JP3011110B2 - Resist material - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造時のリ
ソグラフィー工程に用いられるレジスト材料に関し、特
に環境安定性に優れた化学増幅系レジスト材料に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist material used in a lithography step in manufacturing a semiconductor, and more particularly to a chemically amplified resist material having excellent environmental stability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の露光技術の主力は、その露光光に
ｇ線（４３６ｎｍ），ｉ線（３６５ｎｍ）を用いる露光
装置とノボラック系レジストとを組み合わせた露光技術
であった。2. Description of the Related Art The mainstay of the conventional exposure technique is an exposure technique in which an exposure apparatus using g-rays (436 nm) and i-rays (365 nm) as exposure light is combined with a novolak resist.
【０００３】しかし、ＬＳＩデバイスの高集積化に伴
い、より微細化に有利な遠紫外光であるエキシマレーザ
ー光（２４８ｎｍ，１９３ｎｍ）を利用したリソグラフ
ィーが必要となってきた。そのレジストとしては、従来
のノボラック系では光吸収が大きく、良好なレジスト形
状が得られず、感度も大きく低下する傾向があった。However, with the high integration of LSI devices, lithography using excimer laser light (248 nm, 193 nm), which is far ultraviolet light advantageous for miniaturization, has become necessary. As the resist, a conventional novolak-based resist tends to have a large light absorption, fail to obtain a good resist shape, and have a significant decrease in sensitivity.
【０００４】この状況を打開するために提案されたのが
化学増幅系レジストである。化学増幅系レジストは、光
酸発生剤から発生する酸の酸触媒増感反応により、樹脂
の溶解選択性が変化するため、高感度化を実現すること
ができる。[0004] To overcome this situation, a chemically amplified resist has been proposed. A chemically amplified resist changes the dissolution selectivity of a resin due to an acid-catalyzed sensitization reaction of an acid generated from a photoacid generator, so that high sensitivity can be realized.
【０００５】しかし、上記の化学増幅系レジストでは、
解像限界付近で光コントラストが小さくなると、寸法均
一性が低下し、さらにレジストスカムが生じやすいとい
う欠点があった。また、上記化学増幅系レジストを露光
後引き置いた場合に、露光時に発生した酸がレジスト表
面において雰囲気中の塩基性物質に中和されることによ
る失活や、酸の未露光部への拡散が起こり、所望のレジ
ストパターンが得られず、解像力，焦点深度，寸法精度
が低下するという問題があった。However, in the above chemically amplified resist,
When light contrast decreases near the resolution limit, and reduced dimensional uniformity, it has a drawback that further resist scan cam is likely to occur. In addition, when the chemically amplified resist is withdrawn after exposure, the acid generated at the time of exposure is deactivated by being neutralized by a basic substance in the atmosphere on the resist surface, and the diffusion of the acid to the unexposed portion is performed. This causes a problem that a desired resist pattern cannot be obtained and the resolution, the depth of focus, and the dimensional accuracy are reduced.
【０００６】これらの問題を解決する方法として、レジ
スト中に塩基性物質を添加し、発生した酸の一部を中和
させ、レジスト形状を改善する方法が特開平５−１２７
３６９号公報に、酸を中和し化学放射線の照射により分
解または酸の中和力が低下する感光性組成物を添加する
方法が特開平６−２６６１００号公報にそれぞれ開示さ
れている。As a method of solving these problems, a method of adding a basic substance to a resist to neutralize a part of the generated acid to improve the resist shape is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-127.
JP-A-6-266100 discloses a method of neutralizing an acid and adding a photosensitive composition which decomposes or reduces the acid-neutralizing power upon irradiation with actinic radiation.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図２に従来のレジスト
を用いた場合の断面工程図を示す。図２（ａ）に示すよ
うに、塩基性物質もしくは酸を中和し化学放射線の照射
により分解する感光性組成物２０３を添加したレジスト
膜２０２をシリコン基板２０１上に形成し、これを図２
（ｂ）に示すように、エキシマレーザー光２０６により
マスク２０５を通して露光することにより、光酸発生剤
２０４から酸２０７が発生する。FIG. 2 is a cross-sectional process diagram in the case where a conventional resist is used. As shown in FIG. 2A, a resist film 202 to which a photosensitive composition 203 which neutralizes a basic substance or an acid and decomposes by irradiation with actinic radiation is added, is formed on a silicon substrate 201.
As shown in (b), the exposure is performed by the excimer laser beam 206 through the mask 205 to generate the acid 207 from the photoacid generator 204.
【０００８】図２（ｃ）に示されるように、酸２０７は
塩基性物質２０３と結合体２０８を形成し、結合体２０
８の一部は図２（ｄ）に示すように、露光から露光後ベ
ーク処理（ＰＥＢ）までの引き置き時間中に未露光部へ
拡散する。As shown in FIG. 2C, the acid 207 forms a conjugate 208 with the basic substance 203, and the conjugate 20
As shown in FIG. 2 (d), part of 8 diffuses into the unexposed portion during the lay-out time from exposure to post-exposure bake (PEB).
【０００９】この結果、露光後のベーク処理（ＰＥＢ）
時に、未露光部に存在する結合体２０９から酸２１０が
発生し、未露光部に酸が発生することになる（図２
（ｅ））。そのため、未露光部でも脱保護基反応が起き
るため、図２（ｆ）に示すように現像後のレジストパタ
ーン２１１にレジスト形状の劣化が見られた。As a result, a post-exposure bake treatment (PEB)
Sometimes, acid 210 is generated from the conjugate 209 present in the unexposed portion, and acid is generated in the unexposed portion (FIG. 2).
(E)). As a result, a deprotection group reaction occurs even in the unexposed portion, and thus the resist pattern 211 after development has deteriorated in resist shape as shown in FIG.
【００１０】特に微細パターン形成に関しては、引き置
き耐性が劣ることによるレジストパターンの形状劣化，
解像力，焦点深度の低下が顕著であった。そこで、レジ
スト材料の改良が必須である。In particular, with respect to the formation of a fine pattern, deterioration of the resist pattern shape due to poor pulling resistance,
The resolution and the depth of focus were remarkably reduced. Therefore, improvement of the resist material is essential.
【００１１】本発明の目的は、前記化学増幅系レジスト
特有の露光後の引き置き中の酸もしくは酸と酸を中和す
る物質の結合体の未露光部への拡散が起こらないレジス
ト材料を提供することにある。An object of the present invention is to provide a resist material which does not cause the diffusion of an acid or a combination of an acid and a substance which neutralizes the acid during unloading after the exposure, which is peculiar to the chemically amplified resist, to the unexposed portion. Is to do.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る化学増幅系レジスト材料は、少なくと
もアルカリ可溶のベース樹脂と、光酸発生剤と、架橋剤
とからなる化学増幅系レジスト材料であって、ベース樹
脂は、レジスト中に発生した酸に対して塩基として作用
する塩基性の官能基を結合させたものであり、ヒドロキ
シスチレンとアミノスチレンとを共重合させた樹脂から
なるものである。In order to achieve the above object, a chemically amplified resist material according to the present invention comprises a chemically amplified resist material comprising at least an alkali-soluble base resin, a photoacid generator and a crosslinking agent. A resist material, comprising a base tree
Fat acts as a base for acids generated in the resist
To which a basic functional group
From resin copolymerized with styrene and aminostyrene
It becomes .
【００１３】また本発明に係る化学増幅系レジスト材料
は、少なくともアルカリ可溶のべ一ス樹脂と、光酸発生
剤と、架橋剤と、官能基を有する樹脂とからなる化学増
幅系レジスト材料であって、ベース樹脂は、アクリレー
トからなり、 架橋剤は、ターシャリブチル保護型アクリ
レートからなり、 官能基を有する樹脂は、レジスト中に
発生した酸に対して塩基として作用する塩基性の官能基
を結合したものであり、アクリル酸に塩基性物質として
のビニルアミンを結合したものである。 The chemically amplified resist material according to the present invention is a chemically amplified resist material comprising at least an alkali-soluble base resin, a photoacid generator, a crosslinking agent, and a resin having a functional group. And the base resin
It consists DOO, crosslinking agent, tertiary butyl protection type acrylate
Rate, and the resin having a functional group is contained in the resist.
Basic functional group that acts as a base for the generated acid
Are combined with acrylic acid as a basic substance.
Of vinylamine.
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【００１７】[0017]
【作用】塩基性物質が結合されたベース樹脂、或いは塩
基性の官能基を結合させた樹脂を添加した樹脂を用いる
場合、露光時に光酸発生剤から発生した酸は、前記樹脂
上の塩基性物質に中和される。塩基性物質は、前記樹脂
と結合しているため、酸は、前記樹脂に固定されること
になる。したがって、引き置き中に酸は拡散できないた
め、未露光部に酸が存在しなくなり、引き置かない場合
と同等の解像力，焦点深度が得られる。When a base resin to which a basic substance is bonded or a resin to which a resin to which a basic functional group is bonded is used, the acid generated from the photo-acid generator at the time of exposure causes Neutralized by substances. Since the basic substance is bonded to the resin, the acid is fixed to the resin. Therefore, since the acid cannot be diffused during the withdrawal, the acid does not exist in the unexposed portion, and the same resolution and depth of focus as in the case without the withdrawal can be obtained.
【００１８】[0018]
【発明の実施形態】次に、本発明の実施の形態について
図を用いて説明する。図１は本発明の化学増幅系レジス
トを用いた場合の断面工程図を示した図である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a cross-sectional process chart when the chemically amplified resist of the present invention is used.
【００１９】（参考形態１）図１（ａ）に示すように本
発明の参考形態に係る化学増幅系レジスト材料は、少な
くともアルカリ難溶の保護基を有するベース樹脂１０３
と、光酸発生剤１０４とからなる化学増幅系レジストで
あって、ベース樹脂１０３は、レジスト中に発生した酸
１０７に対して塩基として作用する塩基性の官能基（塩
基性物質）を結合した樹脂であることを特徴とする。( Embodiment 1 ) As shown in FIG. 1 (a), a chemically amplified resist material according to an embodiment of the present invention comprises a base resin 103 having at least a protective group which is hardly soluble in alkali.
And a photo-acid generator 104, wherein the base resin 103 has a basic functional group (basic substance) that acts as a base for the acid 107 generated in the resist. It is a resin.
【００２０】図１（ａ）に示すように、アルカリ難溶の
保護基を有する樹脂に塩基性物質が結合されたベース樹
脂１０３を含有する化学増幅系レジスト１０２を用い、
化学増幅系レジスト１０２をシリコン基板１０１上に塗
布し、図１（ｂ）に示すように、エキシマレーザー光１
０６によりマスク１０５を通して化学増幅系レジスト１
０２の膜を露光する。As shown in FIG. 1A, a chemically amplified resist 102 containing a base resin 103 in which a basic substance is bonded to a resin having a protective group that is hardly soluble in alkali is used.
A chemically amplified resist 102 is applied on the silicon substrate 101 and, as shown in FIG.
06 through the mask 105 for the chemically amplified resist 1
The film No. 02 is exposed.
【００２１】化学増幅系レジスト１０２の膜露光時に、
光酸発生剤１０４から酸１０７が発生する。酸１０７
は、ベース樹脂１０３と塩基性物質を介して結合体１０
８を形成するが（図１（ｃ））、結合体１０８は、樹脂
であるため、酸１０７は拡散することができない。その
結果、ＰＥＢ処理時に、露光部に存在する結合体１０８
から酸１０９が発生し、露光部のみに酸が存在すること
になる（図１（ｅ））。そのため、引き置き後でも所望
のレジストパターン１１０を得ることが可能である。At the time of film exposure of the chemically amplified resist 102,
The acid 107 is generated from the photoacid generator 104. Acid 107
Is a conjugate 10 with a base resin 103 via a basic substance.
8 (FIG. 1C), but the acid 107 cannot diffuse because the binder 108 is a resin. As a result, during the PEB processing, the binder 108 existing in the exposed portion
From the acid 109, and the acid is present only in the exposed portion (FIG. 1 (e)). Therefore, it is possible to obtain a desired resist pattern 110 even after being pulled.
【００２２】式（１）は、本発明の参考形態１に係る化
学増幅系レジスト材料のベース樹脂となるヒドロキシス
チレン及びｔ−ＢＯＣ（ｔ−ブトキシカルボニル基）保
護型ヒドロキシスチレンと、塩基性物質であるアミノス
チレンを６７：３２：１の比で共重合させた３元系ポリ
マーを示した式であり、塩基性物質であるアミノスチレ
ンは、レジスト中に発生する酸１０７に対して塩基とし
て作用する塩基性の官能基を有している。Formula (1) represents hydroxystyrene and t-BOC (t-butoxycarbonyl group) -protected hydroxystyrene, which are base resins of the chemically amplified resist material according to Embodiment 1 of the present invention, and a basic substance. This is a formula showing a tertiary polymer obtained by copolymerizing a certain aminostyrene at a ratio of 67: 32: 1. Aminostyrene as a basic substance acts as a base for acid 107 generated in a resist. It has a basic functional group.
【００２３】[0023]
【式１】 (Equation 1)
【００２４】上記ベース樹脂１０３と光酸発生剤１０４
としてのトリフェニルスルフォニウムヘキサフロロアン
チモネンとからなる化学増幅系レジストを用いてシリコ
ンウェハー上にレジスト膜を形成し、ＫｒＦエキシマレ
ーザーにより露光し、引き置くことなくＰＥＢ処理後、
テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド（ＴＭＡＨ）
２．３８％水溶液により現像したところ、解像力０．２
２μｍ，０．２５μｍＬ＆Ｓにおける１．００μｍの焦
点深度が得られた。同じレジスト膜を形成したウェハー
を露光後、アンモニア濃度１０ｐｐｂの雰囲気下で引き
置いたところ、３０分間にわたって引き置かない場合と
同等の解像力，焦点深度が得られた。The base resin 103 and the photoacid generator 104
A resist film is formed on a silicon wafer by using a chemically amplified resist composed of triphenylsulfonium hexafluoroantimonene as a resist, exposed by a KrF excimer laser, and subjected to PEB processing without leaving.
Tetramethylammonium hydroxide (TMAH)
When developed with a 2.38% aqueous solution, a resolution of 0.2
A depth of focus of 1.00 μm at 2 μm, 0.25 μmL & S was obtained. When the wafer on which the same resist film was formed was exposed and then left in an atmosphere having an ammonia concentration of 10 ppb, the same resolution and the same depth of focus as those in the case where the wafer was not left for 30 minutes were obtained.
【００２５】比較例として、参考形態１の化学増幅系レ
ジストに対し、塩基性物質としてのアミノスチレンをヒ
ドロキシスチレンにて置き換えたレジストを参考形態１
と同等の条件下で引き置いたところ、５分間にわたって
引き置かない場合と同等の解像力，焦点深度が得られた
ことから、本発明によって引き置き耐性が６倍となっ
た。[0025] As a comparative example, with respect to chemical amplification resist reference embodiment 1, referring to the resist by replacing the amino styrene as a basic substance at hydroxystyrene embodiment 1
Under the same conditions, the same resolution and depth of focus were obtained as in the case of not leaving for 5 minutes, so that the present invention increased the retention resistance by 6 times.
【００２６】（参考形態２）本発明の参考形態２に係る
化学増幅系レジスト材料は、少なくともアルカリ難溶の
保護基を有するベース樹脂と、光酸発生剤と、溶解抑止
剤とからなる化学増幅系レジスト材料であって、ベース
樹脂は、レジスト中に発生した酸に対して塩基として作
用する塩基性の官能基を結合した樹脂であることを特徴
とする。( Embodiment 2 ) A chemically amplified resist material according to Embodiment 2 of the present invention is a chemically amplified resist material comprising at least a base resin having a protective group that is hardly soluble in alkali, a photoacid generator, and a dissolution inhibitor. A base resist material, wherein the base resin is a resin in which a basic functional group that acts as a base for an acid generated in the resist is bonded.
【００２７】本発明の参考形態２に係る化学増幅型レジ
スト材料の具体例として、ベース樹脂及び光酸発生剤に
参考形態１と同じものを用い、これに溶解抑止剤として
クレゾールノボラック樹脂をベース樹脂に対して２０重
量％加えたレジストを用い、実施形態１と同様にして評
価を行なったところ、解像力０．２０μｍ，０．２５μ
ｍＬ＆Ｓにおける１．２５μｍの焦点深度が得られ、露
光後引き置いた場合には、２５分間にわたって引き置か
ない場合と同等の解像力、焦点深度が得られた。本発明
によって引き置き耐性が５倍となった。As a specific example of the chemically amplified resist material according to Embodiment 2 of the present invention, a base resin and a photoacid generator are used.
Using the same as Reference Embodiment 1, using a resist was added 20 wt% cresol novolak resin of the base resin to a dissolution inhibitor, was evaluated in the same manner as in Embodiment 1, resolution 0.20μm , 0.25μ
A depth of focus of 1.25 μm in mL & S was obtained, and when left behind after exposure, the same resolution and depth of focus were obtained as in the case where it was not left for 25 minutes. According to the present invention, the withdrawal resistance is increased by a factor of five.
【００２８】（参考形態３）本発明の参考形態３に係る
化学増幅系レジスト材料は、少なくともアルカリ難溶の
保護基を有するベース樹脂と、光酸発生剤と、官能基を
有する樹脂とからなる化学増幅系レジスト材料であっ
て、官能基を有する樹脂は、レジスト中に発生した酸に
対して塩基として作用する塩基性の官能基を結合した樹
脂であることを特徴とする。( Embodiment 3 ) A chemically amplified resist material according to Embodiment 3 of the present invention comprises at least a base resin having a protective group which is hardly soluble in alkali, a photoacid generator, and a resin having a functional group. The chemically amplified resist material is characterized in that the resin having a functional group is a resin in which a basic functional group that acts as a base for an acid generated in the resist is bonded.
【００２９】本発明の参考形態３に係る化学増幅系レジ
スト材料の具体例として、ベース樹脂（ｔ−ＢＯＣ保護
型樹脂）と、光酸発生剤（トリフェニルスルフォニウム
ヘキサフロロアンチモネン）と、官能基を有する樹脂
（ヒドロキシスチレンとアミノスチレン）を共重合させ
た式（２）の樹脂からなる化学増幅系レジストを用い
た。この場合、官能基を有する樹脂は、ヒドロキシスチ
レンに塩基性物質としてのアミノスチレンを重合させ、
レジスト中に発生した酸に対して塩基として作用する塩
基性の官能基を結合した樹脂として構成してある。上述
した本発明の参考形態３に係る化学増幅系レジスト材料
を用い、シリコンウェハー上にレジスト膜を形成し、Ｋ
ｒＦエキシマレーザーにより露光し、参考形態１と同条
件下で引き置き現像したところ、１５分間にわたって引
き置かない場合と同等の解像力，焦点深度が得られた。As specific examples of the chemically amplified resist material according to Embodiment 3 of the present invention, a base resin (t-BOC protected resin), a photoacid generator (triphenylsulfonium hexafluoroantimonene), A chemically amplified resist composed of a resin of the formula (2) obtained by copolymerizing a resin having a group (hydroxystyrene and aminostyrene) was used. In this case, the resin having a functional group is obtained by polymerizing aminostyrene as a basic substance on hydroxystyrene,
It is configured as a resin in which a basic functional group that acts as a base for the acid generated in the resist is bonded. A resist film is formed on a silicon wafer using the above-described chemically amplified resist material according to the third embodiment of the present invention.
Exposure with an rF excimer laser and retraction and development under the same conditions as in Reference Example 1 gave resolution and depth of focus equivalent to those in the case where no retraction was performed for 15 minutes.
【００３０】[0030]
【式２】 (Equation 2)
【００３１】比較例として、参考形態３のレジストに対
し、ヒドロキシスチレンとアミノスチレン（官能基を有
する樹脂）を共重合させた式（２）の樹脂を含有しない
レジストを参考形態２と同等の条件下にて引き置いて現
像したところ、５分間にわたって引き置かない場合と同
等の解像力，焦点深度が得られたことから、本発明によ
って引き置き耐性が３倍となった。[0031] As a comparative example, the resist of the reference embodiment 3, hydroxystyrene aminostyrene resin resist containing no reference embodiment 2 equal conditions (the resin having a functional group) obtained by copolymerizing the formula (2) When the film was developed by pulling it down below, the same resolving power and depth of focus were obtained as in the case where it was not pulled up for 5 minutes, so that the present invention tripled the drawback resistance.
【００３２】（実施形態１）本発明の実施形態１に係る
化学増幅系レジスト材料は、少なくともアルカリ可溶の
べース樹脂と、光酸発生剤と、架橋剤とからなる化学増
幅系レジスト材料であって、ベース樹脂は、レジスト中
に発生した酸に対して塩基として作用する塩基性の官能
基を結合した樹脂であることを特徴とする。( Embodiment 1 ) A chemically amplified resist material according to Embodiment 1 of the present invention is a chemically amplified resist material comprising at least an alkali-soluble base resin, a photoacid generator and a crosslinking agent. Wherein the base resin is a resin having a basic functional group that acts as a base with respect to the acid generated in the resist.
【００３３】本発明の実施形態１に係る化学増幅系レジ
スト材料の具体例として、式（２）に示すようなヒドロ
キシスチレンとアミノスチレン（塩基性物質）を共重合
させたベース樹脂と、光酸発生剤と、メラミン架橋剤と
からなる実施形態４の化学増幅系レジストを用い、シリ
コンウェハー上にレジスト膜を形成し、ＫｒＦエキシマ
レーザーにより露光後、参考形態１と同様の条件下で引
き置き現像したところ、１５分間にわたって引き置かな
い場合と同等の解像力，焦点深度が得られた。As a specific example of the chemically amplified resist material according to the first embodiment of the present invention, a base resin obtained by copolymerizing hydroxystyrene and aminostyrene (basic substance) as shown in formula (2), A resist film was formed on a silicon wafer using the chemically amplified resist of Embodiment 4 comprising a generator and a melamine crosslinker, and exposed by a KrF excimer laser, and then developed under the same conditions as in Reference Embodiment 1. As a result, the same resolving power and depth of focus as in the case where the lens was not pulled for 15 minutes were obtained.
【００３４】比較例として、実施形態１のレジストに対
して、アミノスチレン（塩基性物質）をヒドロキシスチ
レンで置換えたレジストを参考形態１と同等の条件下に
て引き置いたところ、１０分間にわたって引き置かない
場合と同等の解像力，焦点深度が得られたことから、本
発明によって引き置き耐性が１．５倍となった。[0034] As a comparative example, where the resist embodiments 1 was pulled at a resist replaced amino styrene (basic substance) in hydroxystyrene in Reference Embodiment 1 and comparable conditions, pulling over 10 minutes Since the same resolving power and the same depth of focus as those in the case of not placing were obtained, the withdrawal resistance was increased 1.5 times by the present invention.
【００３５】（実施形態２）本発明の実施形態２に係る
化学増幅系レジスト材料は、ＡｒＦエキシマレーザー光
用のレジストに本発明を適用したものあり、少なくとも
アルカリ可溶のべース樹脂と、光酸発生剤と、架橋剤
と、官能基を有する樹脂とからなる化学増幅系レジスト
材料であって、官能基を有する樹脂は、レジスト中に発
生した酸に対して塩基として作用する塩基性の官能基を
結合した樹脂であることを特徴とする。( Embodiment 2 ) A chemically amplified resist material according to Embodiment 2 of the present invention is obtained by applying the present invention to a resist for ArF excimer laser light, and comprises at least an alkali-soluble base resin; A photo-acid generator, a cross-linking agent, and a chemically amplified resist material comprising a resin having a functional group, wherein the resin having a functional group has a basic property of acting as a base for an acid generated in the resist. It is characterized by being a resin having a functional group bonded thereto.
【００３６】式（３）に示す樹脂は、実施形態２におけ
る具体例を示す樹脂であって、ベース樹脂としてのアク
リレートと、架橋剤としてのターシャリブチル保護型ア
クリレートと、アクリル酸に塩基性物質としてのビニル
アミンを結合した官能基を有する樹脂とから構成されて
いる。The resin represented by the formula (3) is a resin which is a specific example in Embodiment 2 , and is an acrylate as a base resin, a tertiary butyl protected acrylate as a cross-linking agent, and a basic substance in acrylic acid. And a resin having a functional group to which vinylamine is bonded.
【００３７】[0037]
【式３】 (Equation 3)
【００３８】式（３）の樹脂と光酸発生剤からなる化学
増幅系レジストを用いて、シリコンウェハー上にレジス
ト膜を形成し、ＡｒＦエキシマレーザーにより露光後、
参考形態１と同様の条件下で５分間引き置いて現像した
ところ、引き置かない場合と同等の解像力，焦点深度が
得られた。A resist film is formed on a silicon wafer using a chemically amplified resist comprising a resin of formula (3) and a photoacid generator, and after exposure with an ArF excimer laser,
When developed for 5 minutes under the same conditions as in Reference Embodiment 1 , the same resolving power and depth of focus were obtained as in the case where no development was performed.
【００３９】また、ベース樹脂としてのポリヒドロキシ
スチレン樹脂と、光酸発生剤と、メラミン架橋剤と、ス
チレンに塩基性物質としてのアミノスチレンを結合した
官能基を有する樹脂とからなる樹脂を用いても、同等の
結果が得られた。Further, a resin comprising a polyhydroxystyrene resin as a base resin, a photoacid generator, a melamine crosslinking agent, and a resin having a functional group obtained by bonding styrene to an aminostyrene as a basic substance is used. Also gave equivalent results.
【００４０】以上の実施形態においては、レジスト中に
発生した酸に対して塩基として作用する塩基性の官能基
を有する塩基性物質として、アミノスチレン或いはビニ
ルアミンを用いた例を示したが、本発明の塩基性物質
は、これらに限定されることはなく、塩基性物質として
は、例えばアンモニア系の誘導体，イミダゾール，ピラ
ゾール，ピロリジン，ピペラジン，ピペリジン等を用い
ることができる。In the above embodiment, an example was shown in which aminostyrene or vinylamine was used as the basic substance having a basic functional group acting as a base for the acid generated in the resist. The basic substance is not limited to these, and examples of the basic substance include ammonia derivatives, imidazole, pyrazole, pyrrolidine, piperazine, piperidine and the like.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、塩
基性の官能基をベース樹脂に結合させる、若しくは塩基
性物質を結合させた官能基をもつ樹脂を含有した化学増
幅系レジストとして構成したため、露光後の引き置き耐
性を向上させることができる。特に微細パターンに対し
ても、その効果は大きく、引き置き時間を１．５〜６倍
とすることができる。As described above, according to the present invention, a chemically amplified resist comprising a resin having a functional group to which a basic functional group is bonded or a basic substance is bonded. Therefore, the withstand resistance after exposure can be improved. In particular, the effect is great also for fine patterns, and the holding time can be 1.5 to 6 times.
【図１】本発明に係る化学増幅系レジスト材料を用いて
パターンを形成する製造工程を工程順に示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process for forming a pattern using a chemically amplified resist material according to the present invention in the order of steps.
【図２】従来例に係る化学増幅系レジスト材料を用いて
パターンを形成する製造工程を工程順に示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process for forming a pattern using a chemically amplified resist material according to a conventional example in the order of processes.
１０１ シリコン基板 １０２ 化学増幅系レジスト １０３ 塩基性の官能基と結合した樹脂 １０４ 光酸発生剤 １０５ マスク １０６ エキシマレーザー光 １０７ 露光により発生した酸 １０８ 酸と樹脂との結合体 １０９ ＰＥＢ後に樹脂から解離した酸 １１０ 現像後のレジストパターン Reference Signs List 101 silicon substrate 102 chemically amplified resist 103 resin bonded to basic functional group 104 photoacid generator 105 mask 106 excimer laser beam 107 acid generated by exposure 108 combined product of acid and resin 109 dissociated from resin after PEB Acid 110 resist pattern after development
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/00 - 7/42 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03F 7/ 00-7/42 H01L 21/027
Claims (2)
と、光酸発生剤と、架橋剤とからなる化学増幅系レジス
ト材料であって、 ベース樹脂は、レジスト中に発生した酸に対して塩基と
して作用する塩基性の官能基を結合させたものであり、
ヒドロキシスチレンとアミノスチレンとを共重合させた
樹脂からなるものであることを特徴とするレジスト材
料。1. A chemically amplified resist material comprising at least an alkali-soluble base resin, a photoacid generator, and a crosslinking agent, wherein the base resin acts as a base for an acid generated in the resist. der those obtained by binding basic functional groups that is,
Hydroxystyrene and aminostyrene were copolymerized
Resist material characterized by is made of resin.
と、光酸発生剤と、架橋剤と、官能基を有する樹脂とか
らなる化学増幅系レジスト材料であって、ベース樹脂は、アクリレートからなり、 架橋剤は、ターシャリブチル保護型アクリレートからな
り、 官能基を有する樹脂は、レジスト中に発生した酸に対し
て塩基として作用する塩基性の官能基を結合したもので
あり、アクリル酸に塩基性物質としてのビニルアミンを
結合したものであることを特徴とするレジスト材料。2. A chemically amplified resist material comprising at least an alkali-soluble base resin, a photoacid generator, a crosslinking agent, and a resin having a functional group, wherein the base resin comprises acrylate. The cross-linking agent may be a tertiary butyl protected acrylate.
Ri, resins having a functional group, <br/> in the union of basic functional groups which act as a base to acid generated in the resist Ah is, vinylamine as basic substance acrylate
A resist material characterized by being bonded .
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