JP3248379B2 - Chemically amplified positive resist material - Google Patents
Chemically amplified positive resist materialInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、遠紫外線、電子線、X
線などの高エネルギー線に対して高い感度を有し、アル
カリ水溶液で現像することによりパターン形成できる、
微細加工技術に適した化学増幅ポジ型レジスト材料に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to deep ultraviolet rays,
It has high sensitivity to high energy rays such as lines, and can be patterned by developing with an alkaline aqueous solution.
The present invention relates to a chemically amplified positive resist material suitable for fine processing technology.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】LSI
の高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化
が求められているなか、現在汎用技術として用いられて
いる光露光では、光源の波長に由来する本質的な解像度
の限界に近づきつつある。g線(436nm)若しくは
i線(365nm)を光源とする光露光では、おおよそ
0.5μmのパターンルールが限界とされており、これ
を用いて製作したLSIの集積度は、16MビットDR
AM相当までとなる。しかし、LSIの試作はすでにこ
の段階まできており、更なる微細化技術の開発が急務と
なっている。2. Description of the Related Art LSI
With the demand for finer pattern rules in line with the higher integration and higher speed of light sources, light exposure, which is currently used as a general-purpose technology, is approaching the intrinsic resolution limit due to the wavelength of the light source. is there. In light exposure using a g-line (436 nm) or an i-line (365 nm) as a light source, a pattern rule of about 0.5 μm is limited, and the integration degree of an LSI manufactured using this is 16 Mbit DR.
AM equivalent. However, LSI prototypes have already been made at this stage, and there is an urgent need to develop further miniaturization techniques.
【0003】このような背景により、次世代の微細加工
技術として遠紫外線リソグラフィーが有望視されてい
る。遠紫外線リソグラフィーは、0.3〜0.4μmの
加工も可能であり、光吸収の低いレジスト材料を用いた
場合、基板に対して垂直に近い側壁を有したパターン形
成が可能になる。[0003] Against this background, far-ultraviolet lithography is expected as a next-generation microfabrication technology. The deep ultraviolet lithography can also process 0.3 to 0.4 μm, and when a resist material having low light absorption is used, a pattern having side walls nearly perpendicular to the substrate can be formed.
【0004】近年開発された酸を触媒とした化学増幅ポ
ジ型レジスト材料(特公平2−27660号、特開昭6
3−27829号公報等)は、遠紫外線の光源として高
輝度なKrFエキシマレーザーを利用し、感度、解像
性、ドライエッチング耐性が高く、優れた特徴を有した
遠紫外線リソグラフィーに特に有望なレジスト材料であ
る。A recently developed acid-catalyzed chemically amplified positive resist material (Japanese Patent Publication No. 2-27660,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-27829) discloses a resist that is highly promising for deep-ultraviolet lithography, which uses a high-intensity KrF excimer laser as a light source for far-ultraviolet light, has high sensitivity, high resolution, and high dry etching resistance, and has excellent characteristics. Material.
【0005】このような化学増幅ポジ型レジスト材料と
しては、アルカリ可溶性の有機ポリマー、酸発生剤から
なる二成分系、及びアルカリ可溶性ポリマー、酸不安定
基を有する溶解阻止剤、酸発生剤からなる三成分系のも
のが知られているが、その感度、解像性を更に向上させ
ることが望まれている。[0005] Such a chemically amplified positive resist material comprises a two-component system comprising an alkali-soluble organic polymer and an acid generator, an alkali-soluble polymer, a dissolution inhibitor having an acid labile group, and an acid generator. Although a three-component type is known, it is desired to further improve its sensitivity and resolution.
【0006】従って、本発明は、高感度で高解像度を有
する化学増幅ポジ型レジスト材料を提供することを目的
とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a chemically amplified positive resist material having high sensitivity and high resolution.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者等は上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、有機溶
媒、アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、更に溶解阻止剤を
含有してなる化学増幅ポジ型レジスト材料に対し、更に
溶解促進剤として下記一般式(1)で示される部分的に
水酸基が保護されたポリヒドロキシスチレン化合物を配
合した場合、レジスト膜の溶解速度のコントラストが高
められ、特に露光後の溶解速度が増大し、微細加工技術
に適した高解像性を有し、特に遠紫外線リソグラフィー
において大いに威力を発揮し得る化学増幅ポジ型レジス
ト材料を得ることができることを知見した。The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that
Medium, the alkali-soluble resin, acid generator, to a chemically amplified positive resist composition comprising a solvent solution blocking agent further, partially hydroxyl groups represented further by the following general formula (1) as a dissolution enhancing agent protection When the blended polyhydroxystyrene compound is added, the dissolution rate contrast of the resist film is increased, especially the dissolution rate after exposure is increased, and it has a high resolution suitable for fine processing technology, and especially deep ultraviolet lithography. It has been found that a chemically amplified positive resist material which can exert a great effect in the above method can be obtained.
【0008】[0008]
【化2】 Embedded image
【0009】(式中、Rは、tert−ブチル基、te
rt−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、イソ
プロポキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラ
ヒドロフラニル基及びトリアルキルシリル基等の酸不安
定基を示し、p/(p+q)は0.1以下で、重量平均
分子量は10,000未満である。)即ち、上記式
(1)の化合物は、アルカリ可溶性樹脂とミクロ相分離
を生じ、露光、加熱、現像のパターニングプロセスにお
いて、未露光部では、マトリックスであるアルカリ可溶
性樹脂の溶解速度が抑制され、露光部では、マトリック
スであるアルカリ可溶性樹脂の酸不安定基が分解される
ことからアルカリ水溶液に対する溶解速度が促進され
て、アルカリ水溶液の膜中への浸透が大きくなり、この
場合、膜中にミクロ相分離した上記式(1)の化合物が
急速に溶解することにより、まだ充分に溶解していない
アルカリ可溶性樹脂をブロック的にアルカリ水溶液中に
放出するため見かけ上の溶解速度は急速に高まる。この
ことから、上記式(1)の化合物は、溶解促進剤として
使用されて、レジスト膜の露光部、未露光部のアルカリ
水溶液に対する溶解速度のコントラストを大幅に高め、
結果的に高解像性を有するという従来にない新しいコン
セプトの化学増幅ポジ型レジストの成分となることを知
見し、本発明をなすに至ったものである。Wherein R is a tert-butyl group, te
Acid anxiety such as rt-butoxycarbonyl group, methoxymethyl group, isopropoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group and trialkylsilyl group
It shows a fixed group , p / (p + q) is 0.1 or less, and the weight average molecular weight is less than 10,000. That is, the compound of the formula (1) causes microphase separation with the alkali-soluble resin, and in the patterning process of exposure, heating, and development, the dissolution rate of the matrix as the alkali-soluble resin is suppressed in the unexposed portion. In the exposed area, the acid labile groups of the alkali-soluble resin serving as the matrix are decomposed, so that the dissolution rate in the alkaline aqueous solution is accelerated, and the penetration of the alkaline aqueous solution into the film is increased. When the phase-separated compound of the formula (1) is rapidly dissolved, the apparently dissolving rate is rapidly increased because the alkali-soluble resin which has not been sufficiently dissolved is released into the alkaline aqueous solution in a block manner. From this, the compound of the above formula (1) is used as a dissolution accelerator, and greatly enhances the contrast of the dissolution rate of an exposed portion and an unexposed portion of the resist film in an aqueous alkali solution,
As a result, they have found that the resulting resist is a component of a chemically amplified positive resist having a new concept, which has not been heretofore exhibited, and has a high resolution, and have accomplished the present invention.
【0010】従って、本発明は、 (A)有機溶媒:200〜1,000重量部、 (B)アルカリ可溶性樹脂:100重量部、 (C)溶解阻止剤:5〜50重量部、 (D)酸発生剤:1〜20重量部、 (E)溶解促進剤として、一般式(1)で示される部分
的に水酸基が保護されたポリヒドロキシスチレン:5〜
50重量部を含有してなることを特徴とする化学増幅ポ
ジ型レジスト材料を提供する。Accordingly, the present invention relates to (A) an organic solvent: 200 to 1,000 parts by weight, (B) an alkali-soluble resin: 100 parts by weight, (C) a dissolution inhibitor: 5 to 50 parts by weight, and (D) Acid generator: 1 to 20 parts by weight, (E) as a dissolution promoter, partially hydroxy-protected polyhydroxystyrene represented by the general formula (1): 5 to 5 parts
A chemically amplified positive resist composition comprising 50 parts by weight.
【0011】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明のポジ型レジスト材料は、溶解促進剤とし
て、下記一般式(1)で示される部分的に水酸基が保護
されたポリヒドロキシスチレン化合物を配合することを
特徴とする。Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The positive resist composition of the present invention contains a polyhydroxystyrene compound partially protected in a hydroxyl group represented by the following general formula (1) as a dissolution accelerator. It is characterized by doing.
【0012】[0012]
【化3】 Embedded image
【0013】(式中、Rは、tert−ブチル基、te
rt−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、イソ
プロポキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラ
ヒドロフラニル基及びトリアルキルシリル基等の酸不安
定基を示し、p/(p+q)は0.1以下で、重量平均
分子量は10,000未満である。)上記式(1)式の
部分的に水酸基が保護されたポリヒドロキシスチレン化
合物は、好ましくは、p/(p+q)が0.02〜0.
08で、重量平均分子量が3,000〜8,000であ
る。また、その配合量は、レジスト材料のべースポリマ
ー(アルカリ可溶性樹脂)100重量部に対し5〜50
重量部、好ましくは10〜30重量部であり、単独また
は2種以上混合して使用できる。配合量が5重量部に満
たないと解像性の向上がない場合があり、50重量部を
越えるとパターンの膜減りが生じ、解像度が低下する場
合がある。(Wherein R is a tert-butyl group, te
Acid anxiety such as rt-butoxycarbonyl group, methoxymethyl group, isopropoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group and trialkylsilyl group
It shows a fixed group , p / (p + q) is 0.1 or less, and the weight average molecular weight is less than 10,000. ) The polyhydroxystyrene compound in which the hydroxyl group is partially protected in the above formula (1) preferably has a p / (p + q) of 0.02 to 0.
08, the weight average molecular weight is 3,000-8,000. The compounding amount is 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the base polymer (alkali-soluble resin) of the resist material.
Parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, and can be used alone or in combination of two or more. If the amount is less than 5 parts by weight, the resolution may not be improved. If the amount exceeds 50 parts by weight, the film thickness of the pattern may be reduced and the resolution may be reduced.
【0014】本発明のレジスト材料は、公知の三成分系
の化学増幅ポジ型レジスト材料として構成でき、上記溶
解促進剤は、有機溶媒、ベースポリマーとしてアルカリ
可溶性樹脂、酸発生剤、更に溶解阻止剤を主成分とする
レジスト材料中に配合することができる。The resist composition of the present invention may be configured as a chemically amplified positive resist composition of the known three-component system, the solubility promoter is an organic Solvent, alkali-soluble resin as a base polymer, acid generator, further dissolved It can be incorporated into a resist material containing a blocking agent as a main component.
【0015】ここで、有機溶媒としては、シクロヘキサ
ノン、メチル−2−n−アミルケトンなどのケトン類、
3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブ
タノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エト
キシ−2−プロパノールなどのアルコール類、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プ
ロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテルなどのエーテル類、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレン
グリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチ
ル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、メチル−3−メト
キシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネ
ートなどのエステル類が挙げられ、これらの一種類を単
独で又は二種類以上を混合して使用することができる。
これらの中では、レジスト成分中の酸発生剤の溶解性が
最も優れているジエチレングリコールジメチルエーテル
や1−エトキシ−2−プロパノールが好ましく使用され
る。なお、有機溶媒の使用量は、アルカリ可溶性樹脂1
00重量部に対し200〜1000重量部、好ましくは
400〜800重量部である。200部より少ないと相
溶性が低下し、成膜性に劣る場合が生じ、1000部を
超えるとレジスト膜を形成した場合に薄膜になり、使用
に供し得ない場合が生じる。[0015] As the organic solvent medium, cyclohexanone, ketones such as methyl -2-n-amyl ketone,
Alcohols such as 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl Esters such as -3-ethoxypropionate; one of these alone or two or more of them; Mixed and can be used.
Among these, diethylene glycol dimethyl ether and 1-ethoxy-2-propanol, which have the highest solubility of the acid generator in the resist component, are preferably used. Incidentally, the amount of the organic solvent medium is an alkali-soluble resin 1
The amount is 200 to 1000 parts by weight, preferably 400 to 800 parts by weight, per 100 parts by weight. If the amount is less than 200 parts, the compatibility is reduced and the film formability is poor. If the amount is more than 1000 parts, the resist film is formed into a thin film when formed, and may not be used.
【0016】また、ベース樹脂であるアルカリ可溶性樹
脂としては、特に限定されないが、一部の水酸基の水素
原子がtert−ブトキシカルボニル基、tert−ブ
トキシ基、テトラヒドロピラニル基等の酸不安定基で部
分的に置換されたポリヒドロキシスチレンが好ましい。
このアルカリ可溶性樹脂は、重量平均分子量が5,00
0〜100,000、好ましくは10,000〜50,
000であり、酸不安定基の置換率が10〜50モル
%、好ましくは12〜30モル%のものが好適に使用さ
れる。重量平均分子量及び置換率が上記範囲外になると
パターンプロファイルの劣化や感度が悪くなる場合が生
じる。The alkali-soluble resin as the base resin is not particularly limited, but some of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups are acid labile groups such as tert-butoxycarbonyl, tert-butoxy, and tetrahydropyranyl groups. Partially substituted polyhydroxystyrene is preferred.
This alkali-soluble resin has a weight average molecular weight of 5,000.
0-100,000, preferably 10,000-50,
000 and a substitution rate of an acid labile group of 10 to 50 mol%, preferably 12 to 30 mol%, are suitably used. When the weight average molecular weight and the substitution ratio are out of the above ranges, the pattern profile may be deteriorated or the sensitivity may be deteriorated.
【0017】更に、酸発生剤としては、公知のものを使
用し得、例えばオニウム塩、スルホン酸エステル、ジア
ゾスルホン等が挙げられるが、オニウム塩が好ましく、
オニウム塩としては、トリフェニルスルホニウムトリフ
レート誘導体、トリフェニルスルホニウムトシレート誘
導体等が挙げられる。酸発生剤の添加量は、アルカリ可
溶性樹脂100重量部に対し1〜20重量部、好ましく
は2〜10重量部である。Further, as the acid generator, known ones can be used, and examples thereof include onium salts, sulfonic acid esters, diazosulfones and the like. Onium salts are preferred.
Examples of the onium salt include a triphenylsulfonium triflate derivative, a triphenylsulfonium tosylate derivative, and the like. The amount of the acid generator to be added is 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
【0018】本発明材料には、更に溶解阻止剤を添加す
る。溶解阻止剤としては、分子内に一つ以上の酸不安定
基を有するものが好ましい。溶解阻止剤としては公知の
ものを使用でき、具体的にはビスフェノールA誘導体、
フェノールフタレイン誘導体等が例示されるが、特に水
酸基の水素原子をtert−ブトキシカルボニル基で置
換した化合物が好ましく使用される。溶解阻止剤の添加
量は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し5〜50
重量部、好ましくは10〜30重量部である。The material of the present invention further comprises a dissolution inhibitor.
You. As the dissolution inhibitor, those having one or more acid labile groups in the molecule are preferable. Known dissolution inhibitors can be used, and specifically, bisphenol A derivatives,
Phenolphthalein derivatives and the like are exemplified, and a compound in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted with a tert-butoxycarbonyl group is particularly preferably used. The addition amount of the dissolution inhibitor is from 5 to 50 per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
Parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight.
【0019】更に、本発明のレジスト材料には、環境安
定剤として窒素含有化合物を配合し得、また塗布性を向
上させるために界面活性剤、基板よりの乱反射の影響を
少なくするために吸光性材料を通常量で配合することが
できる。Further, the resist composition of the present invention may contain a nitrogen-containing compound as an environmental stabilizer, a surfactant for improving coating properties, and a light absorbing composition for reducing the influence of irregular reflection from the substrate. The materials can be incorporated in conventional amounts.
【0020】この場合、窒素含有化合物としては、沸点
150℃以上のアミン化合物もしくはアミド化合物が挙
げられる。具体的には、アニリン、N−メチルアニリ
ン、N,N−ジメチルアニリン、o−トルイジン、m−
トルイジン、p−トルイジン、2,4−ルチジン、キノ
リン、イソキノリン、ホルムアミド、N−メチルホルム
アミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミ
ド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセト
アミド、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン、イミ
ダゾール、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリ
ン、o−アミノ安息香酸、m−アミノ安息香酸、p−ア
ミノ安息香酸、1,2−フェニレンジアミン、1,3−
フェニレンジアミン、1,4−フェニレンジアミン、2
−キノリンカルボン酸、2−アミノ−4−ニトロフェノ
ール、2−(p−クロロフェニル)−4,6−トリクロ
ロメチル−s−トリアジンなどのトリアジン化合物が挙
げられる。これらの中では、特にピロリドン、N−メチ
ルピロリドン、o−アミノ安息香酸、m−アミノ安息香
酸、p−アミノ安息香酸、1,2−フェニレンジアミ
ン、1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニレン
ジアミンが好ましく用いられる。In this case, examples of the nitrogen-containing compound include amine compounds and amide compounds having a boiling point of 150 ° C. or higher. Specifically, aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, o-toluidine, m-
Toluidine, p-toluidine, 2,4-lutidine, quinoline, isoquinoline, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, 2-pyrrolidone, N- Methylpyrrolidone, imidazole, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, o-aminobenzoic acid, m-aminobenzoic acid, p-aminobenzoic acid, 1,2-phenylenediamine, 1,3-
Phenylenediamine, 1,4-phenylenediamine, 2
And triazine compounds such as -quinolinecarboxylic acid, 2-amino-4-nitrophenol, and 2- (p-chlorophenyl) -4,6-trichloromethyl-s-triazine. Among these, in particular, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, o-aminobenzoic acid, m-aminobenzoic acid, p-aminobenzoic acid, 1,2-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 1,4-phenylene Diamines are preferably used.
【0021】また、界面活性剤としては、パーフルオロ
アルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アル
キルエステル、パーフルオロアルキルアミンオキサイ
ド、パーフルオロアルキルEO付加物等が挙げられ、吸
光性材料としては、ジアリールスルホキシド、ジアリー
ルスルホン、9,10−ジメチルアントラセン、9−フ
ルオレノン等が挙げられる。Examples of the surfactant include perfluoroalkyl polyoxyethylene ethanol, fluorinated alkyl ester, perfluoroalkyl amine oxide, and perfluoroalkyl EO adduct. Examples of the light absorbing material include diaryl sulfoxide, Examples include diaryl sulfone, 9,10-dimethylanthracene, 9-fluorenone and the like.
【0022】本発明のポジ型レジスト組成物を使用して
パターンを形成するには、公知のリソグラフィー技術を
採用して行うことができ、例えばシリコンウエハー上へ
スピンコーティングし、0.5〜1.5μmに塗布して
80〜120℃でプリベークした後、遠紫外線、電子
線、X線等の光エネルギー線を照射して露光後、70〜
100℃で60〜120秒ポストエクスポージャベーク
(PEB)し、次いでアルカリ水溶液で現像することに
より行うことができる。なお、本発明材料は、特に高エ
ネルギー線の中でも254〜193nmの遠紫外光及び
電子線による微細パターニングに最適である。The formation of a pattern using the positive resist composition of the present invention can be carried out by using a known lithography technique, for example, by spin-coating on a silicon wafer and forming a 0.5 to 1. After coating at 5 μm and pre-baking at 80 to 120 ° C., irradiating with light energy rays such as far ultraviolet rays, electron beams, X-rays, etc.
Post-exposure bake (PEB) at 100 ° C. for 60 to 120 seconds, and then development with an aqueous alkali solution can be performed. The material of the present invention is particularly suitable for fine patterning using 254 to 193 nm deep ultraviolet light and an electron beam among high energy rays.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明の化学増幅ポジ型レジスト材料
は、例えば遠紫外線、電子線、X線等の高エネルギー
線、特にKrFエキシマレーザーに感応し、感度、解像
性、プラズマエッチング耐性に優れ、しかもレジストパ
ターンの耐熱性に優れた微細加工技術に適した高解像性
を有するもので、実用性の高いものである。As described above, the chemically amplified positive resist composition of the present invention is sensitive to high energy rays such as far ultraviolet rays, electron beams and X-rays, especially KrF excimer laser, and has excellent sensitivity, resolution and plasma etching resistance. In addition, it has high resolution suitable for fine processing technology having excellent heat resistance of the resist pattern, and has high practicality.
【0024】[0024]
【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。なお、各例中の部はいずれも重量部である。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. All parts in each example are parts by weight.
【0025】〔実施例1〜10、比較例1〜5〕下記式
(Polym1〜3)で示される部分的に水酸基がそれ
ぞれtert−ブトキシカルボニル基、tert−ブト
キシ基、テトラヒドロピラニル基で保護されたポリヒド
ロキシスチレンと、下記式(PAG1〜4)で示される
酸発生剤と、下記式(DRI1)又は(DRI2)で示
される溶解阻止剤と、下記式(DRA1)から(DRA
6)で示されるフェノール性OH基を有する化合物(溶
解促進剤)を表1に示す組成でジエチレングリコールジ
メチルエーテルに溶解し、レジスト組成物を調合し、更
に各組成物を0.2μmのテフロン製フィルターで濾過
することにより、レジスト液を調製した。Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 The hydroxyl groups represented by the following formulas (Polym 1 to 3) are partially protected by tert-butoxycarbonyl, tert-butoxy and tetrahydropyranyl groups, respectively. Polyhydroxystyrene, an acid generator represented by the following formula (PAG1-4), a dissolution inhibitor represented by the following formula (DRI1) or (DRI2), and (DRA1)
6) A compound having a phenolic OH group (dissolution promoter) shown in Table 1 was dissolved in diethylene glycol dimethyl ether with the composition shown in Table 1, a resist composition was prepared, and each composition was further filtered with a 0.2 μm Teflon filter. A resist solution was prepared by filtration.
【0026】得られたレジスト液をシリコンウエハー上
へスピンコーティングし、0.8μmの厚さに塗布し
た。次いで、このシリコンウエハーをホットプレートを
用いて100℃で120秒間ベークした。The obtained resist solution was spin-coated on a silicon wafer and applied to a thickness of 0.8 μm. Next, the silicon wafer was baked at 100 ° C. for 120 seconds using a hot plate.
【0027】これをエキシマレーザーステッパー(ニコ
ン社、NSR−2005EX8A,NA−0.5)を用
いて露光し、90℃で60秒ベークを施し、2.38%
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液で現
像を行うと、ポジ型のパターンを得ることができた。This was exposed using an excimer laser stepper (Nikon Corporation, NSR-2005EX8A, NA-0.5), baked at 90 ° C. for 60 seconds, and 2.38%
When a development was carried out with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, a positive pattern could be obtained.
【0028】得られたレジストパターンを次のように評
価した。結果を表1,2に示す。The obtained resist pattern was evaluated as follows. The results are shown in Tables 1 and 2.
【0029】評価方法:まず、感度(Eth)を求め
た。次に0.35μmのラインアンドスペースを1:1
で解像する露光量を最適露光量(Eop)として、この
露光量における分離しているラインアンドスペースの最
小線幅を評価レジストの解像度とした。解像したレジス
トパターンの形状は、走査型電子顕微鏡を用いて観察し
た。Evaluation method: First, the sensitivity (Eth) was determined. Next, a 0.35 μm line and space of 1: 1
And the minimum line width of the separated lines and spaces at this exposure amount was taken as the resolution of the evaluation resist. The shape of the resolved resist pattern was observed using a scanning electron microscope.
【0030】表1,2の結果より、本発明の化学増幅ポ
ジ型レジスト材料は、良好な感度、高い解像力を有する
ことが確認された。From the results shown in Tables 1 and 2, it was confirmed that the chemically amplified positive resist composition of the present invention had good sensitivity and high resolution.
【0031】[0031]
【化4】 Embedded image
【0032】[0032]
【化5】 Embedded image
【0033】[0033]
【化6】 Embedded image
【0034】[0034]
【化7】 Embedded image
【0035】 (1)R:tert−ブトキシカルボニル基 p/(p+q):0.02 (DRA1) 重量平均分子量:8,000 (2)R:tert−ブトキシカルボニル基 p/(p+q):0.05 (DRA2) 重量平均分子量:3,000 (3)R:tert−ブチル基 p/(p+q):0.02 (DRA3) 重量平均分子量:8,000 (4)R:tert−ブチル基 p/(p+q):0.05 (DRA4) 重量平均分子量:3,000 (5)R:メトキシメチル基 p/(p+q):0.03 (DRA5) 重量平均分子量:8,000 (6)R:テトラヒドロピラニル基 p/(p+q):0.08 (DRA6) 重量平均分子量:3,000(1) R: tert-butoxycarbonyl group p / (p + q): 0.02 (DRA1) Weight average molecular weight: 8,000 (2) R: tert-butoxycarbonyl group p / (p + q): 0. 05 (DRA2) Weight average molecular weight: 3,000 (3) R: tert-butyl group p / (p + q): 0.02 (DRA3) Weight average molecular weight: 8,000 (4) R: tert-butyl group p / (P + q): 0.05 (DRA4) Weight average molecular weight: 3,000 (5) R: methoxymethyl group p / (p + q): 0.03 (DRA5) Weight average molecular weight: 8,000 (6) R: tetrahydro Pyranyl group p / (p + q): 0.08 (DRA6) Weight average molecular weight: 3,000
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】[0037]
【表2】 [Table 2]
フロントページの続き (72)発明者 石原 俊信 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 竹田 好文 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 竹村 勝也 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 田中 啓順 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 河合 義夫 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−217251(JP,A) 特開 平4−134345(JP,A) 特開 平6−289615(JP,A) 特開 平6−236037(JP,A) 特開 平8−15864(JP,A) 特開 平6−266106(JP,A) 特開 平7−92671(JP,A) 特開 平7−199468(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/00 - 7/42 Continuing on the front page (72) Inventor Toshinobu Ishihara 28-1 Nishifukushima, Nishifukushima, Nakatsukushi-gun, Niigata Pref. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 28-1 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Synthetic Technology Research Laboratory (72) Inventor Katsuya Takemura 28-1, Nishifukushima, Oku-ku, Nakakushiro-gun, Niigata Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Synthetic Technology Research Laboratory (72) Inventor Keijun Tanaka Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation, 1-1-6 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Yoshio Kawai 1-6-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References 217251 (JP, A) JP-A-4-134345 (JP, A) JP-A-6-289615 (JP, A) JP-A-6-236037 (JP, A) JP-A-8-15864 (JP, A) JP-A-6-266106 (JP, A) JP-A-7-92671 (JP, A) JP-A-7-199468 (JP, A) ) (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G03F 7/00 - 7/42
Claims (4)
量部、 (B)アルカリ可溶性樹脂:100重量部、 (C)溶解阻止剤:5〜50重量部、 (D)酸発生剤:1〜20重量部、 (E)溶解促進剤として、下記一般式(1)で示される
部分的に水酸基が保護されたポリヒドロキシスチレン:
5〜50重量部 【化1】 (式中、Rは、酸不安定基を示し、p/(p+q)は
0.1以下で、重量平均分子量は10,000未満であ
る。)を含有してなることを特徴とする化学増幅ポジ型
レジスト材料。(A) an organic solvent: 200 to 1,000 parts by weight, (B) an alkali-soluble resin: 100 parts by weight, (C) a dissolution inhibitor: 5 to 50 parts by weight, (D) an acid generator: 1 to 20 parts by weight, (E) as a dissolution promoter, a partially hydroxy-protected polyhydroxystyrene represented by the following general formula (1):
5 to 50 parts by weight (Wherein R represents an acid labile group, p / (p + q) is 0.1 or less, and the weight average molecular weight is less than 10,000). Positive resist material.
ert−ブチル基、tert−ブトキシカルボニル基、
メトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、テトラヒ
ドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基及びトリアル
キルシリル基から選ばれるものである請求項1記載の化
学増幅ポジ型レジスト材料。2. An acid labile group represented by R in the general formula (1) is t
tert-butyl group, tert-butoxycarbonyl group,
Methoxymethyl group, iso-propoxymethyl group, a tetrahydropyranyl group, a chemically amplified positive resist composition according to claim 1 Symbol placement are those selected from tetrahydrofuranyl group and trialkylsilyl group.
安定基により置換率10〜50モル%で置換された重量
平均分子量が10,000〜50,000のポリヒドロ
キシスチレンである請求項1又は2記載の化学増幅ポジ
型レジスト材料。3. The component (B) is a polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000 in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted by an acid labile group at a substitution rate of 10 to 50 mol%. Item 3. The chemically amplified positive resist material according to Item 1 or 2 .
3のいずれか1項記載の化学増幅ポジ型レジスト材料。4. The composition according to claim 1, further comprising a nitrogen-containing compound.
4. The chemically amplified positive resist material according to any one of 3 .
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