JPH09311451A - Pattern forming material and pattern forming method using same - Google Patents

Pattern forming material and pattern forming method using same

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JPH09311451A
JPH09311451A JP8129582A JP12958296A JPH09311451A JP H09311451 A JPH09311451 A JP H09311451A JP 8129582 A JP8129582 A JP 8129582A JP 12958296 A JP12958296 A JP 12958296A JP H09311451 A JPH09311451 A JP H09311451A
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JP
Japan
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group
pattern forming
pattern
forming material
acid
Prior art date
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Application number
JP8129582A
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Japanese (ja)
Inventor
Sonoko Utaka
園子 右高
Masaichi Uchino
正市 内野
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Hitachi Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a high resolution pattern by incorporating an alkali-soluble polymer, an acid precursor forming halogen acid when irradiated with active chemical rays and a specified onium compd. SOLUTION: This pattern forming material contains an alkali-soluble polymer, an acid precursor forming halogen acid when irradiated with active chemical rays and one of onium compds. represented by formulae I, II, etc., preferably by 100 pts.wt., 1-30 pts.wt. and 1-30 pts.wt., respectively. In the formulae I, II, each of R1 -R3 is H, <=5C alkyl, phenyl, etc., and X<-> is an anion such as a hexafluoroantimonate anion or a hexafluoroarsenate anion.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置等の微
細加工に用いられるパターン形成材料及びそれを用いた
パターン形成方法に係わり、特に電子線,紫外線等活性
化学線のパターン状照射によりパターン潜像部分に酸を
生成せしめ、当該照射部のアルカリ水溶液に対する溶解
性を変化させ、現像工程によりパターンを現出させるパ
ターン形成材料及びパターン形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming material used for microfabrication of a semiconductor device and the like and a pattern forming method using the same, and more particularly to a pattern latent pattern formed by pattern irradiation of active chemical rays such as electron beams and ultraviolet rays. The present invention relates to a pattern forming material and a pattern forming method which generate an acid in an image portion, change the solubility of the irradiated portion in an alkaline aqueous solution, and expose a pattern in a developing step.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線,紫外線等活性化学線のパターン
状照射によりパターン潜像形成部に酸を生成せしめ、こ
の酸を触媒とする反応によって、当該照射部の現像液に
対する溶解性を変化させ、現像工程によりネガ型パター
ンを現出させるパターン形成材料、及びそれを用いたパ
ターン形成方法に関しては、特開昭62−164045号,特開
平2−217855 号等に記載のものが知られている。これ
は、酸触媒下で架橋反応を起こす媒体と、放射線の照射
で酸を生成する酸前駆体とを含む。このパターン形成材
料の酸前駆体として、ハロゲン化イソシアヌレートやト
リクロロメチル化物等、有機ハロゲン化物が、上記従来
例に記載されている。酸前駆体としては、s- トリアジ
ン化合物が、極めて効率良く酸を生成する。
2. Description of the Related Art An acid is generated in a pattern latent image forming portion by a pattern irradiation of an actinic ray such as an electron beam and an ultraviolet ray, and the acid-catalyzed reaction changes the solubility of the irradiation portion in a developing solution. As for the pattern forming material which makes a negative pattern appear in the developing step and the pattern forming method using the same, those described in JP-A-62-164045 and JP-A-2-217855 are known. . This includes a medium that undergoes a crosslinking reaction under an acid catalyst and an acid precursor that produces an acid upon irradiation with radiation. As the acid precursor of this pattern forming material, organic halides such as halogenated isocyanurate and trichloromethylated compounds are described in the above-mentioned conventional examples. As the acid precursor, an s-triazine compound produces an acid very efficiently.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来から知られてい
る、有機ハロゲン化物を酸前駆体として含むパターン形
成材料は、活性化学線の照射により塩化水素又は臭化水
素など揮発性の高い酸を生じるため、パターン形成時に
残膜厚の減少やパターンの細りが生じるという問題があ
った。又、塩化水素や臭化水素は塗膜中での拡散が大き
いため、ハロゲン化合物を酸前駆体として用いたパター
ン形成材料により高解像度パターンを形成するのは困難
であるという問題があった。
The conventionally known pattern-forming material containing an organic halide as an acid precursor produces a highly volatile acid such as hydrogen chloride or hydrogen bromide upon irradiation with active actinic rays. Therefore, there is a problem that the residual film thickness is reduced and the pattern is thinned when the pattern is formed. Further, since hydrogen chloride and hydrogen bromide have a large diffusion in the coating film, there is a problem that it is difficult to form a high resolution pattern by a pattern forming material using a halogen compound as an acid precursor.

【0004】本発明の課題は、上記従来技術の問題点を
克服し、電子線,紫外線等活性化学線のパターン状照射
によりパターン潜像形成部に効率良く酸を生成せしめ、
この酸を触媒とする反応によって、当該照射部のアルカ
リ水溶液に対する溶解性を変化させ、工業的に有利なア
ルカリ水溶液を現像液とする工程により、高解像性のパ
ターンを現出させるパターン形成材料、及びそれを用い
たパターン形成方法を提供することにある。
An object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems of the prior art and to efficiently generate an acid in a pattern latent image forming portion by patternwise irradiation of active chemical rays such as electron beams and ultraviolet rays.
This acid-catalyzed reaction changes the solubility of the irradiated part in an alkaline aqueous solution, and a step of using an industrially advantageous alkaline aqueous solution as a developer to form a pattern forming material having a high resolution pattern. And a pattern forming method using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、アルカリ可
溶性高分子,活性化学線の照射によって酸を生成する酸
前駆体、ならびに下記一般式(1)〜(4)で表わされ
る群から選ばれた少なくとも一種類のオニウム化合物を
含むことを特徴とするパターン形成材料、ならびにこの
パターン形成材料を用いたパターン形成方法によって達
成される。
The above object is selected from alkali-soluble polymers, acid precursors that generate an acid upon irradiation with active actinic radiation, and groups represented by the following general formulas (1) to (4). And a pattern forming material containing at least one kind of onium compound, and a pattern forming method using the pattern forming material.

【0006】[0006]

【化9】 Embedded image

【0007】[0007]

【化10】 Embedded image

【0008】[0008]

【化11】 Embedded image

【0009】[0009]

【化12】 [Chemical 12]

【0010】(ここで、R1からR4は水素,炭素数が
5以下のアルキル基,フェニル基,t-ブチルフェニル
基からなる群から選ばれた元素、または原子団を表わ
す。X-はヘキサフルオロアンチモネート,ヘキサフル
オロアルセナート,テトラフルオロフォスフェート,テ
トラフルオロボレート,トルエンスルホネート,トリフ
ルオロアセテート,トリフルオロメタンスルホネート,
パークロレートからなる群から選ばれたアニオンを表わ
す。R1からR2は同一であってもよく、異なっていて
もよい。R5はアセナフチル基,フェナシル基,フェニ
ルフェナシル基のいずれかを示す。) 本発明に用いられるオニウム化合物としては例えば、ジ
フェニルヨードニウムクロリド,ジフェニルヨードニウ
ムブロミド,ジ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,ジフェニルヨードニウムトルエンスル
ホネート,ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアン
チモネート,ジフェニルヨードニウムパークロレート,
ビス(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,ジ(メチルフェニル)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
ルホニウムクロリド,トリフェニルスルホニウムブロミ
ド,トリフェニルスルホニウムトルエンスルホネート,
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,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,トリフェニルスルホニウムパークロレート,
テトラ-n-ブチルアンモニウムブロミド,テトラ-n-ブ
チルアンモニウムパークロレート,テトラ-n-ブチルア
ンモニウムヘキサフルオロアンチモネート,フェナシル
テトラメチレンスルホニウムブロミド,フェナシルテト
ラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネー
ト,フェナシルテトラメチレンスルホニウムトリフルオ
ロメタンスルホネート,フェニルフェナシルテトラメチ
レンスルホニウムブロミド,フェニルフェナシルテトラ
メチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート,
フェニルフェナシルテトラメチレンスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート,アセナフチルテトラメチレ
ンスルホニウムブロミド,アセナフチルテトラメチレン
スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート,アセナフ
チルテトラメチレンスルホニウムトリフルオロメタンス
ルホネート,アセナフチルテトラメチレンスルホニウム
トルエンスルホネートなどが挙げられる。
(Here, R1 to R4 represent hydrogen, an element selected from the group consisting of an alkyl group having 5 or less carbon atoms, a phenyl group and a t-butylphenyl group, or an atomic group. X is hexafluoro. Antimonate, hexafluoroarsenate, tetrafluorophosphate, tetrafluoroborate, toluenesulfonate, trifluoroacetate, trifluoromethanesulfonate,
Represents an anion selected from the group consisting of perchlorate. R1 and R2 may be the same or different. R5 represents any of an acenaphthyl group, a phenacyl group and a phenylphenacyl group. ) Examples of the onium compound used in the present invention include diphenyliodonium chloride, diphenyliodonium bromide, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium toluenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium perchlorate,
Bis (tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, di (methylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium chloride, triphenylsulfonium bromide, triphenylsulfonium toluenesulfonate,
Triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium perchlorate,
Tetra-n-butylammonium bromide, tetra-n-butylammonium perchlorate, tetra-n-butylammonium hexafluoroantimonate, phenacyltetramethylenesulfonium bromide, phenacyltetramethylenesulfonium hexafluoroantimonate, phenacyltetramethylenesulfonium Trifluoromethanesulfonate, phenylphenacyltetramethylenesulfonium bromide, phenylphenacyltetramethylenesulfonium hexafluoroantimonate,
Examples thereof include phenylphenacyl tetramethylene sulfonium trifluoromethane sulfonate, acenaphthyl tetramethylene sulfonium bromide, acenaphthyl tetramethylene sulfonium hexafluoroantimonate, acenaphthyl tetramethylene sulfonium trifluoromethane sulfonate, and acenaphthyl tetramethylene sulfonium toluene sulfonate.

【0011】また、酸前駆体としては例えば下記一般式
(5)〜(8)で表わされる群から選ばれた少なくとも
一種類の化合物が好ましい。
As the acid precursor, for example, at least one compound selected from the group represented by the following general formulas (5) to (8) is preferable.

【0012】[0012]

【化13】 Embedded image

【0013】[0013]

【化14】 Embedded image

【0014】[0014]

【化15】 Embedded image

【0015】[0015]

【化16】 Embedded image

【0016】本発明における望ましいアルカリ可溶性高
分子としては、ノボラック樹脂,m,p- クレゾールノ
ボラック樹脂,ハロゲン化ノボラック樹脂,ポリヒドロ
キシスチレン,ハロゲン化ポリヒドロキシスチレン、ま
たはヒドロキシスチレン/スチレン共重合体,ポリメチ
ルグルタルイミド等の高分子化合物が挙げられる。この
中でもm,p- クレゾールノボラック樹脂を用いること
が望ましく、メタ,パラ比が、30:70〜70:30
の範囲のものはより好ましい。
Preferred alkali-soluble polymers in the present invention include novolac resin, m, p-cresol novolac resin, halogenated novolac resin, polyhydroxystyrene, halogenated polyhydroxystyrene, or hydroxystyrene / styrene copolymer, poly A polymer compound such as methylglutarimide may be mentioned. Among these, it is desirable to use m, p-cresol novolac resin, and the meta: para ratio is 30:70 to 70:30.
Are more preferable.

【0017】本発明においてアルカリ可溶性高分子,活
性化学線の照射によって酸を生成する酸前駆体、ならび
にオニウム化合物の組成比は100重量部,1〜30重
量部,1〜30重量部の範囲であることが望ましい。
In the present invention, the composition ratio of the alkali-soluble polymer, the acid precursor that produces an acid upon irradiation with actinic radiation, and the onium compound is in the range of 100 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, and 1 to 30 parts by weight. Is desirable.

【0018】本発明で用いる酸前駆体は、電子線,紫外
線等活性化学線の照射によってラジカルを生成し、水素
源があると水素を引き抜き、ハロゲン化水素を生成す
る。本発明で用いるオニウム化合物は電子線,紫外線等
活性化学線の照射によりそれ自体でも酸を発生するが、
その発生効率は本発明による酸前駆体と比べると低い。
本発明で用いるオニウム化合物は組成中では速やかに電
離し、酸前駆体より生じた酸とイオン交換をする。これ
により、ハロゲン化水素よりも分子サイズの大きく拡散
しにくい酸がオニウム化合物添加量に応じて効率よく発
生する。従って、揮発,拡散によるパターン形状の劣化
が起こらず、高感度で高解像度のパターンを形成するこ
とができる。
The acid precursor used in the present invention produces a radical upon irradiation with an actinic ray such as an electron beam or an ultraviolet ray, and when a hydrogen source is present, the hydrogen is extracted to produce a hydrogen halide. The onium compound used in the present invention itself generates an acid by irradiation with active rays such as electron beams and ultraviolet rays,
Its generation efficiency is lower than that of the acid precursor according to the present invention.
The onium compound used in the present invention is rapidly ionized in the composition and undergoes ion exchange with the acid generated from the acid precursor. As a result, an acid having a larger molecular size than hydrogen halide and less likely to diffuse is efficiently generated according to the amount of the onium compound added. Therefore, the deterioration of the pattern shape due to volatilization and diffusion does not occur, and a highly sensitive and high-resolution pattern can be formed.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〈実施例1〉m,p- クレゾールノボラック樹脂,メラ
ミン樹脂(三井サイアナミッド製:サイメル300)、
2-(3′,4′,5′-トリメトキシスチリル)-4,
6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジ
ン、及びアセナフチルテトラメチレンスルホニウムトリ
フルオロメタンスルホネートを100:10:1:3の
重量比でシクロヘキサノンに溶解させた。これを孔径
0.2μm のテフロンメンブレムフィルタを用いて濾過
し、レジスト溶液を得た。
<Example 1> m, p- cresol novolac resin, melamine resin (manufactured by Mitsui Cyanamid: Cymel 300),
2- (3 ', 4', 5'-trimethoxystyryl) -4,4
6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine and acenaphthyltetramethylenesulfonium trifluoromethanesulfonate were dissolved in cyclohexanone in a weight ratio of 100: 10: 1: 3. This was filtered using a Teflon membrane filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a resist solution.

【0020】図1にアセナフチルテトラメチレンスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート添加前後のレジ
ストの電子線照射時の感度曲線を示す。図1によれば、
アセナフチルテトラメチレンスルホニウムトリフルオロ
メタンスルホネートの添加によりコントラストが向上し
ていることがわかる。
FIG. 1 shows the sensitivity curves of the resist before and after the addition of acenaphthyltetramethylenesulfonium trifluoromethanesulfonate upon electron beam irradiation. According to FIG.
It can be seen that the contrast is improved by the addition of acenaphthyl tetramethylene sulfonium trifluoromethane sulfonate.

【0021】上記組成のレジスト溶液をシリコン基板上
に滴下、回転塗布後100℃,2分間熱処理して膜厚
1.0μm のレジスト膜を形成した。i線縮小投影露光
装置を用いて280mJ/cm2露光し、その後90℃,
1.5分間熱処理してレジスト中の架橋反応を促進し
た。熱処理の後、水酸化テトラメチルアンモニウム2.
38重量パーセントを含む水溶液で250秒間、現像を
行ったところ0.275μmの微細パターンを形成する
ことができた。
A resist solution having the above composition was dropped on a silicon substrate, spin-coated and then heat-treated at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. 280 mJ / cm 2 exposure using an i-line reduction projection exposure apparatus, then 90 ° C.,
It was heat-treated for 1.5 minutes to accelerate the crosslinking reaction in the resist. After heat treatment, tetramethylammonium hydroxide 2.
When development was carried out for 250 seconds with an aqueous solution containing 38% by weight, a fine pattern of 0.275 μm could be formed.

【0022】本実施例のパターン形成材料を用いたパタ
ーン形成方法によれば、2-(3′,4′,5′-トリメ
トキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-
1,3,5- トリアジンより発生した塩化水素がアセナ
フチルテトラメチレンスルホニウムトリフルオロメタン
スルホネートとイオン交換することによって拡散しにく
いトリフルオロメタンスルホン酸を生じるため、高解像
度のパターンを形成することができる。これにより、集
積回路作製時の歩留まりを良好にすることが可能になり
工業的に有利である。
According to the pattern forming method using the pattern forming material of this embodiment, 2- (3 ', 4', 5'-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)-
Since hydrogen chloride generated from 1,3,5-triazine is ion-exchanged with acenaphthyltetramethylenesulfonium trifluoromethanesulfonate to generate trifluoromethanesulfonic acid which is difficult to diffuse, a high-resolution pattern can be formed. This makes it possible to improve the yield when manufacturing integrated circuits, which is industrially advantageous.

【0023】〈実施例2〉m,p-クレゾールノボラッ
ク樹脂,メラミン樹脂(三井サイアナミッド製:サイメ
ル300)、2-(3′,4′,5′-トリメトキシスチ
リル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-
トリアジン、及び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を100:10:1:3の重量比
でシクロヘキサノンに溶解させた。これを孔径0.2μ
m のテフロンメンブレムフィルタを用いて濾過し、レ
ジスト溶液を得た。
Example 2 m, p-cresol novolac resin, melamine resin (manufactured by Mitsui Cyanamid: Cymel 300), 2- (3 ', 4', 5'-trimethoxystyryl) -4,6-bis ( Trichloromethyl) -1,3,5-
Triazine and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate were dissolved in cyclohexanone in a weight ratio of 100: 10: 1: 3. This is 0.2μ
m 2 Teflon membrane filter was used to obtain a resist solution.

【0024】上記組成のレジスト溶液をシリコン基板上
に滴下、回転塗布後100℃,2分間熱処理して膜厚
1.0μm のレジスト膜を形成した。i線縮小投影露光
装置を用いて350mJ/cm2露光し、その後90℃,
1.5分間熱処理してレジスト中の架橋反応を促進し
た。熱処理の後、水酸化テトラメチルアンモニウム2.
38重量パ−セントを含む水溶液で250秒間、現像を
行ったところ0.3μm の微細パターンを形成すること
ができた。
A resist solution having the above composition was dropped on a silicon substrate, spin-coated and then heat-treated at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. 350 mJ / cm 2 exposure using an i-line reduction projection exposure apparatus, then 90 ° C.
It was heat-treated for 1.5 minutes to accelerate the crosslinking reaction in the resist. After heat treatment, tetramethylammonium hydroxide 2.
When developed with an aqueous solution containing 38% by weight for 250 seconds, a 0.3 μm fine pattern could be formed.

【0025】本実施例のパターン形成材料を用いたパタ
ーン形成方法によれば、2-(3′,4′,5′-トリメ
トキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-
1,3,5- トリアジンより発生した塩化水素がトリフ
ェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートと
イオン交換することによって拡散しにくいトリフルオロ
メタンスルホン酸を生じるため、高解像度のパターンを
形成することができる。これにより、集積回路作製時の
歩留まりを良好にすることが可能になり工業的に有利で
ある。
According to the pattern forming method using the pattern forming material of this embodiment, 2- (3 ', 4', 5'-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)-
Since hydrogen chloride generated from 1,3,5-triazine is ion-exchanged with triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate to generate trifluoromethanesulfonic acid which is difficult to diffuse, a high-resolution pattern can be formed. This makes it possible to improve the yield when manufacturing integrated circuits, which is industrially advantageous.

【0026】〈実施例3〉m,p-クレゾールノボラッ
ク樹脂,メラミン樹脂(三井サイアナミッド製:サイメ
ル300)、2-(3′,4′,5′-トリメトキシスチ
リル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-
トリアジン、及びジ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を100:10:1:3の重量比で
シクロヘキサノンに溶解させた。これを孔径0.2μm
のテフロンメンブレムフィルタを用いて濾過し、レジス
ト溶液を得た。
<Example 3> m, p-cresol novolac resin, melamine resin (Mitsui Cyanamid: Cymel 300), 2- (3 ', 4', 5'-trimethoxystyryl) -4,6-bis ( Trichloromethyl) -1,3,5-
Triazine and diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate were dissolved in cyclohexanone in a weight ratio of 100: 10: 1: 3. This has a pore size of 0.2 μm
It filtered using the Teflon membrane filter of No. 2, and the resist solution was obtained.

【0027】上記組成のレジスト溶液をシリコン基板上
に滴下、回転塗布後100℃,2分間熱処理して膜厚
1.0μm のレジスト膜を形成した。i線縮小投影露光
装置を用いて370mJ/cm2 露光し、その後90℃,
1.5 分間熱処理してレジスト中の架橋反応を促進し
た。熱処理の後、水酸化テトラメチルアンモニウム2.38
重量パーセントを含む水溶液で250秒間、現像を行っ
たところ0.3μm の微細パターンを形成することがで
きた。
A resist solution having the above composition was dropped on a silicon substrate, spin-coated and heat-treated at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. 370 mJ / cm 2 exposure using an i-line reduction projection exposure apparatus, then 90 ° C.
It was heat-treated for 1.5 minutes to accelerate the crosslinking reaction in the resist. After heat treatment, tetramethylammonium hydroxide 2.38
When developed with an aqueous solution containing a weight percentage for 250 seconds, a fine pattern of 0.3 μm could be formed.

【0028】本実施例のパターン形成材料を用いたパタ
ーン形成方法によれば、2-(3′,4′,5′-トリメ
トキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-
1,3,5- トリアジンより発生した塩化水素がジフェ
ニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートとイ
オン交換することによって拡散しにくいトリフルオロメ
タンスルホン酸を生じるため、高解像度のパターンを形
成することができる。これにより、集積回路作製時の歩
留まりを良好にすることが可能になり工業的に有利であ
る。
According to the pattern forming method using the pattern forming material of this embodiment, 2- (3 ', 4', 5'-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)-
Since hydrogen chloride generated from 1,3,5-triazine is ion-exchanged with diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate to generate trifluoromethanesulfonic acid which is difficult to diffuse, a high resolution pattern can be formed. This makes it possible to improve the yield when manufacturing integrated circuits, which is industrially advantageous.

【0029】〈実施例4〉図2に本発明のパターン形成
材料を用いた、パターン形成方法を工程順に示す。図2
(a)に示すように、半導体基板1上にアルミニウムの
膜2を形成し、その上にレジスト膜3を形成する。同図
(b)に示すように、マスク4を通してエネルギー線5
をレジスト膜3に照射し、アルカリ現像処理により同図
(c)のようにレジストパターンを得る。このパターン
を介して同図(d)のようにドライエッチング処理を行
い、その後アッシングによりレジスト膜を除去し、同図
(e)のように配線パターンを得ることができた。
Example 4 FIG. 2 shows a pattern forming method using the pattern forming material of the present invention in the order of steps. FIG.
As shown in (a), an aluminum film 2 is formed on a semiconductor substrate 1, and a resist film 3 is formed thereon. As shown in FIG. 2B, energy rays 5 pass through the mask 4.
The resist film 3 is irradiated with and a resist pattern is obtained as shown in FIG. A dry etching process is performed through this pattern as shown in FIG. 3D, and then the resist film is removed by ashing.
A wiring pattern could be obtained as shown in (e).

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のパターン形成材料及びパターン
形成方法によって、高解像度のパターンを効率良く形成
することが可能となる。
According to the pattern forming material and the pattern forming method of the present invention, it is possible to efficiently form a high resolution pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のレジスト組成物の感度曲線
を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing a sensitivity curve of a resist composition according to an example of the present invention.

【図2】本発明のパターン形成材料を用いた、パターン
形成方法の説明図。
FIG. 2 is an explanatory view of a pattern forming method using the pattern forming material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板、2…アルミニウム膜、3…レジスト
膜、4…マスク、5…エネルギー線、6…潜像。
1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Aluminum film, 3 ... Resist film, 4 ... Mask, 5 ... Energy ray, 6 ... Latent image.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルカリ可溶性高分子,活性化学線の照射
によってハロゲン酸を生成する酸前駆体、ならびに下記
一般式(1)〜(4)で表される群から選ばれた少なく
とも一種類のオニウム化合物を含むことを特徴とするパ
ターン形成材料。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 (ここで、R1からR4は水素,炭素数が5以下のアル
キル基,フェニル基,tブチルフェニル基からなる群か
ら選ばれた元素、または原子団を表わす。X-はヘキサ
フルオロアンチモネート,ヘキサフルオロアルセナー
ト,テトラフルオロフォスフェート,テトラフルオロボ
レート,トルエンスルホネート,トリフルオロアセテー
ト,トリフルオロメタンスルホネート,パークロレート
からなる群から選ばれたアニオンを表わす。R1からR
2は同一であってもよく、異なっていても良い。R5は
アセナフチル基,フェナシル基,フェニルフェナシル基
のいずれかを示す。)
1. An alkali-soluble polymer, an acid precursor that produces a halogen acid by irradiation with actinic radiation, and at least one kind of onium selected from the group represented by the following general formulas (1) to (4). A pattern forming material comprising a compound. Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image (Here, R1 to R4 represent an element or atomic group selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 5 or less carbon atoms, a phenyl group, and a tbutylphenyl group. X represents hexafluoroantimonate, hexa Represents an anion selected from the group consisting of fluoroarsenate, tetrafluorophosphate, tetrafluoroborate, toluenesulfonate, trifluoroacetate, trifluoromethanesulfonate, perchlorate, R1 to R
2 may be the same or different. R5 represents any of an acenaphthyl group, a phenacyl group and a phenylphenacyl group. )
【請求項2】請求項1項に記載のパターン形成材料が活
性化学線の照射によってハロゲン酸を生成する酸前駆体
として下記一般式(5)〜(8)で表わされる群から選
ばれた少なくとも一種類の化合物を用いることを特徴と
するパターン形成材料。 【化5】 【化6】 【化7】 【化8】
2. The pattern forming material according to claim 1, which is selected from the group represented by the following general formulas (5) to (8) as an acid precursor which produces a halogen acid upon irradiation with active actinic radiation. A pattern forming material characterized by using one kind of compound. Embedded image [Chemical 6] [Chemical 7] Embedded image
【請求項3】請求項1乃至2項のいずれかに記載のパタ
ーン形成材料においてアルカリ可溶性高分子,活性化学
線の照射によって酸を生成する酸前駆体、ならびに前記
一般式(1)〜(4)で表わされる群から選ばれた少な
くとも一種類のオニウム化合物の組成比が100重量
部,1〜30重量部,1〜30重量部の範囲であること
を特徴とするパターン形成材料。
3. The pattern forming material according to claim 1, wherein the alkali-soluble polymer, an acid precursor which produces an acid by irradiation with actinic radiation, and the general formulas (1) to (4) The composition ratio of at least one kind of onium compound selected from the group represented by (4) is in the range of 100 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, and 1 to 30 parts by weight.
【請求項4】請求項1項乃至3項のいずれかに記載のパ
ターン形成材料を基板上に塗布して塗膜を形成する工程
と、該塗膜に電子線,紫外線等活性化学線を用いて所定
のパターン潜像を形成する工程と、当該パターン潜像形
成部のアルカリ水溶液に対する溶解性を変化させる反応
を促進する工程と、アルカリ水溶液を現像液として、当
該所定パターンを現像する工程及び該パターンをマスク
として上記有機樹脂層をエッチング媒体により加工する
工程を有することを特徴とするパターン形成方法。
4. A step of forming a coating film by applying the pattern forming material according to any one of claims 1 to 3 on a substrate, and using an actinic ray such as electron beam or ultraviolet ray for the coating film. To form a predetermined pattern latent image, to accelerate the reaction of changing the solubility of the pattern latent image forming portion in the alkaline aqueous solution, to develop the predetermined pattern using the alkaline aqueous solution as a developer, and A pattern forming method comprising a step of processing the organic resin layer with an etching medium using the pattern as a mask.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6171749B1 (en) 1998-02-04 2001-01-09 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Negative-working chemical-amplification photoresist composition

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