JPH07333850A - Photosensitive composition - Google Patents

Photosensitive composition

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JPH07333850A
JPH07333850A JP6156675A JP15667594A JPH07333850A JP H07333850 A JPH07333850 A JP H07333850A JP 6156675 A JP6156675 A JP 6156675A JP 15667594 A JP15667594 A JP 15667594A JP H07333850 A JPH07333850 A JP H07333850A
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JP
Japan
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photosensitive composition
sulfur
pattern
compound
excimer laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP6156675A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Saito
雅夫 斉藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a photosensitive compsn. transmitting ArF excimer laser light and excellent in dry etching resistance. CONSTITUTION:This photosensitive compsn. is based on PVA and contains a thioctate and a sulfonium salt. This compsn. transmits ArF excimer laser light and functions as a negative type resist whose exposed part is made soluble. The thioctate is a sulfur-contg. compd. In dry etching with a pattern formed using this photosensitive compsn. as a mask, a protective film consisting of sulfur and sulfur compds. formed by the decomposition of the thioctate is formed on the exposed face of the pattern and the side wall.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、感光性組成物に関し、
特にはリソグラフィーに用いる感光性組成物に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a photosensitive composition,
In particular, it relates to a photosensitive composition used for lithography.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造工程では、微細加工技
術の進展によって素子構造の微細化を達成してきた。今
後さらに素子構造の微細化を進めるためには、リソグラ
フィーの際に用いる露光光を短波長化することが必須で
ある。そして、上記短波長化した露光光を用いたリソグ
ラフィーによってレジストパターンを形成し、このレジ
ストパターンをマスクにして半導体装置の微細加工を行
うために、短波長の露光光に対して透明性を有しかつド
ライエッチング耐性に優れた感光性組成物の開発が求め
られている。
2. Description of the Related Art In the manufacturing process of semiconductor devices, miniaturization of element structures has been achieved by the progress of fine processing technology. In order to further miniaturize the device structure in the future, it is essential to shorten the exposure light used in the lithography. Then, a resist pattern is formed by lithography using the exposure light whose wavelength has been shortened, and in order to perform fine processing of a semiconductor device using this resist pattern as a mask, it has transparency to exposure light of a short wavelength. Moreover, development of a photosensitive composition having excellent dry etching resistance is required.

【0003】上記感光性組成物としては、ポリビニルフ
ェノールをベースにした化学増幅レジストがある。ポリ
ビニルフェノールは、レジスト材料として用いられてき
たノボラック系樹脂と比較して、より高い透明性を有し
かつアルカリ現像液に可溶である。また、ベンゼン環を
含んでいるためにドライエッチング耐性にも優れてい
る。
As the photosensitive composition, there is a chemically amplified resist based on polyvinylphenol. Polyvinylphenol has higher transparency and is soluble in an alkali developing solution, as compared with the novolac resin used as a resist material. Further, since it contains a benzene ring, it has excellent dry etching resistance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ポリビニ
ルフェノールをベースにした感光性組成物では、当該感
光性組成物中のベンゼン環が遠紫外領域の波長に対して
強い吸収を示す。そして、特に、アルゴンフッ素(以
下、ArFと記す)エキシマレーザ光(波長193n
m)に対しては、上記感光性組成物は透過率が低い。こ
のため、上記の感光性組成物をArFエキシマレーザ光
を露光光として用いたリソグラフィーに適用することは
できない。
However, in the above-mentioned photosensitive composition based on polyvinylphenol, the benzene ring in the photosensitive composition exhibits strong absorption for wavelengths in the far ultraviolet region. And, in particular, argon fluorine (hereinafter referred to as ArF) excimer laser light (wavelength 193n
For m), the photosensitive composition has a low transmittance. Therefore, the above-mentioned photosensitive composition cannot be applied to lithography using ArF excimer laser light as exposure light.

【0005】そこで、本発明ではArFエキシマレーザ
光をに対して透明性を有しかつドライエッチング耐性に
優れた感光性組成物を提供し、これによって半導体装置
の微細化を促進させることを目的とする。
Therefore, the present invention aims to provide a photosensitive composition which is transparent to ArF excimer laser light and has excellent dry etching resistance, thereby promoting miniaturization of semiconductor devices. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第1の感光性組成物は、ポリビニルアルコ
ールまたはポリビニルアルコールの誘導体と、硫黄を含
む化合物塩と、オニウム塩とからなる。
The first photosensitive composition of the present invention for achieving the above object comprises polyvinyl alcohol or a derivative of polyvinyl alcohol, a compound salt containing sulfur, and an onium salt. .

【0007】また、第2の感光性組成物は、ポリメタク
リレート系誘導体と、硫黄を含む化合物と、光酸発生剤
とからなる。
The second photosensitive composition comprises a polymethacrylate derivative, a sulfur-containing compound, and a photoacid generator.

【0008】[0008]

【作用】図1には、ポリビニルアルコール(以下、PV
Aと記す)にオニウム塩を添加した系の赤外分光分析の
チャートを示す。ここで示すように、上記系では、Ar
Fエキシマレーザ光を照射することによってPVAの水
酸基が減少することが確認される。上記第1の感光性組
成物は、PVAまたはその誘導体にオニウム塩を含むも
のであり、上記のようにArFエキシマレーザ光による
露光でPVAまたはその誘導体の水酸基が減少すると、
露光部は水に不溶化する。また、PVA及びその誘導体
は、上記ArFエキシマレーザ光に対して透明性を有す
る。このため、上記第1の感光性組成物に照射したAr
Fエキシマレーザ光は、当該第1の感光性組成物に吸収
され難い。したがって、上記第1の感光性組成物は、A
rFエキシマレーザ光によって充分に露光される。そし
て、上記第1の感光性組成物には硫黄を含む化合物塩が
含まれていることから、上記露光部ではPVAまたはそ
の誘導体で当該硫黄を含む化合物塩が包み込まれた状態
になる。このため、露光後の現像で形成される上記第1
の感光性組成物からなるパターンをマスクしてドライエ
ッチングを行った場合には、パターン中の硫黄を含む化
合物塩が分解され、硫黄及び硫黄化合物がパターンの露
出面及びエッチング側壁に付着して保護膜が形成され
る。
Function: In FIG. 1, polyvinyl alcohol (hereinafter, PV
The chart of the infrared spectroscopic analysis of a system in which an onium salt is added to (A) is shown. As shown here, in the above system, Ar
It is confirmed that the hydroxyl groups of PVA are reduced by irradiating the F excimer laser light. The first photosensitive composition is one in which PVA or its derivative contains an onium salt, and as described above, when the hydroxyl group of PVA or its derivative decreases by exposure with ArF excimer laser light,
The exposed area becomes insoluble in water. Further, PVA and its derivative have transparency with respect to the ArF excimer laser light. Therefore, Ar irradiated on the first photosensitive composition is
The F excimer laser light is difficult to be absorbed by the first photosensitive composition. Therefore, the first photosensitive composition is A
It is fully exposed by rF excimer laser light. Since the first photosensitive composition contains a sulfur-containing compound salt, the exposed area is in a state in which the sulfur-containing compound salt is wrapped in PVA or a derivative thereof. For this reason, the above-mentioned first formed by the development after the exposure.
When dry etching is performed by masking the pattern made of the photosensitive composition of, the compound salt containing sulfur in the pattern is decomposed and the sulfur and the sulfur compound adhere to the exposed surface of the pattern and the etching side wall to protect it. A film is formed.

【0009】次に、上記第2の感光性組成物には光酸発
生剤が含まれていることから、光の照射によって酸が発
生する。酸の発生によって、メタクリレート系化合物の
酸脱離性保護基が脱離してカルボン酸が生じ、当該メタ
クリレート系化合物の露光部は可溶性になる。また、メ
タクリレート系化合物は、上記ArFエキシマレーザ光
の対して透明性を有する。このため、上記第2の感光性
組成物に照射したArFエキシマレーザ光は、当該第2
の感光性組成物に吸収され難い。したがって、上記第2
の感光性組成物は、ArFエキシマレーザ光によって充
分に露光される。そして、上記第2の感光性組成物には
硫黄を含む化合物が含有されていることから、露光後の
現像で形成される上記第2の感光性組成物からなるパタ
ーンをマスクにしてドライエッチングを行った場合に
は、パターン中の硫黄を含む化合物が分解され、硫黄及
び硫黄化合物がパターンの露出面及びエッチング側壁に
付着して保護膜が形成される。
Next, since the second photosensitive composition contains a photo-acid generator, an acid is generated by irradiation with light. By the generation of the acid, the acid-eliminating protective group of the methacrylate compound is eliminated to generate a carboxylic acid, and the exposed portion of the methacrylate compound becomes soluble. Further, the methacrylate compound has transparency to the ArF excimer laser light. Therefore, the ArF excimer laser light applied to the second photosensitive composition is
Difficult to be absorbed by the photosensitive composition of. Therefore, the second
The photosensitive composition (1) is sufficiently exposed by ArF excimer laser light. Since the second photosensitive composition contains a compound containing sulfur, dry etching is performed using the pattern of the second photosensitive composition formed by development after exposure as a mask. In this case, the sulfur-containing compound in the pattern is decomposed, and the sulfur and the sulfur compound adhere to the exposed surface and the etching sidewall of the pattern to form a protective film.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の第1実施例の感光性組成物及
びこれを用いたドライエッチングを説明する。第1実施
例の感光性組成物は、ポリビニルアルコールまたはポリ
ビニルアルコールの誘導体と、硫黄を含む化合物塩と、
オニウム塩とからなるものである。
EXAMPLES The photosensitive composition of Example 1 of the present invention and dry etching using the same will be described below. The photosensitive composition of the first embodiment comprises polyvinyl alcohol or a derivative of polyvinyl alcohol, a compound salt containing sulfur,
It is composed of an onium salt.

【0011】上記ポリビニルアルコール(以下、PVA
と記す)及びPVA誘導体は、感光性組成物のベースに
なるものである。上記PVA誘導体は、化1(1)に示
すPVAの水酸基を他の置換基で置換してなるものであ
る。ここで、上記PVA誘導体を感光性組成物に用いる
場合には、当該PVA誘導体が水に溶けかつ上記硫黄を
含む化合物塩と混ざり合うように、上記水酸基の置換率
が40%以下のものを用いる。また、感光性組成物のア
ルゴンフッ素(以下、ArFと記す)エキシマレーザ光
に対する透明性を確保するために、上記置換基としては
π→π*遷移を持たないものが望ましい。このようなP
VA誘導体の一例としては、化1(2)に示すビニルア
セタール系化合物がある。
The above polyvinyl alcohol (hereinafter, PVA
And the PVA derivative are the bases of the photosensitive composition. The PVA derivative is obtained by substituting the hydroxyl group of PVA shown in Chemical formula 1 (1) with another substituent. Here, when the PVA derivative is used in the photosensitive composition, one having a substitution rate of the hydroxyl group of 40% or less is used so that the PVA derivative is soluble in water and mixed with the compound salt containing sulfur. . Further, in order to ensure the transparency of the photosensitive composition to the argon fluorine (hereinafter, referred to as ArF) excimer laser light, the substituent preferably has no π → π * transition. Such P
As an example of the VA derivative, there is a vinyl acetal compound shown in Chemical formula 1 (2).

【化1】 [Chemical 1]

【0012】上記硫黄を含む化合物塩としては、例え
ば、π→π*遷移を持たないものを用いる。このような
硫黄を含む化合物塩の一例としては、化2(1)に示す
チオクト酸塩,化2(2)に示す 1,3ジチオラン2カル
ボン酸塩,化2(3)に示す 1,3ジチアン2カルボン酸
塩等がある。
As the compound salt containing sulfur, for example, a salt having no π → π * transition is used. Examples of such a compound salt containing sulfur include thioctoate shown in Chemical formula 2 (1), 1,3 dithiolane dicarboxylic acid salt shown in Chemical formula 2 (2), and 1,3 shown in Chemical formula 2 (3). Examples include dithiane dicarboxylic acid salt.

【化2】 [Chemical 2]

【0013】上記オニウム塩としては、例えば硫黄を含
むものを用いる。このようなオニウム塩の一例として
は、化3(1)に示すスルホニウム塩またはその誘導
体,化2(2)に示す硫黄を含むヨードニウム塩または
化2(3)に示すその誘導体等がある。
As the onium salt, for example, a salt containing sulfur is used. Examples of such an onium salt include a sulfonium salt shown in Chemical formula 3 (1) or a derivative thereof, an iodonium salt containing sulfur shown in Chemical formula 2 (2), a derivative shown in Chemical formula 2 (3), and the like.

【化3】 [Chemical 3]

【0014】上記感光性組成物の合成方法の一例を以下
に示す。尚、ここでは、上記で示した各化合物のうち、
化1(1)のPVAと、化2(1)のチオクト酸塩と、
化3(1)のスルホニウム塩とで構成される感光性組成
物を合成する場合を説明する。先ず、上記PVA1.1
2gと、チオクト酸塩としてテトラメチルアンムニウム
チオクト酸14.2gとを、水10.04gに加えて攪
拌する。また、上記スルホニウム塩0.17gをジメチ
ルアセトアミド3.0gに溶解させる。次いで、上記の
混合物をまぜ合わせて攪拌し、これを0.2μmのメン
ブランフィルタでろ過する。これによって、硫黄が1
2.5ωt%程度の導入率で導入された感光性組成物が
合成される。
An example of the method for synthesizing the above-mentioned photosensitive composition is shown below. Here, among the compounds shown above,
Chemical formula 1 (1) PVA, and chemical formula 2 (1) thioctoate,
The case of synthesizing a photosensitive composition composed of the sulfonium salt of Chemical formula 3 (1) will be described. First, the PVA 1.1
2 g and 14.2 g of tetramethylammonium thioctic acid as a thioctoate are added to 10.04 g of water and stirred. Further, 0.17 g of the sulfonium salt is dissolved in 3.0 g of dimethylacetamide. The above mixture is then combined and stirred, which is filtered through a 0.2 μm membrane filter. This gives 1 sulfur
The photosensitive composition introduced at a rate of about 2.5 ωt% is synthesized.

【0015】上記感光性組成物をリソグラフィーによっ
てパターン化する場合には、以下のように行う。先ず、
上記のように溶剤に溶かし込んだ状態の感光性組成物
を、例えばシリコンからなるウエハ上にスピンコートす
る。次いで、ウエハ上の感光性組成物に対して、波長1
93nmのArFエキシマレーザを露光光として用いた
パターン露光を行う。上記の後、110℃で90秒間の
ポストエクスポージャーベイク(PEB)を行い、次い
で水を現像液として現像処理を行う。
When the above photosensitive composition is patterned by lithography, it is carried out as follows. First,
The photosensitive composition dissolved in a solvent as described above is spin-coated on a wafer made of, for example, silicon. Then, for the photosensitive composition on the wafer, a wavelength of 1
Pattern exposure is performed using ArF excimer laser of 93 nm as exposure light. After the above, post exposure bake (PEB) is performed at 110 ° C. for 90 seconds, and then development processing is performed using water as a developing solution.

【0016】図1には、PVAにオニウム塩を添加した
系のIRチャートを示す。ここで示すように、上記系で
は、ArFエキシマレーザ光を照射することによってP
VAの水酸基が減少し、露光部が水に不溶化する。した
がって、この感光性組成物はネガ型レジストとして機能
する。上記の感光性組成物はPVAをベースにしたもの
であるため、上記ArFエキシマレーザ光の対して透明
性を有する。このため、上記の露光では、露光部が充分
に露光される。したがって、上記現像処理によって、露
光部には感光性組成物からなるパターンが形成される。
また、上記感光性組成物にはチオクト酸塩が含まれてい
る。このため、図2に示すように、上記露光部ではPV
A1で上記チオクト酸塩2が包み込まれた状態になる。
したがってこのパターンをマスクにしてドライエッチン
グを行った場合には、パターン中のチオクト酸塩が分解
され、硫黄及び硫黄化合物がパターンの露出面及びエッ
チング側壁に付着して保護膜を形成する。その際、上記
感光性組成物には、硫黄が12.5ωt%程度の導入率
で導入されているため、パターンの側壁を保護するのに
充分な量の硫黄がエッチングによってパターンの側壁に
付着する。このため、上記感光性組成物からなるパター
ンをマスクにして、ウエハのドライエッチングが充分に
行われる。そして、上記ドライエッチングでは、エッチ
ング側壁にも保護膜が形成されるため、上記パターンと
上記ドライエッチングで形成されるエッチングパターン
との寸法変換差を小さく抑えたドライエッチングが可能
になる。
FIG. 1 shows an IR chart of a system in which an onium salt is added to PVA. As shown here, in the above-mentioned system, by irradiation with ArF excimer laser light, P
The hydroxyl groups of VA decrease, and the exposed area becomes insoluble in water. Therefore, this photosensitive composition functions as a negative resist. Since the photosensitive composition is based on PVA, it has transparency to the ArF excimer laser light. Therefore, in the above exposure, the exposed portion is sufficiently exposed. Therefore, a pattern made of the photosensitive composition is formed in the exposed area by the development processing.
In addition, the photosensitive composition contains a thioctoate. For this reason, as shown in FIG.
The thioctoate 2 is enclosed in A1.
Therefore, when dry etching is performed using this pattern as a mask, the thioctoate in the pattern is decomposed, and sulfur and sulfur compounds adhere to the exposed surface of the pattern and the etching side wall to form a protective film. At that time, since sulfur is introduced into the photosensitive composition at an introduction rate of about 12.5 ωt%, a sufficient amount of sulfur for protecting the sidewall of the pattern is attached to the sidewall of the pattern by etching. . Therefore, dry etching of the wafer is sufficiently performed using the pattern of the photosensitive composition as a mask. Further, in the dry etching, since the protective film is formed also on the etching side wall, it is possible to perform the dry etching in which the dimensional conversion difference between the pattern and the etching pattern formed by the dry etching is suppressed to be small.

【0017】上記第1実施例で示した感光性組成物の合
成例は、上記に限るものではなく、感光性組成物がネガ
型のレジストとして機能し、かつドライエッチングの際
に保護膜となる硫黄及び硫黄化合物が充分に供給される
ような割合で感光性組成物が合成されれば良い。
The synthesis example of the photosensitive composition shown in the first embodiment is not limited to the above, and the photosensitive composition functions as a negative resist and serves as a protective film during dry etching. It suffices that the photosensitive composition is synthesized in such a ratio that sulfur and sulfur compounds are sufficiently supplied.

【0018】次に、第2実施例の感光性組成物及びこれ
を用いたドライエッチングを説明する。第2実施例の感
光性組成物は、ポリメタクリレート系化合物と、硫黄を
含む化合物と、光酸発生剤とからなる。
Next, the photosensitive composition of the second embodiment and dry etching using the same will be described. The photosensitive composition of the second example comprises a polymethacrylate compound, a sulfur-containing compound, and a photoacid generator.

【0019】上記ポリメタクリレート系化合物は、感光
性組成物のベースになるものである。またポリメタクリ
レート系化合物としては、酸の存在下でカルボン酸が生
じるように、酸脱離性保護基がベンダントされたものを
用いる。この酸脱離性保護基としては、π→π*遷移を
持たないものを用いる。このような化合物の一例として
は、化4に示す各化合物がある。
The polymethacrylate compound is the base of the photosensitive composition. As the polymethacrylate compound, a compound in which an acid-eliminating protecting group is bent is used so that a carboxylic acid is produced in the presence of an acid. As the acid-eliminating protecting group, one having no π → π * transition is used. An example of such a compound is each compound shown in Chemical formula 4.

【化4】 [Chemical 4]

【0020】上記硫黄を含む化合物としては、上記ポリ
メタクリレート系化合物と良好な相溶性を示し、かつπ
→π*遷移を持たないものが望ましい。このような化合
物の一例としては、化5(1)に示す、チオクト酸,化
5(2)に示す 1,3ジチオラン2カルボン酸,化5
(3)に示す 1,3ジチアン2カルボン酸がある。この他
にも、カルボニルオキシ系またはエーテル系の化合物で
上記に当てはまるものを用いても良い。
The sulfur-containing compound exhibits good compatibility with the polymethacrylate compound and has a π
→ It is desirable to have no π * transition. Examples of such compounds include thioctic acid shown in Chemical formula 5 (1), 1,3 dithiolane dicarboxylic acid shown in Chemical formula 5 (2), and Chemical formula 5
There is a 1,3 dithiane dicarboxylic acid shown in (3). In addition to these, carbonyloxy-based or ether-based compounds applicable to the above may be used.

【化5】 [Chemical 5]

【0021】上記光酸発生剤は、光の照射によって効果
的に酸を発生させるものである。ここでは、一般的に酸
発生剤として用いられている化合物のなかから、例えば
硫黄を含むものを用いる。その一例としては、化6
(1)に示すスルホニウム塩またはその誘導体,化6
(2)に示す硫黄を含むヨードニウム塩または化6
(3)に示すその誘導体等がある。
The above photo-acid generator effectively generates an acid by irradiation with light. Here, of the compounds generally used as the acid generator, those containing, for example, sulfur are used. As an example,
Sulfonium salt or derivative thereof shown in (1)
(2) Sulfur-containing iodonium salt or compound 6
There are derivatives thereof shown in (3).

【化6】 [Chemical 6]

【0022】上記感光性組成物の合成方法の一例を以下
に示す。尚、ここでは、上記で示した各化合物のうち、
化4のポリメチルメタクリレートと、化5(1)のチオ
クト酸と、化6(1)のスルホニウム塩とで構成される
感光性組成物を合成する場合を説明する。先ず、上記ポ
リメチルメタクリレート1.0gをシクロヘキサノン9
gに溶解させる。また、チオクト酸0.5gとスルホニ
ウム塩0.17gとをシクロヘキサノン3.0gに溶解
させる。次いで、上記の混合物をまぜ合わせて攪拌し、
これを0.2μmのメンブランフィルタでろ過する。こ
れによって、硫黄が10ωt%程度の導入率で導入され
た感光性組成物が合成される。
An example of the method for synthesizing the above-mentioned photosensitive composition is shown below. Here, among the compounds shown above,
A case of synthesizing a photosensitive composition composed of the polymethylmethacrylate of Chemical formula 4, the thioctic acid of Chemical formula 5 (1), and the sulfonium salt of Chemical formula 6 (1) will be described. First, 1.0 g of the above polymethylmethacrylate was added to cyclohexanone 9
g. Further, 0.5 g of thioctic acid and 0.17 g of sulfonium salt are dissolved in 3.0 g of cyclohexanone. The above mixture is then mixed and stirred,
This is filtered with a 0.2 μm membrane filter. As a result, a photosensitive composition having sulfur introduced at an introduction rate of about 10 ωt% is synthesized.

【0023】上記感光性組成物をリソグラフィーによっ
てパターン化する場合には、以下のように行う。先ず、
上記のように溶剤に溶かし込んだ状態の感光性組成物
を、例えばシリコンからなるウエハ上にスピンコートす
る。次いで、ウエハ上の感光性組成物に対して、波長1
93nmのArFエキシマレーザを露光光として用いた
パターン露光を行う。その後、PEBを行い、次いで、
水,温水、またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド(TMAH)のようなアルカリ水溶液を用いて現像処
理を行う。
When the above-mentioned photosensitive composition is patterned by lithography, it is carried out as follows. First,
The photosensitive composition dissolved in a solvent as described above is spin-coated on a wafer made of, for example, silicon. Then, for the photosensitive composition on the wafer, a wavelength of 1
Pattern exposure is performed using ArF excimer laser of 93 nm as exposure light. After that, PEB is performed, and then
The development process is performed using water, warm water, or an alkaline aqueous solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH).

【0024】上記の感光性組成物にはスルホニウム塩か
らなる光酸発生剤が含まれているため、光の照射によっ
て酸が発生する。酸の発生によって、ポリメチルメタク
リレートからメチル基が脱離してカルボン酸になり、当
該感光性組成物の露光部は可溶性になる。したがって、
上記感光性組成物はポジ型レジストとして機能する。ま
た上記の感光性組成物は、ポリメチルメタクリレートを
ベースにしたものでありπ→π*遷移の含有率が低い。
このため、上記の感光性組成物は、上記ArFエキシマ
レーザ光の対して透明性を有し、ArFエキシマレーザ
光によって充分に露光される。したがって、上記現像処
理によって、未露光部には感光性組成物からなるパター
ンが形成される。そして、上記第2の感光性組成物には
チオクト酸が含有されている。このため、上記パターン
に対してドライエッチングを行った場合には、パターン
中のチオクト酸が分解され、硫黄及び硫黄化合物がパタ
ーンの側壁に付着する。その際、上記感光性組成物に
は、硫黄が10ωt%程度の導入率で導入されているた
め、パターンの側壁を保護するのに充分な量の硫黄がエ
ッチングによってパターンの側壁に付着する。したがっ
て、パターンをマスクにしたウエハのドライエッチング
が充分に行われる。
Since the above-mentioned photosensitive composition contains a photoacid generator composed of a sulfonium salt, an acid is generated by irradiation with light. By the generation of acid, the methyl group is eliminated from polymethylmethacrylate to form a carboxylic acid, and the exposed portion of the photosensitive composition becomes soluble. Therefore,
The photosensitive composition functions as a positive resist. The photosensitive composition is based on polymethylmethacrylate and has a low content of π → π * transition.
Therefore, the photosensitive composition has transparency with respect to the ArF excimer laser light and is sufficiently exposed by the ArF excimer laser light. Therefore, a pattern made of the photosensitive composition is formed in the unexposed portion by the above-mentioned development processing. Then, thioctic acid is contained in the second photosensitive composition. Therefore, when dry etching is performed on the pattern, thioctic acid in the pattern is decomposed and sulfur and sulfur compounds adhere to the sidewalls of the pattern. At that time, since sulfur is introduced into the photosensitive composition at an introduction rate of about 10 ωt%, a sufficient amount of sulfur for protecting the sidewall of the pattern adheres to the sidewall of the pattern by etching. Therefore, dry etching of the wafer using the pattern as a mask is sufficiently performed.

【0025】上記第2実施例で示した感光性組成物の合
成例は、上記に限るものではなく、感光性組成物がポジ
型のレジストとして機能し、かつドライエッチングの際
に側壁保護膜となる硫黄及び硫黄化合物が充分に供給さ
れるような割合で樹脂が合成されれば良い。
The example of synthesizing the photosensitive composition shown in the second embodiment is not limited to the above, and the photosensitive composition functions as a positive resist and forms a sidewall protective film during dry etching. It suffices that the resin is synthesized in such a ratio that the sulfur and the sulfur compound will be sufficiently supplied.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の感光性組
成物によれば、ポリビニルアルコールまたはその誘導体
と硫黄を含む化合物塩とオニウム塩とで感光性組成物を
構成するか、またはポリメタクリレート系化合物と硫黄
を含む化合物と光酸発生剤とで感光性組成物を構成した
ので、ArFエキシマレーザ光を露光光に対する透明性
が確保され、これを露光光に用いたリソグラフィーでパ
ターンを形成することが可能になる。また、このパター
ンをマスクにしたドライエッチングでは、当該パターン
の側壁に硫黄と硫黄を含む化合物とからなる側壁保護膜
を形成することができる。したがって、上記パターンの
ドライエッチング耐性を確保することが可能になる。し
たがって、半導体装置の微細化を促進させることが可能
になる。
As described above, according to the photosensitive composition of the present invention, the photosensitive composition is composed of polyvinyl alcohol or its derivative, a compound salt containing sulfur and an onium salt, or polymethacrylate. Since the photosensitive composition is composed of the system compound, the sulfur-containing compound, and the photo-acid generator, transparency with respect to the exposure light of ArF excimer laser light is secured, and a pattern is formed by lithography using this as the exposure light. It will be possible. Further, by dry etching using this pattern as a mask, a sidewall protective film made of sulfur and a compound containing sulfur can be formed on the sidewall of the pattern. Therefore, it becomes possible to secure the dry etching resistance of the above pattern. Therefore, miniaturization of the semiconductor device can be promoted.

【図面の詳細な説明】[Detailed Description of Drawings]

【図1】ポリビニルアルコールにオニウム塩を添加した
系のIRチャートである。
FIG. 1 is an IR chart of a system in which an onium salt is added to polyvinyl alcohol.

【図2】第1実施例の感光性組成物の状態を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a state of the photosensitive composition of the first example.

───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/027

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリビニルアルコールまたはポリビニル
アルコールの誘導体と、 硫黄を含む化合物塩と、 オニウム塩とからなることを特徴とする感光性組成物。
1. A photosensitive composition comprising polyvinyl alcohol or a derivative of polyvinyl alcohol, a compound salt containing sulfur, and an onium salt.
【請求項2】 ポリメタクリレート系化合物と、 硫黄を含む化合物と、 光酸発生剤とからなることを特徴とする感光性組成物。2. A photosensitive composition comprising a polymethacrylate compound, a sulfur-containing compound, and a photo-acid generator.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6372854B1 (en) 1998-06-29 2002-04-16 Mitsui Chemicals, Inc. Hydrogenated ring-opening metathesis polymer and its use and production
US6605408B2 (en) 2000-04-13 2003-08-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resist composition and patterning process
US6878508B2 (en) 2001-07-13 2005-04-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resist patterning process
EP1559553A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. A Method Of Making An Inkjet Printhead

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