JPH07219231A - 感光性組成物およびそれを用いた微細パターン形成方法 - Google Patents
感光性組成物およびそれを用いた微細パターン形成方法Info
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- JPH07219231A JPH07219231A JP6007364A JP736494A JPH07219231A JP H07219231 A JPH07219231 A JP H07219231A JP 6007364 A JP6007364 A JP 6007364A JP 736494 A JP736494 A JP 736494A JP H07219231 A JPH07219231 A JP H07219231A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光性組成物およびそれを用いた微細パター
ン形成方法に関し、ＫｒＦエキシマレーザーに対する感
光性と、酸素プラズマ耐性が大きい化学増幅型フォトレ
ジストを提供する。 【構成】 下記の化学構造を有するいずれか１つの樹脂
と、トリフェニルスルフォンヘキサフルオロアンチモネ
ート、またはスルフォニウム塩、スルホン酸エステル系
化合物、ヨードニウム塩、ハロゲン化合物のいずれか１
つの光酸発生剤から構成される。 【化１】
ン形成方法に関し、ＫｒＦエキシマレーザーに対する感
光性と、酸素プラズマ耐性が大きい化学増幅型フォトレ
ジストを提供する。 【構成】 下記の化学構造を有するいずれか１つの樹脂
と、トリフェニルスルフォンヘキサフルオロアンチモネ
ート、またはスルフォニウム塩、スルホン酸エステル系
化合物、ヨードニウム塩、ハロゲン化合物のいずれか１
つの光酸発生剤から構成される。 【化１】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造工程、微細なマイクロマシニング工程に用いる感光
性組成物（レジスト）およびそれを用いた微細パターン
形成方法に関する。なお、本発明において感光性組成物
という場合は、可視光、紫外線、遠紫外線、電子線等の
輻射線に感応する組成物を意味している。
製造工程、微細なマイクロマシニング工程に用いる感光
性組成物（レジスト）およびそれを用いた微細パターン
形成方法に関する。なお、本発明において感光性組成物
という場合は、可視光、紫外線、遠紫外線、電子線等の
輻射線に感応する組成物を意味している。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置の製造工程における
超微細加工にはレジストが多用されているが、近年の半
導体集積回路装置の高集積化による基板段差の増大に伴
い、従来の単層レジスト法から段差の影響を受け難い２
層、３層等の多層レジスト法に用いるためのレジストが
開発されてきている。
超微細加工にはレジストが多用されているが、近年の半
導体集積回路装置の高集積化による基板段差の増大に伴
い、従来の単層レジスト法から段差の影響を受け難い２
層、３層等の多層レジスト法に用いるためのレジストが
開発されてきている。
【０００３】２層レジスト法を行うための上層レジスト
の特性としては、感光性の他に、下層のレジスト膜をエ
ッチングする際の酸素プラズマ耐性が大きいことが必要
である。酸素プラズマ耐性をもたせるために、これま
で、ポリシロキサン系、ポリシラン系、ポリアクリレー
ト系等の主にＳｉを含有する樹脂を主成分とするレジス
トが開発されてきた。
の特性としては、感光性の他に、下層のレジスト膜をエ
ッチングする際の酸素プラズマ耐性が大きいことが必要
である。酸素プラズマ耐性をもたせるために、これま
で、ポリシロキサン系、ポリシラン系、ポリアクリレー
ト系等の主にＳｉを含有する樹脂を主成分とするレジス
トが開発されてきた。
【０００４】これらのレジストの露光線源は、従来は主
にＧ線、Ｉ線、遠（Ｄｅｅｐ）紫外線、電子線であった
が、最近ＫｒＦエキシマレーザーを光源とするフォトリ
ソグラフィー技術が注目され、光酸発生剤と酸によって
脱離する基を有する樹脂とからなる化学増幅型レジスト
の開発が盛んになっている。
にＧ線、Ｉ線、遠（Ｄｅｅｐ）紫外線、電子線であった
が、最近ＫｒＦエキシマレーザーを光源とするフォトリ
ソグラフィー技術が注目され、光酸発生剤と酸によって
脱離する基を有する樹脂とからなる化学増幅型レジスト
の開発が盛んになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｓｉを含有するＫｒＦ
エキシマレーザー用化学増幅型レジストは未だ開発途上
にあり、本発明の発明者らも先にＳｉ含有メタクリレー
ト系樹脂と光酸発生剤とからなるポジ型レジストを開発
したが（特願平５−２３８５０３号明細書参照）、厚い
下層レジスト膜をＯ2 ＲＩＥするにはさらに高い耐性を
有するレジストが必要になっている。
エキシマレーザー用化学増幅型レジストは未だ開発途上
にあり、本発明の発明者らも先にＳｉ含有メタクリレー
ト系樹脂と光酸発生剤とからなるポジ型レジストを開発
したが（特願平５−２３８５０３号明細書参照）、厚い
下層レジスト膜をＯ2 ＲＩＥするにはさらに高い耐性を
有するレジストが必要になっている。
【０００６】本発明にかかる感光性組成物（レジスト）
においては、ＫｒＦエキシマレーザーに対する感光性
と、酸素プラズマ耐性が大きい化学増幅型レジストを提
供することを目的とする。
においては、ＫｒＦエキシマレーザーに対する感光性
と、酸素プラズマ耐性が大きい化学増幅型レジストを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる感光性組
成物（レジスト）およびそれを用いた微細パターン形成
方法においては、前記の課題を達成するために下記の化
学構造を有する樹脂に、光酸発生剤である後述する化学
構造を有するスルフォニウム塩、スルホン酸エステル系
化合物、ヨードニウム塩、ハロゲン化合物のいずれか１
つを添加した組成物を採用した。
成物（レジスト）およびそれを用いた微細パターン形成
方法においては、前記の課題を達成するために下記の化
学構造を有する樹脂に、光酸発生剤である後述する化学
構造を有するスルフォニウム塩、スルホン酸エステル系
化合物、ヨードニウム塩、ハロゲン化合物のいずれか１
つを添加した組成物を採用した。
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【０００８】
【作用】本発明における感光性組成物（レジスト）にお
いては、Ｓｉ含有率を上げることができるため、さらに
厚い下層レジスト膜をエッチングすることができ、高ア
スペクトパターンを形成することができる。
いては、Ｓｉ含有率を上げることができるため、さらに
厚い下層レジスト膜をエッチングすることができ、高ア
スペクトパターンを形成することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）ジトリメチルシリルメチルフマレートと
ジメチルベンジルメタクリレートをモル比で１：１の割
合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液とした。これ
にモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮ（α，α’−アゾビ
スイソブチロニトリル）を加え、８０℃で攪拌しながら
８時間保った。その後、反応物を大量のメタノール中に
加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下記の化学構造を有する
ジトリメチルシリルメチルフマレート−ジメチルベンジ
ルメタクリレート共重合体（１：１）を得た。
ジメチルベンジルメタクリレートをモル比で１：１の割
合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液とした。これ
にモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮ（α，α’−アゾビ
スイソブチロニトリル）を加え、８０℃で攪拌しながら
８時間保った。その後、反応物を大量のメタノール中に
加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下記の化学構造を有する
ジトリメチルシリルメチルフマレート−ジメチルベンジ
ルメタクリレート共重合体（１：１）を得た。
【化２８】
【００１０】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−ジメチルベンジルメタクリレート共重
合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘ
キサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリ
マーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ（メチルイ
ソブチルケトン）溶液とした。
チルフマレート−ジメチルベンジルメタクリレート共重
合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘ
キサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリ
マーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ（メチルイ
ソブチルケトン）溶液とした。
【００１１】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
【００１２】これをアルカリ現像液（東京応化工業株式
会社製ＮＭＤ−３）で１分間現像したところ、０．３μ
ｍのＬ＆Ｓ（ライン アンド スペース）を解像するこ
とができた。
会社製ＮＭＤ−３）で１分間現像したところ、０．３μ
ｍのＬ＆Ｓ（ライン アンド スペース）を解像するこ
とができた。
【００１３】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００１４】（第２実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートとビスジメチルベンジルフマレートをモル比
で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌ（モル／リット
ル）のトルエン溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ
％のＡＩＢＮを加え、８０℃で攪拌しながら８時間保っ
た。その後、反応物を大量のメタノール中に加え、沈澱
物を濾別、乾燥し、下記の化学構造を有するジトリメチ
ルシリルメチルフマレート−ビスジメチルベンジルフマ
レート共重合体（１：１）を得た。
フマレートとビスジメチルベンジルフマレートをモル比
で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌ（モル／リット
ル）のトルエン溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ
％のＡＩＢＮを加え、８０℃で攪拌しながら８時間保っ
た。その後、反応物を大量のメタノール中に加え、沈澱
物を濾別、乾燥し、下記の化学構造を有するジトリメチ
ルシリルメチルフマレート−ビスジメチルベンジルフマ
レート共重合体（１：１）を得た。
【化２９】
【００１５】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−ビスジメチルベンジルフマレート共重
合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘ
キサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリ
マーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とし
た。
チルフマレート−ビスジメチルベンジルフマレート共重
合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘ
キサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリ
マーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とし
た。
【００１６】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．２μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．２μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
【００１７】これを第１実施例と同様のアルカリ現像液
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
【００１８】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．２μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．２μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００１９】（第３実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートとｔ−ブチルメタクリレートをモル比で１：
１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液とし
た。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを加え、８
０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反応物を大
量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下記
の化学構造を有するジトリメチルシリルメチルフマレー
ト−ｔ−ブチルメタクリレート共重合体（１：１）を得
た。
フマレートとｔ−ブチルメタクリレートをモル比で１：
１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液とし
た。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを加え、８
０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反応物を大
量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下記
の化学構造を有するジトリメチルシリルメチルフマレー
ト−ｔ−ブチルメタクリレート共重合体（１：１）を得
た。
【化３０】
【００２０】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−ｔ−ブチルメタクリレート共重合体に
光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリマーの
１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とした。
チルフマレート−ｔ−ブチルメタクリレート共重合体に
光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリマーの
１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とした。
【００２１】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に１００℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に１００℃で６０秒間ベークした。
【００２２】これを第１実施例と同様のアルカリ現像液
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
【００２３】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００２４】（第４実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートとビスｔ−ブチルフマレートをモル比で１：
１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液とし
た。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを加え、８
０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反応物を大
量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下記
の化学構造を有するジトリメチルシリルメチルフマレー
ト−ビスｔ−ブチルフマレート共重合体（１：１）を得
た。
フマレートとビスｔ−ブチルフマレートをモル比で１：
１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液とし
た。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを加え、８
０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反応物を大
量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下記
の化学構造を有するジトリメチルシリルメチルフマレー
ト−ビスｔ−ブチルフマレート共重合体（１：１）を得
た。
【化３１】
【００２５】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−ビスｔ−ブチルフマレート共重合体に
光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリマーの
１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とした。
チルフマレート−ビスｔ−ブチルフマレート共重合体に
光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリマーの
１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とした。
【００２６】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．２μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に１００℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．２μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に１００℃で６０秒間ベークした。
【００２７】これをアルカリ現像液（東京応化工業株式
会社製ＮＭＤ−３）とイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ）の１：１混合液で現像したところ、０．３μｍのＬ
＆Ｓ（ライン アンド スペース）を解像することがで
きた。
会社製ＮＭＤ−３）とイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ）の１：１混合液で現像したところ、０．３μｍのＬ
＆Ｓ（ライン アンド スペース）を解像することがで
きた。
【００２８】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．２μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．２μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００２９】（第５実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートとビステトラヒドロピラニルフマレートをモ
ル比で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン
溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを
加え、８０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反
応物を大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥
し、下記の化学構造を有するジトリメチルシリルメチル
フマレート−ビステトラヒドロピラニルフマレート共重
合体（１：１）を得た。
フマレートとビステトラヒドロピラニルフマレートをモ
ル比で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン
溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを
加え、８０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反
応物を大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥
し、下記の化学構造を有するジトリメチルシリルメチル
フマレート−ビステトラヒドロピラニルフマレート共重
合体（１：１）を得た。
【化３２】
【００３０】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−ビステトラヒドロピラニルフマレート
共重合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウ
ムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）を
ポリマーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液と
した。
チルフマレート−ビステトラヒドロピラニルフマレート
共重合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウ
ムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）を
ポリマーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液と
した。
【００３１】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．２μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．２μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
【００３２】これを第１実施例と同様のアルカリ現像液
で現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像すること
ができた。
で現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像すること
ができた。
【００３３】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．２μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．２μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００３４】（第６実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートとテトラヒドロピラニルメタクリレートをモ
ル比で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン
溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを
加え、８０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反
応物を大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥
し、下記の化学構造を有するジトリメチルシリルメチル
フマレート−テトラヒドロピラニルメタクリレート共重
合体（１：１）を得た。
フマレートとテトラヒドロピラニルメタクリレートをモ
ル比で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン
溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを
加え、８０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反
応物を大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥
し、下記の化学構造を有するジトリメチルシリルメチル
フマレート−テトラヒドロピラニルメタクリレート共重
合体（１：１）を得た。
【化３３】
【００３５】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−テトラヒドロピラニルメタクリレート
共重合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウ
ムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）を
ポリマーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液と
した。
チルフマレート−テトラヒドロピラニルメタクリレート
共重合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウ
ムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）を
ポリマーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液と
した。
【００３６】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に６０℃で６０秒間ベークした。
【００３７】これを第１実施例と同様のアルカリ現像液
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
【００３８】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００３９】（第７実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートと３−オキソシクロヘキシルメタクリレート
をモル比で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトル
エン溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢ
Ｎを加え、８０℃で攪拌しながら８時間保った。その
後、反応物を大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾
別、乾燥し、下記の化学構造を有するジトリメチルシリ
ルメチルフマレート−３−オキソシクロヘキシルメタク
リレート共重合体（１：１）を得た。
フマレートと３−オキソシクロヘキシルメタクリレート
をモル比で１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトル
エン溶液とした。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢ
Ｎを加え、８０℃で攪拌しながら８時間保った。その
後、反応物を大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾
別、乾燥し、下記の化学構造を有するジトリメチルシリ
ルメチルフマレート−３−オキソシクロヘキシルメタク
リレート共重合体（１：１）を得た。
【化３４】
【００４０】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−３−オキソシクロヘキシルメタクリレ
ート共重合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂ
Ｆ6 ）をポリマーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢ
Ｋ溶液とした。
チルフマレート−３−オキソシクロヘキシルメタクリレ
ート共重合体に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂ
Ｆ6 ）をポリマーの１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢ
Ｋ溶液とした。
【００４１】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に１００℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に１００℃で６０秒間ベークした。
【００４２】これを第１実施例と同様のアルカリ現像液
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
【００４３】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００４４】（第８実施例）ジトリメチルシリルメチル
フマレートとビスｔ−ブチルイタコネートをモル比で
１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液と
した。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを加え、
８０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反応物を
大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下
記の化学構造を有するジトリメチルシリルメチルフマレ
ート−ビスｔ−ブチルイタコネート共重合体（１：１）
を得た。
フマレートとビスｔ−ブチルイタコネートをモル比で
１：１の割合で混合し、５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液と
した。これにモノマーの２ｍｏｌ％のＡＩＢＮを加え、
８０℃で攪拌しながら８時間保った。その後、反応物を
大量のメタノール中に加え、沈澱物を濾別、乾燥し、下
記の化学構造を有するジトリメチルシリルメチルフマレ
ート−ビスｔ−ブチルイタコネート共重合体（１：１）
を得た。
【化３５】
【００４５】このようにして得たジトリメチルシリルメ
チルフマレート−ビスｔ−ブチルイタコネート共重合体
に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサ
フルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリマー
の１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とした。
チルフマレート−ビスｔ−ブチルイタコネート共重合体
に光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサ
フルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）をポリマー
の１５ｗｔ％加え、７ｗｔ％のＭＩＢＫ溶液とした。
【００４６】Ｓｉウェーハ上にノボラック系レジストを
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に９０℃で６０秒間ベークした。
塗布し、２００℃でハードベークして２．５μｍ厚とし
たものを用意し、その上にこの溶液をスピンコート、プ
リベークして、０．３μｍ厚とした。これをＫｒＦエキ
シマレーザー（ＮＡ＝０．４５）で露光し、この露光１
分後に９０℃で６０秒間ベークした。
【００４７】これを第１実施例と同様のアルカリ現像液
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
で１分間現像したところ、０．３μｍのＬ＆Ｓを解像す
ることができた。
【００４８】この工程によって得られた０．３μｍのＬ
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
＆ＳのレジストパターンをマスクにしてＯ2 ＲＩＥによ
って下層のノボラック系レジストをエッチングしたとこ
ろ、下層のノボラック系レジストに２．５μｍの深さに
パターンを転写することができた。
【００４９】また、下記の化学構造を有する共重合体に
光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）を加えてＭＩ
ＢＫ溶液とした場合も、前記の実施例とほぼ同様の特性
を有するレジストを得ることができる。
光酸発生剤であるトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート（ＴＰＳＳｂＦ6 ）を加えてＭＩ
ＢＫ溶液とした場合も、前記の実施例とほぼ同様の特性
を有するレジストを得ることができる。
【化３６】
【化３７】
【００５０】前記の実施例において、第５実施例のよう
に感光基としてテトラヒドロピラニル基を有するレジス
トの感光度が最も高く、次いで、第７実施例のようにオ
キソシクロヘキシル基を有するレジスト、第１実施例の
ようにジメチルベンジル基を有するレジスト、第３実施
例のようにブチルメタクリル基を有するレジストの順で
感光度が低下する。
に感光基としてテトラヒドロピラニル基を有するレジス
トの感光度が最も高く、次いで、第７実施例のようにオ
キソシクロヘキシル基を有するレジスト、第１実施例の
ようにジメチルベンジル基を有するレジスト、第３実施
例のようにブチルメタクリル基を有するレジストの順で
感光度が低下する。
【００５１】前記の第１実施例から第８実施例において
は光酸発生剤として下記の化学構造を有するトリフェニ
ルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネートを用い
ているが、この光酸発生剤を用いると、特に高い解像度
を得ることができる。
は光酸発生剤として下記の化学構造を有するトリフェニ
ルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネートを用い
ているが、この光酸発生剤を用いると、特に高い解像度
を得ることができる。
【化３８】
【００５２】また、下記に列挙する化学構造を有する光
酸発生剤を用いた場合も上記とほぼ同様の結果を得るこ
とができた。
酸発生剤を用いた場合も上記とほぼ同様の結果を得るこ
とができた。
【００５３】
【化３９】
【化４０】
【化４１】
【化４２】
【化４３】
【化４４】
【化４５】
【化４６】
【化４７】
【化４８】
【化４９】
【００５４】前記の各実施例において、現像液として水
性アルカリ現像液と炭素１〜１０のアルコールの混合液
を用いると、水性アルカリ現像液のみの場合と比べて露
光部の溶解が促進されて、現像時間の短縮を図ることが
できる。
性アルカリ現像液と炭素１〜１０のアルコールの混合液
を用いると、水性アルカリ現像液のみの場合と比べて露
光部の溶解が促進されて、現像時間の短縮を図ることが
できる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の感光性組
成物及びそれを用いたパターン形成方法によると、感光
性組成物を膨潤する有機容体ではなく、水性アルカリ現
像液を用いることができるため、感光性組成物が膨潤す
ることなく、高解像で高いプラズマ耐性を有するＳｉ含
有ポジ型レジストを提供することができ、微細な加工が
必要な半導体集積回路装置の製造工程、マイクロマシニ
ング工程等において寄与するところが大きい。
成物及びそれを用いたパターン形成方法によると、感光
性組成物を膨潤する有機容体ではなく、水性アルカリ現
像液を用いることができるため、感光性組成物が膨潤す
ることなく、高解像で高いプラズマ耐性を有するＳｉ含
有ポジ型レジストを提供することができ、微細な加工が
必要な半導体集積回路装置の製造工程、マイクロマシニ
ング工程等において寄与するところが大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027
Claims (17)
- 【請求項１】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化１】 - 【請求項２】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化２】 - 【請求項３】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化３】 - 【請求項４】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化４】 - 【請求項５】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化５】 - 【請求項６】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化６】 - 【請求項７】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化７】 - 【請求項８】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化８】 - 【請求項９】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発生
剤からなる感光性組成物。 【化９】 - 【請求項１０】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発
生剤からなる感光性組成物。 【化１０】 - 【請求項１１】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発
生剤からなる感光性組成物。 【化１１】 - 【請求項１２】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発
生剤からなる感光性組成物。 【化１２】 - 【請求項１３】 下記の化学構造を有する樹脂と光酸発
生剤からなる感光性組成物。 【化１３】 - 【請求項１４】 下記の化学構造を有する光酸発生剤の
いずれか１つを添加したことを特徴とする請求項１から
請求項１３までのいずれか１項に記載された感光性組成
物。 【化１４】 【化１５】 【化１６】 【化１７】 【化１８】 【化１９】 【化２０】 【化２１】 【化２２】 【化２３】 【化２４】 - 【請求項１５】 請求項１から請求項１３までのいずれ
か１項に記載された感光性組成物を用いることを特徴と
する微細パターン形成方法。 - 【請求項１６】 請求項１から請求項１３までのいずれ
か１項に記載された感光性組成物を用い、現像液として
水性アルカリ現像液を用いることを特徴とする微細パタ
ーン形成方法。 - 【請求項１７】 請求項１から請求項１３までのいずれ
か１項に記載された感光性組成物を用い、現像液として
水性アルカリ現像液と炭素１〜１０のアルコールの混合
液を用いることを特徴とする微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00736494A JP3438103B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 感光性組成物およびそれを用いた微細パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00736494A JP3438103B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 感光性組成物およびそれを用いた微細パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07219231A true JPH07219231A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3438103B2 JP3438103B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=11663918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00736494A Expired - Fee Related JP3438103B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 感光性組成物およびそれを用いた微細パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438103B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7186495B2 (en) | 1998-07-03 | 2007-03-06 | Nec Corporation | (Meth) acrylate derivative, polymer and photoresist composition having lactone structure, and method for forming pattern by using it |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5655755B2 (ja) | 2011-10-03 | 2015-01-21 | 信越化学工業株式会社 | ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法 |
| JP5655756B2 (ja) | 2011-10-03 | 2015-01-21 | 信越化学工業株式会社 | ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法 |
-
1994
- 1994-01-27 JP JP00736494A patent/JP3438103B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7186495B2 (en) | 1998-07-03 | 2007-03-06 | Nec Corporation | (Meth) acrylate derivative, polymer and photoresist composition having lactone structure, and method for forming pattern by using it |
| US7432035B2 (en) | 1998-07-03 | 2008-10-07 | Nec Corporation | (Meth)acrylate derivative, polymer and photoresist composition having lactone structure, and method for forming pattern by using it |
| US8802798B2 (en) | 1998-07-03 | 2014-08-12 | Nec Corporation | (Meth)acrylate derivative, polymer and photoresist composition having lactone structure, and method for forming pattern by using it |
| US8969483B2 (en) | 1998-07-03 | 2015-03-03 | Nec Corporation | (Meth)acrylate derivative, polymer and photoresist composition having lactone structure, and method for forming pattern by using it |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3438103B2 (ja) | 2003-08-18 |
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