JP2654339B2 - 感光性レジスト組成物及び基板上にレジスト像を形成する方法 - Google Patents

感光性レジスト組成物及び基板上にレジスト像を形成する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路の製造に使用す
る改良されたリソグラフィ用フォトレジスト組成物に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】当業界では、リソグラフィ技術を使用し
て製造した超小型電子装置の回路密度を高めることが要
望されている。1個のチップ当たりの素子数を増大させ
る1つの方法はチップ上の最小のフィーチャ寸法を減少
させることであり、これにはリソグラフィ解像度を高め
ることが必要である。現在使用している中間スペクトル
範囲の紫外線(例えば350乃至450nm)より波長の短い放射
線(例えば190乃至315nmの遠紫外線)を使用すると、解像
度が高くなる可能性がある。しかし、遠紫外放射線を使
用する場合、同じ線量で移動する光子の数が少なく、同
じ所期の光化学反応を達成するために露出線量を高める
必要がある。さらに、現在のリソグラフィ装置は遠紫外
線スペクトル領域での出力が大幅に減衰する。
【０００３】感度を改善するには、米国特許第4491628
号明細書及びナラマス(Nalamasu)他の論文"An Overview
of Resist Processing for Deep-UV Lithography", J.
Photopolym. Sci.Technol., Vol.4, p.299, 1991年な
どに開示されていたように、いくつかの酸触媒作用を受
ける化学的に増強されたレジスト組成物が開発されてい
る。これらのレジスト組成物は一般に感光性の酸発生体
及び酸に敏感な重合体を含む。この重合体は重合体の骨
格に結合し、プロトンに対して反応性がある、酸に敏感
な側鎖(ペンダント)基を有する。酸発生体は像に従って
放射線で露光されるとプロトンを生成する。レジスト皮
膜を加熱すると、プロトンが重合体の骨格からペンダン
ト基を触媒的に劈開させる。プロトンはこの劈開反応で
は消費されず、さらに劈開反応の触媒として作用し、そ
れによってレジストの光化学反応を化学的に増強する。
劈開された重合体はアルコールや塩基性水溶液などの極
性現像剤に可溶となり、未露光の重合体はアニソールな
どの非極性有機溶剤に可溶となる。従って、このレジス
トは現像溶剤の選択に応じてマスクのポジティブ像又は
ネガティブ像を形成する。
【０００４】これらのレジスト組成物は一般に適当なリ
ソグラフィ感度を有するが、これらの性能は製造場所に
存在する空気中の塩基性汚染物質により損なわれる。マ
クドナルド(MacDonald)他のSPIE, 1466, 2, 1991年に所
載の論文には、作像機構の触媒的性質により酸触媒作用
を受ける化学的に増強されたレジスト系は微量の空気中
の有機化学汚染物質に敏感であると報告されている。こ
れらの物質は皮膜中の現像された像を劣化させ、現像済
みの像の線幅の制御をできなくする。この問題は基板に
皮膜を塗布してから像を現像するまでの時間が長く且つ
変化する製造工程では大きくなる。レジストをこのよう
な空気中の汚染物質から保護するため皮膜周囲の空気を
注意深く濾過してそのような物質を除去する。又はレジ
スト皮膜を保護重合体層でオーバーコートする。しか
し、これらは面倒な方法である。
【０００５】従って、当技術分野では、半導体の製造に
使用する、空気中の塩基性化学汚染物質が存在しても安
定性を有する化学的に増強されたフォトレジスト組成物
が依然として求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は半導体
製造に使用する改良された化学的に増強されたフォトレ
ジスト組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は感光性塩基発生
体、重合体及び塩基で劈開される置換基を有する塩基に
不安定な化合物を含む感光性レジスト組成物に関するも
のである。塩基に不安定な化合物は重合体に化学的に結
合したものであることが好ましい。塩基にさらすと、塩
基に不安定な化合物は極性が変化し、溶解性に差が生じ
る。塩基に不安定な化合物は塩基で劈開されるカルボキ
シル基を有する化合物であることが好ましい。このレジ
ストは溶解性、接着性が良好で、リソグラフィ感度が高
く、コントラストが高く、乾式又は溶剤で現像が可能で
ある。このレジストはまた空気中に塩基性化学汚染物質
が存在しても高い安定性を示す。
【０００８】本発明のフォトレジスト組成物は集積回路
チップを製造する半導体製造に有用である。本発明はま
た本発明のレジスト組成物を使用して基板上にレジスト
像を形成する方法に関するものである。本発明はまた本
発明の組成物及び方法を使用して形成する集積回路に関
するものである。
【０００９】
【実施例】本発明は感光性塩基発生体、重合体及び塩基
に不安定な化合物を含む塩基触媒作用を受ける化学的に
増強された感光性重合体レジスト組成物に関するもので
ある。塩基に不安定な化合物は重合体に化学的に結合し
たものが好ましく、カルボキシル基など塩基で劈開され
る置換基を有する化合物であることが好ましい。本明細
書では、カルボキシル基は-COOHを意味する。塩基に不
安定な化合物に結合する適当な重合体には、ポリスチレ
ン及びその共重合体、ポリアクリレート、ポリメタクリ
レート、ノボラック、マレイミド及びスチレン若しくは
ヒドロキシスチレン及びスチレンの共重合体、ポリアミ
ン酸、ポリアミンエステル又はポリイミドがある。好ま
しい重合体は芳香族環に化学的に結合した塩基で劈開さ
れるカルボシキル基を有するポリスチレンである。好ま
しい塩基で劈開される置換基には下記のものがある。
【００１０】
【化１】
【００１１】塩基で劈開されるエポキシ基を有する塩基
に不安定なペンダント置換基を有する好ましい重合体に
は下記のものがある。
【００１２】
【化２】
【００１３】本発明に好ましい重合体はポリシアノカル
ボキシアルキルスチレン及びその共重合体である。極性
のカルボキシル・ペンダント基は光によって発生する塩
基にさらされると重合体から劈開されて、重合体の骨格
上に非極性の反復単位を生成し、その結果溶解度の差を
生じ、露光済み像の現像が可能になる。
【００１４】本発明の方法の代替実施例では、塩基に不
安定な化合物を例えばポリヒドロキシスチレン、ノボラ
ック又は下記の重合体など塩基に可溶な重合体の重合体
マトリックス中に含ませる。
【００１５】
【化３】
【００１６】塩基に可溶な重合体は紫外線中で透明なも
のが好ましい。塩基に可溶な好ましい化合物はポリヒド
ロキシスチレンなどのビニル重合体である。
【００１７】塩基で劈開されるカルボキシル基を有する
塩基に不安定な好ましい化合物には下記のものがある。
【００１８】
【化４】
【００１９】化合物はリソグラフィ工程で塩基に可溶な
重合体マトリックスの溶解特性を強化し又は影響を与え
ない。カルボキシル基が塩基の触媒作用を受けて化合物
から劈開されると、この化合物は溶解抑制剤に変換さ
れ、塩基水溶液によりネガティブ像の現像が可能にな
る。
【００２０】本発明の組成物に使用する適当な感光性塩
基発生体には、ベンジルカルバメート類(例えばベンゾ
イルカルボニル置換基で保護されたアミン類)、ベンジ
ルスルホアミド、ベンジル第4アンモニウム塩、イミン
類、イミニウム塩類及び下記のものがある。
【００２１】
【化５】
【００２２】本発明に使用する適当な他の感光性塩基発
生体は例えばJ.フレチェット(Frechet)他の論文"Base C
atalysis in Imaging Materials", J. Org. Chem., Vo
l.55, p.5919, 1990年、ウィンクル(Winkle)他の論文"A
cid Hardening Positive Photoresist Using Photochem
ical Generation of Base", J. of Photopolymer Sci.
and Tech., Vol.3, p.419, 1990年及びホースプール(Ho
rspool)の論文"SyntheticOrganic Photochemistry", Pl
enum Press, p.198に開示されており、当業者には周知
のものである。好ましい光塩基発生体には、ビス[(2, 6
-ジニトロベンジル)オキシカルボニル]ヘキサン-1, 6-
ジアミン、N-(2-ニトロベンジルオキシカルボニル)シク
ロヘキシルアミン、N-[[(2-ニトロフェニル)-1-メチル
メトキシ］カルボニル]デシルアミン、N-[[1-(3, 5-ジ
メトキシフェニル)-1-メチルエトキシ]カルボニル]シク
ロヘキシルアミン又は相当する1, 6-ジアミノヘキサン
のビスカルバメート、1, 1-ビス(4-ジメチルアミノフェ
ニル)-1-フェニルメタノール及び同類の置換トリフェニ
ルメタノールがある。好都合なことに、感光性発生体は
200乃至350nmの領域の光を吸収して塩基を発生する。
【００２３】基板上にレジスト像を形成するための本発
明の方法は3工程からなる。第1の工程は適当な溶剤に溶
解した(i)感光性塩基発生体、(ii)重合体及び(iii)塩基
に不安定な化合物を含む重合体皮膜で基板をコーティン
グすることである。適当な基板はシリコン、セラミッ
ク、重合体などからなるものである。適当な有機溶剤に
は、ジグリム、酢酸メチルセロソルブ、シクロヘキサノ
ン、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳
酸エチルなどがある。皮膜は有機溶剤に溶解した、塩基
で劈開されるペンダント置換基を有する重合体約80乃至
99.5重量％及び光塩基発生体約20乃至0.5重量％を含む
ことが好ましい。任意選択で、皮膜の溶解速度、耐エッ
チング性、光学密度、感光性、接着力などを調整するた
め、皮膜は重合体、低分子などの添加剤を含有してもよ
い。皮膜はスピン・コーティング、スプレイ・コーティ
ング、ドクター・ブレーディング、電着など周知の方法
を用いて基板にコーティングすることができる。基板に
皮膜をコーティングした後、任意選択で低温加熱して皮
膜から溶剤を除去することができる。
【００２４】第2の工程では、皮膜を像に従って低線量
の電磁線又は電子線放射線、好ましくは遠紫外線又はX
線などの電磁線、より好ましくは波長が約190乃至315n
m、さらに好ましくは波長が約250nmの遠紫外線で露光す
る。適当な放射線源には、水銀灯、水銀・キセノン・ラ
ンプ、キセノン・ランプ、エキシマ・レーザ、電子線又
はX線がある。一般に、遠紫外線による露光は100mJ/cm2
未満、好ましくは50mJ/cm2未満とする。一般に、皮膜の
露光は常温で行う。皮膜の露光した部分では、感光性の
塩基発生体が遊離塩基を発生する。しかし、放射線量が
非常に低いため、放射線による塩基の劈開は実質的に無
視でき、放射線による重合体主鎖の分解も無視できる。
【００２５】遊離塩基の触媒作用により、露光部分のカ
ルボキシル基の劈開が生じ、二酸化炭素が生成する。塩
基は劈開反応で消費されず、さらに劈開反応に触媒とし
て作用し、レジストの光化学反応を化学的に増強する。
露光後、皮膜を再び約100乃至150℃、好ましくは約110
乃至130℃に加熱することが好ましい。この露光後の加
熱により、カルボキシル基の塩基触媒による劈開が促進
される。カルボキシル基の劈開により、重合体の溶解速
度が変化し、その結果生じる皮膜の露光部分及び非露光
部分の溶解度の差によって皮膜中の像の現像が可能にな
る。
【００２６】本発明の方法の最後の工程は皮膜中の像の
現像である。適当な現像法は当業者に周知である。像を
好ましくは水酸化テトラアルキルアンモニウム水溶液な
ど金属イオンを含有しない塩基水溶液で溶剤現像して、
ネガティブ像を形成することができる。皮膜中の像は解
像度が高く、側壁が真っ直ぐである。別法として、像を
乾式現像することもできる。露光後、皮膜を気相又は溶
液中の有機金属化合物と接触させる。好ましい有機金属
化合物は例えばジメチルアミノトリメチルシラン、ヘキ
サメチルジシラザン、塩化トリメチルシリル、塩化トリ
メチルスタニル、塩化ジメチルスタニル、1, 1, 3, 3,
5, 5-ヘキサメチルシクロトリシラザンなどの有機ケイ
素及び有機スズ化合物である。他の有機金属化合物は当
業者に周知である。皮膜の非露光部分のカルボキシル基
は有機金属化合物と反応して反応性イオン・エッチング
に耐える材料を生成する。皮膜の露光部分は有機金属化
合物と反応せず、皮膜のこれらの部分は反応性イオン・
エッチングの影響を受ける。次に、皮膜をプラズマ・エ
ッチング又は反応性イオン・エッチングで乾式現像する
と、ポジティブ像が得られる。
【００２７】また、本発明は感光性塩基発生体、重合体
及び塩基で劈開される置換基を有する塩基に不安定な化
合物を含む皮膜で基板をコーティングする工程と、皮膜
を放射線で像に従って露光して塩基を発生させる工程
と、像を現像して基板を露出させる工程と、周知の方法
により基板上の現像した皮膜中に回路を形成する工程と
によって製造した回路チップや半導体装置などの集積回
路に関する。
【００２８】現像により基板を露出させた後、蒸着、ス
パッタリング、化学蒸着、レーザ誘導付着など周知の方
法で導電性金属などの導電性材料で基板をコーティング
することにより、露出部分に回路パターンを形成するこ
とができる。回路製造中に、同様の手段で誘電材料を付
着させることもできる。p型又はｎ型にドーピングした
回路のトランジスタを製造する工程では、ホウ素、リ
ン、ヒ素などの無機イオンを基板に注入することができ
る。回路を形成その他の手段は当業者に周知である。
【００２９】下記の例は本発明の製法及び工程の使用法
について詳細に説明するものである。製造の詳細は一般
的に述べた上記の方法の範囲内であり、これを例示する
ためのものである。これらの例は例示のためのものにす
ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【００３０】例1 p-ビニルベンジルシアナイドの調製 青酸ナトリウム水溶液(19g、0.33モル)をp-ビニルベン
ジルクロライド(1)(40g、0.26モル)のエタノール(50ml)
溶液に滴下した。添加後、反応混合物を加熱して5.5時
間還流し、冷却し濾過して塩化ナトリウムをほとんど除
去した。濾過した塩を少量のエタノールで洗浄し、廃棄
した。濾液中のエタノールは蒸留により除去した。残液
を冷却し、ジエチルエーテルで3回抽出した。次に、抽
出物を合わせて飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、無水
硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧で濃縮した。
【００３１】例2 2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)酪酸
の調製 コンデンサ付きの1口丸底フラスコに水酸化ナトリウム
水溶液(10.2g、0.23モル、水20ml)、臭化エチル(13.8
g、0.128モル)、p-ビニルベンジルシアナイド(2)(10g、
70ミリモル)及び塩化ベンジルトリメチルアンモニウム
(0.2g、0.85ミリモル)を入れた。この混合物を常温で24
時間撹拌し、さらに臭化エチル(14g、0.13ミリモル)を
添加した。混合物をさらに30時間、p-ビニルベンジルシ
アナイドがすべて消費されるまで撹拌した。ジエチルエ
ーテルの一部(30ml)を添加し、有機層を分離し、氷冷希
塩酸(8％)で急冷した。有機層をジエチルエーテルで抽
出し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、濃縮してモノ
エチル化生成物(86％)及びビスエチル化生成物(14％)を
得た。粗混合物は精製せずに次の合成に使用した。
【００３２】−78℃に冷却したジイソプロピルアミン(1
2.6g、0.125モル)のTHF(50ml)溶液に窒素雰囲気中でn-
ブチルリチウム(1.6モルのヘキサン溶液、78ml、0.125
モル)溶液を加えた。この溶液を−78℃で2時間撹拌し、
2-(p-ビニルフェニル)ブチロニトリル(純度86％、12.4
g、0.061モル)のTHF(50ml)溶液を滴下した。添加後、反
応混合物を−78℃で3時間撹拌し、粒状のドライアイス
(300g)上に注いだ。このスラリを窒素雰囲気中に保っ
て、ドライアイスがほとんど無くなるまで徐々に加熱し
た。次に、混合物を希塩酸(8％)で急冷し、ジエチルエ
ーテルで2回抽出した。エーテル抽出物を合わせて水洗
し、希水酸化カリウム溶液(5％)で2回抽出した。所期の
カルボキシル基を含有する抽出物を合わせて中和し、ジ
エチルエーテルで抽出した。エーテル抽出物を無水硫酸
ナトリウム上で乾燥し、減圧で濃縮して、淡黄色の固体
(9.5g、73％)を得た。粗製の固体をジクロロメタン及び
ヘキサンの混合物で再結晶して、ほぼ純粋な2-シアノ-2
-(p-ビニルフェニル)酪酸(7.8g、60％)を得た。
【００３３】例3 酪酸t-ブチル-2-シアノ-2-(p-ビニル
フェニル)の調製 氷冷した2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)酪酸(3g、0.01
4モル)のベンゼン(100ml)溶液に塩化オキザリル(5.3g、
0.042モル)を添加した。この溶液を氷浴で冷却し、DMF5
滴を添加して塩化アシル生成の触媒として作用させた。
室温で4時間撹拌した後、溶剤全部及び過剰の塩化オキ
ザリルを減圧で除去した。粗製の塩化アシルを少量のベ
ンゼンに溶解し、濾過して濃縮し、CH2Cl2(10ml)に再溶
解し、氷浴で冷却した。この溶液にピリジン(3.2g、0.0
42モル)のCH2Cl2溶液及びt-ブタノール(5.2g、0.07モ
ル)のCH2Cl2(5ml)溶液を添加した。添加後、混合溶液を
室温で6時間撹拌し、希塩酸(1％、500乃至600ml)で急冷
した。有機層を分離し、飽和炭酸カリウム及び塩化ナト
リウムで洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧
で濃縮し、シリカゲル上で酢酸エチル・ヘキサン(1:9)
を溶出液として液体クロマトグラフィで精製してほぼ純
粋な生成物(2.6g、70％)を得た。
【００３４】例4 ポリ酪酸t-ブチル-2-シアノ-2-(p-ビ
ニルフェニル)の調製 酪酸t-ブチル-2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)(2.54g、
904ミリモル)をトルエン(5ml)中でAIBN(0.031g、0.18ミ
リモル)の存在下で73乃至78℃で18時間重合させた。粗
製の重合体をヘキサン(200ml)で沈澱させ、クロロフォ
ルムに再溶解し、メタノールで再沈澱させてポリ酪酸t-
ブチル-2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)(1.83g、74％)
を得た。
【００３５】例5 ポリ2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)
酪酸の調製 ポリ酪酸t-ブチル-2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)(5)
(095g)を三フッ化酢酸のジクロロメタン溶液(60％)に添
加した。室温で5.5時間撹拌した後、溶液を減圧で濃縮
して黄色味を帯びた固体を得た。粗製のカルボン酸重合
体をアセトンに再溶解し、ペンタンで2回再沈澱させ、
真空中に3日間放置して、三フッ化酢酸を含有しないポ
リ2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)酪酸(6)(0.73g、96
％)を得た。
【００３６】例6 リソグラフィ ポリ2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)酪酸(238.4mg)及び
ビス［［(2, 6-ジニトロベンジル)オキシル］カルボニ
ル］ヘキサン-1, 6-ジアミン(24mg)のジグリム(950mg)
溶液からなる塩基に可溶なレジスト溶液をスピン・コー
ティングし、110℃で2分間プリベーキングして、厚みが
1.0μmの皮膜を得た。この皮膜を254nmの遠紫外線で露
光し、120乃至135℃で5分間ポストベーキングした後、
希釈したAZ312MIF現像液(0.25％V/V)に浸漬して現像し
下記の感度及びコントラスト値を得た。
【００３７】 ポストベーク温度(℃) 感度(mJ/cm2) コントラスト 135 1.4 13.7 130 5.2 5.2 125 8.8 11.8 120 13.6 12.6。
【００３８】例7 リソグラフィ ポリ2-シアノ-2-(p-ビニルフェニル)酪酸(109.8mg)及び
ビス［［(2, 6-ジニトロベンジル)オキシル］カルボニ
ル］ヘキサン-1, 6-ジアミン(10.8mg)のジグリム(458.3
mg)溶液からなる塩基に可溶なレジスト溶液をスピン・
コーティングし、110℃で2分間プリベーキングして、厚
みが1.0μmの皮膜を得た。この皮膜を254nmの遠紫外線
で露光し、125℃で14分間ポストベーキングし、水に30
秒浸漬し、トリエタノールアミン(1.04g/l)に浸漬して
現像し、水洗した後、レジストの感度は6.4mJ/cm2、コ
ントラスト値は8.7であった。
【００３９】例8 乾式現像によるリソグラフィ 光塩基発生体として4, 5-ジメトキシ-2-シクロヘキシル
アミノカルボニルオキシ-1'-エチルニトロベンゼンを使
用して、例7の方法により基板上に皮膜を形成し、254nm
(100mJ/cm2)の遠紫外線で露光し、120℃で10分ベーキン
グした。次に、皮膜をジメチルアミノトリメチルシラン
で5分間(80℃/200トル)シリル化した。次に、皮膜を磁
気強化RIE(1ミリトル/10cm3酸素/0.5ｋWRF)で酸素によ
り2.75分間エッチングして、1.5μmのポジティブ像を形
成した。
【００４０】以上本発明を特定の実施例に関して説明し
たが、その詳細は本発明を限定するものではなく、本発
明の趣旨及び範囲から逸脱せずに様々な実施例、変更、
修正を加えることができ、このような同等の実施例も本
発明の範囲内に含まれることを理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジーン・エム・ジェイ・フレシェ アメリカ合衆国14850 ニューヨーク州 イサカ フェアウェイ・ドライブ 25 (72)発明者 ルン・マン・キット アメリカ合衆国14850 ニューヨーク州 イサカ イースターン・ハイツ・ドライ ブ 120 (72)発明者 クラウス＝ペーター・ニーゼアト アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サンノゼ ヴィア・サンタ・テレサ 20280 (72)発明者 スコット・アーサー・マクドナルド アメリカ合衆国95128 カリフォルニア 州サンノゼ ヘスター・アベニュー 1622 (72)発明者 カールトン・グラント・ウィルソン アメリカ合衆国95126 カリフォルニア 州サンノゼ ユニバーシティー・アベニ ュー 1982 (56)参考文献 特開 平４−158363（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−330444（ＪＰ，Ａ)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】感光性塩基発生体と、 重合体と、 塩基で劈開されるカルボキシル基を有する塩基に不安定
    な化合物と、 を含むことを特徴とする感光性レジスト組成物。
  2. 【請求項２】前記塩基に不安定な化合物は重合体に結合
    されていることを特徴とする請求項1の組成物。
  3. 【請求項３】前記塩基発生体はベンジルカルバメートで
    あることを特徴とする請求項2の組成物。
  4. 【請求項４】感光性塩基発生体と、 塩基で劈開される基を有する塩基に不安定なペンダント
    置換基を有するポリシアノカルボキシアルキルスチレン
    と、 を含むことを特徴とする感光性レジスト組成物。
  5. 【請求項５】前記塩基発生体はベンジルカルバメートで
    あることを特徴とする請求項4の組成物。
  6. 【請求項６】感光性塩基発生体、重合体及び塩基で劈開
    されるカルボキシル基を有する塩基に不安定な化合物を
    含む皮膜で基板をコーティングする工程と、 皮膜を放射線で像に従って露光させて遊離塩基を生成す
    る工程と、 像を現像する工程とを含むことを特徴とする基板上にレ
    ジスト像を形成する方法。
  7. 【請求項７】前記塩基に不安定な化合物は重合体に結合
    されていることを特徴とする請求項6の方法。
  8. 【請求項８】前記塩基発生体はベンジルカルバメートで
    あることを特徴とする請求項7の方法。
  9. 【請求項９】前記重合体はポリシアノカルボキシアルキ
    ルスチレンであることを特徴とする請求項7の方法。
  10. 【請求項１０】像を乾式現像することを特徴とする請求
    項9の方法。
  11. 【請求項１１】前記感光性塩基発生体は(4, 5-ジメチル
    -2-シクロヘキシルアミノカルボニルオキシ-1'-エチル)
    ニトロベンゼンであることを特徴とする請求項10の方
    法。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0174316B1 (ko) * 1994-07-05 1999-04-01 모리시다 요이치 미세패턴 형성방법
JP2946280B2 (ja) * 1994-09-19 1999-09-06 光技術研究開発株式会社 半導体結晶成長方法
US6124371A (en) * 1996-02-22 2000-09-26 Dsm N.V. Anionic photocatalyst
EP1124158A1 (en) * 1996-02-26 2001-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern forming material and pattern forming method
DE69806739T2 (de) * 1997-03-18 2003-03-13 Ciba Speciality Chemicals Holding Inc., Basel Photoaktivierbare, stickstoff enthaltende basen auf basis von alpha-aminoalkenen
GB9727186D0 (en) * 1997-12-24 1998-02-25 Du Pont Uk Photoactive materials applicable to imaging systems
JP3383564B2 (ja) * 1997-12-26 2003-03-04 株式会社東芝 パターン形成方法および感光性組成物
WO2000010964A1 (de) 1998-08-21 2000-03-02 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Photoaktivierbare stickstoffhaltige basen
US6537736B1 (en) * 1999-03-12 2003-03-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Patten formation method
US6528240B1 (en) * 1999-03-12 2003-03-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern formation method
US6969569B2 (en) * 1999-04-16 2005-11-29 Applied Materials, Inc. Method of extending the stability of a photoresist during direct writing of an image
US6727047B2 (en) 1999-04-16 2004-04-27 Applied Materials, Inc. Method of extending the stability of a photoresist during direct writing of an image upon the photoresist
US6338934B1 (en) 1999-08-26 2002-01-15 International Business Machines Corporation Hybrid resist based on photo acid/photo base blending
KR100719426B1 (ko) * 2000-08-29 2007-05-18 제이에스알 가부시끼가이샤 감방사선성 굴절율 변화성 조성물 및 굴절율 변화법
DE10131667B4 (de) * 2001-06-29 2007-05-31 Infineon Technologies Ag Negativ Resistprozess mit simultaner Entwicklung und Silylierung
JP2003043682A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Jsr Corp 感放射線性誘電率変化性組成物、誘電率変化法
ATE360629T1 (de) * 2001-10-17 2007-05-15 Ciba Sc Holding Ag Photoaktivierbare stickstoffbasen
US20050227183A1 (en) * 2002-01-11 2005-10-13 Mark Wagner Compositions and methods for image development of conventional chemically amplified photoresists
US6919167B2 (en) * 2002-11-14 2005-07-19 Micell Technologies Positive tone lithography in carbon dioxide solvents
US6929904B2 (en) * 2002-11-14 2005-08-16 The University Of North Carolina At Chapel Hill Positive tone lithography with carbon dioxide development systems
US20050126697A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 International Business Machines Corporation Photochemically and thermally curable adhesive formulations
WO2006081534A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 Micell Technologies, Inc. Compositions and methods for image development of conventional chemically amplified photoresists
US7410751B2 (en) * 2005-01-28 2008-08-12 Micell Technologies, Inc. Compositions and methods for image development of conventional chemically amplified photoresists
TW200715067A (en) * 2005-09-06 2007-04-16 Koninkl Philips Electronics Nv Lithographic method
JP2009175363A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 液浸露光用レジスト組成物、レジストパターン形成方法、および含フッ素共重合体
JP5412125B2 (ja) * 2008-05-01 2014-02-12 東京応化工業株式会社 液浸露光用ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
JP5401126B2 (ja) 2008-06-11 2014-01-29 東京応化工業株式会社 液浸露光用レジスト組成物およびそれを用いたレジストパターン形成方法
JP5172505B2 (ja) * 2008-07-07 2013-03-27 東京応化工業株式会社 ネガ型レジスト組成物およびそれを用いたレジストパターン形成方法
JP5573356B2 (ja) 2009-05-26 2014-08-20 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びパターン形成方法
US8686059B2 (en) 2009-06-17 2014-04-01 Three Bond Co., Ltd. Base and radical generator, composition using same and method for curing same
JP5516195B2 (ja) 2009-08-04 2014-06-11 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及びレジスト材料
JP5573578B2 (ja) 2009-10-16 2014-08-20 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及びレジスト材料
JP5504823B2 (ja) * 2009-10-28 2014-05-28 Ｊｓｒ株式会社 感放射線性組成物、保護膜、層間絶縁膜、及びそれらの形成方法
JP5621735B2 (ja) 2010-09-03 2014-11-12 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及び化学増幅ポジ型レジスト材料
US9115300B2 (en) 2011-06-15 2015-08-25 W. C. Peter Tsang Thermally decomposable polymer compositions incorporating thermally activated base generators
CN103034059B (zh) * 2011-09-29 2015-02-04 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 光致抗蚀剂和光刻方法
JP6036703B2 (ja) 2011-12-16 2016-11-30 株式会社スリーボンド 硬化性樹脂組成物
US8846295B2 (en) 2012-04-27 2014-09-30 International Business Machines Corporation Photoresist composition containing a protected hydroxyl group for negative development and pattern forming method using thereof
JP5871771B2 (ja) * 2012-10-26 2016-03-01 東京応化工業株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物、ポリイミド樹脂パターンの形成方法、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜
US9505948B2 (en) 2012-12-17 2016-11-29 Promerus, Llc Thermally decomposable polymer compositions for forming microelectronic assemblies
WO2015142641A1 (en) * 2014-03-15 2015-09-24 Board Of Regents, The Univrsity Of Texas System Ordering block copolymers

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4035189A (en) * 1972-02-25 1977-07-12 Hitachi Chemical Company, Ltd. Image forming curable resin compositions
US4181531A (en) * 1978-04-07 1980-01-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Positive non-silver systems containing nitrofuryldihydropyridine
US4239848A (en) * 1979-02-26 1980-12-16 Eastman Kodak Company Photocrosslinkable carbonyl-containing polymeric composition and element with cobalt complex
US4400461A (en) * 1981-05-22 1983-08-23 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Process of making semiconductor devices using photosensitive bodies
DE3231147A1 (de) * 1982-08-21 1984-02-23 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Positiv arbeitendes verfahren zur herstellung von reliefbildern oder resistmustern
DE3231144A1 (de) * 1982-08-21 1984-02-23 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von tiefdruckformen mit kunststoff-druckschichten
US4491628A (en) * 1982-08-23 1985-01-01 International Business Machines Corporation Positive- and negative-working resist compositions with acid generating photoinitiator and polymer with acid labile groups pendant from polymer backbone
US4666820A (en) * 1983-04-29 1987-05-19 American Telephone And Telegraph Company, At&T Laboratories Photosensitive element comprising a substrate and an alkaline soluble mixture
US4552833A (en) * 1984-05-14 1985-11-12 International Business Machines Corporation Radiation sensitive and oxygen plasma developable resist
US4810601A (en) * 1984-12-07 1989-03-07 International Business Machines Corporation Top imaged resists
US4981909A (en) * 1985-03-19 1991-01-01 International Business Machines Corporation Plasma-resistant polymeric material, preparation thereof, and use thereof
US4657845A (en) * 1986-01-14 1987-04-14 International Business Machines Corporation Positive tone oxygen plasma developable photoresist
JPH03136054A (ja) * 1989-10-23 1991-06-10 Sony Corp ネガ型フォトレジスト組成物
US5650261A (en) * 1989-10-27 1997-07-22 Rohm And Haas Company Positive acting photoresist comprising a photoacid, a photobase and a film forming acid-hardening resin system
JP2583364B2 (ja) * 1990-06-19 1997-02-19 三菱電機株式会社 感光性樹脂組成物
JP3008468B2 (ja) * 1990-09-26 2000-02-14 ソニー株式会社 感光性組成物、及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法及び半導体の製造方法
JPH04158363A (ja) * 1990-10-22 1992-06-01 Mitsubishi Electric Corp パターン形成用レジスト材料
US5206117A (en) * 1991-08-14 1993-04-27 Labadie Jeffrey W Photosensitive polyamic alkyl ester composition and process for its use

Also Published As

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EP0599571A3 (ja) 1994-08-03
DE69301999T2 (de) 1996-10-10
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