JP4135848B2 - ポジ型レジスト組成物 - Google Patents
ポジ型レジスト組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4135848B2 JP4135848B2 JP2000051811A JP2000051811A JP4135848B2 JP 4135848 B2 JP4135848 B2 JP 4135848B2 JP 2000051811 A JP2000051811 A JP 2000051811A JP 2000051811 A JP2000051811 A JP 2000051811A JP 4135848 B2 JP4135848 B2 JP 4135848B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- positive resist
- resist composition
- structural unit
- base resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 25
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 39
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 39
- -1 aliphatic amines Chemical class 0.000 claims description 36
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 17
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 claims description 12
- 150000002596 lactones Chemical group 0.000 claims description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 7
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 claims description 4
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 17
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 11
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 9
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)=C JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- AATKCDPVYREEEG-UHFFFAOYSA-N (2-methyl-1-adamantyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C(C2)CC3CC1C(C)C2(OC(=O)C(C)=C)C3 AATKCDPVYREEEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FFWSICBKRCICMR-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-hexanone Chemical compound CC(C)CCC(C)=O FFWSICBKRCICMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 2
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000686 lactone group Chemical group 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAYMLNNRGCYLSR-UHFFFAOYSA-M triphenylsulfonium triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.C1=CC=CC=C1[S+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FAYMLNNRGCYLSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CWMYNIZWXFCZJP-UHFFFAOYSA-N (1-methyl-2-adamantyl) prop-2-enoate Chemical compound C1C(C2)CC3CC2C(OC(=O)C=C)C1(C)C3 CWMYNIZWXFCZJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXSLFXLNXREQFW-UHFFFAOYSA-M (4-methoxyphenyl)-phenyliodanium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.C1=CC(OC)=CC=C1[I+]C1=CC=CC=C1 YXSLFXLNXREQFW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RLAWXWSZTKMPQQ-UHFFFAOYSA-M (4-tert-butylphenyl)-diphenylsulfanium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1[S+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RLAWXWSZTKMPQQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLLPVDKADBYKLM-UHFFFAOYSA-M 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate;triphenylsulfanium Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F.C1=CC=CC=C1[S+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VLLPVDKADBYKLM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PHPRWKJDGHSJMI-UHFFFAOYSA-N 1-adamantyl prop-2-enoate Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(OC(=O)C=C)C3 PHPRWKJDGHSJMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXXFZKQPYACQLD-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOCCO XXXFZKQPYACQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSRHBXMVAHNFKV-UHFFFAOYSA-N 2-decyldodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCC(C(O)=O)CCCCCCCCCC QSRHBXMVAHNFKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWWXYLGCHHIKNY-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl prop-2-enoate Chemical compound CCOCCOC(=O)C=C FWWXYLGCHHIKNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCO HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl acetate Chemical compound CC(O)COC(C)=O PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWZMWHWAWHPNHN-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(O)COC(=O)C=C GWZMWHWAWHPNHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C=C CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UACBZRBYLSMNGV-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxypropyl prop-2-enoate Chemical compound CCOCCCOC(=O)C=C UACBZRBYLSMNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGUJUIMHWNHXGB-UHFFFAOYSA-N 4-bicyclo[2.2.1]heptanyl prop-2-enoate Chemical compound C1CC2CCC1(OC(=O)C=C)C2 WGUJUIMHWNHXGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZRRCQOUNSHSGB-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-4,6,6-trimethylbicyclo[3.1.1]heptan-3-one Chemical compound C1C2C(C)(C)C1CC(=O)C2(O)C VZRRCQOUNSHSGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 8beta-(2,3-epoxy-2-methylbutyryloxy)-14-acetoxytithifolin Natural products COC(=O)C(C)O LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000234282 Allium Species 0.000 description 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRLHGXGMYJNYCR-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2-(2-hydroxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound CC(O)=O.CC(O)COC(C)CO XRLHGXGMYJNYCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical group C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N benzyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC1=CC=CC=C1 GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJBAOXYQCAKLPH-UHFFFAOYSA-M bis(4-tert-butylphenyl)iodanium;1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F.C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1[I+]C1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1 DJBAOXYQCAKLPH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VGZKCAUAQHHGDK-UHFFFAOYSA-M bis(4-tert-butylphenyl)iodanium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1[I+]C1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1 VGZKCAUAQHHGDK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VQFAIAKCILWQPZ-UHFFFAOYSA-N bromoacetone Chemical compound CC(=O)CBr VQFAIAKCILWQPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical group 0.000 description 1
- KBLWLMPSVYBVDK-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1CCCCC1 KBLWLMPSVYBVDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N dipropylamine Chemical compound CCCNCCC WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N doxepin Chemical compound C1OC2=CC=CC=C2C(=C/CCN(C)C)/C2=CC=CC=C21 ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 229940052303 ethers for general anesthesia Drugs 0.000 description 1
- UHKJHMOIRYZSTH-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-ethoxypropanoate Chemical compound CCOC(C)C(=O)OCC UHKJHMOIRYZSTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940083124 ganglion-blocking antiadrenergic secondary and tertiary amines Drugs 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNMQRPPRQDGUDR-UHFFFAOYSA-N hexyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCOC(=O)C=C LNMQRPPRQDGUDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N lauryl acrylate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- BDJSOPWXYLFTNW-UHFFFAOYSA-N methyl 3-methoxypropanoate Chemical compound COCCC(=O)OC BDJSOPWXYLFTNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940057867 methyl lactate Drugs 0.000 description 1
- CWKLZLBVOJRSOM-UHFFFAOYSA-N methyl pyruvate Chemical compound COC(=O)C(C)=O CWKLZLBVOJRSOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- OOHAUGDGCWURIT-UHFFFAOYSA-N n,n-dipentylpentan-1-amine Chemical compound CCCCCN(CCCCC)CCCCC OOHAUGDGCWURIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMRZSTCPUPJPOJ-KNVOCYPGSA-N norbornane Chemical compound C1C[C@H]2CC[C@@H]1C2 UMRZSTCPUPJPOJ-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- FGWRVVZMNXRWDQ-UHFFFAOYSA-N oxan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1CCCCO1 FGWRVVZMNXRWDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEUIEHHLVZUGPB-UHFFFAOYSA-N oxolan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1CCCO1 FEUIEHHLVZUGPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005740 oxycarbonyl group Chemical group [*:1]OC([*:2])=O 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBOGDLCGFBSZKS-UHFFFAOYSA-N phenylsulfanylbenzene;trifluoromethanesulfonic acid Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.C=1C=CC=CC=1[SH+]C1=CC=CC=C1 VBOGDLCGFBSZKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- LYBIZMNPXTXVMV-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C=C LYBIZMNPXTXVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N propyl prop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C=C PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003718 tetrahydrofuranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001412 tetrahydropyranyl group Chemical group 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポジ型レジスト組成物、さらに詳しくは、波長200nm以下の活性光、特にArFエキシマレーザー光に対して透明性が高く、かつ高解像性を有すると共に、レジストパターン形状、耐ドライエッチング性及び基板との密着性に優れるレジストパターンを形成しうる化学増幅型のポジ型レジスト組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
これまで化学増幅型レジストの基材樹脂成分としては、KrFエキシマレーザー光(248nm)に対する透明性が高いポリヒドロキシスチレンやこれの水酸基を酸解離性の溶解抑制基で保護したものが用いられてきた。
しかしながら、今日では、半導体素子の微細化はますます進み、ArFエキシマレーザー光(193nm)を用いたプロセスの開発が精力的に進められている。
【0003】
ArFエキシマレーザー光(193nm)を用いるプロセスでは、ポリヒドロキシスチレンのようなベンゼン環を有する樹脂は、この光に対して透明性が不十分であるという欠点を有している。このような欠点を克服するために、これまでベンゼン環を有さず、かつ耐ドライエッチング性に優れる樹脂として、エステル部にアダマンタン骨格を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される単位を主鎖に有する樹脂(以下単に「アクリル酸エステル樹脂」と称す)が多数提案されている(特許第2881969号公報、特開平5−346668号公報、特開平7−234511号公報、特開平9−73173号公報、特開平9−90637号公報、特開平10−161313号公報、特開平10−319595号公報及び特開平11−12326号公報など)。
【0004】
これらのアクリル酸エステル樹脂を用いたポジ型レジストは、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液である標準現像液で現像可能であり、さらにArFエキシマレーザー光に対する透明性、耐ドライエッチング性及び基板に対する密着性において、ある程度満足すべき結果が得られている。
【0005】
しかしながら、現在の半導体素子分野においては、さらに超微細のパターンが要求され、150nm以下や100nm付近の解像度が必要とされるようになってきたが、このような要求に対しては、もはや上記の効果では不十分となってきている。
【0006】
そして、このような高解像性のレジストパターンを良好な形状で得るためには、レジスト膜厚の薄膜化(従来の膜厚:約500nm、現在の要望される膜厚:300〜400nm)や基材樹脂中における酸解離性の溶解抑制基含有アクリルエステル単位部分(例えば2‐メチルアダマンチルメタクリレート)の増大などが必要である。
【0007】
しかしながら、薄膜化が進めばドライエッチング時の膜減りが速くなるので、耐ドライエッチング性をいっそう向上させる必要があるし、酸解離性の溶解抑制基含有アクリルエステル単位部分を増大させると疎水性が大きくなるため、基板との密着性が劣化するという問題が生じる。また、レジストパターンサイズが微細になると良好な形状のレジストパターン形成も困難になる。
このため、解像性の向上に伴い、耐ドライエッチング性及び基板との密着性をより向上させると共に、良好なレジストパターン形状を得ることが要求されるようになったが、この要求を満たしたポジ型レジスト組成物は知られていない。
【0008】
ところで、[「ジャーナル・オブ・フォトポリマー・サイエンス・アンド・テクノロジー(J.Photopolym.Sci.Tech.)」,第12巻,第3号,第487〜492ページ(1999年)]には、5‐アクリロイルオキシ‐6‐ヒドロキシノルボルナン‐2‐カルボキシル‐6‐ラクトンを基材樹脂のモノマーに用いたArF用のネガ型の化学増幅型レジストが記載されている。
【0009】
しかしながら、未露光部がアルカリ可溶性で露光部が架橋反応によりアルカリ不溶化し、レジストパターンを形成するネガ型レジストと、未露光部がアルカリ不溶性で露光部がアルカリ可溶化し、レジストパターン形成するポジ型レジストとは、そのパターン形成機構が全く異なるものであるため、このようなネガ型レジストをそのままポジ型レジストに適用しても、上記の問題点を解決することはできない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、波長200nm以下の活性光、特にArFエキシマレーザー光に対して透明性が高く、かつ高解像性を有すると共に、レジストパターン形状、耐ドライエッチング性及び基板との密着性に優れるレジストパターンを形成しうる化学増幅型のポジ型レジスト組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の優れた機能を有するポジ型レジスト組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、基材樹脂として、ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基をエステル部分にもつアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される単位を主鎖に有する樹脂を用いた上、アミン成分を併用し、かつ特定の混合溶剤を用いることにより、その目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0012】
すなわち、本発明は、(A)ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基をもつエステル部分を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される構成単位を含む主鎖を有し、酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する基材樹脂成分、
(B)露光により酸を発生する酸発生剤成分、
(C)(A)成分に基づき0.01〜0.2重量%の範囲の、第二級及び第三級低級脂肪族アミンの中から選ばれた少なくとも1種のアミン成分、及び
(D)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと乳酸エチルの中から選ばれた少なくとも1種とγ‐ブチロラクトンとの混合溶剤
を含有してなるポジ型レジスト組成物を提供するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明においては、基材樹脂成分(A)として、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される構成単位を主鎖に有する重合体又は共重合体を用いるが、このものは酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大するものでなければならない。
【0014】
ここで、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される構成単位を主鎖に有する重合体又は共重合体とは、一般式(V)
【化10】
(式中のRは水素原子、メチル基又はエチル基である)
で表わされる構成単位からなる主鎖を有する重合体又は共重合体である。
【0015】
そして、このものは併用される酸発生剤成分(B)が放射線の作用を受けて発生する酸によりアルカリに対する溶解性が増大するという性質を有することが必要である。このような性質は、アクリル酸又はメタクリル酸から誘導される構成単位中のカルボキシル基の水酸基を酸解離性の溶解抑制基で保護し、アルカリ不溶性とすることによって付与される。このような構成単位をもつ重合体又は共重合体は、酸発生剤成分(B)から発生する酸の作用により、溶解抑制基が脱離し、アルカリ可溶性に変わる結果、レジスト層の露光部はアルカリ可溶性となるが、未露光部はアルカリ不溶性のまま残り、ポジ型のレジストパターンが形成される。
【0016】
この溶解抑制基としては、これまでの化学増幅型ポジ型レジストにおいて知られている溶解抑制基の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
そのような溶解抑制基としては、例えば第三級アルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基のような環状エーテル基、1‐エトキシエチル基、1‐メトキシプロピル基のようなアルコキシアルキル基などが挙げられるが、特に第三級アルキル基が好ましい。
【0017】
この第三級アルキル基としては、tert‐ブチル基、tert‐アミル基などの分岐状アルキル基や2‐メチルアダマンチル基、2‐エチルアダマンチル基、1‐メチルシクロヘキシル基、1‐エチルシクロヘキシル基などの環状第三級アルキル基を挙げることができる。
【0018】
この環状第三級アルキル基は、アクリル酸エステルのエステル部分と結合する炭化水素基が単環式又は多環式の飽和炭化水素基である。これらの中でも2‐メチルアダマンチル基、2‐エチルアダマンチル基が耐ドライエッチング性に優れ、高解像性のレジストパターンが得られるので好ましい。
【0019】
なお、2‐メチル又はエチルアダマンチル基を有するアクリル酸エステル単位は、一般式(IV)
【化11】
(式中のRは前記と同じ意味をもち、R´はメチル基又はエチル基である)
で表わすことができ、この中のR´として特に好ましいのはメチル基である。
【0020】
そして、本発明における基材樹脂成分(A)は、ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基をアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルのエステル部分に有する構成単位を有するものであることが必要である。
【0021】
これまで、ラクトン環を有するアクリル酸エステル樹脂として、例えばγ‐ブチロラクトン‐3‐イルメタクリレートと2‐メチルアダマンチルメクリレートとの共重合体を用いたレジスト組成物が提案されているが(特開平10−319595号公報)、このようなアクリル酸エステルの側鎖にそれぞれラクトン基とアダマンチル基のような橋かけ飽和多環式炭化水素基を有する樹脂は、耐ドライエッチング性や密着性が不十分であり、本発明において用いることはできない。
【0022】
これに対し、ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基をもつエステル部分を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導された構成単位を含む樹脂は、基板との密着性と耐ドライエッチング性をより向上させる効果を示す。
したがって、少なくとも1つのラクトン環をもつ橋かけ飽和多環式炭化水素基から形成されたエステル部分を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導された構成単位を含む樹脂を用いることが必要である。
【0023】
橋かけ飽和多環式炭化水素基としては、これまでArF用の化学増幅型レジストに用いられているものであればよく、特に限定されないが、ノルボルナンから水素原子を除いた残基、すなわちノルボルニル基が耐ドライエッチング性に優れる点で好ましい。
【0024】
本発明において、基材樹脂成分(A)に導入される上記ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基をエステル部分に有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される構成単位としては、例えば一般式(I)
【化12】
(式中のRは前記と同じ意味をもつ)
で表わされる構成単位を挙げることができる。この式中のRとしては、特にメチル基が好ましい。なお、この一般式における飽和多環式炭化水素基とオキシカルボニル基又はラクトン基との隔離した結合手による結合は、それぞれ前者の任意の炭素原子に結合している水素原子1個が除かれた位置で結合していることを示す。以下同じ。
【0025】
この一般式(I)で表わされる構成単位としては、例えば一般式(II)
【化13】
(式中のRは前記と同じ意味をもつ)
で表わされる単位、好ましくは式(II−a)
【化14】
で表わされる構成単位で表わされる構成単位を挙げることができる。
これらの一般式(I)で表わされる構成単位は、基材樹脂成分(A)中に1種導入されていてもよいし、2種以上導入されていてもよい。
【0026】
本発明においては、基材樹脂成分(A)として、前記の一般式(I)で表わされる構成単位と一般式(IV)で表わされる構成単位を含む共重合体からなる基材樹脂が好ましい。中でも前記の一般式(II)で表わされる構成単位と一般式(IV)で表わされる構成単位を含む共重合体からなる樹脂がより好ましい。特に前記の式(II−a)で表わされる構成単位と一般式(IV)表わされる構成単位を含む共重合体からなる樹脂が好ましい。
【0027】
本発明においては、このような共重合体における一般式(I)で表わされる構成単位は、少なくとも30モル%を含むものが好ましい。中でも一般式(I)で表わされる構成単位30〜70モル%、好ましくは40〜60モル%と、一般式(IV)で表わされる構成単位70〜30モル%、好ましくは60〜40モル%からなる共重合体は、高解像性及びレジストパターン形状に優れ、好適である。
【0028】
また、本発明においては、この基材樹脂成分(A)として、前記の各構成単位を形成するモノマーに、これまで化学増幅型のポジ型レジストとして公知の耐ドライエッチング性向上基や酸解離性の溶解抑制基を有するアクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などのアルカリ可溶性とするためのエチレン性二重結合を有するカルボン酸、アクリル樹脂の製造に用いられる公知のモノマーなどを必要に応じ、適宜組み合わせ、共重合させて用いることができる。
【0029】
上記のアクリル酸誘導体としては、例えばアクリル酸tert‐ブチル、アクリル酸テトラヒドロピラニル、アクリル酸テトラヒドロフラニル、アクリル酸1‐メチルシクロヘキシル、アクリル酸1‐メチルアダマンチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸エトキシプロピル、アクリル酸と2‐ヒドロキシ‐3‐ピナノンとのエステルなどのカルボキシル基の水酸基を酸解離性置換基で保護したアクリル酸エステル、あるいはアクリル酸アダマンチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ナフチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸3‐オキソシクロヘキシル、アクリル酸ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、アクリル酸トリシクロデカニル、アクリル酸とテルピネオールとのエステル、アクリル酸と3‐ブロモアセトンとのエステルなどのカルボキシル基の水酸基を酸非解離性置換基で保護したアクリル酸エステルなどが挙げられる。また、メタクリル酸誘導体としてはこれらのアクリル酸誘導体に対応するメタクリル酸の誘導体を挙げることができる。
【0030】
また、エチレン性二重結合を有するカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
アクリル樹脂の製造に用いられる公知のモノマーの例としては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n‐ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n‐ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2‐エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2‐ヒドロキシエチル、アクリル酸2‐ヒドロキシプロピルなどのアクリル酸アルキルエステル及び対応するメタクリル酸アルキルエステルなどを挙げることができる。
【0031】
なお、基材樹脂成分(A)は、相当するアクリル酸エステルモノマーをアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いる公知のラジカル重合により容易に製造することができる。
【0032】
一方、本発明組成物における露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)としては、従来化学増幅型レジストにおける酸発生剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。この酸発生剤の例としては、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、(4‐メトキシフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(p‐tert‐ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4‐メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(p‐tert‐ブチルフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(p‐tert‐ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートなどのオニウム塩、なかでもフッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩が好ましい。
【0033】
この酸発生剤成分(B)は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、基材樹脂成分(A)100重量部に対し、0.5〜30重量部、好ましくは1〜10重量部の範囲で選ばれる。この配合量が0.5重量部未満ではパターン形成が十分に行われないし、30重量部を超えると均一な溶液が得られにくく、保存安定性が低下する原因となる。
【0034】
本発明のポジ型レジスト組成物は、前記の基材樹脂成分(A)及び酸発生剤成分(B)を有機溶剤に溶解させて溶液として用いられる。この際用いる有機溶剤としては、上記の両成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであることが必要である。
【0035】
本発明においては、この有機溶剤として、特にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及び乳酸エチルの中から選ばれる少なくとも1種とγ‐ブチロラクトンとの混合溶剤を用いるのが有利である。この場合、混合割合としては、前者と後者の重量比が70:30ないし95:5の範囲になるように選ばれる。
【0036】
そのほか、上記の有機溶剤と併用できる溶剤として、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2‐ヘプタノンなどのケトン類や、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール、又はジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びその誘導体や、ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類を挙げることができる。
【0037】
本発明においては、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、必要に応じて第二級低級脂肪族アミンや第三級低級脂肪族アミンを含有させることができる。この第二級や第三級アミンの例としては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ‐n‐プロピルアミン、トリ‐n‐プロピルアミン、トリペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのアミンは、基材樹脂成分(A)に対して、0.01〜0.2重量%の範囲で用いられる。
【0038】
本発明組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤などを添加含有させることができる。
【0039】
本発明組成物の使用方法としては、従来のホトレジスト技術のレジストパターン形成方法が用いられるが、好適に行うには、まずシリコンウエーハのような支持体上に、該レジスト組成物の溶液をスピンナーなどで塗布し、乾燥して感光層を形成させ、これに例えばArF露光装置などにより、ArFエキシマレーザー光を所望のマスクパターンを介して照射し、加熱する。次いでこれをアルカリ現像液、例えば0.1〜10重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像処理する。このようにして、マスクパターンに忠実なパターンを得ることができる。
また、本発明組成物は、特にArFエキシマレーザーに有用であるが、それより短波長のF2レーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、電子線、X線、軟X線などの放射線に対しても有効である。
【0040】
【発明の効果】
本発明組成物は、化学増幅型であって、波長200nm以下の活性光、特にArFエキシマレーザー光に対して透明性が高く、かつ高解像性を有すると共に、レジストパターン形状、耐ドライエッチング性及び基板との密着性に優れるレジストパターンを形成することができる。したがって、ArFエキシマレーザー光を光源とする化学増幅型のポジ型レジストとして、超微細加工が要求される半導体素子などの製造に好適に用いられる。
【0041】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【0042】
実施例
式(IV−a)及び式(II−a)
【化16】
で表わされる単位を、モル比50:50の割合で含む重量平均分子量14,000の共重合体100重量部、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート1.5重量部及びトリエタノールアミン0.1重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート630重量部とγ‐ブチロラクトン70重量部の混合溶媒に溶解してポジ型レジスト溶液を得た。
次いで、このレジスト溶液をスピンナーを用いてシリコンウエーハ上に塗布し、ホットプレート上で140℃(pre bake)で90秒間乾燥することにより、膜厚400nmのレジスト層を形成した。次いで、ArF露光装置(ニコン社製)により、ArFエキシマレーザー光(193nm)を選択的に照射したのち、130℃、90秒間加熱(PEB)処理し、次いで2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で30秒間パドル現像したのち、30秒間水洗して乾燥した。
このような操作で形成されたレジストパターンの限界解像度は140nmのラインアンドスペースパターンが1:1に形成された。
その際の露光時間(感度)をmJ/cm2(エネルギー量)単位で測定したところ、130mJ/cm2であり、そして150nmのラインアンドスペースが1:1のパターン形状は垂直性に優れ、良好なレジストパターンであった。
また、上記レジストパターンの膜剥がれは見られず、密着性も良好であった。
さらに、耐ドライエッチング性として、ノボラック樹脂を1とした場合の単位時間当たりの膜減り量を求めたところ、1.3であった。なお、この数値は小さいほど耐ドライエッチング性が高いことを示す。
【0043】
比較例1
実施例において、共重合体として、式(IV−a)及び式(VI)
【化17】
で表わされる単位を、モル比75:25の割合で含む重量平均分子量10,000の共重合体を用いた以外は、実施例と同様にしてポジ型レジスト溶液を調製したのち、pre bakeの温度を110℃、PEBの温度を110℃に変えた以外は、実施例と同様にしてレジストパターンを形成した。
このような操作で形成されたレジストパターンの限界解像度は180nmのラインアンドスペースパターンが1:1に形成されたが、そのパターン形状は不良であった。
また、上記レジストパターンの膜剥がれが見られ、密着性も不良であった。
さらに、耐ドライエッチング性として、ノボラック樹脂を1とした場合の単位時間当たりの膜減り量を求めたところ1.3であった。
【0044】
比較例2
比較例1において、共重合体として、式(IV−a)で表わされる単位と式(VI)で表わされる単位のモル比が50:50の共重合体を用いた以外は、比較例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
このような操作で形成された150nmのラインアンドスペースが1:1のパターンが得られたが、そのレジストパターンの耐ドライエッチング性として、ノボラック樹脂を1とした場合の単位時間当たりの膜減り量を求めたところ1.8であった。
Claims (10)
- (A)ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基をもつエステル部分を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルから誘導される構成単位を含む主鎖を有し、酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する基材樹脂成分、
(B)露光により酸を発生する酸発生剤成分、
(C)(A)成分に基づき0.01〜0.2重量%の範囲の、第二級及び第三級低級脂肪族アミンの中から選ばれた少なくとも1種のアミン成分、及び
(D)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと乳酸エチルの中から選ばれた少なくとも1種とγ‐ブチロラクトンとの混合溶剤
を含有してなるポジ型レジスト組成物。 - ラクトン環含有橋かけ飽和多環式炭化水素基がラクトン環含有ノルボルニル基である請求項1記載のポジ型レジスト組成物。
- 基材樹脂成分(A)が、一般式(I)で表わされる構成単位を少なくとも30モル%含む請求項3記載のポジ型レジスト組成物。
- 基材樹脂成分(A)が、一般式(I)で表わされる構成単位30〜70モル%と一般式(IV)で表わされる構成単位70〜30モル%からなる共重合体である請求項7記載のポジ型レジスト組成物。
- 酸発生剤成分(B)が、フッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩である請求項1ないし9のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000051811A JP4135848B2 (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | ポジ型レジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000051811A JP4135848B2 (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | ポジ型レジスト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242627A JP2001242627A (ja) | 2001-09-07 |
| JP4135848B2 true JP4135848B2 (ja) | 2008-08-20 |
Family
ID=18573417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000051811A Expired - Fee Related JP4135848B2 (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | ポジ型レジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4135848B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7041838B2 (en) | 2000-12-06 | 2006-05-09 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | (Meth)acrylate esters, starting alcohols for the preparation thereof, processes for preparing both, polymers of the esters, chemically amplifiable resist compositions, and method for forming patterns |
| KR100832954B1 (ko) | 2000-12-13 | 2008-05-27 | 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 포토레지스트용 고분자 및 포토레지스트용 수지 조성물 |
| JP4286151B2 (ja) | 2002-04-01 | 2009-06-24 | ダイセル化学工業株式会社 | フォトレジスト用高分子化合物の製造法 |
| JP4139948B2 (ja) | 2002-06-28 | 2008-08-27 | 日本電気株式会社 | 不飽和単量体、重合体、化学増幅レジスト組成物、および、パターン形成方法 |
| US6677419B1 (en) | 2002-11-13 | 2004-01-13 | International Business Machines Corporation | Preparation of copolymers |
| TWI286555B (en) | 2003-10-23 | 2007-09-11 | Shinetsu Chemical Co | Polymers, resist compositions and patterning process |
| JP4731200B2 (ja) | 2005-05-10 | 2011-07-20 | 丸善石油化学株式会社 | 半導体リソグラフィー用共重合体の製造方法 |
| JP4802551B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2011-10-26 | Jsr株式会社 | 感放射線性樹脂組成物 |
| JP5030474B2 (ja) * | 2006-05-18 | 2012-09-19 | 丸善石油化学株式会社 | 半導体リソグラフィー用樹脂組成物 |
| JP2008106084A (ja) | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Maruzen Petrochem Co Ltd | 半導体リソグラフィー用共重合体、組成物並びに該共重合体の製造方法 |
| JP4355011B2 (ja) | 2006-11-07 | 2009-10-28 | 丸善石油化学株式会社 | 液浸リソグラフィー用共重合体及び組成物 |
| JP5588095B2 (ja) | 2006-12-06 | 2014-09-10 | 丸善石油化学株式会社 | 半導体リソグラフィー用共重合体とその製造方法 |
| JP5308660B2 (ja) | 2006-12-22 | 2013-10-09 | 丸善石油化学株式会社 | 半導体リソグラフィー用重合体の製造方法 |
| US8722306B2 (en) | 2007-06-05 | 2014-05-13 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive resin composition |
| JP5591465B2 (ja) | 2008-10-30 | 2014-09-17 | 丸善石油化学株式会社 | 濃度が均一な半導体リソグラフィー用共重合体溶液の製造方法 |
| WO2011104127A1 (en) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | Basf Se | Latent acids and their use |
| KR102537349B1 (ko) | 2015-02-02 | 2023-05-26 | 바스프 에스이 | 잠재성 산 및 그의 용도 |
-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000051811A patent/JP4135848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001242627A (ja) | 2001-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3803286B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物及びレジストパターンの形成方法 | |
| JP5521996B2 (ja) | スルホニウム塩を含む高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法、並びにスルホニウム塩単量体及びその製造方法 | |
| JP4583790B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
| US7323287B2 (en) | Positive type resist composition and resist pattern formation method using same | |
| JP4441104B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物 | |
| JP4135848B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物 | |
| US6749989B2 (en) | Positive-working photoresist composition | |
| JP4233314B2 (ja) | レジスト組成物および溶解制御剤 | |
| JP2003167346A (ja) | ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法 | |
| JP3953712B2 (ja) | レジスト用樹脂および化学増幅型レジスト組成物 | |
| JP2005004092A (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
| JP4040537B2 (ja) | ネガ型レジスト組成物、及びそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
| JP4424632B2 (ja) | 化学増幅型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
| JP2011227509A (ja) | レジスト用樹脂、ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法 | |
| JP4040536B2 (ja) | ネガ型レジスト組成物、及びそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
| JP4754265B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
| JP4987837B2 (ja) | 高分子化合物 | |
| JP4357830B2 (ja) | レジスト用(メタ)アクリル酸誘導体ポリマーの製造方法 | |
| US20070105038A1 (en) | Positive resist composition and method for forming resist pattern | |
| JP3895350B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
| JP3932195B2 (ja) | 2‐ヒドロキシ‐3‐ピナノンのアクリレート又はメタクリレートの共重合体 | |
| JP2005010488A (ja) | ポジ型レジスト組成物 | |
| JP4424631B2 (ja) | 化学増幅型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
| JP3895352B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
| JP2005037887A (ja) | ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061107 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061207 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071220 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080306 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080529 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080602 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4135848 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140613 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |
