JPH0588367A - レジスト組成物とレジストパターンの形成方法 - Google Patents

レジスト組成物とレジストパターンの形成方法

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JPH0588367A
JPH0588367A JP3251772A JP25177291A JPH0588367A JP H0588367 A JPH0588367 A JP H0588367A JP 3251772 A JP3251772 A JP 3251772A JP 25177291 A JP25177291 A JP 25177291A JP H0588367 A JPH0588367 A JP H0588367A
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resist
polymer
electron beam
acid
pattern
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JP3251772A
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Koji Nozaki
耕司 野崎
Ryusuke Tokutomi
龍介 徳富
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジストパターンの形成方法に関し、電子線
を光源として高感度で且つ解像性の優れた高感度のレジ
ストパターンを形成することを目的とする。 【構成】 下記の一般式(1)で表されるメタクリル酸
テトラヒドロピラニルを単位構造とする重合体またはそ
の共重合体と、露光により酸を発生する発生剤とからな
るレジスト組成物を作り、このレジストを被処理基板上
に被覆し、電子線を選択露光し、アルカリ現像すること
を特徴としてレジストパターンの形成方法を構成する。 【化3】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は感度と解像性に優れた電
子線レジストと、そのパターンの形成方法に関する。
【0002】半導体集積回路は集積化が進んでLSI やVL
SIが実用化されているが、これは導体線路や電極などの
微細化により実現されたものであり、現在では最少パタ
ーン幅が1μm 未満(サブミクロン)のものまで実用化
されている。
【0003】そして、微細なレジストパターンを形成す
る露光光源として当初は紫外線が用いられていたが、波
長による制限から、光も短波長へ移行し遠紫外線や電子
線などの電離放射線を用いて露光が行われるようになっ
た。
【0004】そのため、電子線リソグラフィに適したレ
ジストの実用化が要望されている。
【0005】
【従来の技術】従来の電離放射線ポジ型レジスト、例え
ばポリメチルメタアクリレート(略称PMMA) では解像性
は優れているものゝ、感度が低い。
【0006】また、高感度の電子線ポジ型レジストとし
ては、品名EBR-9 で代表されるような含弗素アクリレー
ト系ポリマーやPBS で代表される1-ブテンとSO2 との共
重合体があるが何れも解像性が充分ではない。
【0007】これらの電子線ポジ型レジストの特徴は、
何れも電子線照射により主鎖が断裂して分子量の減少が
生ずるような分解型のポリマーを用いている点にあり、
この場合は分子量差により有機溶剤に対する溶解速度が
異なるのを利用してパターン形成が行われている。
【0008】これらのポジ型レジストの感度は高いもの
ゝ、現像に有機溶剤を用いているためにパターンの膨潤
を生じ、解像性の低下が避けられない。一方、IBM社よ
り化学増幅型レジストが提案されている。( 特願平2-27
660)この化学増幅型レジストは露光により酸を発生する
酸発生剤(Photo Acid Generator略称PAG)を使用するこ
とにより高感度化と高解像性を実現している。
【0009】すなわち、ポリマーに酸発生剤を混合し、
光照射を行うものであって、光照射により酸発生剤から
発生するブレンステッド酸が露光後に行われるポストベ
ーク(加熱)により触媒としてポリマーに作用し、官能
基を変化させて脱離反応を連鎖的に生じさせると共に極
性を変化させ、これによりアルカリ現像を可能とするこ
とにより高解像性を実現している。
【0010】こゝで、酸発生剤としては、トリアリール
スルフォニウム塩,ジアリ−ルヨードニウム塩,2,6-ジ
ニトロベンジル-p- トルエンスルホネート,2-p- トルエ
ンスルホニルアセトフェノン, ベンゾイントレシートな
どが用いられている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の電
子線ポジ型レジストは感度は高いものゝ、解像性は充分
ではない。
【0012】そこで、化学増幅型レジストでこれらの条
件を満たすことゝし、これに適したポリマーを選定して
新しいレジストを実用化することが課題である。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の一般
式(1)で表されるメタクリル酸テトラヒドロピラニル
を単位構造とする重合体またはその共重合体と酸発生剤
とからなるレジスト組成物を作り、このレジストを被処
理基板上に被覆し、電子線を選択露光し、アルカリ現像
することを特徴としてレジストパターンの形成方法を構
成することにより解決することができる。
【0014】
【化2】
【0015】
【作用】発明者等は化学増幅型レジストを構成する材料
としてメタクリル酸エステルに着目し、このエステル基
を選定した。その結果、エステル基としてテトラヒドロ
ピラニルを導入することにより好結果を得た。図1はメ
タクリル酸テトラヒドロピラニル重合体をポリマーと
し、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムヘキサフ
ルオロアンチモネートを1重量%加えたレジストについ
ての赤外線スペクトルを示すもので、1730cm-1の付近に
エステルのカルボニル基1の吸収が現れている。
【0016】一方、図2はこのレジストを加速電圧20 K
Vの電子線露光装置を用いて露光し、ベークした後の赤
外線スペクトルで、1700cm-1付近に化学増感されてでき
たカルボン酸のカルボニル基2による吸収が、また3500
cm-1付近にカルボン酸の水酸基による吸収が現れてい
る。
【0017】本発明はこの結果から、メタクリル酸エス
テルの重合体あるいはこの共重合体を用いることにより
上記の必要条件を満足するレジストを得ることができ
た。
【0018】
【実施例】
合成例1:(メタクリル酸テトラヒドロピラニルモノマ
ーの合成) 容量が300ml のナス型フラスコに メタクリル酸 ・・・・20.0g (232 mmol). 2,3-ジヒドロピラン ・・・・23.45 g(279 mmol,
1.2 当量) 塩化メチレン ・・・・120 ml を加え、室温で攪拌しながらピリディニウム-p- トルエ
ンスルホネート(PPTS)291mg(0.005 当量) を加え、6時
間攪拌した。
【0019】次に、薄層クロマトグラフィ(略称TLC)で
原料消失を確認した後、反応溶液を300ml の分液ロート
にあけ、80mlの希KHCO3 水溶液で洗浄し、油層を分離し
た後、水層をエーテルで三回抽出した。これを油層と一
緒にして飽和食塩水で塩析し、粗成生物のテトラヒドロ
ピラニルエステルを得た。これをヒドロキノンの存在下
で0.65mmHgで減圧蒸留し、沸点61.5〜61.9℃の部分を採
取した。その結果、収量は28.8gであり、収率は73%
であった。
【0020】合成例2:(メタクリル酸テトラヒドロピ
ラニル重合体の合成) マグネチックスターラーのバーを入れてある容量が200m
l のナス型フラスコに、 メタクリル酸テトラヒドロピラニル ・・9.74g(57.2
mmol) アゾビスイソブチロニトリル ・・・・188 mg (1.
14mmol, 2mol %) トルエン ・・・・ 22.8 ml を入れ、乾燥N2雰囲気のもとで75℃の温度に保って攪拌
した。そして6時間後に加熱攪拌を止めて少量のヒドロ
キノンを加えた2リットルのメタノール中に攪拌しなが
ら反応溶液を滴下して沈澱させ、傾斜法で沈澱物を分離
しガラスフィルタで濾過した後、得られたポリマーを40
℃,0.1mmHgの条件で減圧乾燥させた。そして、乾燥した
ポリマを20mlのテトラヒドロフランで溶解させ、再び2
リットルのメタノールで沈澱させ、沈澱を傾斜法で分離
しガラスフィルタで濾過した。そして、得られた沈澱を
40℃,0.1mmHgの条件で16時間乾燥させた。その結果、収
量は9.25g, 収率は95%であり、重量平均分子量は6400
0,分散度は1.76であった。
【0021】合成例3:(スチレンーメタクリル酸テト
ラヒドロピラニル重合体の合成) マグネチックスターラーのバーを入れてある容量が200m
l のナス型フラスコに、 メタクリル酸テトラヒドロピラニル ・・・20g(117.
5mmol) スチレン ・・・・12.2g (11
7.5mmol) アゾビスイソブチロニトリル ・・・・ 772mg(4.
7mmol) トルエン ・・・・ 47 ml を入れ、乾燥N2雰囲気のもとで75℃の温度に保って攪拌
した。次に、少量のヒドロキノンを加えた3リットルの
メタノール中に攪拌しながら反応溶液を滴下して沈澱さ
せ、ガラスフィルタで濾過した後、得られたポリマーを
40℃,0.1mmHgの条件で6時間ち亙って減圧乾燥させた。
そして、乾燥したポリマを50mlのテトラヒドロフランで
溶解させ、再び3リットルのメタノールで沈澱させ、ガ
ラスフィルタで濾過した。そして、得られた沈澱を40
℃,0.1mmHgの条件で16時間乾燥させた。その結果、収量
は25.8g, 収率は80%であり、重量平均分子量は20000,
分散度は1.80であり、スチレンとメタクリレートの組成
比は51:49であった。
【0022】実施例1:合成例2で合成したメタクリル
酸テトラヒドロピラニル重合体に対し、酸発生剤として
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネー
トを1重量%添加し、乳酸エチルに溶解してレジストと
した。このレジストをヘキサメチルジシラザン(略称HM
DS) 処理したSi酸化膜基板に塗布し、100 ℃で20分ベー
クして厚さが1μm のレジスト膜を作った。
【0023】これを加速電圧20 KVの電子線露光装置を
用いて露光した後、60℃で60秒ベークし、その後にテト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド( 略称TMAH)
の2.38%のアルカリ現像液を用いて60秒間現像した。そ
の結果、感度は2.2 μC/cm2 であり、0.8 μm のライン
・アンド・スペースを解像した。
【0024】実施例2:合成例2で合成したメタクリル
酸テトラヒドロピラニル重合体に対し、酸発生剤として
ジフェニルヨードニウムムヘキサフルオロホスフェイト
を1重量%添加し、乳酸エチルに溶解してレジストとし
た。このレジストを用い、実施例1と同様な評価を行っ
た。その結果、感度は3.4 μC/cm2 であり、0.8 μm の
ライン・アンド・スペースを解像した。
【0025】実施例3:合成例2で合成したメタクリル
酸テトラヒドロピラニル重合体に対し、光酸発生剤とし
てベンゾイントシレートを1重量%添加し、乳酸エチル
溶液に溶解してレジストとした。このレジストを用い、
実施例1と同様な評価を行った。その結果、感度は1.7
μC/cm2 であり、0.8 μm のライン・アンド・スペース
を解像した。
【0026】実施例4:合成例3で合成した共重合体に
対し、酸発生剤としてベンゾイントシレートを1重量%
添加し、シクロヘキサノンに溶解してレジストとした。
このレジストを用い、実施例1と同様な評価を行った。
その結果、感度は2.2 μC/cm2 であり、0.8 μm のライ
ン・アンド・スペースを解像した。
【0027】実施例5:合成例4において酸発生剤とし
てトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネ
ートを用い、シクロヘキサノンに溶解してレジストとし
た。このレジストを用い、実施例1と同様な評価を行っ
た。その結果、感度は2.0 μC/cm2 であり、0.7 μm の
ライン・アンド・スペースを解像した。
【0028】
【発明の効果】本発明はメタクリル酸テトラヒドロピラ
ニルを構成単位とするポリマに光酸発生剤を加えて化学
増幅型の電子線レジストを構成するもので、このレジス
トの使用により高感度で且つ高解像性のレジストを実用
化することができ、これにより高精度のパターン形成が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るメタクリル酸テトラヒドロピラニ
ル重合体を用いた化学増幅型レジストの露光前の赤外線
スペクトルである。
【図2】本発明に係るメタクリル酸テトラヒドロピラニ
ル重合体を用いた化学増幅型レジストの露光・ベーク後
の赤外線スペクトルである。
【符号の説明】
1 エステルのカルボニル基 2 カルボン酸のカルボニル基 3 カルボン酸の水酸基
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(1)で表されるメタクリ
    ル酸テトラヒドロピラニルを単位構造とする重合体また
    はその共重合体と、露光により酸を発生する酸発生剤と
    からなることを特徴とするレジスト組成物。 【化1】
  2. 【請求項2】 前項1記載のレジストを被処理基板上に
    被覆し、電子線を選択露光し、アルカリ現像することを
    特徴とするレジストパターンの形成方法。
JP3251772A 1991-09-30 1991-09-30 レジスト組成物とレジストパターンの形成方法 Withdrawn JPH0588367A (ja)

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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6284429B1 (en) 1999-02-25 2001-09-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US6312867B1 (en) 1998-11-02 2001-11-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US6586157B2 (en) 2000-04-20 2003-07-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US7132215B2 (en) 2002-09-30 2006-11-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
WO2007094473A1 (ja) 2006-02-17 2007-08-23 Kuraray Co., Ltd. 第3級アルコール誘導体、高分子化合物およびフォトレジスト組成物
WO2009104722A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ アクリル酸エステル誘導体および高分子化合物
WO2009104727A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ アクリル酸エステル誘導体の製造方法並びにアクリル酸エステル誘導体およびその中間体
WO2009104717A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ 高分子化合物
WO2009104726A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ (メタ)アクリル酸エステル誘導体およびその中間体並びに高分子化合物
JP2011040770A (ja) * 2003-09-29 2011-02-24 Hoya Corp マスクブランク及びその製造方法、並びに転写マスクの製造方法
US7902385B2 (en) 2006-07-06 2011-03-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds and their preparation, polymers, resist compositions and patterning process
US8420290B2 (en) 2008-11-28 2013-04-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd Acetal compounds and their preparation, polymers, resist compositions and patterning process
CN117215150A (zh) * 2023-08-24 2023-12-12 道夫新材料(惠州)有限公司 电子束光刻胶及其制备方法

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312867B1 (en) 1998-11-02 2001-11-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US6284429B1 (en) 1999-02-25 2001-09-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US6586157B2 (en) 2000-04-20 2003-07-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US6596463B2 (en) 2000-04-20 2003-07-22 Shin-Etsu Chemical, Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
US7132215B2 (en) 2002-09-30 2006-11-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
JP2011040770A (ja) * 2003-09-29 2011-02-24 Hoya Corp マスクブランク及びその製造方法、並びに転写マスクの製造方法
WO2007094473A1 (ja) 2006-02-17 2007-08-23 Kuraray Co., Ltd. 第3級アルコール誘導体、高分子化合物およびフォトレジスト組成物
US7867690B2 (en) 2006-02-17 2011-01-11 Kuraray Co., Ltd. Tertiary alcohol derivative, polymer compound and photoresist composition
US7998657B2 (en) 2006-07-06 2011-08-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds and their preparation, polymers, resist compositions and patterning process
US7902385B2 (en) 2006-07-06 2011-03-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds and their preparation, polymers, resist compositions and patterning process
KR20100120649A (ko) 2008-02-22 2010-11-16 가부시키가이샤 구라레 아크릴산에스테르 유도체의 제조 방법 그리고 아크릴산에스테르 유도체 및 그 중간체
US8314258B2 (en) 2008-02-22 2012-11-20 Kuraray Co., Ltd. Method for producing acrylate derivative, acrylate derivative, and intermediate thereof
JP2009196942A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Kuraray Co Ltd 新規なアクリル酸エステル誘導体、高分子化合物
WO2009104726A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ (メタ)アクリル酸エステル誘導体およびその中間体並びに高分子化合物
WO2009104717A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ 高分子化合物
WO2009104727A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ アクリル酸エステル誘導体の製造方法並びにアクリル酸エステル誘導体およびその中間体
WO2009104722A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 株式会社クラレ アクリル酸エステル誘導体および高分子化合物
KR20100117064A (ko) 2008-02-22 2010-11-02 가부시키가이샤 구라레 (메트)아크릴산에스테르 유도체 및 그 중간체 그리고 고분자 화합물
US8362169B2 (en) 2008-02-22 2013-01-29 Kuraray Co., Ltd. Acrylate ester derivatives and polymer compounds
JP5466511B2 (ja) * 2008-02-22 2014-04-09 株式会社クラレ 高分子化合物
US8431722B2 (en) 2008-02-22 2013-04-30 Kuraray Co., Ltd. Acrylate ester derivatives and polymer compounds
US8492562B2 (en) 2008-02-22 2013-07-23 Kuraray Co., Ltd. (Meth)acrylate derivative, intermediate thereof, and polymer compound
US8546587B2 (en) 2008-02-22 2013-10-01 Kuraray Co., Ltd. Method for producing acrylate derivative, acrylate derivative, and intermediate thereof
US8420290B2 (en) 2008-11-28 2013-04-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd Acetal compounds and their preparation, polymers, resist compositions and patterning process
CN117215150A (zh) * 2023-08-24 2023-12-12 道夫新材料(惠州)有限公司 电子束光刻胶及其制备方法

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