JP2015096620A - 新規の樹脂およびこれを含むフォトレジスト組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、現在のレジストの持続している欠点は、特にポジ型レジストを使用する場合の「孤立した」レジスト線または他のフィーチャーの低い解像度である。現像されたレジスト線または他のフィーチャーは、それが最も近い隣のレジストフィーチャーから、その線幅の2倍以上の距離で離れている場合には、一般的に「孤立している」と見なされる。よって、例えば、ある線が0.25μm幅で印刷される場合に、その線は、その隣のレジストフィーチャーがその線から少なくとも約0.50ミクロンの間隔を開けられている場合には、孤立している(密集しているのではなく)と見なされるであろう。孤立した線について共通する解像度の問題としては、丸まった頂部およびアンダーカットが挙げられる。
理論に拘束されないが、リソグラフィー処理で遊離する(すなわち、当該基の光酸誘起切断)嵩高な脱離基(すなわち、多環式または芳香族基)は、レジスト層内により多くの自由体積を作り出すことができ、これは次いで、露光されたレジスト領域における光酸の所望のより多くの移動を促進することができ、一方で、未露光領域において留まっている嵩高な脱離基は、このような露光されたレジスト層領域への光酸の望まれない拡散を阻害することができ、それにより、コントラストおよびリソグラフィー結果を向上させることができると考えられる。すなわち、脱離基の比較的大きな立体サイズが、レジストに高い溶解コントラストを付与しうると考えられる。
さらに、第2の分岐点(すなわち、光酸誘起切断を受けない第2の環)の存在が脱離基の再結合速度を低下させることができ、それにより、フォトスピード(photospeed)を増大させ、および/または処理温度(すなわち、露光後ベーク温度)を低減させることができると考えられる。
本発明は、本明細書において開示されるラクトン基および/または樹脂を含む光像形成性(photoimageable)組成物(すなわち、活性化放射線に対するパターン様露光、場合によって熱処理;現像を含むリソグラフィー処理によってレリーフ像を形成できる)も含む。
本発明の他の形態は以下で論じられる。
一形態においては、本発明の樹脂の好ましい追加の単位には、ヘテロ置換(特にヒドロキシおよびチオ)炭素環式アリール部分、例えば、ヒドロキシナフチル基が挙げられる。本明細書におけるヘテロ置換炭素環式アリール基についての言及は、ヘテロ原子、特に酸素または硫黄を含む環置換基を1以上、典型的には1、2または3つ、この炭素環式基が有することを意味する。すなわち、「ヘテロ置換」についてのこのような言及は、1以上のヘテロ原子、特に1もしくは2つの酸素および/または硫黄原子を含み、炭素環式アリール基の環置換基である部分を指定する。
好ましいポリマーは、ラクトン単位、例えば、重合されたアクリラートの部分であるラクトン、または他の不飽和分子から重合された他のラクトンも含むことができる。アルファ−ブチロラクトン基を含むポリマー単位が好適である。
本発明の好ましいポリマーは、2、3、4または5種の異なる繰り返し単位を含み、すなわち、本明細書において開示される複数環の多環式エステル基を1種以上含むコポリマー、ターポリマー、テトラポリマーおよびペンタポリマーが好ましい。
本発明のポリマーは脂環式部分を含まない光酸不安定基を含むこともできる。例えば、本発明のポリマーは光酸不安定アルキルエステルのような光酸不安定エステル単位を含むことができる。一般に、光酸不安定エステルのカルボキシル酸素(すなわち、−C(=O)−Oの下線が付されたカルボキシル酸素)は第四級炭素と共有結合されうる。t−ブチルおよび−C(CH3)2CH(CH3)2のような分岐光酸不安定エステルが一般に好ましい。
この点において、上述したように、本発明のレジストにおいて使用されるポリマーは異なる複数種の光酸不安定基を含むことができ、すなわち、そのポリマーは、例えば、一方のエステルが脂環式部分を有することができ、他方のエステルがt−ブチルのような非環式部分を有することができる、異なるエステル部分の置換を有する2種以上のエステル基を含むことができるか、またはそのポリマーはエステル官能基と、アセタール、ケタールおよび/もしくはエーテルのような光酸不安定な他の官能基との双方を含むことができる。
好ましいアルカノイル基は、1以上のケト基、例えば、式−C(=O)R”(式中、R”は水素またはC1−8アルキルである)の基を有しうる。
樹脂成分は、レジストの塗膜層を水性アルカリ現像剤で現像可能にするのに充分な量で使用されるべきである。
他の公知のPAGも本発明のレジストに使用されうる。特に、193nmでの像形成には、向上した透明性を提供するために、芳香族基を含まないPAG、例えば、上述のイミドスルホナートが一般的に好ましい。
本発明のレジストが下記成分を添加することにより製造される:量は固形分(溶媒を除いた全成分)の重量パーセントとして表され、そのレジストは下記の量で下記成分を混合することにより配合される:
配合したレジスト組成物はHMDS蒸気下塗り(primed)シリコンウェハ上にスピンコートされ、110℃で60秒間真空ホットプレートでソフトベークされる。このレジスト塗膜層がフォトマスクを通して193nmで露光され、次いで、露光された塗膜層が95℃で60秒間露光後ベークされる。像形成されたレジスト層が次いで、0.26Nの水性テトラメチルアンモニウムヒドロキシド溶液で処理することにより現像される。
本発明の上記記載は単にその例示であり、特許請求の範囲に示された発明の意図または範囲を逸脱することなく、変化および変更がなされうることが理解される。
Claims (10)
- 保護されたアルカリ可溶性基を含む構造単位を含む膜形成性化合物を含むフォトレジスト組成物であって、前記単位における保護されたアルカリ可溶性基の保護部分は、光酸発生剤から生じる酸の作用によって切断されることができ、
前記保護部分は下記式VまたはVI:
の基を含む、フォトレジスト組成物。 - 前記アルカリ可溶性基が、カルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基、フェノール基、チオール基、アザラクトン基およびヒドロキシオキシム基からなる群から選択される、請求項1に記載のフォトレジスト組成物。
- 前記樹脂がコポリマー、ターポリマー、テトラポリマーまたはペンタポリマーである、請求項1または2に記載のフォトレジスト組成物。
- 前記フォトレジストが1種以上の光酸発生剤化合物を含み、エステル基が光酸不安定である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフォトレジスト組成物。
- 前記光酸不安定であるエステルとは異なる第2の光酸不安定基を、前記フォトレジスト樹脂が含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のフォトレジスト組成物。
- a)請求項1〜5のいずれか1項のフォトレジスト組成物の塗膜層を基体上に適用し;および
b)前記フォトレジスト組成物層を活性化放射線に露光して、前記露光されたフォトレジスト組成物塗膜層を現像する;
ことを含む、フォトレジストレリーフ像を提供する方法。 - (i)複数環の多環式エステル単位および/または(ii)複数環のエステル単位の少なくとも1つの環が芳香族である、当該複数環のエステル単位;を含む樹脂。
- 前記エステルのベータ炭素が芳香族または第四級である、請求項7に記載の樹脂。
- 請求項7〜9のいずれか1項の樹脂または化合物を含む像形成性組成物。
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