JPH11109627A - Pattern forming method and production of semiconductor device - Google Patents

Pattern forming method and production of semiconductor device

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JPH11109627A
JPH11109627A JP10150928A JP15092898A JPH11109627A JP H11109627 A JPH11109627 A JP H11109627A JP 10150928 A JP10150928 A JP 10150928A JP 15092898 A JP15092898 A JP 15092898A JP H11109627 A JPH11109627 A JP H11109627A
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pattern forming
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a device to develop a fine pattern with an aq. alkali developer without swelling by irradiating a coating film consisting of a photosensitive comopsn. contg. a carboxylic acid structure with active chemical rays and changing the carboxylic acid structure in the irradiated part into a γ- or δ- lactone structure. SOLUTION: A coating film consisting of a photosensitive comopsn. contg. a carboxylic acid structure is formed on a substrate and irradiated with active chemical rays in a prescribed pattern drape to form a latent image. A reaction is progressed by heating the film and thereafter, the film is developed by using an aq. alkali developer so that a part or the whole of the carboxylic acid structure in the irradiated part is changed into a γ- or δ-lactone structure being a carboxylic ester structure. The carboxylic acid structure for forming the γ- or δ-lactone structure is preferably a γ- or δ-hydroxycarboxylic acid structure.

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、半導体装置等の製
造プロセスにおける微細加工技術である感光性組成物を
用いたマイクロリソグラフィプロセス、およびこのマイ
クロリソグラフィプロセスを含む半導体装置等の製造方
法に関する。さらに詳しくは、現用の紫外光源である高
圧水銀ランプやKrFエキシマレーザ等より短波長の線
源であるArFエキシマレーザ光等の波長220nm以
下の遠紫外線を用いた光リソグラフィプロセスに好適な
ネガ型のパタン形成方法及び半導体装置の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlithography process using a photosensitive composition, which is a fine processing technique in a manufacturing process of a semiconductor device or the like, and a method of manufacturing a semiconductor device or the like including the microlithography process. More specifically, a negative type suitable for a photolithography process using a deep ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less, such as an ArF excimer laser beam, which is a shorter wavelength light source than a high pressure mercury lamp or a KrF excimer laser, which is a current ultraviolet light source. The present invention relates to a pattern forming method and a semiconductor device manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体等の電子装置中にミクロンあるい
はサブミクロン単位の微細パタンをつくり込むフォトリ
ソグラフィ技術は、量産微細加工技術の中核を担ってき
た。最近の半導体装置の高集積化、高密度化の要求は、
微細加工技術に多くの進歩をもたらした。特に最小加工
寸法が露光波長に迫るのに伴い、高圧水銀ランプのg線
(436nm)、i線(365nm)からKrFエキシ
マレーザ(248nm)と、より短波長の光源を用いた
フォトリソグラフィ技術が開発されてきた。これら露光
波長の変更に応じて、フォトレジストもそれぞれの波長
に対応した材料が開発されてきた。従来、これらの波長
に適したフォトレジストでは、各々感光剤あるいは感光
機構は異なるが、いずれもフェノール構造を有する樹脂
あるいは高分子材料の水性アルカリ可溶性を利用した水
性アルカリ現像が工業的に利用されてきた。これら樹脂
あるいは高分子材料は必然的に芳香環を多く含み、これ
はレジストパタン形成後のドライエッチング工程でのエ
ッチング耐性を高める化学構造要素でもあった。
2. Description of the Related Art A photolithography technique for forming a fine pattern on the order of microns or submicrons in an electronic device such as a semiconductor has played a central role in mass production fine processing technology. The recent demand for higher integration and higher density of semiconductor devices is
Many advances have been made in microfabrication technology. In particular, as the minimum processing size approaches the exposure wavelength, photolithography technology using a KrF excimer laser (248 nm) from g-line (436 nm) and i-line (365 nm) of a high-pressure mercury lamp and a shorter wavelength light source is developed. It has been. In response to these changes in the exposure wavelength, materials corresponding to the respective wavelengths of the photoresist have been developed. Conventionally, photoresists suitable for these wavelengths have different photosensitizers or photosensitive mechanisms, but aqueous alkali development utilizing the aqueous alkali solubility of a resin or a polymer material having a phenol structure has been industrially used. Was. These resins or polymer materials inevitably contain a large amount of aromatic rings, which was also a chemical structural element for improving the etching resistance in a dry etching step after the formation of a resist pattern.

【0003】このようなフェノール構造を有する樹脂を
用いたネガ型レジストとしては、特開昭62−1640
45のような架橋型のものと特開平4−165359の
ような溶解阻害型のものがある。いずれの場合も、膨潤
することなくサブミクロンの微細パタンの形成が可能で
ある。
A negative resist using such a resin having a phenol structure is disclosed in JP-A-62-1640.
45 and a dissolution inhibiting type as disclosed in JP-A-4-165359. In any case, a submicron fine pattern can be formed without swelling.

【0004】近年、最小加工寸法が0.25ミクロンよ
り更に小さい領域のフォトリソグラフィとしてArFエ
キシマレーザ(193nm)を光源に用いたフォトリソ
グラフィへの期待が大きくなっている。しかし、この波
長は芳香環による吸収極大にあたり、フェノール構造を
主成分とする従来工業的に利用されてきたフォトレジス
ト材料では、露光潜像が形成できるのはフォトレジスト
膜の極表面に限定され、水性アルカリ現像により微細な
レジストパタンを形成するのが困難であった。
In recent years, expectations have been growing for photolithography using an ArF excimer laser (193 nm) as a light source as a photolithography in a region where the minimum processing size is smaller than 0.25 μm. However, this wavelength is the absorption maximum due to the aromatic ring, and in the conventional industrially used photoresist material having a phenol structure as a main component, an exposure latent image can be formed only on the extreme surface of the photoresist film, It was difficult to form a fine resist pattern by aqueous alkali development.

【0005】これに対して、この波長領域で透過率が高
く、かつドライエッチング耐性も高い種々のレジスト材
料が提案されている。ArFエキシマレーザの波長19
3nmを含む遠紫外線領域で透明で、芳香環に代えてド
ライエッチング耐性をレジスト材料に付与できる化学構
造として、アダマンタン骨格の利用が特開平4−396
65、特開平5−265212に、同様にノルボルナン
骨格の利用が特開平5−80515、特開平5−257
284に開示されている。また、これらの構造に加え、
トリシクロデカニル基等、脂環族構造一般が有効である
ことは特開平7−28237、特開平8−259626
に開示されている。
On the other hand, various resist materials having high transmittance in this wavelength region and high dry etching resistance have been proposed. ArF excimer laser wavelength 19
The use of an adamantane skeleton as a chemical structure that is transparent in the far ultraviolet region including 3 nm and can impart dry etching resistance to a resist material instead of an aromatic ring is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-396.
65, JP-A-5-265212, and JP-A-5-80515 and JP-A-5-257.
284. In addition to these structures,
It is disclosed in JP-A-7-28237 and JP-A-8-259626 that general alicyclic structures such as tricyclodecanyl groups are effective.
Is disclosed.

【0006】ArFエキシマレーザの波長193nmを
含む遠紫外線領域で透明な化学構造を持った高分子で、
水性アルカリ現像性可能にしたレジスト材料に関して
は、特開平4−39665、特開平4−184345、
特開平4−226461、特開平5−80515等で開
示されているように、アクリル酸あるいはメタクリル酸
のカルボン酸構造を利用することが試みられている。こ
れらでは、水性アルカリ現像で現像液に溶解する部分の
水性アルカリ可溶性を、アクリル酸あるいはメタクリル
酸のカルボン酸構造によっている。また、特開平8−2
59626には、メタクリル酸エステル側鎖に導入され
た脂環族構造にカルボン酸基を付与した高分子化合物が
開示されている。
A polymer having a transparent chemical structure in a far ultraviolet region including a wavelength of 193 nm of an ArF excimer laser,
With respect to the resist material which has been made aqueous alkali developable, JP-A-4-39665, JP-A-4-184345,
As disclosed in JP-A-4-226461 and JP-A-5-80515, attempts have been made to utilize the carboxylic acid structure of acrylic acid or methacrylic acid. In these, the aqueous alkali solubility of the portion dissolved in the developer in aqueous alkali development depends on the carboxylic acid structure of acrylic acid or methacrylic acid. Also, JP-A-8-2
59626 discloses a polymer compound in which a carboxylic acid group is added to an alicyclic structure introduced into a methacrylic acid ester side chain.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来アルカリ可溶性基
として用いられてきたフェノール構造では、pKa=1
0.0(フェノール)であるのに対して、これらカルボ
ン酸構造では、pKa=4.8(酢酸)と値が低く酸性
度が高い。したがって、それらをベース樹脂のアルカリ
可溶性基として用いる場合、一般に同じモル分率では、
カルボン酸構造を有する樹脂の方が水性アルカリ中での
溶解速度が大きく、またフェノール構造を有する樹脂が
溶けない低濃度のアルカリ現像液中でも、カルボン酸構
造を有する樹脂は溶解する。
In the phenol structure conventionally used as an alkali-soluble group, pKa = 1
In contrast to 0.0 (phenol), these carboxylic acid structures have a low pKa = 4.8 (acetic acid) and a high acidity. Therefore, when they are used as alkali-soluble groups of the base resin, generally at the same mole fraction,
A resin having a carboxylic acid structure has a higher dissolution rate in an aqueous alkali than a resin having a carboxylic acid structure, and a resin having a carboxylic acid structure dissolves even in a low-concentration alkaline developer in which a resin having a phenol structure does not dissolve.

【0008】上記のようなカルボン酸を有する樹脂を用
いた場合、特開昭62−164045に見られるような
架橋剤を用いると、架橋した部分に酸性度が高いカルボ
ン酸が残存するために、そこにアルカリ現像液が浸潤
し、膨潤して微細パタンが形成できないという欠点があ
った。また、特開平4−165359に見られる、露光
で発生した酸で溶解阻害作用のある化合物が形成される
ものを用いると、カルボン酸を有する樹脂では溶解のコ
ントラストがつかず、ネガ型レジストにならないという
欠点があった。
When a resin having a carboxylic acid as described above is used, if a crosslinking agent as disclosed in JP-A-62-164045 is used, a carboxylic acid having a high acidity remains in a crosslinked portion. There was a drawback that the alkaline developer infiltrated there and swelled to form no fine pattern. In addition, when a compound having a dissolution inhibiting action is formed by an acid generated upon exposure as disclosed in JP-A-4-165359, a resin having a carboxylic acid does not provide a dissolution contrast and does not produce a negative resist. There was a disadvantage.

【0009】溶液中でカルボン酸がアルコールとの酸触
媒反応によって、カルボン酸エステルに変化すること
は、一般に知られており、この反応は、カルボン酸エス
テルを合成する有用な方法の一つである。しかし、この
反応は平衡反応であるため、反応をエステル側に進める
ためにはアルコールを大過剰に用いて、さらに副生する
水を系外へ取り出す必要がある。この反応を感放射線組
成物に適用しようとした場合、塗膜のアルカリ可溶性を
保ったままでアルコールを大過剰に添加することはでき
ず、また反応で生成する水を系外へ除去することが難し
いため、通常、エステル化は数%しか進まない。その結
果、その程度のカルボン酸の量の減少だけでは、パタン
が形成できるほどの溶解のコントラストがつかないとい
う欠点があった本発明の第1の目的は、水性アルカリ現
像液で微細パタンが膨潤することなく現像でき、カルボ
ン酸を有する樹脂のエステル化を用いた解像性能の優れ
たネガ型のパタン形成方法を提供することにある。本発
明の第2の目的は、そのようなパタン形成方法を用いた
半導体装置の製造方法を提供することである。
It is generally known that a carboxylic acid is converted into a carboxylic ester by an acid-catalyzed reaction with an alcohol in a solution, and this reaction is one of useful methods for synthesizing a carboxylic ester. . However, since this reaction is an equilibrium reaction, in order to advance the reaction to the ester side, it is necessary to use a large excess of alcohol and further take out by-product water out of the system. When this reaction is applied to a radiation-sensitive composition, a large excess of alcohol cannot be added while maintaining the alkali solubility of the coating film, and it is difficult to remove water generated by the reaction from the system. Therefore, esterification usually proceeds only by a few percent. As a result, the first object of the present invention was that there was a drawback that the reduction of the amount of the carboxylic acid alone did not provide a dissolution contrast sufficient to form a pattern. It is an object of the present invention to provide a method for forming a negative pattern having excellent resolution performance by using esterification of a resin having a carboxylic acid, which can be developed without performing development. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device using such a pattern forming method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、本発明のパタン形成方法は、所定の基板上
に少なくともカルボン酸構造を含む感光性組成物からな
る塗膜を形成し、その塗膜に所定のパタン状に活性化学
線を照射することで前記塗膜中に所望のパタンの潜像を
形成、膜を加熱して反応を進行させ、その後、水性アル
カリ現像液を用いて前記塗膜中に所望のパタンを現像す
るパタン形成方法において、活性放射線の照射部分のカ
ルボン酸構造の一部または全てがカルボン酸エステル構
造であるγ―ラクトン構造またはδ―ラクトン構造に変
わることによるようにしたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the first object, a pattern forming method of the present invention forms a coating film comprising a photosensitive composition containing at least a carboxylic acid structure on a predetermined substrate. By irradiating the coating film with actinic radiation in a predetermined pattern to form a latent image of a desired pattern in the coating film, heating the film to cause a reaction to proceed, and then applying an aqueous alkaline developer In the pattern forming method of developing a desired pattern in the coating film using the above, a part or all of the carboxylic acid structure of the irradiated portion of the active radiation is changed to a γ-lactone structure or a δ-lactone structure which is a carboxylic acid ester structure. It is something that depends.

【0011】これらγ―ラクトン及びδ―ラクトン構造
の構造は、カルボン酸のエステル化の相手となるアルコ
ールが、分子内のカルボン酸のγ位あるいはδ位存在す
るものから生成するために、酸触媒反応によるエステル
化が通常よりも容易に起こる。また生成したエステル
は、通常用いられているテトラアルキルアンモニウムヒ
ドロキシド水溶液では加水分解されず、現像中も安定で
ある。
[0011] The structure of these γ-lactone and δ-lactone structures is such that an alcohol which is a carboxylic acid esterification partner is formed from a compound having a carboxylic acid in the γ-position or δ-position in the molecule. Esterification by reaction occurs more easily than usual. Further, the produced ester is not hydrolyzed by a commonly used aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide and is stable during development.

【0012】上記のようなγ―ラクトン構造またはδ―
ラクトン構造を生ずるためのカルボン酸の構造として
は、γ―ヒドロキシカルボン酸構造またはδ―ヒドロキ
シカルボン酸構造が望ましい。そのような構造では、酸
触媒反応による分子内エステル化で5員環あるいは6員
環が形成できるので、容易にエステル化が起こる。
The γ-lactone structure or δ-
As the structure of the carboxylic acid for producing the lactone structure, a γ-hydroxycarboxylic acid structure or a δ-hydroxycarboxylic acid structure is desirable. In such a structure, a five-membered or six-membered ring can be formed by intramolecular esterification by an acid-catalyzed reaction, so that esterification occurs easily.

【0013】本発明のパタン形成方法で用いられる、上
記のカルボン酸構造は、下記式(1)または(2)で示
される化学構造であることが望ましい。
The carboxylic acid structure used in the pattern forming method of the present invention is preferably a chemical structure represented by the following formula (1) or (2).

【0014】[0014]

【化1】 Embedded image

【0015】[0015]

【化2】 Embedded image

【0016】式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R
7、R8は、水素または炭素数1から10のアルキル基を
表し、それらのアルキル基は互いにつながって環状アル
キル基を形成していても良い。
Wherein R1, R2, R3, R4, R5, R6, R
7, R8 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these alkyl groups may be connected to each other to form a cyclic alkyl group.

【0017】さらには少なくとも上記式(1)または
(2)で示されるカルボン酸構造は,上記感光性組成物
を構成する高分子化合物に含まれることが望ましい。
Further, it is desirable that at least the carboxylic acid structure represented by the above formula (1) or (2) is contained in the polymer compound constituting the photosensitive composition.

【0018】具体的には下記一般式(5)〜(12)か
ら選ばれる繰り返し構造を少なくとも含む樹脂が、上記
のような構造を有しており、しかも遠紫外領域で吸収が
小さく、ドライエッチ耐性を有するので望ましい。
Specifically, the resin containing at least a repeating structure selected from the following general formulas (5) to (12) has the above-mentioned structure, has a small absorption in the far ultraviolet region, and has a dry etch. It is desirable because it has resistance.

【0019】[0019]

【化5】 Embedded image

【0020】[0020]

【化6】 Embedded image

【0021】[0021]

【化7】 Embedded image

【0022】[0022]

【化8】 Embedded image

【0023】[0023]

【化9】 Embedded image

【0024】[0024]

【化10】 Embedded image

【0025】[0025]

【化11】 Embedded image

【0026】[0026]

【化12】 Embedded image

【0027】ここでそれぞれ式中nは整数を表す。Here, n in the formulas represents an integer.

【0028】上記式(5)または(6)のような繰り返
し構造を少なくとも有する樹脂は、5−メチレンビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−2−エンのような環状脂肪族
炭化水素骨格を含む化合物と無水マレイン酸をラジカル
共重合体して、その無水マレイン酸部分を還元してラク
トン化し、それを加水分解して変性することにより得ら
れる。
The resin having at least the repeating structure represented by the above formula (5) or (6) contains a cyclic aliphatic hydrocarbon skeleton such as 5-methylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene. It can be obtained by subjecting a compound and maleic anhydride to a radical copolymer, reducing the maleic anhydride portion to form a lactone, and hydrolyzing and modifying it.

【0029】また上記式(7)または(8)のような繰
り返し構造を少なくとも有する樹脂は、シクロオクタ−
1、5−ジエンのような環状脂肪族炭化水素骨格を含む
化合物と無水マレイン酸をラジカル共重合体して、その
無水マレイン酸部分を還元してラクトン化し、それをさ
らに加水分解して変性することにより得られる。
The resin having at least the repeating structure represented by the above formula (7) or (8) is cycloocta-
A radical copolymer of a compound containing a cyclic aliphatic hydrocarbon skeleton such as 1,5-diene and maleic anhydride is reduced, the maleic anhydride portion is reduced to lactone, which is further hydrolyzed and modified. It can be obtained by:

【0030】また上記式(9)または(10)のような
繰り返し構造を少なくとも有する樹脂は、5−エチレン
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンのような環状
脂肪族炭化水素骨格を含む化合物と無水マレイン酸をラ
ジカル共重合体して、その無水マレイン酸部分を還元し
てラクトン化し、それをさらに加水分解して変性するこ
とにより得られる。
The resin having at least the repeating structure represented by the above formula (9) or (10) has a cyclic aliphatic hydrocarbon skeleton such as 5-ethylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene. It can be obtained by subjecting a compound containing the compound and maleic anhydride to a radical copolymer, reducing the maleic anhydride portion to a lactone, and further hydrolyzing and modifying it.

【0031】また上記式(11)または(12)のよう
な繰り返し構造を少なくとも有する樹脂は、5−ビニル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンのような環状脂
肪族炭化水素骨格を含む化合物と無水マレイン酸をラジ
カル共重合体して、その無水マレイン酸部分を還元して
ラクトン化し、それをさらに加水分解して変性すること
により得られる。
The resin having at least a repeating structure represented by the above formula (11) or (12) has a cyclic aliphatic hydrocarbon skeleton such as 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene. It can be obtained by subjecting a compound containing the compound and maleic anhydride to a radical copolymer, reducing the maleic anhydride portion to a lactone, and further hydrolyzing and modifying it.

【0032】なお、これらの樹脂の重量平均分子量は、
1、000〜300、000であることが望ましい。
The weight average molecular weight of these resins is
It is desirable to be 1,000 to 300,000.

【0033】上記高分子化合物のうち、側鎖に上記式
(1)または(2)で示されるカルボン酸構造を有する
脂環族構造の繰り返しを含むものは、主鎖に直接(1)
または(2)で示されるカルボン酸構造を含むものに比
べて、酸触媒反応でのラクトン化が起こりやすく、高感
度になり易いのでより望ましい。
Among the above-mentioned polymer compounds, those containing a repeating alicyclic structure having a carboxylic acid structure represented by the above formula (1) or (2) in the side chain are directly substituted with (1) in the main chain.
Alternatively, lactonization in an acid-catalyzed reaction is more likely to occur and higher sensitivity is more likely to be obtained, as compared with those containing a carboxylic acid structure represented by (2), and this is more preferable.

【0034】具体的には上記式(5)または(6)また
は(9)または(10)または(11)または(12)
で表されるような、側鎖に上記式(1)または(2)で
示されるカルボン酸構造を有する脂環族構造の繰り返し
を含む樹脂の方が、上記式(7)または(8)で表され
るような、主鎖に直接(1)または(2)で示されるカ
ルボン酸構造を含む樹脂の方がより高感度でパタン形成
ができるので、より望ましい。
Specifically, the above formula (5) or (6) or (9) or (10) or (11) or (12)
A resin containing a repeating alicyclic structure having a carboxylic acid structure represented by the above formula (1) or (2) in the side chain, represented by the following formula, is represented by the above formula (7) or (8). A resin having a carboxylic acid structure represented by (1) or (2) directly in the main chain, as shown, is more preferable because a pattern can be formed with higher sensitivity.

【0035】式(1)または(2)で表されるカルボン
酸構造が、主鎖に直接含まれる場合は、立体的に式
(1)または(2)中のカルボン酸部分と水酸基が遠く
なる場合があり、ラクトン化の反応が起こりにくい場合
がある。これに対して式(1)または(2)で表される
カルボン酸構造が、側鎖に含まれた場合は、立体的にそ
のカルボン酸部分と水酸基部分が遠くなりにくいので、
ラクトン化が容易に起こりやすく高感度でパタン形成が
できる可能性がある。
When the carboxylic acid structure represented by the formula (1) or (2) is directly contained in the main chain, the carboxylic acid portion in the formula (1) or (2) is sterically far from the hydroxyl group. In some cases, the lactonization reaction does not easily occur. On the other hand, when the carboxylic acid structure represented by the formula (1) or (2) is included in a side chain, the carboxylic acid portion and the hydroxyl group portion are hardly distant from each other three-dimensionally.
Lactonization is likely to occur easily and pattern formation may be performed with high sensitivity.

【0036】上記のような構造を有する樹脂は、活性化
学線の照射により酸を発生する化合物を、上記樹脂に対
して0.1〜30重量部組み合わせることによりパタン
形成材料となる。ここで活性化学線の照射により酸を発
生する化合物としては、トリフェニルスルホニウムトリ
フレートなどのオニウム塩、トリフルオロメタンスルホ
ニルオキシナフチルイミドなどのスルホニルオキシイミ
ド、スルホン酸エステル等が挙げられるが、活性化学
線、例えばArFエキシマレーザ等の照射により酸を発
生するものであれば良い。
The resin having the structure described above becomes a pattern-forming material by combining a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic radiation with 0.1 to 30 parts by weight of the resin. Examples of the compound that generates an acid upon irradiation with active actinic radiation include onium salts such as triphenylsulfonium triflate, sulfonyloxyimides such as trifluoromethanesulfonyloxynaphthylimide, and sulfonic acid esters. For example, any material that generates an acid by irradiation with an ArF excimer laser or the like may be used.

【0037】本発明のパタン形成方法で用いられる上記
のカルボン酸構造は、下記式(3)または(4)で示さ
れる化学構造であっても良い。
The carboxylic acid structure used in the pattern forming method of the present invention may be a chemical structure represented by the following formula (3) or (4).

【0038】[0038]

【化3】 Embedded image

【0039】[0039]

【化4】 Embedded image

【0040】式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R
7、R8は、水素、炭素数1から10のアルキル基を表
し、それらのアルキル基は互いにつながって環状アルキ
ル基を形成していても良い。また式中Xは、1−エトキ
シエチル基、テトラヒドロピラニル基などのアセタール
やケタールを表す。この場合、Xにより、水酸基が保護
された形になっているので、熱的により安定である。
Wherein R1, R2, R3, R4, R5, R6, R
7, R8 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these alkyl groups may be connected to each other to form a cyclic alkyl group. In the formula, X represents an acetal or ketal such as a 1-ethoxyethyl group or a tetrahydropyranyl group. In this case, since the hydroxyl group is protected by X, it is more thermally stable.

【0041】さらには少なくとも上記式(3)または
(4)で示されるカルボン酸構造は、上記感光性組成物
を構成する高分子化合物に含まれることが望ましい。
Further, at least the carboxylic acid structure represented by the above formula (3) or (4) is desirably contained in the polymer compound constituting the photosensitive composition.

【0042】また上記高分子化合物のうち、側鎖に上記
式(3)または(4)で示されるカルボン酸構造を有す
る脂環族構造の繰り返しを含むものは、主鎖に直接
(3)または(4)で示されるカルボン酸構造を含むも
のに比べて、酸触媒反応でのラクトン化が起こりやす
く、高感度になり易いのでより望ましい。
Among the above-mentioned polymer compounds, those containing a repeating alicyclic structure having a carboxylic acid structure represented by the above formula (3) or (4) in the side chain are directly substituted with (3) or (3) in the main chain. It is more preferable because the lactonization in the acid-catalyzed reaction easily occurs and the sensitivity tends to be high, as compared with those containing a carboxylic acid structure represented by (4).

【0043】式(3)または(4)で表されるカルボン
酸構造が、主鎖に直接含まれる場合は、立体的に式
(3)または(4)中のカルボン酸部分と保護された水
酸基が遠くなる場合があり、ラクトン化の反応が起こり
にくい場合がある。これに対して式(3)または(4)
で表されるカルボン酸構造が、側鎖に含まれた場合は、
立体的にそのカルボン酸部分と保護された水酸基部分が
遠くなりにくいので、ラクトン化が容易に起こりやすく
高感度でパタン形成ができる可能性がある。
When the carboxylic acid structure represented by the formula (3) or (4) is directly contained in the main chain, the carboxylic acid moiety in the formula (3) or (4) is sterically substituted with the protected hydroxyl group. May be distant, and the lactonization reaction may not easily occur. Equation (3) or (4)
When the carboxylic acid structure represented by is included in the side chain,
Since the carboxylic acid portion and the protected hydroxyl group portion are hardly distant in three dimensions, lactonization can easily occur and pattern formation with high sensitivity may be possible.

【0044】本発明のパタン形成方法に用いるカルボン
酸構造を含む感光性組成物は、さらにドライエッチング
耐性を向上させるための脂環族構造を含んでもよい。脂
環族構造としては、アダマンチル、ノルボルナン、トリ
シクロデカンやアンドロスタンの構造があげられる。こ
れらの構造は、遠紫外領域で透明であり、ドライエッチ
ング耐性を有する。
The photosensitive composition containing a carboxylic acid structure used in the pattern forming method of the present invention may further contain an alicyclic structure for improving dry etching resistance. Examples of the alicyclic structure include adamantyl, norbornane, tricyclodecane and androstane structures. These structures are transparent in the far ultraviolet region and have dry etching resistance.

【0045】本発明に用いる活性化学線は波長250n
m以下の遠紫外光、ArFエキシマレーザ光のような真
空紫外光が挙げられる。なお電子線、EUV、エックス
線等も用いることが出来る。
The active actinic radiation used in the present invention has a wavelength of 250 n.
m or less, and vacuum ultraviolet light such as ArF excimer laser light. Note that an electron beam, EUV, X-ray, or the like can also be used.

【0046】本発明で用いる水性アルカリ現像液は、炭
素数1から5のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液であることが望ましい。
The aqueous alkaline developer used in the present invention is preferably an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 5 carbon atoms.

【0047】上記第2の目的を達成するための本発明の
半導体装置の製造方法は、半導体基板上に上記記載のい
ずれかのパタン形成方法によりレジストパタンを形成
し、それをもとに、基板をエッチング加工する工程か、
もしくは基板にイオンを打ち込む工程を含むようにした
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a resist pattern on a semiconductor substrate by any one of the pattern forming methods described above; Process of etching
Alternatively, the method includes a step of implanting ions into the substrate.

【0048】本発明の半導体の製造方法で用いられるエ
ッチング加工法としては、プラズマエッチング、反応性
イオンエッチング、反応性イオンエッチング、反応性イ
オンビームエッチング等のドライエッチング法や、ウエ
ットエッチング法が挙げられる。
Examples of the etching method used in the semiconductor manufacturing method of the present invention include dry etching methods such as plasma etching, reactive ion etching, reactive ion etching, and reactive ion beam etching, and wet etching methods. .

【0049】本発明の半導体装置の製造方法において加
工される基板としては、CVD法や熱酸化法で形成され
た二酸化珪素膜、塗布性ガラス膜などの酸化膜、あるい
は窒化珪素膜等の窒化膜が挙げられる。またアルミニウ
ムやその合金、タングステンなどの各種金属膜、多結晶
シリコン等が挙げられる。
The substrate processed in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention may be an oxide film such as a silicon dioxide film or a coatable glass film formed by a CVD method or a thermal oxidation method, or a nitride film such as a silicon nitride film. Is mentioned. In addition, various metal films such as aluminum and its alloys, tungsten, and polycrystalline silicon can be used.

【0050】本発明では、カルボン酸のエステル化の中
でも反応性の高いラクトン化を利用することにより、露
光により発生した酸による触媒反応で、効率的にカルボ
ン酸からカルボン酸エステルへの変換を行うことができ
る。この反応は分子内のエステル化であるので、分子間
の架橋等も起きず、単純にカルボン酸の量が露光部と未
露光部で変化する。カルボン酸とアルコールが別々の分
子である場合は、現実的に適用できる条件下では、酸触
媒反応により膜中で数%のカルボン酸しかエステル化し
ない。これに対して、本発明のパタン形成方法で用いて
いるγ−あるいはδ−ラクトン化では、露光部では、3
0%以上のカルボン酸がエステル化する。そのため、溶
解速度が大きく変化し、しかも架橋反応は起きていない
ので、従来技術の問題点であった膨潤が避けられ、微細
パタンが形成できる。
In the present invention, the carboxylic acid is converted into a carboxylic acid ester efficiently by utilizing a highly reactive lactonization among the esterifications of the carboxylic acid by a catalytic reaction using an acid generated by exposure. be able to. Since this reaction is intramolecular esterification, cross-linking between molecules does not occur, and the amount of the carboxylic acid simply changes between the exposed portion and the unexposed portion. If the carboxylic acid and the alcohol are separate molecules, only a few percent of the carboxylic acid is esterified in the membrane by the acid-catalyzed reaction under practically applicable conditions. On the other hand, in the γ- or δ-lactonization used in the pattern forming method of the present invention, in the exposed area,
0% or more of the carboxylic acids are esterified. As a result, the dissolution rate greatly changes, and no cross-linking reaction occurs, so that swelling, which is a problem of the prior art, can be avoided, and a fine pattern can be formed.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限
定されるものではない。まず実施例に先立ち、本発明で
用いた材料の合成例を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples. First, prior to the examples, synthetic examples of the materials used in the present invention will be described.

【0052】〈合成例1〉γ―ヒドロキシカルボン酸構
造を有するポリマー(1b)の合成 温度計、冷却管、窒素導入管をつけた500ml3つ口
フラスコに、5−メチレンビシクロ[2.2.1]ヘプト
−2−エン21.2g、無水マレイン酸19.6g、
2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)2.56
g、テトラヒドロフラン240gを入れ、窒素を導入し
ながら70℃で加熱環流して、8時間重合を行った。重
合後、n−ヘキサン1000mlへ溶液を注ぎ、ポリマ
ーを析出させ乾燥して5−メチレンビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−無水マレイン酸共重合体(1
a)を37.5gを得た(収率92%)。得られたポリ
マーの構造は、種々の分析法から下記の構造が主である
ことがわかった。
<Synthesis Example 1> Synthesis of polymer (1b) having γ-hydroxycarboxylic acid structure 5-Methylenebicyclo [2.2.1] was placed in a 500 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a cooling tube and a nitrogen inlet tube. ] Hept-2-ene 21.2 g, maleic anhydride 19.6 g,
2,2'-azobis (isobutyronitrile) 2.56
g and 240 g of tetrahydrofuran, and heated to reflux at 70 ° C. while introducing nitrogen to carry out polymerization for 8 hours. After the polymerization, the solution was poured into 1000 ml of n-hexane, and the polymer was precipitated and dried, followed by drying with 5-methylenebicyclo [2.2.
1] Hept-2-ene-maleic anhydride copolymer (1
37.5 g of a) were obtained (92% yield). The following structures were found to be the main structures of the obtained polymer from various analytical methods.

【0053】[0053]

【化13】 Embedded image

【0054】式中、nは整数を表す。In the formula, n represents an integer.

【0055】またゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(GPC)によりテトラヒドロフラン中で、このポ
リマーのポリスチレン換算の分子量を調べたところ、重
量平均分子量が5、800、数平均分子量が2、500
であった。
When the molecular weight of this polymer in tetrahydrofuran was determined by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight was 5,800 and the number average molecular weight was 2,500.
Met.

【0056】500ml3つ口フラスコに水素化ホウ素
ナトリウム1.9gとテトラヒドロフラン30gを入
れ、窒素下でアイスバスで0℃に冷却して攪拌しなが
ら、上記のように合成した5−メチレンビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−無水マレイン酸共重合体1
0gをテトラヒドロフラン100gに溶解したものを約
1時間かけて滴下した。滴下後、数時間攪拌した後、一
晩放置した。
1.9 g of sodium borohydride and 30 g of tetrahydrofuran were placed in a 500 ml three-necked flask, cooled to 0 ° C. in an ice bath under nitrogen and stirred, and the 5-methylenebicyclo [2.
2.1] Hept-2-ene-maleic anhydride copolymer 1
A solution obtained by dissolving 0 g in 100 g of tetrahydrofuran was dropped over about 1 hour. After the dropwise addition, the mixture was stirred for several hours and left overnight.

【0057】溶液を約300mlの水に注ぎ攪拌した
後、それに約1N塩酸水溶液を徐々に加えて、弱酸性に
した。この溶液に酢酸エチル約150mlを加えて抽出
を2回行い、得られた有機層を100mlの水で2回洗
浄した。洗浄後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥
し、乾燥後、溶媒を減圧留去して減らして、n−ヘキサ
ン500mlへ注ぎ、沈殿したポリマーを乾燥して白色
粉末状のポリマー7.8gを得た。得られたポリマーの
構造は、種々の分析法から(1a)の無水物の部分が還
元されてラクトン化した構造及びそれがさらに開環した
γ―ヒドロキシカルボン酸構造を少なくとも有するポリ
マー(1b)であることがわかった。
After the solution was poured into about 300 ml of water and stirred, about 1N aqueous hydrochloric acid was gradually added to the solution to make it weakly acidic. About 150 ml of ethyl acetate was added to this solution and extraction was performed twice, and the obtained organic layer was washed twice with 100 ml of water. After washing, the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate. After drying, the solvent was distilled off under reduced pressure to reduce the amount. The resulting solution was poured into 500 ml of n-hexane, and the precipitated polymer was dried to obtain 7.8 g of a white powdery polymer. Was. According to various analytical methods, the obtained polymer has a structure in which the anhydride portion of (1a) is reduced to a lactone and a polymer (1b) having at least a ring-opened γ-hydroxycarboxylic acid structure obtained by various analysis methods. I found it.

【0058】[0058]

【化14】 Embedded image

【0059】またはOr

【0060】[0060]

【化15】 Embedded image

【0061】式中、l及びmは整数を表す。In the formula, l and m represent integers.

【0062】得られたポリマー(1b)100重量部を
シクロヘキサノン600重量部に溶解し、孔径0.2μ
mのフィルターで濾過した。それを回転塗布し、100
℃で2分間ベークしてポリマー膜を得た。シリコン基板
上に塗布した膜(膜厚570nm)をテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液(濃度0.113重量%)
に浸したところ、干渉色が変化しながら7.2秒で溶
け、残膜が0になった。また溶解速度モニターを用いて
溶解を調べたところ、膨潤せずに溶解していることがわ
かった。図1に溶解速度モニターを用いて得られた生デ
ータである現像時間とモニター光の強度の関係を示す。
また図2にそれを解析して得られた溶解時間と膜厚の関
係を示す。
100 parts by weight of the obtained polymer (1b) was dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone, and the pore size was 0.2 μm.
m. Spin it on, 100
Baking was performed at 2 ° C. for 2 minutes to obtain a polymer film. A film (570 nm thick) applied on a silicon substrate is coated with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (concentration: 0.113% by weight).
When it was immersed in, it melted in 7.2 seconds while the interference color changed, and the residual film became zero. When dissolution was examined using a dissolution rate monitor, it was found that the dissolution was observed without swelling. FIG. 1 shows the relationship between the development time, which is raw data obtained using a dissolution rate monitor, and the intensity of monitor light.
FIG. 2 shows the relationship between the dissolution time and the film thickness obtained by analyzing the results.

【0063】フッ化リチウム基板上に塗布した膜の吸収
スペクトルを、真空紫外分光装置(ARC社製)で測定
したところ、193nmの吸光度が、膜厚1.0μmで
0.80であり、吸収が小さいことがわかった。
When the absorption spectrum of the film coated on the lithium fluoride substrate was measured with a vacuum ultraviolet spectrometer (manufactured by ARC), the absorbance at 193 nm was 0.80 at a film thickness of 1.0 μm. It turned out to be small.

【0064】〈合成例2〉γ―ヒドロキシカルボン酸構
造を有するポリマー(2b)の合成 合成例1で用いた5−メチレンビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン21.2gの代わりに、シクロオクタ−
1、5−ジエン21.6gを用いて同様にラジカル重合
を行い、シクロオクタ−1、5−ジエン−無水マレイン
酸共重合体(2a)を38gを得た(収率93%)。得
られたポリマーの構造は、種々の分析法から下記の構造
が主であることがわかった。
<Synthesis Example 2> Synthesis of Polymer (2b) Having γ-Hydroxycarboxylic Acid Structure Instead of 21.2 g of 5-methylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene used in Synthesis Example 1, , Cycloocta
Radical polymerization was similarly performed using 21.6 g of 1,5-diene to obtain 38 g of cycloocta-1,5-diene-maleic anhydride copolymer (2a) (yield: 93%). The following structures were found to be the main structures of the obtained polymer from various analytical methods.

【0065】[0065]

【化16】 Embedded image

【0066】式中nは整数を表す。In the formula, n represents an integer.

【0067】このポリマーのポリスチレン換算の分子量
は、重量平均分子量が1、400、数平均分子量が1、
000であった。
The molecular weight of this polymer in terms of polystyrene was such that the weight average molecular weight was 1,400, the number average molecular weight was 1,
000.

【0068】合成例1と同様にして、水素化ホウ素ナト
リウムにより無水の部分を還元、加水分解したところ、
得られたポリマーの構造は、種々の分析法から(2a)
の無水物の部分が還元されてラクトン化した構造及びそ
れがさらに開環したγ―ヒドロキシカルボン酸構造を少
なくとも有するポリマー(2b)であることがわかっ
た。
When the anhydrous portion was reduced and hydrolyzed with sodium borohydride in the same manner as in Synthesis Example 1,
The structure of the obtained polymer was determined from various analytical methods (2a)
Was found to be a polymer (2b) having at least a structure in which the anhydride portion was reduced and lactonized, and a further opened γ-hydroxycarboxylic acid structure.

【0069】[0069]

【化17】 Embedded image

【0070】またはOr

【0071】[0071]

【化18】 Embedded image

【0072】式中l及びmは整数を表す。In the formula, l and m represent an integer.

【0073】〈合成例3〉γ―ヒドロキシカルボン酸構
造を有するポリマー(3b)の合成 合成例1で用いた5−メチレンビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン21.2gの代わりに、5−エチレンビ
シクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン24gを用いて同
様にラジカル重合を行い、5−エチレンビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン−無水マレイン酸共重合体
(3a)を37gを得た(収率86%)。得られたポリ
マーの構造は、種々の分析法から下記の構造が主である
ことがわかった。
<Synthesis Example 3> Synthesis of polymer (3b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure In place of 21.2 g of 5-methylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene used in Synthesis Example 1, Similarly, radical polymerization was carried out using 24 g of 5-ethylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene to give 5-ethylenebicyclo [2.
2.1] 37 g of hept-2-ene-maleic anhydride copolymer (3a) was obtained (yield 86%). The following structures were found to be the main structures of the obtained polymer from various analytical methods.

【0074】[0074]

【化19】 Embedded image

【0075】式中nは整数を表す。In the formula, n represents an integer.

【0076】このポリマーのポリスチレン換算の分子量
は、重量平均分子量が3、300、数平均分子量が2、
000であった。
The molecular weight of this polymer in terms of polystyrene was such that the weight average molecular weight was 3,300, the number average molecular weight was 2,
000.

【0077】合成例1と同様にして、水素化ホウ素ナト
リウムにより無水の部分を還元、加水分解したところ、
得られたポリマーの構造は、種々の分析法から(3a)
の無水物の部分が還元されてラクトン化した構造及びそ
れがさらに開環したγ―ヒドロキシカルボン酸構造を少
なくとも有するポリマー(3b)であることがわかっ
た。
The anhydride was reduced and hydrolyzed with sodium borohydride in the same manner as in Synthesis Example 1.
The structure of the obtained polymer was determined by various analytical methods (3a)
Was found to be a polymer (3b) having a structure in which the anhydride portion was reduced and lactonized, and a polymer having at least a ring-opened γ-hydroxycarboxylic acid structure.

【0078】[0078]

【化20】 Embedded image

【0079】またはOr

【0080】[0080]

【化21】 Embedded image

【0081】式中l及びmは整数を表す。In the formula, l and m represent integers.

【0082】〈合成例4〉γ―ヒドロキシカルボン酸構
造を有するポリマー(4b)の合成 合成例1で用いた5−メチレンビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−2−エン21.2gの代わりに、5−ビニルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−2−エン24gを用いて同様
にラジカル重合を行い、5−ビニルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−2−エン−無水マレイン酸共重合体(4
a)を26gを得た(収率59%)。得られたポリマー
の構造は、種々の分析法から下記の構造が主であること
がわかった。
<Synthesis Example 4> Synthesis of polymer (4b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure In place of 21.2 g of 5-methylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene used in Synthesis Example 1 , 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene was similarly subjected to radical polymerization to give 5-vinylbicyclo [2.2.
1] Hept-2-ene-maleic anhydride copolymer (4
26 g of a) were obtained (59% yield). The following structures were found to be the main structures of the obtained polymer from various analytical methods.

【0083】[0083]

【化22】 Embedded image

【0084】式中nは整数を表す。In the formula, n represents an integer.

【0085】このポリマーのポリスチレン換算の分子量
は、重量平均分子量が2、900、数平均分子量が1、
700であった。
The molecular weight of this polymer in terms of polystyrene was such that the weight average molecular weight was 2,900, the number average molecular weight was 1,
700.

【0086】合成例1と同様にして、水素化ホウ素ナト
リウムにより無水の部分を還元、加水分解したところ、
得られたポリマーの構造は、種々の分析法から(4a)
の無水物の部分が還元されてラクトン化した構造及びそ
れがさらに開環したγ―ヒドロキシカルボン酸構造を少
なくとも有するポリマー(4b)であることがわかっ
た。
When the anhydrous portion was reduced and hydrolyzed with sodium borohydride in the same manner as in Synthesis Example 1,
The structure of the obtained polymer was determined by various analytical methods (4a)
Was found to be a polymer (4b) having at least a structure in which an anhydride portion was reduced and lactonized, and a polymer having at least a ring-opened γ-hydroxycarboxylic acid structure.

【0087】[0087]

【化23】 Embedded image

【0088】またはOr

【0089】[0089]

【化24】 Embedded image

【0090】式中l及びmは整数を表す。In the formula, l and m represent integers.

【0091】〈合成例5〉 (5−1) リトコール酸ダイマー(5a)の合成 窒素気流下300ml3つ口フラスコにリトコール酸1
1.3g(0.030mol)、ピリジン2.4g
(0.030mol)及びテトラヒドロフラン100m
lを入れ、0℃に冷却しながら、テトラヒドロフラン3
0mlに溶解したスクシニルクロリド2.3g(0.0
15mol)を滴下した。滴下後室温で2時間攪拌し、
それをさらに2時間還流した。還流後、析出した黒色の
塩をろ別し、溶液を1%塩酸水溶液1000mlに滴下
した。析出した灰色の沈殿を吸引ろ過、水洗後、乾燥し
て12.6gのリトコール酸ダイマー(5a)を得た。
<Synthesis Example 5> (5-1) Synthesis of lithocholic acid dimer (5a) Lithocholic acid 1 was placed in a 300 ml three-necked flask under a nitrogen stream.
1.3 g (0.030 mol), pyridine 2.4 g
(0.030 mol) and 100 m of tetrahydrofuran
1 while cooling to 0 ° C.
2.3 g of succinyl chloride dissolved in 0 ml (0.0 g
15 mol) was added dropwise. After dropping, the mixture is stirred at room temperature for 2 hours,
It was refluxed for another 2 hours. After the reflux, the precipitated black salt was filtered off, and the solution was added dropwise to 1000 ml of a 1% aqueous hydrochloric acid solution. The deposited gray precipitate was filtered by suction, washed with water, and dried to obtain 12.6 g of lithocholic acid dimer (5a).

【0092】[0092]

【化25】 Embedded image

【0093】なおここでは、カルボン酸を有する脂環式
化合物としてリトコール酸を用いたが、それ以外にデオ
キシコール酸、コール酸、ウルソデオキシコール酸など
を用いることができる。ただし、これらは分子内に複数
個のアルコール性水酸基を有するので、ジカルボン酸ク
ロライドとの反応では、ダイマーではなくてオリゴマー
を生ずる。また、ジカルボン酸クロライドも、スクシニ
ルクロライドだけでなく、マロン酸クロリド、1、3−
アダマンタンジカルボン酸クロライドなど任意のものを
用いることができる。
Here, lithocholic acid was used as the alicyclic compound having a carboxylic acid, but deoxycholic acid, cholic acid, ursodeoxycholic acid and the like can also be used. However, since these have a plurality of alcoholic hydroxyl groups in the molecule, an oligomer is generated instead of a dimer in the reaction with dicarboxylic acid chloride. In addition, dicarboxylic acid chloride is not only succinyl chloride, but also malonic chloride, 1,3-
Any material such as adamantane dicarboxylic acid chloride can be used.

【0094】(5−2) 1−(テトラヒドロピラニル
オキシ)−2−ブロモエタン(5b)及び1−(テトラ
ヒドロピラニルオキシ)−3−ブロモプロパン(5c)
の合成 2−ブロモエタノール12.5g(0.10mol)、
3、4−ジヒドロ−2H−ピラン12.6g(0.15
mol)を酢酸エチル200mlに溶解し、そこへ、ピ
リジニウム−p−トルエンスルホネート1.0gを加え
て、室温で4時間攪拌した。赤外吸収スペクトルで、ア
ルコール性水酸基が消失していることを確認してから、
溶液にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38
%水溶液80mlを加えて、2回洗浄し、さらに水80
mlで2回洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し
た後、減圧蒸留して1−(テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2−ブロモエタン(5b)15.7gを得た。
(5-2) 1- (tetrahydropyranyloxy) -2-bromoethane (5b) and 1- (tetrahydropyranyloxy) -3-bromopropane (5c)
Synthesis of 2-bromoethanol 12.5 g (0.10 mol),
12.6 g (0.15 g) of 3,4-dihydro-2H-pyran
mol) was dissolved in 200 ml of ethyl acetate, and 1.0 g of pyridinium-p-toluenesulfonate was added thereto, followed by stirring at room temperature for 4 hours. After confirming the disappearance of the alcoholic hydroxyl group in the infrared absorption spectrum,
Tetramethylammonium hydroxide 2.38 was added to the solution.
80% aqueous solution, and washed twice.
Washed twice with ml. The organic layer was dried over sodium sulfate and distilled under reduced pressure to obtain 15.7 g of 1- (tetrahydropyranyloxy) -2-bromoethane (5b).

【0095】[0095]

【化26】 Embedded image

【0096】また同様にして1−(テトラヒドロピラニ
ルオキシ)−3−ブロモプロパン(5c)を合成した。
Further, 1- (tetrahydropyranyloxy) -3-bromopropane (5c) was synthesized in the same manner.

【0097】[0097]

【化27】 Embedded image

【0098】(5−3) γ−ヒドロキシカルボン酸構
造を有する化合物(5d)及びδ−ヒドロキシカルボン
酸構造を有する化合物(5e)の合成 乾燥窒素気流下、リチウムジイソプロピルアミド2.0
M溶液(市販品)30ml(0.060mol)に乾燥
テトラヒドロフラン100mlを加え、そこへ合成した
リトコール酸ダイマー(5a)11.7g(0.014
mol)の乾燥テトラヒドロフラン溶液を反応温度が0
℃を超えないように滴下し、0℃で攪拌した。この溶液
にヘキサメチルリン酸トリアミド5.4g(0.030
mol)を加えて0℃で攪拌した後、合成した1−(テ
トラヒドロピラニルオキシ)−2−ブロモエタン(5
b)15.7gを0℃で速やかに加えた。温度が上昇す
るが、そのまま攪拌しながら、室温で2時間放置した。
氷冷した5%塩酸水溶液200から300mlを加えて
弱酸性を確認した後、ジエチルエーテル150mlで2
回抽出した。その後、有機層を3%塩酸水溶液100m
lで洗浄し、さらに100ml水で洗浄を2回行い、有
機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥後、溶媒を減圧
留去して濃縮し、ヘキサンで再沈殿してγ−ヒドロキシ
カルボン酸構造を有する化合物(5d)を12.1gを
得た。種々の分析から生成物は、テトラヒドロピラニル
基が一部の残った以下の構造であることがわかった。
(5-3) Synthesis of compound (5d) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure and compound (5e) having a δ-hydroxycarboxylic acid structure Lithium diisopropylamide 2.0 in a stream of dry nitrogen.
100 ml of dry tetrahydrofuran was added to 30 ml (0.060 mol) of the M solution (commercial product), and 11.7 g (0.014 mol) of the synthesized lithocholic acid dimer (5a) was added thereto.
mol) of dry tetrahydrofuran solution at a reaction temperature of 0
The mixture was added dropwise so as not to exceed 0 ° C and stirred at 0 ° C. 5.4 g of hexamethylphosphoric triamide (0.030
mol), and the mixture was stirred at 0 ° C, and then synthesized 1- (tetrahydropyranyloxy) -2-bromoethane (5
b) 15.7 g were added quickly at 0 ° C. Although the temperature rose, the mixture was left at room temperature for 2 hours while stirring.
200 to 300 ml of an ice-cooled 5% hydrochloric acid aqueous solution was added to confirm weak acidity.
Extracted times. Thereafter, the organic layer was washed with a 3% hydrochloric acid aqueous solution 100 m.
The organic layer was washed with 100 ml of water, washed twice with 100 ml of water, and dried over sodium sulfate. After drying, the solvent was distilled off under reduced pressure, concentrated, and reprecipitated with hexane to obtain 12.1 g of a compound (5d) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure. From various analyses, the product was found to have the following structure with some tetrahydropyranyl groups remaining.

【0099】[0099]

【化28】 Embedded image

【0100】式中Rは、水素またはテトラヒドロピラニ
ル基を表す。
In the formula, R represents hydrogen or a tetrahydropyranyl group.

【0101】また同様にして、上記で用いた1−(テト
ラヒドロピラニルオキシ)−2−ブロモエタン(5b)
の代わりに、それと等モルの1−(テトラヒドロピラニ
ルオキシ)−3−ブロモプロパン(5c)を用いて、δ
−ヒドロキシカルボン酸構造を有する化合物(5e)を
を得た。種々の分析から生成物は、テトラヒドロピラニ
ル基が一部の残った以下の構造であることがわかった。
Similarly, 1- (tetrahydropyranyloxy) -2-bromoethane (5b) used above was used.
, Using an equimolar amount thereof to 1- (tetrahydropyranyloxy) -3-bromopropane (5c).
A compound (5e) having a -hydroxycarboxylic acid structure was obtained. From various analyses, the product was found to have the following structure with some tetrahydropyranyl groups remaining.

【0102】[0102]

【化29】 Embedded image

【0103】式中Rは、水素またはテトラヒドロピラニ
ル基を表す。
In the formula, R represents hydrogen or a tetrahydropyranyl group.

【0104】〈実施例1〉合成例1で合成したγ−ヒド
ロキシカルボン酸構造を有するポリマー(1b)100
重量部、酸発生剤トリフェニルスルホニウムトリフレー
ト2重量部をシクロヘキサノン600重量部に溶解し、
孔径0.20μmのテフロンフィルターを用いてろ過し
レジスト溶液とした。
Example 1 Polymer (1b) 100 having a γ-hydroxycarboxylic acid structure synthesized in Synthesis Example 1
Parts by weight, 2 parts by weight of an acid generator triphenylsulfonium triflate are dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone,
The solution was filtered using a Teflon filter having a pore size of 0.20 μm to obtain a resist solution.

【0105】ヘキサメチルジシラザンで処理したシリコ
ン基板上に、上記のレジスト溶液を回転塗布し、塗布後
100℃で2分間加熱処理して、膜厚0.54μmのレ
ジスト膜を形成した。この膜の吸収スペクトルを、紫外
可視分光光度計で測定したところ、193nmの透過率
は25%であった。
The above resist solution was spin-coated on a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 0.54 μm. When the absorption spectrum of this film was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer, the transmittance at 193 nm was 25%.

【0106】窒素で装置内部を置換した露光実験装置
に、上記のレジストを塗布した基板を入れ、その上に石
英板上に形成したレベンソン型の位相シフトマスクを密
着させた。そのマスクを通じてArFエキシマレーザ光
を照射し、その後100℃で2分間露光後ベークを行っ
た。23℃のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液(0.113重量%)にレジスト膜を浸漬したとこ
ろ、膜の未露光部は30秒で溶解した。そこで現像は、
その4倍の時間の120秒間行い、続いて60秒間純水
でリンスした。その結果、露光量20mJ/cm2で、
ネガ型の0.20μmラインアンドスペースパタンが得
られた。この際、パタンの膨潤は見られなかった。
The substrate coated with the above-described resist was placed in an exposure experiment apparatus in which the inside of the apparatus was replaced with nitrogen, and a Levenson type phase shift mask formed on a quartz plate was adhered thereon. The mask was irradiated with ArF excimer laser light through the mask, and then baked after exposure at 100 ° C. for 2 minutes. When the resist film was immersed in an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (0.113% by weight) at 23 ° C., the unexposed portion of the film was dissolved in 30 seconds. So the development
The cleaning was performed four times as long as 120 seconds, and then rinsed with pure water for 60 seconds. As a result, at an exposure amount of 20 mJ / cm2,
A negative 0.20 μm line and space pattern was obtained. At this time, no swelling of the pattern was observed.

【0107】この際、得られたパタンのついた基板を、
テトラヒドロフランに浸漬したところ、パタンは瞬時に
溶解し、架橋が起きていないことがわかった。
At this time, the obtained substrate with the pattern was
When immersed in tetrahydrofuran, the pattern was instantaneously dissolved, and it was found that no cross-linking had occurred.

【0108】またこのレジスト膜をKrFエキシマレー
ザステッパー(NA=0.45)を用いて、レベンソン
型の位相シフトマスクを介して露光をおこなった。その
後、上記のプロセス条件の露光後ベーク、及び現像を行
ったところ、露光量30mJ/cm2で、ネガ型の0.
18μmラインアンドスペースパタンが得られた。この
際、パタンの膨潤は見られなかった。
The resist film was exposed through a Levenson-type phase shift mask using a KrF excimer laser stepper (NA = 0.45). After that, when post-exposure bake and development were performed under the above process conditions, an exposure of 30 mJ / cm 2 and a negative 0.
An 18 μm line and space pattern was obtained. At this time, no swelling of the pattern was observed.

【0109】さらにアルミ基板上に塗布した上記レジス
ト膜(膜厚540nm)について、ECR方式のドライ
エッチング装置で、下記の条件でエッチングを行った。
Further, the above-mentioned resist film (film thickness 540 nm) applied on the aluminum substrate was etched by an ECR dry etching apparatus under the following conditions.

【0110】 Cl2流量 90sccm BCl3流量 60sccm ガス圧 1.3Pa RFバイアスパワー 140W、 その結果、このレジストのエッチレートは1230nm
/分であった。同条件下で比較したポリ(メタクリル酸
メチル)のエッチレート1580nm/分より小さかっ
た。
Cl 2 flow rate 90 sccm BCl 3 flow rate 60 sccm Gas pressure 1.3 Pa RF bias power 140 W As a result, the etch rate of this resist is 1230 nm
/ Min. The etch rate of poly (methyl methacrylate) compared under the same conditions was smaller than 1580 nm / min.

【0111】NaCl板上に塗布した上記レジストに、
同様にArFエキシマ光を20mJ/cm2照射し、露
光前および露光後ベーク後の赤外吸収スペクトルをパー
キンエルマー社製FT−1720Xにより測定した。そ
の結果、露光後ベーク後にカルボン酸及び水酸基に起因
する3300cm-1のピークが大きく減少していること
がわかった。またカルボン酸の1705cm-1のピーク
が減少して、ラクトンに起因する1770cm-1のピー
クが増加していることがわかった。これらの吸収の強度
から、露光前にあったカルボン酸のうちの約72%が、
露光後にラクトン化していることがわかった。
[0111] The above resist applied on the NaCl plate is
Similarly, irradiation with ArF excimer light was performed at 20 mJ / cm 2, and infrared absorption spectra before and after baking after exposure were measured by FT-1720X manufactured by Perkin Elmer. As a result, it was found that the peak at 3300 cm -1 due to the carboxylic acid and the hydroxyl group was significantly reduced after the post-exposure bake. It was also found that the peak at 1705 cm -1 of carboxylic acid decreased and the peak at 1770 cm -1 due to lactone increased. From the intensity of these absorptions, about 72% of the carboxylic acids before exposure were
It was found that lactonization occurred after exposure.

【0112】レジスト膜は初めγ−ヒドロキシカルボン
酸構造を有するポリマー(1b)の構造であり、そのカ
ルボン酸によりアルカリ可溶であった。ArFエキシマ
レーザ露光により、酸発生剤トリフェニルスルホニウム
トリフレートからトリフルオロメタンスルホン酸が発生
した。露光後ベーク中にその酸を触媒として、ポリマー
中のγ―ヒドロキシカルボン酸の構造が分子内脱水して
エステル化して、γ―ラクトンの構造を生じた。その結
果、露光部がアルカリ現像液に不溶となり、ネガ型のパ
タンが形成された。この際のネガ化の機構は架橋反応で
はなく、ラクトン化によるカルボン酸の量の大幅な減少
であるために膨潤が避けられ微細パタンが形成できた。
The resist film initially had the structure of the polymer (1b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure, and was alkali-soluble by the carboxylic acid. ArF excimer laser exposure generated trifluoromethanesulfonic acid from the acid generator triphenylsulfonium triflate. During the post-exposure bake, the structure of γ-hydroxycarboxylic acid in the polymer was intramolecularly dehydrated and esterified using the acid as a catalyst to give a γ-lactone structure. As a result, the exposed portion became insoluble in the alkali developing solution, and a negative pattern was formed. The mechanism of the negative conversion at this time was not a crosslinking reaction but a large decrease in the amount of the carboxylic acid due to the lactonization, so that swelling was avoided and a fine pattern could be formed.

【0113】〈実施例2〉実施例1で用いたγ−ヒドロ
キシカルボン酸構造を有するポリマー(1b)の代わり
に、合成例2で合成したポリマー(2b)を100重量
部、合成例5で合成したγ−ヒドロキシカルボン酸構造
を有する化合物(5d)30重量部、酸発生剤トリフル
オロメタンスルホニルオキシナフチルイミド2重量部を
シクロヘキサノン600重量部に溶解し、孔径0.20
μmのテフロンフィルターを用いてろ過しレジスト溶液
とした。
Example 2 In place of the polymer (1b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure used in Example 1, 100 parts by weight of the polymer (2b) synthesized in Synthesis Example 2 was synthesized in Synthesis Example 5. 30 parts by weight of the obtained compound (5d) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure and 2 parts by weight of an acid generator, trifluoromethanesulfonyloxynaphthylimide, were dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone, and the pore size was 0.20.
The solution was filtered using a μm Teflon filter to obtain a resist solution.

【0114】実施例1と同様にヘキサメチルジシラザン
で処理したシリコン基板上に、上記のレジスト溶液を回
転塗布し、塗布後90℃で2分間加熱処理して、膜厚
0.52μmのレジスト膜を形成した。この膜の吸収ス
ペクトルを、紫外可視分光光度計で測定したところ、1
93nmの透過率は60%であった。
The resist solution described above was spin-coated on a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane in the same manner as in Example 1, and after the coating, heat-treated at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 0.52 μm. Was formed. The absorption spectrum of this film was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer.
The transmittance at 93 nm was 60%.

【0115】実施例1と同様に位相シフトマスクを通じ
てArFエキシマレーザ光を照射し、その後90℃で2
分間露光後ベークを行った。23℃のテトラブチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液(0.40重量%)にレジ
スト膜を浸漬したところ、膜の未露光部は15秒で溶解
した。そこで現像は、その4倍の時間の60秒間行い、
続けて60秒間純水でリンスした。その結果、露光量2
7mJ/cm2で、ネガ型の0.22μmラインアンド
スペースパタンが得られた。この際、パタンの膨潤は見
られなかった。
An ArF excimer laser beam is irradiated through a phase shift mask in the same manner as in the first embodiment.
A bake was performed after exposure for one minute. When the resist film was immersed in an aqueous solution of tetrabutylammonium hydroxide (0.40% by weight) at 23 ° C., the unexposed portion of the film dissolved in 15 seconds. Therefore, development is performed for 60 seconds, which is 4 times the time,
Subsequently, it was rinsed with pure water for 60 seconds. As a result, the exposure amount 2
At 7 mJ / cm 2, a negative 0.22 μm line and space pattern was obtained. At this time, no swelling of the pattern was observed.

【0116】さらにアルミ基板上に塗布した上記レジス
ト膜(膜厚520nm)について、ECR方式のドライ
エッチング装置で、実施例1の条件でエッチングを行っ
た。
Further, the above resist film (520 nm in thickness) applied on the aluminum substrate was etched by the dry etching apparatus of the ECR system under the conditions of Example 1.

【0117】その結果、このレジストのエッチレートは
1090nm/分であった。同条件下で比較したポリヒ
ドロキシスチレンのエッチレート1080nm/分と同
程度であった。
As a result, the etch rate of this resist was 1090 nm / min. The etch rate of polyhydroxystyrene compared under the same conditions was about the same as 1080 nm / min.

【0118】〈実施例3〉実施例1で用いたγ−ヒドロ
キシカルボン酸構造を有するポリマー(1b)を100
重量部、合成例5で合成したδ−ヒドロキシカルボン酸
構造を有する化合物(5e)30重量部、酸発生剤ジメ
チルフェニルスルホニウムトリフレート3重量部をシク
ロヘキサノン600重量部に溶解し、孔径0.20μm
のテフロンフィルターを用いてろ過しレジスト溶液とし
た。
Example 3 100 g of the polymer (1b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure used in Example 1 was used.
30 parts by weight of the compound having the δ-hydroxycarboxylic acid structure (5e) synthesized in Synthesis Example 5 and 3 parts by weight of the acid generator dimethylphenylsulfonium triflate were dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone, and the pore size was 0.20 μm.
And filtered using a Teflon filter to obtain a resist solution.

【0119】実施例1と同様にヘキサメチルジシラザン
で処理したシリコン基板上に、上記のレジスト溶液を回
転塗布し、塗布後90℃で2分間加熱処理して、膜厚
0.54μmのレジスト膜を形成した。この膜の吸収ス
ペクトルを、紫外可視分光光度計で測定したところ、1
93nmの透過率は65%であった。
The resist solution described above was spin-coated on a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane in the same manner as in Example 1, and then heated at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 0.54 μm. Was formed. The absorption spectrum of this film was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer.
The transmittance at 93 nm was 65%.

【0120】実施例1と同様に位相シフトマスクを通じ
てArFエキシマレーザ光を照射し、その後90℃で2
分間露光後ベークを行った。23℃のテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液(0.113重量%)にレ
ジスト膜を浸漬したところ、膜の未露光部は12秒で溶
解した。そこで現像は、その4倍の時間の48秒間行
い、続けて60秒間純水でリンスした。その結果、露光
量35mJ/cm2で、ネガ型の0.22μmラインア
ンドスペースパタンが得られた。この際、パタンの膨潤
は見られなかった。
An ArF excimer laser beam is irradiated through a phase shift mask in the same manner as in the first embodiment.
A bake was performed after exposure for one minute. When the resist film was immersed in an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (0.113% by weight) at 23 ° C., the unexposed portion of the film was dissolved in 12 seconds. Therefore, the development was performed for 48 seconds, which is four times longer than that, followed by rinsing with pure water for 60 seconds. As a result, a negative 0.22 μm line and space pattern was obtained at an exposure dose of 35 mJ / cm 2. At this time, no swelling of the pattern was observed.

【0121】さらにアルミ基板上に塗布した上記レジス
ト膜(膜厚540nm)について、ECR方式のドライ
エッチング装置で、実施例1の条件でエッチングを行っ
た。
Further, the above-mentioned resist film (film thickness 540 nm) applied on the aluminum substrate was etched by an ECR dry etching apparatus under the conditions of Example 1.

【0122】その結果、このレジストのエッチレートは
1075nm/分であった。同条件下で比較したポリヒ
ドロキシスチレンのエッチレート1080nm/分と同
程度であった。
As a result, the etch rate of this resist was 1075 nm / min. The etch rate of polyhydroxystyrene compared under the same conditions was about the same as 1080 nm / min.

【0123】〈実施例4〉実施例1で用いたγ−ヒドロ
キシカルボン酸構造を有するポリマー(1b)の代わり
に、合成例3で合成したγ−ヒドロキシカルボン酸構造
を有するポリマー(3b)を100重量部、酸発生剤ジ
フェニルヨードニウムトリフレート3重量部をシクロヘ
キサノン600重量部に溶解し、孔径0.20μmのテ
フロンフィルターを用いてろ過しレジスト溶液とした。
<Example 4> Instead of the polymer (1b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure used in Example 1, 100% of the polymer (3b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure synthesized in Synthesis Example 3 was used. 3 parts by weight of the acid generator diphenyliodonium triflate were dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone, and filtered using a Teflon filter having a pore size of 0.20 μm to obtain a resist solution.

【0124】実施例1と同様にヘキサメチルジシラザン
で処理したシリコン基板上に、上記のレジスト溶液を回
転塗布し、塗布後90℃で2分間加熱処理して、膜厚
0.55μmのレジスト膜を形成した。
The resist solution was spin-coated on a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane in the same manner as in Example 1, and then heated at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 0.55 μm. Was formed.

【0125】これを加速電圧50kVの電子線描画装置
を用いて、ラインアンドスペースパタンの露光を行っ
た。露光後ベークを90℃で2分間行った後、23℃の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(0.1
13重量%)にレジスト膜を浸漬したところ、膜の未露
光部は20秒で溶解した。そこで現像は、その4倍の時
間の80秒間行い、続けて60秒間純水でリンスした。
その結果、露光量15μC/cm2で、ネガ型の0.2
0μmラインアンドスペースパタンが得られた。この
際、パタンの膨潤は見られなかった。
This was exposed to a line and space pattern using an electron beam lithography apparatus with an acceleration voltage of 50 kV. After exposure baking was performed at 90 ° C. for 2 minutes, a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (0.1
(13% by weight), the unexposed portion of the film dissolved in 20 seconds. Therefore, the development was performed four times as long as 80 seconds, followed by rinsing with pure water for 60 seconds.
As a result, at an exposure of 15 μC / cm 2, a negative 0.2
A 0 μm line and space pattern was obtained. At this time, no swelling of the pattern was observed.

【0126】〈実施例5〉実施例1で用いたγ−ヒドロ
キシカルボン酸構造を有するポリマー(1b)の代わり
に、合成例4で合成したγ−ヒドロキシカルボン酸構造
を有するポリマー(4b)を100重量部、酸発生剤カ
ンファースルホニルオキシナフチルイミド5重量部をシ
クロヘキサノン600重量部に溶解し、孔径0.20μ
mのテフロンフィルターを用いてろ過しレジスト溶液と
した。
<Example 5> Instead of the polymer (1b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure used in Example 1, 100% of the polymer (4b) having a γ-hydroxycarboxylic acid structure synthesized in Synthesis Example 4 was used. 5 parts by weight of an acid generator, camphorsulfonyloxynaphthylimide, are dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone, and the pore size is 0.20 μm.
Then, the solution was filtered with a Teflon filter of m to obtain a resist solution.

【0127】実施例1と同様にヘキサメチルジシラザン
で処理したシリコン基板上に、上記のレジスト溶液を回
転塗布し、塗布後90℃で2分間加熱処理して、膜厚
0.52μmのレジスト膜を形成した。
The resist solution described above was spin-coated on a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane in the same manner as in Example 1, and after the application, heat-treated at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 0.52 μm. Was formed.

【0128】このレジスト膜をKrFエキシマレーザス
テッパー(NA=0.45)を用いて、レベンソン型の
位相シフトマスクを介して露光をおこなった。露光後ベ
ークを90℃で2分間行った後、23℃のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液(0.113重量%)
にレジスト膜を浸漬したところ、膜の未露光部は25秒
で溶解した。そこで現像は、その4倍の時間の100秒
間行い、続けて60秒間純水でリンスした。その結果、
露光量20mJ/cm2で、ネガ型の0.18μmライ
ンアンドスペースパタンが得られた。この際、パタンの
膨潤は見られなかった。
This resist film was exposed through a Levenson-type phase shift mask using a KrF excimer laser stepper (NA = 0.45). After baking at 90 ° C. for 2 minutes after exposure, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (0.113% by weight) at 23 ° C.
When the resist film was immersed in the film, the unexposed portion of the film was dissolved in 25 seconds. Therefore, the development was performed for 100 seconds, which is four times longer than that, followed by rinsing with pure water for 60 seconds. as a result,
At an exposure dose of 20 mJ / cm 2, a negative 0.18 μm line and space pattern was obtained. At this time, no swelling of the pattern was observed.

【0129】〈実施例7〉図3に公知のMOS(金属−
酸化物−半導体)型トランジスタの断面図を示す。同ト
ランジスタは、ゲート電極38に印加する電圧により、
ソース電極36及びドレイン電極37間に流れるドレイ
ン電流を制御する構造となっている。
Embodiment 7 FIG. 3 shows a known MOS (metal-
1 shows a cross-sectional view of an (oxide-semiconductor) transistor. The same transistor operates according to a voltage applied to the gate electrode 38.
The structure is such that the drain current flowing between the source electrode 36 and the drain electrode 37 is controlled.

【0130】ここでこのような構造を作る工程は、十数
工程からなるが、それらを大きく分けるとフィールド酸
化膜形成までの工程と、ゲート形成までの工程と、最終
工程の3つにグループわけする事ができる。ここではじ
めのフィールド酸化膜形成までの工程(図4)には、窒
化シリコン膜上でレジストパタンを形成する工程が含ま
れる。このフィールド酸化膜形成を以下の実施例の様に
して行った。
Here, the process of fabricating such a structure is comprised of more than a dozen processes, which can be roughly divided into three processes: a process up to the formation of a field oxide film, a process up to the formation of a gate, and a final process. You can do it. Here, the steps up to the first field oxide film formation (FIG. 4) include a step of forming a resist pattern on the silicon nitride film. This field oxide film was formed as in the following examples.

【0131】公知の方法により、図4(a)の様にp型
シリコンウエハ41上に50nmの酸化膜42を形成
し、その上にプラズマCVDにより、200nmの窒化
シリコン膜を形成し基板とする。この基板に、実施例1
に示した材料、方法により0.50μmラインのレジス
トパタン44の形成を行う(図4(b))。このレジス
トパタンをマスクとして、公知の方法で窒化シリコン膜
をエッチングした後(図4(c))、このレジストを再
びマスクにして、チャンネルストッパのためのホウ素の
イオン打ち込みを行う。レジストを剥離後(図4
(d))、窒化シリコン膜をマスクとする選択酸化によ
り、素子分離領域に1.2μmのフィールド酸化膜を形
成する(図4(e))。
As shown in FIG. 4A, a 50 nm oxide film 42 is formed on a p-type silicon wafer 41 by a known method, and a 200 nm silicon nitride film is formed thereon by plasma CVD to form a substrate. . Example 1
A resist pattern 44 of 0.50 μm line is formed by the materials and methods shown in FIG. 4 (FIG. 4B). After the silicon nitride film is etched by a known method using the resist pattern as a mask (FIG. 4C), boron ions for channel stopper are implanted using the resist as a mask again. After removing the resist (Fig. 4
(D)) A 1.2 μm field oxide film is formed in the element isolation region by selective oxidation using the silicon nitride film as a mask (FIG. 4E).

【0132】このあと公知の方法に従い、ゲート形成の
工程と、最終工程を行った。窒化シリコン膜をエッチン
グ後、ゲートを酸化し、多結晶シリコンの成長を行う
(図4(f))。この基板に、実施例1に示したパタン
形成方法を用いて、0.20μmラインのレジストパタ
ンの形成を行う(図4(g))。このレジストパタンを
マスクとして、公知の方法で多結晶シリコンのエッチン
グを行い、ゲートを形成する(図4(h))。ソース、
ドレインの薄い酸化膜をエッチングし、ついで多結晶シ
リコンゲートとソース、ドレインにヒ素を拡散し、多結
晶シリコンゲートとソース、ドレイン領域に酸化膜を形
成する。ゲート、ソース、ドレインへのアルミニウム配
線のためのコンタクトを開口視、アルミニウム上着とパ
タンニングを行い、さらに保護膜を形成し、ボンディン
グのためのパッドを開講する。このようにして図3のよ
うなMOS型トランジスタが形成される。
Thereafter, a gate forming step and a final step were performed according to a known method. After etching the silicon nitride film, the gate is oxidized to grow polycrystalline silicon (FIG. 4F). A resist pattern of 0.20 μm line is formed on this substrate by using the pattern forming method described in the first embodiment (FIG. 4G). Using this resist pattern as a mask, the polysilicon is etched by a known method to form a gate (FIG. 4H). Source,
The thin oxide film of the drain is etched, and then arsenic is diffused in the polysilicon gate, source and drain, and an oxide film is formed in the polysilicon gate, source and drain regions. The contacts for aluminum wiring to the gate, source, and drain are viewed from the opening, aluminum coating and patterning are performed, a protective film is formed, and pads for bonding are opened. Thus, a MOS transistor as shown in FIG. 3 is formed.

【0133】ここではMOS型トランジスタについて、
特にフィールド酸化膜の形成方法を記述したが、本発明
はこれに限らないのは言うまでもなく、他の半導体素子
の製造方法、工程に適用できる。
Here, regarding the MOS transistor,
In particular, a method for forming a field oxide film has been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this, but can be applied to other semiconductor device manufacturing methods and processes.

【0134】〈比較例1〉合成例1で合成した5−メチ
レンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−無水マレ
イン酸共重合体10gをメタノール150ml、塩酸4
滴とともに約10時間、加熱環流した。はじめポリマー
はメタノールに不溶であったが、加熱環流により溶けて
均一になった。その後、メタノールを減圧留去した後、
テトラヒドロフランに再溶解し、n−ヘキサンに再沈殿
して白色粉末状ポリマー(1c)10.6gを得た。得
られたポリマーの構造は、種々の分析法からカルボン酸
とカルボン酸メチルエステルを含む、下記の構造が主で
あることがわかった。
Comparative Example 1 10 g of the 5-methylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene-maleic anhydride copolymer synthesized in Synthesis Example 1 was treated with 150 ml of methanol and 4 ml of hydrochloric acid.
The mixture was refluxed with the droplets for about 10 hours. Initially, the polymer was insoluble in methanol, but dissolved by heating reflux and became uniform. Then, after methanol was distilled off under reduced pressure,
It was redissolved in tetrahydrofuran and reprecipitated in n-hexane to obtain 10.6 g of a white powdery polymer (1c). The structure of the obtained polymer was found to be mainly the following structure containing carboxylic acid and carboxylic acid methyl ester from various analytical methods.

【0135】[0135]

【化30】 Embedded image

【0136】またはOr

【0137】[0137]

【化31】 Embedded image

【0138】式中nは整数を表す。In the formula, n represents an integer.

【0139】上記ポリマー(1c)100重量部、1−
ヒドロキシメチルアダマンタン30重量部、酸発生剤ト
リフェニルスルホニウムトリフレート3重量部をシクロ
ヘキサノン600重量部に溶解し、孔径0.20μmの
テフロンフィルターを用いてろ過しレジスト溶液とし
た。
100 parts by weight of the polymer (1c), 1-
30 parts by weight of hydroxymethyl adamantane and 3 parts by weight of the acid generator triphenylsulfonium triflate were dissolved in 600 parts by weight of cyclohexanone, and filtered using a Teflon filter having a pore size of 0.20 μm to obtain a resist solution.

【0140】ヘキサメチルジシラザンで処理したシリコ
ン基板上に、上記のレジスト溶液を回転塗布し、塗布後
100℃で2分間加熱処理して、膜厚0.51μmのレ
ジスト膜を形成した。
On a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane, the above-mentioned resist solution was spin-coated, and then heat-treated at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 0.51 μm.

【0141】実施例1と同様にしてそのレジスト膜にA
rFエキシマレーザ光を照射し、その後100℃で2分
間露光後ベークを行い、テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液(0.113重量%)で現像した。露光
量300mJ/cm2のArFエキシマレーザ光を照射
しても、パタンは得られず、膜は露光部、未露光部とも
に15秒で溶解した。
In the same manner as in Example 1, the resist film
Irradiation with rF excimer laser light was performed, followed by baking after exposure at 100 ° C. for 2 minutes, and development with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (0.113% by weight). Irradiation with an ArF excimer laser beam at an exposure dose of 300 mJ / cm 2 did not produce a pattern, and the exposed and unexposed portions of the film dissolved in 15 seconds.

【0142】NaCl板上に塗布した上記レジストに、
同様にArFエキシマ光を300mJ/cm2照射し、
露光前および露光後ベーク後の赤外吸収スペクトルを実
施例1と同様に測定した。その結果、露光前と露光後ベ
ーク後のスペクトルの変化は小さく、カルボン酸の約3
%程度しかエステル化は起こっていないことがわかっ
た。
The resist applied on the NaCl plate was
Similarly, an ArF excimer light is irradiated at 300 mJ / cm 2,
Infrared absorption spectra before and after exposure and after baking were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the spectrum change before and after the exposure bake is small, and about 3
It was found that only about% esterification had occurred.

【0143】上記の1−ヒドロキシアダマンタンの代わ
りに、同量の2−アダマンタノールを用いて同条件下で
実験したが、やはりネガ化は起こらず、赤外吸収スペク
トルによる分析でも約3%程度しかエステル化は起こっ
ていないことがわかった。
An experiment was carried out under the same conditions using the same amount of 2-adamantanol in place of the above 1-hydroxyadamantane. However, no negative reaction occurred, and the analysis by infrared absorption spectrum showed only about 3%. It was found that no esterification had occurred.

【0144】〈比較例2〉合成例1で合成したγ−ヒド
ロキシカルボン酸構造を有するポリマー(1b)100
重量部,酸発生剤トリフェニルスルホニウムトリフレー
ト3重量部をシクロヘキサノン6000重量部に溶解
し,孔径0.20μmのテフロンフィルターを用いてろ
過をし、レジスト溶液Aとした。上記ポリマー(1b)
の代わりに,合成例2で合成したポリマー(2b)を用
いてレジスト溶液を同様に調製し,レジスト溶液Bとし
た。さらに合成例1と同様にして,合成例1で用いた5−
メチレンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンの代
わりに,ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンを用
いてシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−無水マレ
イン酸共重合体を合成し,それを還元,加水分解して以
下の化学式のポリマー(6a)を合成した。
<Comparative Example 2> Polymer (1b) 100 having a γ-hydroxycarboxylic acid structure synthesized in Synthesis Example 1
3 parts by weight of triphenylsulfonium triflate and 3 parts by weight of an acid generator were dissolved in 6000 parts by weight of cyclohexanone, and filtered using a Teflon filter having a pore size of 0.20 μm to obtain a resist solution A. The above polymer (1b)
, A resist solution was prepared in the same manner using the polymer (2b) synthesized in Synthesis Example 2 to obtain a resist solution B. Further, in the same manner as in Synthesis Example 1, the 5-
Cyclo [2.2.1] hept-2-ene-anhydromaleic is obtained by using bicyclo [2.2.1] hept-2-ene instead of methylenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene. An acid copolymer was synthesized, and it was reduced and hydrolyzed to synthesize a polymer (6a) having the following chemical formula.

【0145】[0145]

【化32】 Embedded image

【0146】上記ポリマー(1b)の代わりに、ポリマ
ー(6a)を用いてレジスト溶液を同様に調製し、レジ
スト溶液Cとした。
A resist solution was prepared in the same manner using the polymer (6a) in place of the polymer (1b), and used as a resist solution C.

【0147】ここでレジストAで用いたポリマー(1
b)は、側鎖にγ―ヒドロキシカルボン酸構造を有する
脂環族構造の繰り返しを含む樹脂であり、レジストB及
びCで用いたポリマー(2b)、(6a)は、主鎖に直
接γ―ヒドロキシカルボン酸構造を含む樹脂である。
Here, the polymer (1
b) is a resin containing a repeating alicyclic structure having a γ-hydroxycarboxylic acid structure in the side chain, and the polymers (2b) and (6a) used in the resists B and C are directly γ-hydroxycarboxylic acid structures in the main chain. It is a resin containing a hydroxycarboxylic acid structure.

【0148】ヘキサメチルジシラザンで処理したシリコ
ン基板上に、上記のレジスト溶液A、B、Cを回転塗布
し、塗布後100℃で2分間加熱処理して、膜厚0.5
0μmのレジストA、B、Cの3種類の膜を形成した。
On a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane, the above-mentioned resist solutions A, B, and C were spin-coated, and after coating, heat-treated at 100 ° C. for 2 minutes to form a film having a thickness of 0.5.
Three types of films of resists A, B and C having a thickness of 0 μm were formed.

【0149】窒素で装置内部を置換した露光実験装置
に、上記のレジストを塗布した基板を入れ、ArFエキ
シマレーザ光を露光量を段階的に変えて照射し、その後
100℃で2分間露光後ベークを行った。23℃のテト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(0.113
重量%)にレジスト膜を浸漬したところ、膜の未露光部
は20から30秒で溶解した。そこで現像は、その約4
倍の時間の120秒間行い、続いて60秒間純水でリン
スした。
The substrate coated with the above-described resist was put into an exposure experiment apparatus in which the inside of the apparatus was replaced with nitrogen, and irradiated with an ArF excimer laser beam while changing the exposure stepwise, and then baked after exposure at 100 ° C. for 2 minutes. Was done. 23 ° C. tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (0.113
% By weight), the unexposed portion of the film dissolved in 20 to 30 seconds. So the development is about 4
The cleaning was performed twice as long as 120 seconds, followed by rinsing with pure water for 60 seconds.

【0150】その結果、レジストAは、露光量15mJ
/cm2で、ネガ化して残膜厚がほぼ100%になっ
た。これに対して、レジストBは低感度であり、露光後
ベークを120℃にした場合に80mJ/cm2で、ネ
ガ化して残膜厚が約90%となった。さらにレジストC
では、露光後ベークが120℃の条件で、露光量200
mJ/cm2でもネガ化は起こらず、ポリマー構造によ
る感度の違いが見られた。
As a result, the resist A has an exposure amount of 15 mJ.
/ Cm2, the film was negative and the remaining film thickness was almost 100%. On the other hand, the resist B had a low sensitivity, and was 80 mJ / cm 2 when the post-exposure bake was performed at 120 ° C., and became negative and the residual film thickness was about 90%. Further resist C
Then, under the condition that the post-exposure bake is 120 ° C.,
Even at mJ / cm 2, no negative conversion occurred, and a difference in sensitivity depending on the polymer structure was observed.

【0151】[0151]

【発明の効果】水性アルカリ現像液で微細パタンが膨潤
することなく現像でき、カルボン酸を有する樹脂のエス
テル化を用いた解像性能の優れたネガ型のパタン形成方
法を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to develop a negative pattern with excellent resolution by using an aqueous alkali developer solution without causing swelling of the fine pattern and by esterifying a resin having a carboxylic acid.

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

【図1】合成例1のポリマーの塗膜を水性アルカリ現像
液につけた時の溶解速度モニターを用いて得られた現像
時間とモニター光の強度の関係を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the development time and monitor light intensity obtained using a dissolution rate monitor when a polymer coating film of Synthesis Example 1 was applied to an aqueous alkaline developer.

【図2】合成例1のポリマーの塗膜を水性アルカリ現像
液につけた時の溶解時間と膜厚の関係を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a dissolution time and a film thickness when a polymer coating film of Synthesis Example 1 is applied to an aqueous alkaline developer.

【図3】MOS(金属−酸化物−半導体)型トランジス
タの断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a MOS (metal-oxide-semiconductor) transistor.

【図4】本発明のパタン形成方法を用いたフィールド酸
化膜、及びシリコンゲートの形成方法を示す図。
FIG. 4 is a view showing a method for forming a field oxide film and a silicon gate using the pattern forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

32、45…フィールド酸化膜、33…ソースコンタク
ト、34…ドレインコンタクト、35…多結晶シリコ
ン、36…ソース電極、37…ドレイン電極、38…ゲ
ート電極、39…保護膜、42…酸化膜、44…レジス
トパタン、46…多結晶シリコン膜、47…レジストパ
タン、48…多結晶シリコンゲート。
32, 45: Field oxide film, 33: Source contact, 34: Drain contact, 35: Polycrystalline silicon, 36: Source electrode, 37: Drain electrode, 38: Gate electrode, 39: Protective film, 42: Oxide film, 44 ... resist pattern, 46 ... polycrystalline silicon film, 47 ... resist pattern, 48 ... polycrystalline silicon gate.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基体上にカルボン酸構造を含む感光性組成
物からなる塗膜を形成する工程と、前記塗膜に所定のパ
タンの活性化学線を照射して、前記活性放射線の照射部
分のカルボン酸構造をγ―ラクトン構造またはδ―ラク
トン構造に変化させる工程とを有することを特徴とする
パタン形成方法。
1. A step of forming a coating film made of a photosensitive composition containing a carboxylic acid structure on a substrate, and irradiating the coating film with actinic radiation of a predetermined pattern to form a portion of the active radiation irradiated portion. Changing the carboxylic acid structure into a γ-lactone structure or a δ-lactone structure.
【請求項2】請求項1に記載のパタン形成方法におい
て、上記カルボン酸構造は、γ―ヒドロキシカルボン酸
構造またはδ―ヒドロキシカルボン酸構造であることを
特徴とするパタン形成方法。
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein said carboxylic acid structure is a γ-hydroxycarboxylic acid structure or a δ-hydroxycarboxylic acid structure.
【請求項3】請求項1に記載のパタン形成方法におい
て、上記カルボン酸構造は、下記式(1)または(2)
で示される化学構造であることを特徴とするパタン形成
方法。 【化1】 【化2】 式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8は、水素
または炭素数1から10のアルキル基を表し、それらの
アルキル基は互いにつながって環状アルキル基を形成し
ていても良い。
3. The pattern forming method according to claim 1, wherein the carboxylic acid structure is represented by the following formula (1) or (2):
A pattern formation method characterized by having a chemical structure represented by: Embedded image Embedded image In the formula, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 and R8 represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these alkyl groups may be connected to each other to form a cyclic alkyl group. .
【請求項4】請求項1に記載のパタン形成方法におい
て、上記カルボン酸構造は、下記式(3)または(4)
で示される化学構造であることを特徴とするパタン形成
方法。 【化3】 【化4】 式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8は、水
素、炭素数1から10のアルキル基を表し、それらのア
ルキル基は互いにつながって環状アルキル基を形成して
いても良い。また式中Xは、1−エトキシエチル基、テ
トラヒドロピラニル基などのアセタールを表す。
4. The pattern forming method according to claim 1, wherein the carboxylic acid structure is represented by the following formula (3) or (4):
A pattern formation method characterized by having a chemical structure represented by: Embedded image Embedded image In the formula, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 and R8 represent hydrogen and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these alkyl groups may be connected to each other to form a cyclic alkyl group. . In the formula, X represents an acetal such as a 1-ethoxyethyl group or a tetrahydropyranyl group.
【請求項5】請求項3に記載のパタン形成方法におい
て、上記感光性組成物が高分子化合物を含み,少なくと
も該高分子化合物が上記式(1)または(2)で示され
るカルボン酸構造を含むことを特徴とするパタン形成方
法。
5. The pattern forming method according to claim 3, wherein the photosensitive composition contains a polymer, and at least the polymer has a carboxylic acid structure represented by the formula (1) or (2). A pattern forming method comprising:
【請求項6】請求項5に記載のパタン形成方法におい
て、上記高分子化合物が,側鎖に上記式(1)または
(2)で示されるカルボン酸構造を有する脂環族構造の
繰り返しを含むことを特徴とするパタン形成方法。
6. The pattern forming method according to claim 5, wherein the polymer compound has a repeating alicyclic structure having a carboxylic acid structure represented by the formula (1) or (2) in a side chain. A method for forming a pattern, comprising:
【請求項7】請求項4に記載のパタン形成方法におい
て、上記感光性組成物が高分子化合物を含み,少なくと
も該高分子化合物が上記式(3)または(4)で示され
るカルボン酸構造を含むことを特徴とするパタン形成方
法。
7. The pattern forming method according to claim 4, wherein the photosensitive composition contains a polymer compound, and at least the polymer compound has a carboxylic acid structure represented by the formula (3) or (4). A pattern forming method comprising:
【請求項8】請求項4に記載のパタン形成方法におい
て、上記高分子化合物が、側鎖に上記式(3)または
(4)で示されるカルボン酸構造を有する脂環族構造の
繰り返しを含むことを特徴とするパタン形成方法。
8. The pattern forming method according to claim 4, wherein the polymer compound has a repeating alicyclic structure having a carboxylic acid structure represented by the formula (3) or (4) in a side chain. A method for forming a pattern, comprising:
【請求項9】請求項1から8のいずれかに記載のパタン
形成方法において、上記カルボン酸構造を含む感光性組
成物がさらに脂環族構造を含むことを特徴とするパタン
形成方法。
9. The pattern forming method according to claim 1, wherein the photosensitive composition containing a carboxylic acid structure further contains an alicyclic structure.
【請求項10】請求項1から9のいずれかに記載のパタ
ン形成方法において、上記活性化学線が波長250nm
以下の遠紫外光であることを特徴とするパタン形成方
法。
10. The pattern forming method according to claim 1, wherein said active actinic radiation has a wavelength of 250 nm.
A pattern forming method characterized by the following far ultraviolet light.
【請求項11】請求項1から9のいずれかに記載のパタ
ン形成方法において、上記活性化学線がArFエキシマ
レーザ光であることを特徴とするパタン形成方法。
11. The pattern forming method according to claim 1, wherein said active actinic ray is ArF excimer laser light.
【請求項12】請求項1から11のいずれかに記載のパ
タン形成方法において、前記活性化学線を照射する工程
の後、水性アルカリ現像液を用いて前記塗膜にパタンを
現像する工程とを有し、前記水性アルカリ現像液はテト
ラアルキルアンモニウムヒドロキシド水溶液であること
を特徴とするパタン形成方法。
12. The pattern forming method according to claim 1, further comprising, after the step of irradiating the active actinic ray, a step of developing a pattern on the coating film using an aqueous alkaline developer. Wherein the aqueous alkaline developer is a tetraalkylammonium hydroxide aqueous solution.
【請求項13】請求項1から12のいずれかに記載のパ
タン形成方法により、半導体基板上にレジストパタンを
形成する工程、前記レジストパタンをもとに、前記半導
体基板をエッチング加工する工程、もしくはイオンを打
ち込む工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
13. A step of forming a resist pattern on a semiconductor substrate by the pattern forming method according to any one of claims 1 to 12, a step of etching the semiconductor substrate based on the resist pattern, or A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of implanting ions.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050322A1 (en) * 1998-03-27 1999-10-07 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Copolymer, process for producing the same, and resist composition
JP2000347411A (en) * 1999-06-08 2000-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern forming material and pattern forming method
WO2003100523A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-04 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Negative resist composition
KR100907585B1 (en) * 2001-12-26 2009-07-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Method of forming radiation-sensitive composition and pattern and manufacturing method of semiconductor device
KR20140014007A (en) * 2012-07-27 2014-02-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Photoresist composition and method for producing photoresist pattern
JP2015028576A (en) * 2013-07-01 2015-02-12 富士フイルム株式会社 Pattern forming method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050322A1 (en) * 1998-03-27 1999-10-07 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Copolymer, process for producing the same, and resist composition
US6706826B1 (en) 1998-03-27 2004-03-16 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Copolymer, process for producing the same, and resist composition
JP2000347411A (en) * 1999-06-08 2000-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern forming material and pattern forming method
KR100907585B1 (en) * 2001-12-26 2009-07-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Method of forming radiation-sensitive composition and pattern and manufacturing method of semiconductor device
WO2003100523A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-04 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Negative resist composition
US6936400B2 (en) 2002-05-27 2005-08-30 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Negative resist composition
KR20140014007A (en) * 2012-07-27 2014-02-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Photoresist composition and method for producing photoresist pattern
JP2015028576A (en) * 2013-07-01 2015-02-12 富士フイルム株式会社 Pattern forming method

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