JPH11176750A - Photoresist composition which can be developed by water base and pattern formation by using the same - Google Patents

Photoresist composition which can be developed by water base and pattern formation by using the same

Info

Publication number
JPH11176750A
JPH11176750A JP10262200A JP26220098A JPH11176750A JP H11176750 A JPH11176750 A JP H11176750A JP 10262200 A JP10262200 A JP 10262200A JP 26220098 A JP26220098 A JP 26220098A JP H11176750 A JPH11176750 A JP H11176750A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phenolic resin
photoacid generator
group
formula
hydroxystyrene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10262200A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ali Afzali-Ardakani
アリー・アフザーリー=アルダカーニー
William Ross Brunsvold
ウィリアム・ロス・ブランスヴォルド
Jeffrey D Gelorme
ジェフリー・ドナルド・ジェローム
Laura L Kosbar
ローラ・ルイーズ・コスバー
C Rabianka Nancy
ナンシー・シー・ラビアンカ
Niranjan M Patel
ニランジャン・エム・パテル
Raao Varaanashii Pushukara
プシュカラ・ラーオ・ヴァラーナシー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH11176750A publication Critical patent/JPH11176750A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0035Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high resolution which enables development by water base, by adding film formation polymer resin with phenol group by a specified formula, glycol uril derivative cross linking agent, radiolysis acid generation agent and organic base. SOLUTION: A photoresist composition comprises film formation polymer resin with phenol group. The phenol resin is copolymer of hydroxystyrene and hydroxycyclohexyl ethene shown by a formula I (n>1, 0<X<1 in the formula). It comprises glycol uril derivation cross linking agent of a formula II (R, R express a 1-6 C alkyl, alkenyl, etc., in the formula) which forms cross linking reacting on phenol group by acid catalyst. It further comprises photodissociating acid generation agent by a formula III which forms acid catalyst which is necessary for cross linking formation on exposure by ultraviolet radiation, and organic base such as tertiary amine which increases storage stability of formula and adjusts photo reaction velocity.

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】本発明は水性塩基で現像可能
なフォトレジスト組成物、およびこれを用いてリソグラ
フィ・パターンを形成する方法に関する。
The present invention relates to a photoresist composition developable with an aqueous base and a method for forming a lithographic pattern using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子産業において電子素子のより高い回
路密度を達成する努力が続いている。より高い集積度の
達成のために、新しい改良されたリソグラフィ装置およ
び技術が開発され、このためにリソグラフィ・パターン
の解像度の向上を可能にする新しいフォトレジストが必
要になっている。
BACKGROUND OF THE INVENTION There is an ongoing effort in the electronics industry to achieve higher circuit densities of electronic components. To achieve higher densities, new and improved lithographic apparatus and techniques have been developed, which requires new photoresists that allow for increased resolution of lithographic patterns.

【0003】架橋によって形成される水性塩基で現像可
能なフォトレジスト組成物は、レック(Reck)等「SPIE
regional Technical Conference on Photopolymers, E
llenville, N.Y., 63(1988)」および米国特許第503
4304号および第5204225号に開示されてい
る。これらの処方の特徴は、ポリ(ヒドロキシスチレ
ン)やノボラックなどの求電子芳香族置換が容易な芳香
族基、酸で処理するとカルボニウム・イオンを生成する
ことができる架橋剤、および光酸発生剤を有することで
あった。
A photoresist composition which can be developed with an aqueous base formed by crosslinking is described in Reck et al.
regional Technical Conference on Photopolymers, E
llenville, NY, 63 (1988) "and U.S. Pat.
Nos. 4304 and 5204225. The features of these formulations are an aromatic group such as poly (hydroxystyrene) and novolak that can be easily substituted with an electrophilic aromatic compound, a crosslinking agent that can generate carbonium ions when treated with an acid, and a photoacid generator. Was to have.

【0004】米国特許第4810601号は、モノマー
またはポリマーのカルボニウム・イオン源で芳香族化合
物を架橋することによるネガティブ・トーンのレジスト
・パターンの形成に関する。たとえば、ジアセトキシメ
チルベンゼンおよびトリアセトキシメシチレンをヘキサ
フルオロアンチモン酸トリフェニルスルホニウムと共に
用いてポリ(ヒドロキシスチレン)・マトリックスを架
橋させている。
US Pat. No. 4,810,601 relates to the formation of a negative tone resist pattern by cross-linking an aromatic compound with a monomeric or polymeric carbonium ion source. For example, diacetoxymethylbenzene and triacetoxymesitylene have been used with triphenylsulfonium hexafluoroantimonate to crosslink a poly (hydroxystyrene) matrix.

【0005】米国特許第5296332号、および特公
平2−15270号および1−293339号は、ポリ
(ヒドロキシスチレン)やノボラックのようなフェノー
ル樹脂、酸で処理するとカルボニウム・イオンを生成す
ることができる架橋剤、および光酸発生剤を含む、水性
塩基で現像可能なレジスト組成物を記載している。
[0005] US Pat. No. 5,296,332, and Japanese Patent Publication Nos. 2-15270 and 1-293339 describe cross-links which can produce carbonium ions when treated with a phenolic resin, such as poly (hydroxystyrene) or novolak, or an acid. An aqueous base developable resist composition comprising an agent and a photoacid generator is described.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、遠紫
外線およびi線露光に用いる、水性塩基で現像可能な高
解像度のフォトレジスト組成物を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an aqueous base developable, high resolution photoresist composition for use in deep ultraviolet and i-ray exposure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の広義の態様は、
基板上に4分の1マイクロメートル未満のネガティブ・
トーンのレジスト・イメージを生成するための水性塩基
で現像可能なフォトレジスト組成物にある。本発明の別
の態様は、基板上のレジスト・イメージ間にマイクロブ
リッジを形成することのないフォトレジスト組成物にあ
る。このフォトレジスト組成物は、(a)フェノール基
を有する被膜形成ポリマ−樹脂、(b)アミノプラスト
類、より詳細にはグリコールウリル誘導体から選択され
た酸触媒架橋剤、(c)被膜形成剤および架橋剤の架橋
を助ける放射線分解性酸発生剤、および(d)任意の選
択で処方の貯蔵安定性を改善するための有機塩基を含
む。本発明のフェノール樹脂は、下記の式8で示され
る、ポリ(ヒドロキシスチレン)、部分的に保護された
ポリ(ヒドロキシスチレン)、ヒドロキシスチレンとビ
ニルシクロヘキサノールとのコポリマー、または下記の
一般式9で示されるノボラック(フェノール−ホルムア
ルデヒド)樹脂から選択される。
The broad aspects of the present invention are:
Less than quarter micron negative on the substrate
An aqueous base developable photoresist composition for producing a toned resist image. Another aspect of the invention is a photoresist composition that does not form microbridges between the resist images on the substrate. The photoresist composition comprises (a) a film-forming polymer resin having a phenol group, (b) an acid-catalyzed cross-linking agent selected from aminoplasts, more specifically, glycoluril derivatives, (c) a film-forming agent, A radiolytic acid generator to assist in crosslinking of the crosslinking agent, and (d) an organic base to optionally improve the storage stability of the formulation. The phenolic resin of the present invention may be a poly (hydroxystyrene), a partially protected poly (hydroxystyrene), a copolymer of hydroxystyrene and vinylcyclohexanol represented by the following formula 8, or a compound represented by the following general formula 9: Selected from the indicated novolak (phenol-formaldehyde) resins.

【化8】 Embedded image

【化9】 Embedded image

【0008】この組成物の架橋剤は、下記の式10で示
されるグリコールウリル誘導体から選択され、式中、R
はアルコキシ基、好ましくはCH2OCH3であり、R1
およびR2はH、アルキル基、またはアリール基から個
別に選択することができる。本発明の組成物はまた、放
射線分解性酸発生剤を含む。
The crosslinking agent of the composition is selected from glycoluril derivatives represented by the following formula 10, wherein R
Is an alkoxy group, preferably CH 2 OCH 3 , and R 1
And R 2 can be individually selected from H, an alkyl group, or an aryl group. The compositions of the present invention also include a radiolytic acid generator.

【化10】 Embedded image

【0009】本発明の別の広義の態様は、この組成物の
架橋剤として働く新規なグリコールウリル誘導体の合成
にある。
Another broad aspect of the invention resides in the synthesis of novel glycoluril derivatives that act as crosslinkers for the composition.

【0010】本発明はさらに、 a)フェノール官能基を有する被膜形成ポリマー樹脂、
グリコールウリル誘導体から選択される酸触媒架橋剤、
および放射線分解性酸発生剤を含む被膜で基板を被覆す
るステップと、 b)この被膜をイメージ通り紫外線で露光して、被膜の
露光部分を架橋させるステップと、 c)前記基板を高温で焼成するステップと、 d)水性塩基現像剤中で被膜を現像するステップとを含
む、新規なレジスト組成物を用いて基板上にネガティブ
・トーンのレジスト・イメージを形成する方法を提供す
る。
The present invention further comprises: a) a film-forming polymer resin having a phenolic function;
An acid-catalyzed crosslinking agent selected from glycoluril derivatives,
And b) exposing the coating to ultraviolet radiation imagewise to crosslink the exposed portions of the coating, and c) firing the substrate at an elevated temperature. Providing a negative tone resist image on a substrate using the novel resist composition, comprising the steps of: d) developing the coating in an aqueous base developer.

【0011】この組成物は遠紫外線感受性である。レジ
スト速度は架橋剤とポリマー樹脂との比の調節、有機塩
基の添加、または部分的に保護されたポリ(ヒドロキシ
スチレン)もしくはノボラックの選択あるいはそれらの
組合せによって調節できる。
The composition is sensitive to deep UV radiation. The resist speed can be adjusted by adjusting the ratio of crosslinker to polymer resin, adding an organic base, or selecting partially protected poly (hydroxystyrene) or novolak, or a combination thereof.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明は、基板上にネガティブ・
トーンのイメージを生成するための、高解像度で、水性
塩基で現像可能なフォトレジスト組成物に関する。これ
らの組成物は、(a)フェノール基を有する被膜形成ポ
リマー樹脂、(b)酸触媒によってフェノール基と反応
して架橋を形成することができるグリコールウリル誘導
体架橋剤、(c)紫外放射線で露光すると架橋形成に必
要な酸触媒を形成する光分解性酸発生剤、および(d)
処方の貯蔵安定性を増加し、光反応速度を調節するため
に任意で添加する三級アミンなどの有機塩基を含む。フ
ェノール基を有するポリマー樹脂は下記の式11に示さ
れるポリ(ヒドロキシスチレン)、部分保護されたポリ
(ヒドロキシスチレン)、またはヒドロキシスチレンと
ビニルシクロヘキサノールとのコポリマーから選択され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a negative
A high resolution, aqueous base developable photoresist composition for producing toned images. These compositions comprise (a) a film-forming polymer resin having a phenol group, (b) a glycoluril derivative crosslinking agent capable of forming a crosslink by reacting with a phenol group with an acid catalyst, and (c) exposure to ultraviolet radiation. Then, a photo-decomposable acid generator for forming an acid catalyst required for crosslinking, and (d)
Includes an organic base, such as a tertiary amine, which is optionally added to increase the storage stability of the formulation and adjust the photoreaction rate. The polymer resin having a phenol group is selected from poly (hydroxystyrene) represented by the following formula 11, partially protected poly (hydroxystyrene), or a copolymer of hydroxystyrene and vinylcyclohexanol.

【化11】 Embedded image

【0013】上式中、RはC1-4のアルキル基、アセチ
ル基、ヒドロキシアルキル基、アセトキシアルキル(C
3COOR−)とすることができ、yは0.5〜1の
任意の数、nは>1、好ましくは>20、最も好ましく
は20<n<100である。本発明の組成物用の好まし
い架橋剤は、下記の一般式12のグリコールウリル誘導
体である。
In the above formula, R is a C 1-4 alkyl group, acetyl group, hydroxyalkyl group, acetoxyalkyl (C
H 3 COOR-) and it is possible to, y is any number of 0.5 to 1, n is> 1, preferably from> 20, most preferably 20 <n <100. A preferred crosslinking agent for the composition of the present invention is a glycoluril derivative of general formula 12 below.

【化12】 Embedded image

【0014】上式中、Rはアルコキシアルキル、好まし
くはCH2OCH3であり、R1およびR2は個別に炭素数
1〜6個のアルキル基から選択することができ、好まし
い架橋剤の例として、下記の式13に示される (a)テトラキス−メトキシメチル−3a,6a−ジエ
チルグリコールウリル (b)テトラキス−メトキシメチル−3a−メチル−6
a−プロピルグリコールウリル、および (c)テトラキス−メトキシメチル−3a−メチル−6
a−ブチルグリコールウリルがある。
In the above formula, R is alkoxyalkyl, preferably CH 2 OCH 3 , and R 1 and R 2 can be independently selected from alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. (A) tetrakis-methoxymethyl-3a, 6a-diethylglycoluril (b) tetrakis-methoxymethyl-3a-methyl-6
a-propylglycoluril, and (c) tetrakis-methoxymethyl-3a-methyl-6
There is a-butyl glycoluril.

【化13】 Embedded image

【0015】R1およびR2はまたアルキル基とアリール
基、または水素とアリール基とすることができ、好まし
い架橋剤の例として下記の式14に示される (d)テトラキスメトキシメチル−3a−フェニルグリ
コールウリル、および (e)テトラキス−メトキシメチル−3a−メチル−6
a−フェニルグリコールウリルがある。
R 1 and R 2 may also be an alkyl group and an aryl group, or a hydrogen and an aryl group. Preferred examples of the crosslinking agent include (d) tetrakismethoxymethyl-3a-phenyl represented by the following formula (14). Glycoluril, and (e) tetrakis-methoxymethyl-3a-methyl-6
There is a-phenylglycoluril.

【化14】 Embedded image

【0016】またR1およびR2は共にフェニル、フリル
またはアルキルフェニル、およびハロゲン化アリール等
のアリール基、または置換ジフェニルエーテル基とする
ことができ、好ましい架橋剤の例として下記の式15の
(f)−(h)で示されるものがある。
R 1 and R 2 may both be an aryl group such as phenyl, furyl or alkylphenyl, and an aryl halide, or a substituted diphenyl ether group. Preferred examples of the crosslinking agent include (f) )-(H).

【化15】 Embedded image

【0017】本発明の組成物はまた、米国特許第417
5972号に開示された第IV族元素のオニウム塩、およ
び米国特許第4069055号に開示された第Va族元
素の芳香族オニウム塩から選択することができる光酸発
生剤(PAG)を含むことが好ましい。芳香族第IVa族
オニウム塩には下記の式16で表されるものが含まれ
る。
The composition of the present invention is also disclosed in US Pat.
A photoacid generator (PAG) which can be selected from the group IV onium salts disclosed in US Pat. No. 5,972, and the group Va aromatic onium salts disclosed in US Pat. No. 4,690,055. preferable. The aromatic Group IVa onium salts include those represented by Formula 16 below.

【化16】 [(R)a(R1)b(R2)cx]d+[MQe-(e-f) [(R) a (R 1 ) b (R 2 ) c x] d + [MQ e ] -(ef)

【0018】上式中、Rは1価の芳香族有機基、R1
アルキル、シクロアルキル、および置換アルキルから選
択される1価の有機脂肪族基、R2は複素環または縮合
環構造を形成する多価有機基である。xは第IVa族元素
またはメタロイド、Qはハロゲン基、aは0〜3の整
数、bは0〜2の整数、cは0または1の整数である。
In the above formula, R is a monovalent aromatic organic group, R 1 is a monovalent organic aliphatic group selected from alkyl, cycloalkyl and substituted alkyl, and R 2 is a heterocyclic or condensed ring structure. It is a polyvalent organic group that forms. x is a group IVa element or metalloid, Q is a halogen group, a is an integer of 0 to 3, b is an integer of 0 to 2, and c is an integer of 0 or 1.

【0019】Rに含まれる基は、たとえば、フェニル、
トリル、キシリル、ナフチル、アントリルなどの(C6
−C14)芳香族炭化水素基、C(1-8)のアルキル、C
(1-8)のアルコキシ、ニトロ、クロロ、フルオロ、およ
びヒドロキシなど1〜4個の一価基で置換された基、フ
ェニルアセチルなどのアリールアシル基、ピリジル、フ
リルなどの芳香族複素環基であり、R1基にはC(1-8)
ルキル、−C24OCH3、−CH2−COCH3などの
置換アルキルが含まれる。R2基には下記の式17のよ
うな構造が含まれる。
The group contained in R is, for example, phenyl,
(C 6 such as toril, xylyl, naphthyl, anthryl
—C 14 ) an aromatic hydrocarbon group, alkyl of C (1-8) , C
(1-8) alkoxy-, nitro-, chloro-, fluoro-, and hydroxy-substituted monovalent groups such as hydroxy, arylacyl groups such as phenylacetyl, and aromatic heterocyclic groups such as pyridyl and furyl. Yes, the R 1 group includes substituted alkyls such as C (1-8) alkyl, —C 2 H 4 OCH 3 , —CH 2 —COCH 3 . The R 2 group includes a structure as shown in Formula 17 below.

【化17】 Embedded image

【0020】上式のMQe -(e-f)に含まれる錯アニオン
は、たとえば、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、FeC
4 -、SnCl6 -、SbCl6 -、BiCl5 -、AlF6
-3、GaCl4 -、InF4 -などである。上式に含まれる
第VIa族オニウム塩は、たとえば下記の式18のものが
ある。
[0020] MQ e of the equation - complex anion contained in (ef), for example, BF 4 -, PF 6 - , SbF 6 -, FeC
l 4 , SnCl 6 , SbCl 6 , BiCl 5 , AlF 6
-3 , GaCl 4 , InF 4 and the like. The group VIa onium salt included in the above formula includes, for example, the following formula 18:

【化18】 Embedded image

【0021】本発明の組成物に用いるのに適した非金属
放射線分解性酸発生剤には、下記の式19のN−スルホ
ニルオキシイミドがある。
Non-metallic radiolytic acid generators suitable for use in the compositions of the present invention include N-sulfonyloxyimides of Formula 19:

【化19】 Embedded image

【0022】上式中、Rはトルエン、ベンゼン、C
3、CF2CF3、(CF2n−Zから成る群から選択
され、上式でn=1〜4、ZはH、アルキル、またはア
リールであり、XおよびYは(1)ヘテロ原子を含むま
たは含まない多員環を形成するか、(2)縮合芳香環を
形成するか、あるいは(3)独立にH、アルキル、また
はアリール基であり、C1およびC2は一重または二重結
合を形成する。
In the above formula, R is toluene, benzene, C
F 3, CF 2 CF 3, is selected from the group consisting of (CF 2) n -Z, n = 1~4 above formula, Z is H, alkyl or aryl,, X and Y are (1) hetero Forming a multi-membered ring with or without atoms, (2) forming a condensed aromatic ring, or (3) independently an H, alkyl or aryl group, wherein C 1 and C 2 are single or double. Form a heavy bond.

【0023】本発明の組成物はまた、有機アミン、特に
三級アミンから選択された少量の塩基性化合物を含む。
The composition of the present invention also contains a small amount of a basic compound selected from organic amines, especially tertiary amines.

【0024】本発明の組成物は、溶媒または溶媒系で担
持することが好ましい。これらの組成物を担持するのに
用いられる溶媒または溶媒系は、基板上を各レジスト成
分で完全に覆う均一な被覆を提供する必要を満足するこ
とが好ましい。この溶媒は、乾燥ステップにおいてレジ
ストの光活性が悪影響を受けず、フォトレジストの作用
に関与しない(フェノール樹脂または架橋剤あるいはそ
の両方に不活性)ような温度で蒸発することが好まし
い。これらの溶媒の代表例としては、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、3
−エトキシプロピオン酸エチル(EEP)、メトキシプ
ロパノール、エトキシプロパノール、ブトキシプロパノ
ール、および乳酸エチルがある。
The composition of the present invention is preferably supported by a solvent or a solvent system. The solvent or solvent system used to support these compositions preferably satisfies the need to provide a uniform coating over the substrate with each resist component. Preferably, the solvent evaporates at a temperature such that the photoactivity of the resist is not adversely affected during the drying step and is not involved in the action of the photoresist (inert with respect to phenolic resin and / or crosslinker). Representative examples of these solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), 3
-Ethyl ethoxypropionate (EEP), methoxypropanol, ethoxypropanol, butoxypropanol and ethyl lactate.

【0025】ネガティブ・トーンのイメージを形成する
には、本発明の組成物を(スピン・コーティングなどに
より)基板上に塗布し、基板をホット・プレート上で約
70〜130℃の温度で1〜3分間加熱して残った溶媒
を蒸発させる。この被膜を次に約200〜370nmの
波長の紫外放射線でイメージ通り露光して、この組成物
の放射線分解性成分を分解させ、触媒量の酸を形成させ
る。次に、この基板を70〜130℃に好ましくは1〜
3分間加熱することによりフェノール樹脂と架橋剤との
間の架橋反応を加速させる。こうしてイメージを水性塩
基に難溶性または不溶性にし、現像段階で非露光領域を
水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)の希薄溶
液などの水性塩基で除去する。
To form a negative tone image, the composition of the present invention is applied to a substrate (such as by spin coating) and the substrate is heated on a hot plate at a temperature of about 70-130.degree. Heat for 3 minutes to evaporate the remaining solvent. The coating is then image-wise exposed to ultraviolet radiation at a wavelength of about 200-370 nm to degrade the radiolytic components of the composition and form a catalytic amount of acid. Next, the substrate is kept at 70 to 130 ° C., preferably 1 to
Heating for 3 minutes accelerates the crosslinking reaction between the phenolic resin and the crosslinking agent. The image is thus rendered sparingly or insoluble in aqueous base, and the unexposed areas are removed during the development step with an aqueous base such as a dilute solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH).

【0026】本発明の別の実施形態では、架橋剤として
用いるグリコールウリル誘導体は下記の反応式20に示
すように対応するジカルボニル化合物から合成される。
In another embodiment of the present invention, the glycoluril derivative used as the crosslinking agent is synthesized from the corresponding dicarbonyl compound as shown in Scheme 20 below.

【化20】 Embedded image

【0027】本発明のグリコールウリル誘導体は、選択
された有機溶媒によく溶解し、無置換のグリコールウリ
ルと比較して最終組成物の塩基現像剤への溶解速度を低
下させる。
The glycoluril derivatives of the present invention dissolve well in the selected organic solvent and reduce the rate of dissolution of the final composition in the base developer as compared to unsubstituted glycoluril.

【0028】アルキル置換グリコールウリルの一般的調
製手順 アルキル置換グリコールウリルの合成を下記の3a−メ
チル−6a−プロピルグリコールウリルの合成によって
例示する。2%塩酸2.0リットルに2,3−ヘキサジ
オン(1.0モル)および尿素(3.0モル)を加え、
この溶液を室温で24時間攪拌した(または、この溶液
を2〜3時間還流させてもよい)。沈殿を濾過し、水洗
およびエタノール洗浄して乾燥する。次いで、この灰白
色の粉体を酢酸から再結晶し、分析的に純粋な、白色の
化合物を45%の収率で得る。
General Procedure for the Preparation of Alkyl-Substituted Glycolurils The synthesis of alkyl-substituted glycolurils is illustrated by the synthesis of 3a-methyl-6a-propylglycoluril below. 2,3-Hexadione (1.0 mol) and urea (3.0 mol) were added to 2.0 liters of 2% hydrochloric acid,
The solution was stirred at room temperature for 24 hours (or the solution may be refluxed for 2-3 hours). The precipitate is filtered, washed with water and ethanol and dried. The off-white powder is then recrystallized from acetic acid to give an analytically pure, white compound in 45% yield.

【0029】アリール置換グリコールウリルの一般的調
製手順 適切なベンジル誘導体(反応式20参照、R1およびR2
はアリール基、またはアルキル基とアリール基の組合
せ)(1.0モル)と尿素(0.3モル)を300ml
のトルエン中に懸濁させ、5.0mlのトリフルオロ酢
酸を加える。得られた溶液を8時間還流し、ディーン・
スターク・トラップを用いて水を除去する。この溶液を
室温に冷却し、沈殿した結晶を濾過し、トルエン、次い
でヘキサンで洗浄して乾燥する。
General Procedure for Preparation of Aryl-Substituted Glycolurils Suitable benzyl derivatives (see Scheme 20, R 1 and R 2
Is an aryl group or a combination of an alkyl group and an aryl group) (1.0 mol) and urea (0.3 mol) in 300 ml.
And add 5.0 ml of trifluoroacetic acid. The resulting solution was refluxed for 8 hours,
The water is removed using a Stark trap. The solution is cooled to room temperature, the precipitated crystals are filtered, washed with toluene and then with hexane and dried.

【0030】グリコールウリルのヒドロキシメチル化 グリコールウリル誘導体(0.10モル)を37%ホル
ムアルデヒド水溶液(0.5モル)中に懸濁させ、10
%水酸化ナトリウムを加えてpHを10−11に調整す
る。得られた混合物を50℃で24時間加熱し、すべて
の固体を溶液中に溶解させる。この溶液を室温に冷却
し、減圧で水を除去する。残渣を(固体またはゴム状物
質)さらに精製することなく次のステップに用いる。
Hydroxymethylation of glycoluril A glycoluril derivative (0.10 mol) is suspended in a 37% aqueous formaldehyde solution (0.5 mol) and
% Sodium hydroxide is added to adjust the pH to 10-11. Heat the resulting mixture at 50 ° C. for 24 hours to dissolve all solids into solution. The solution is cooled to room temperature and the water is removed under reduced pressure. The residue (solid or gummy) is used for the next step without further purification.

【0031】アミノプラスト化合物のエーテル化 テトラキス−ヒドロキシメチル・グリコールウリルを過
剰の2,2−ジメトキシプロパン中に懸濁させて対応す
るテトラメトキシメチル誘導体に変換し、次いで数滴の
濃塩酸を添加し、混合物を室温で24時間攪拌する。減
圧下で溶媒を除去し、残渣を適当な溶媒から再結晶する
(ジアリールまたはアルキルアリール置換グリコールウ
リルの場合など)か、または油状の残渣を高真空下高温
で蒸留(メチルプロピルまたはメチルブチル置換グリコ
ールウリルの場合など)して、所望のグリコールウリル
のテトラキス−メトキシメチル誘導体を得る。
Etherification of the aminoplast compound The tetrakis-hydroxymethyl glycoluril is converted into the corresponding tetramethoxymethyl derivative by suspension in an excess of 2,2-dimethoxypropane, and then a few drops of concentrated hydrochloric acid are added. The mixture is stirred at room temperature for 24 hours. The solvent is removed under reduced pressure and the residue is recrystallized from a suitable solvent (such as in the case of diaryl or alkylaryl substituted glycolurils) or the oily residue is distilled under high vacuum and high temperature (methylpropyl or methylbutyl substituted glycolurils). To obtain the desired tetrakis-methoxymethyl derivative of glycoluril.

【0032】[0032]

【実施例】下記の実施例は、本発明の方法の準備および
使用方法の詳細な説明である。製造法の詳細は上記のよ
り一般的に記述した方法の範囲内にあり、その例示に役
に立つものである。これらの実施例は説明のために提示
するものにすぎず、本発明の範囲を制限または限定する
ものではない。
The following examples are detailed descriptions of the preparation and use of the method of the present invention. Details of the preparation are within the scope of the more generally described methods above and serve to illustrate them. These examples are provided for illustrative purposes only and do not limit or limit the scope of the invention.

【0033】実施例1。4−ヒドロキシスチレンとビニ
ルシクロヘキサノールのコポリマー(ヒドロキシスチレ
ンとビニルシクロヘキサノールのモル比は9:1)(1
0グラム)、3a−メチル−6a−プロピル−テトラキ
ス−メトキシメチルグリコールウリル(1.0グラム)
およびMDT(トリフルオロメチルスルホニルオキシビ
シクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2,3−ジカ
ルボキシイミド)(100mg)を50mlのプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGME
A)に溶解する。得られた溶液を0.25ミクロンのフ
ィルタを通して濾過し、基板上にスピン・コーティング
する。1分間110℃に加熱した後、0.5NAのi線
ステッパを用いて約20mJ/cm2の248nm紫外
光で露光する。110℃1分間の露光後焼成の後、この
フォトレジストを0.26Nの水酸化テトラメチルアン
モニウム水溶液で現像する。明確な220nm線の高解
像度イメージが形成される。
Example 1. Copolymer of 4-hydroxystyrene and vinylcyclohexanol (molar ratio of hydroxystyrene to vinylcyclohexanol is 9: 1) (1
0 g), 3a-methyl-6a-propyl-tetrakis-methoxymethyl glycoluril (1.0 g)
And MDT (trifluoromethylsulfonyloxybicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide) (100 mg) in 50 ml of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGME)
Dissolve in A). The resulting solution is filtered through a 0.25 micron filter and spin coated on a substrate. After heating to 110 ° C. for 1 minute, the substrate is exposed to 248 nm ultraviolet light of about 20 mJ / cm 2 using a 0.5 NA i-line stepper. After post-exposure bake at 110 ° C. for 1 minute, the photoresist is developed with a 0.26 N aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. A clear 220 nm line high resolution image is formed.

【0034】実施例2。ポリ(4−ヒドロキシスチレ
ン)(10グラム)、テトラキス−テトラメトキシメチ
ル−3a,6a−ビス−[4−(4−tert−ブチル
フェノキシ)フェニル]グリコールウリル(0.45グ
ラム)、テトラキス−メトキシメチルグリコールウリル
(Powderlink)(0.8グラム)、およびMDT(1.
20グラム)を50mlのPGMEAに溶解する。この
溶液をシリコン・ウエハ上に乾燥厚みが0.5マイクロ
メートルになるようにスピン・コーティングし、マスク
を通して約20mJ/cm2の248nm紫外光に露光
する。次いで、基板を110℃で1分間加熱し、0.2
6Nの水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で現像
し、水洗する。走査電子顕微鏡で観察したところ0.2
2マイクロメートルまでの高解像度イメージが形成され
る。
Embodiment 2 FIG. Poly (4-hydroxystyrene) (10 grams), tetrakis-tetramethoxymethyl-3a, 6a-bis- [4- (4-tert-butylphenoxy) phenyl] glycoluril (0.45 grams), tetrakis-methoxymethyl Glycoluril (Powderlink) (0.8 grams), and MDT (1.
20 grams) in 50 ml of PGMEA. The solution is spin-coated on a silicon wafer to a dry thickness of 0.5 micrometers and exposed through a mask to about 20 mJ / cm 2 of 248 nm ultraviolet light. The substrate was then heated at 110 ° C. for 1 minute,
Develop with a 6N aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and wash with water. When observed with a scanning electron microscope, 0.2
High resolution images up to 2 micrometers are formed.

【0035】実施例3.ポリ(ヒドロキシスチレン)
(10グラム)、テトラキス−メトキシメチル−3a−
メチル−6a−ブチルグリコールウリル(1.1グラ
ム)、およびMDT(1.2グラム)を50グラムのP
GMEAに溶解し、0.2ミクロンのフィルタを通して
濾過する。得られた溶液をシリコン・ウエハ上に乾燥厚
み約0.6ミクロンになるようにスピン・コーティング
する。このウエハを95℃に加熱して過剰の溶媒を除去
し、0.5NAのステッパを用いて20mJ/cm 2
248nm紫外光で露光する。露光の後、ウエハを95
℃で1分間加熱し、次いで0.14Nの水酸化テトラメ
チルアンモニウム水溶液で現像する。200nm線の高
解像度イメージが形成される。
Embodiment 3 FIG. Poly (hydroxystyrene)
(10 grams), tetrakis-methoxymethyl-3a-
Methyl-6a-butyl glycoluril (1.1 g
) And MDT (1.2 grams) with 50 grams of P
Dissolve in GMEA and pass through a 0.2 micron filter
Filter. Dry the resulting solution on a silicon wafer
Spin coating to about 0.6 microns
I do. Heat the wafer to 95 ° C to remove excess solvent
And 20 mJ / cm using a 0.5 NA stepper. Twoof
Exposure with 248 nm ultraviolet light. After exposure, 95
C. for 1 minute and then 0.14N
Develop with an aqueous solution of tillammonium. 200nm line height
A resolution image is formed.

【0036】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
In summary, the following is disclosed regarding the configuration of the present invention.

【0037】(1)フェノール樹脂またはポリマーと、
グリコールウリル誘導体と、光酸発生剤とを含むフォト
レジストの未硬化被膜を基板上に設けるステップと、前
記被膜をイメージ通りパターンに紫外線で露光して、そ
れによって前記パターン中に酸触媒を発生させるステッ
プと、前記露光した被膜を90〜130℃で1〜2分間
加熱するステップと、前記フォトレジストを塩基水溶液
中で現像するステップとを含むフォトレジストのパター
ンを形成する方法。 (2)前記紫外線の波長が約250〜約370ナノメー
トルである上記(1)に記載の方法。 (3)前記フェノール樹脂がポリ(4−ヒドロキシスチ
レン)である上記(1)に記載の方法。 (4)前記フェノール樹脂が下記の式1に示すヒドロキ
シスチレンとヒドロキシシクロヘキシルエテンのコポリ
マーであり、式中n>1、0≦X≦1である、上記
(1)に記載の方法。
(1) a phenolic resin or polymer;
Providing an uncured photoresist coating on a substrate comprising a glycoluril derivative and a photoacid generator; exposing the coating to ultraviolet radiation in an image-wise pattern, thereby generating an acid catalyst in the pattern. A method of forming a pattern of a photoresist, comprising the steps of: heating the exposed coating at 90-130 ° C. for 1-2 minutes; and developing the photoresist in an aqueous base solution. (2) The method according to the above (1), wherein the ultraviolet light has a wavelength of about 250 to about 370 nanometers. (3) The method according to the above (1), wherein the phenol resin is poly (4-hydroxystyrene). (4) The method according to the above (1), wherein the phenol resin is a copolymer of hydroxystyrene and hydroxycyclohexylethene represented by the following formula 1, wherein n> 1, and 0 ≦ X ≦ 1.

【化21】 (5)前記フェノール樹脂が下記の式2に示す部分保護
されたポリ(ヒドロキシスチレン)であり、式中xが
0.5〜1.0の数、Rが有機基である、上記(1)に
記載の方法。
Embedded image (5) The above (1), wherein the phenol resin is a partially protected poly (hydroxystyrene) represented by the following formula 2, wherein x is a number of 0.5 to 1.0, and R is an organic group. The method described in.

【化22】 (6)前記フェノール樹脂がフェノール−ホルムアルデ
ヒド(ノボラック)樹脂である上記(1)に記載の方
法。 (7)前記グリコールウリル誘導体が下記の一般式3を
有し、式中R1およびR2が炭素数1〜6個のアルキル、
アルケニル、アルコキシ、アリール、(フェニル、フリ
ル、チエニル)、トリル、キシリル、メシチル、または
nが3〜6であるCn2n+164−などのアルキルア
リール、ハロゲン化アリール、ジフェニルエーテル、お
よびジフェニルスルフィドから成る群から個別に選択す
ることができる、上記(1)に記載の方法。
Embedded image (6) The method according to the above (1), wherein the phenol resin is a phenol-formaldehyde (novolak) resin. (7) the glycoluril derivative has the following general formula 3, wherein R 1 and R 2 are alkyl having 1 to 6 carbons;
Alkenyl, alkoxy, aryl, (phenyl, furyl, thienyl), tolyl, xylyl, mesityl C n H 2n + 1 C 6 H 4 or n is 3-6, - alkyl, such as aryl, halogenated aryl, ether, And the method according to (1) above, which can be individually selected from the group consisting of: and diphenyl sulfide.

【化23】 (8)前記光酸発生剤が第IV族および第VIa族元素のオ
ニウム塩から選択される上記(1)に記載の方法。 (9)前記光酸発生剤がN−ヒドロキシイミドのスルホ
ン酸塩から選択される上記(1)に記載の方法。 (10)前記光酸発生剤が下記の式4の構造のスルホン
酸塩である上記(1)に記載の方法。
Embedded image (8) The method according to (1), wherein the photoacid generator is selected from onium salts of Group IV and Group VIa elements. (9) The method according to (1), wherein the photoacid generator is selected from a sulfonate of N-hydroxyimide. (10) The method according to the above (1), wherein the photoacid generator is a sulfonate having the structure of the following formula 4.

【化24】 (11)フェノール樹脂またはポリマーと、グリコール
ウリル誘導体と、光酸発生剤と、有機塩基とを含む混合
物の被膜を基板上に設けるステップと、前記被膜をイメ
ージ通りパターンに紫外線で露光して、それによって前
記パターン中に酸触媒を発生させるステップと、前記露
光被膜を加熱するステップと、前記フォトレジストを現
像するステップとを含むフォトレジストのパターンを形
成する方法。 (12)前記フェノール樹脂またはポリマー、前記グリ
コールウリル誘導体、前記光酸発生剤、および前記有機
塩基は、前記フェノール樹脂またはポリマー約90〜6
0%、前記グリコールウリル誘導体約5〜20%、前記
光酸発生剤約2〜20%、および有機塩基約0.02〜
0.5%を含む混合物を形成する、上記(11)に記載
の方法。 (13)フェノール樹脂またはポリマーと、グリコール
ウリル誘導体と、光酸発生剤と、有機塩基との混合物を
含む組成物。 (14)前記フェノール樹脂がポリ(4−ヒドロキシス
チレン)である、上記(13)に記載の組成物。 (15)前記フェノール樹脂が下記の式5に示すヒドロ
キシスチレンとヒドロキシシクロヘキシルエテンとのコ
ポリマーであり、式中n>1、0≦X≦1である、上記
(13)に記載の組成物。
Embedded image (11) providing a coating film of a mixture containing a phenolic resin or polymer, a glycoluril derivative, a photoacid generator, and an organic base on a substrate; exposing the coating film to ultraviolet light in an image-wise pattern; Forming an acid catalyst in the pattern, heating the exposed coating, and developing the photoresist. (12) The phenolic resin or polymer, the glycoluril derivative, the photoacid generator, and the organic base are contained in the phenolic resin or polymer in an amount of about 90-6.
0%, the glycoluril derivative about 5-20%, the photoacid generator about 2-20%, and the organic base about 0.02-
The method according to (11) above, wherein a mixture containing 0.5% is formed. (13) A composition comprising a mixture of a phenolic resin or polymer, a glycoluril derivative, a photoacid generator, and an organic base. (14) The composition according to the above (13), wherein the phenol resin is poly (4-hydroxystyrene). (15) The composition according to the above (13), wherein the phenol resin is a copolymer of hydroxystyrene and hydroxycyclohexylethene represented by the following formula 5, wherein n> 1, and 0 ≦ X ≦ 1.

【化25】 (16)前記フェノール樹脂が下記の式6に示す部分保
護されたポリ(ヒドロキシスチレン)であり、式中xが
0.5〜1.0の数、Rが有機基である、上記(13)
に記載の組成物。
Embedded image (16) The above (13), wherein the phenol resin is a partially protected poly (hydroxystyrene) represented by the following formula 6, wherein x is a number of 0.5 to 1.0, and R is an organic group.
A composition according to claim 1.

【化26】 (17)前記フェノール樹脂がフェノール−ホルムアル
デヒド(ノボラック)樹脂である、上記(13)に記載
の組成物。 (18)前記グリコールウリル誘導体が下記の式7の一
般式を有し、式中R1およびR2が炭素数1〜6個のアル
キル、アルケニル、アルコキシ、アリール、(フェニ
ル、フリル、チエニル)、トリル、キシリル、メシチ
ル、またはnが3〜6であるCn2n+164−などの
アルキルアリール、ハロゲン化アリール、ジフェニルエ
ーテル、およびジフェニルスルフィドから成る群から個
別に選択することができる、上記(13)に記載の組成
物。
Embedded image (17) The composition according to the above (13), wherein the phenol resin is a phenol-formaldehyde (novolak) resin. (18) The glycoluril derivative has a general formula of the following formula 7, wherein R 1 and R 2 are alkyl, alkenyl, alkoxy, aryl, (phenyl, furyl, thienyl) having 1 to 6 carbon atoms, can alkyl such as aryl, halogenated aryl, be individually selected from the group consisting of diphenyl ether and diphenyl sulfide, - tolyl, xylyl, mesityl or n is C n H 2n + 1 C 6 H 4 is 3-6, The composition according to the above (13).

【化27】 (19)前記光酸発生剤が第IV族および第VIa族元素の
オニウム塩から選択される上記(13)に記載の組成
物。 (20)前記光酸発生剤がN−ヒドロキシイミドのスル
ホン酸塩から選択される上記(13)に記載の組成物。 (21)前記フェノール樹脂またはポリマー、前記グリ
コールウリル誘導体、前記光酸発生剤、および前記有機
塩基は、前記フェノール樹脂またはポリマー約40〜8
0%、前記グリコールウリル誘導体約5〜25%、前記
光酸発生剤約2.0〜20%、および有機塩基約0.0
1〜0.5%を含む混合物を形成する、上記(14)に
記載の組成物。
Embedded image (19) The composition according to the above (13), wherein the photoacid generator is selected from onium salts of Group IV and Group VIa elements. (20) The composition according to the above (13), wherein the photoacid generator is selected from a sulfonate of N-hydroxyimide. (21) The phenolic resin or polymer, the glycoluril derivative, the photoacid generator, and the organic base are each composed of about 40 to 8 of the phenolic resin or polymer.
0%, about 5 to 25% of the glycoluril derivative, about 2.0 to 20% of the photoacid generator, and about 0.0% of an organic base.
The composition according to (14), which forms a mixture containing 1 to 0.5%.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ロス・ブランスヴォルド アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州ポ ーキープシー クローバー・ヒル・ロード 22 (72)発明者 ジェフリー・ドナルド・ジェローム アメリカ合衆国06062 コネチカット州プ レインビル ヘミングウェイ・ストリート 30 (72)発明者 ローラ・ルイーズ・コスバー アメリカ合衆国10547 ニューヨーク州モ ヘガン・レーク ホートン・ロード 1734 (72)発明者 ナンシー・シー・ラビアンカ アメリカ合衆国06492 コネチカット州イ ェールズビル ハイ・ストリート 45 (72)発明者 ニランジャン・エム・パテル アメリカ合衆国12590 ニューヨーク州ワ ッピンガーズ・フォールズ カーナビー・ ストリート 16エイ (72)発明者 プシュカラ・ラーオ・ヴァラーナシー アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州ポ ーキープシー ミスティー・リッジ・サー クル 24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing the front page (72) Inventor William Ross Brunsvold, United States 12603 Pokekeepsie, Clover Hill Road, New York 22 (72) Inventor Jeffrey Donald Jerome United States 06062 Plainville, Connecticut Hemingway Street 30 (72) Inventor Laura Louise Cosver U.S.A. 10547 Mohegan Lake Houghton Road, New York 1734 (72) Inventor Nancy C. Ravianka United States 06492 Yalesville, Connecticut High Street 45 (72) Inventor Niranjan M Patel United States 12590 Wappingers Falls, New York Navy Street 16 Ai (72) Inventor Pushkara Lao Varanasi 12603 United States of America Pokies New York Misty Ridge Circle 24

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フェノール樹脂またはポリマーと、グリコ
ールウリル誘導体と、光酸発生剤とを含むフォトレジス
トの未硬化被膜を基板上に設けるステップと、 前記被膜をイメージ通りパターンに紫外線で露光して、
それによって前記パターン中に酸触媒を発生させるステ
ップと、 前記露光した被膜を90〜130℃で1〜2分間加熱す
るステップと、 前記フォトレジストを塩基水溶液中で現像するステップ
とを含むフォトレジストのパターンを形成する方法。
Providing an uncured photoresist coating on a substrate comprising a phenolic resin or polymer, a glycoluril derivative, and a photoacid generator; exposing the coating to ultraviolet radiation in an image-wise pattern;
Thereby generating an acid catalyst in the pattern; heating the exposed coating at 90-130 ° C. for 1-2 minutes; and developing the photoresist in an aqueous base solution. How to form a pattern.
【請求項2】前記紫外線の波長が約250〜約370ナ
ノメートルである請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein said ultraviolet light has a wavelength of about 250 to about 370 nanometers.
【請求項3】前記フェノール樹脂がポリ(4−ヒドロキ
シスチレン)である請求項1に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein said phenolic resin is poly (4-hydroxystyrene).
【請求項4】前記フェノール樹脂が下記の式1に示すヒ
ドロキシスチレンとヒドロキシシクロヘキシルエテンの
コポリマーであり、式中n>1、0≦X≦1である、請
求項1に記載の方法。 【化1】
4. The method according to claim 1, wherein said phenolic resin is a copolymer of hydroxystyrene and hydroxycyclohexylethene represented by the following formula 1, wherein n> 1, 0 ≦ X ≦ 1. Embedded image
【請求項5】前記フェノール樹脂が下記の式2に示す部
分保護されたポリ(ヒドロキシスチレン)であり、式中
xが0.5〜1.0の数、Rが有機基である、請求項1
に記載の方法。 【化2】
5. The phenolic resin is a partially protected poly (hydroxystyrene) represented by the following formula 2, wherein x is a number from 0.5 to 1.0, and R is an organic group. 1
The method described in. Embedded image
【請求項6】前記フェノール樹脂がフェノール−ホルム
アルデヒド(ノボラック)樹脂である請求項1に記載の
方法。
6. The method of claim 1, wherein said phenolic resin is a phenol-formaldehyde (novolak) resin.
【請求項7】前記グリコールウリル誘導体が下記の一般
式3を有し、式中R1およびR2が炭素数1〜6個のアル
キル、アルケニル、アルコキシ、アリール、(フェニ
ル、フリル、チエニル)、トリル、キシリル、メシチ
ル、またはnが3〜6であるCn2n+164−などの
アルキルアリール、ハロゲン化アリール、ジフェニルエ
ーテル、およびジフェニルスルフィドから成る群から個
別に選択することができる、請求項1に記載の方法。 【化3】
7. The glycoluril derivative has the following general formula 3, wherein R 1 and R 2 are alkyl, alkenyl, alkoxy, aryl, (phenyl, furyl, thienyl) having 1 to 6 carbon atoms, can alkyl such as aryl, halogenated aryl, be individually selected from the group consisting of diphenyl ether and diphenyl sulfide, - tolyl, xylyl, mesityl or n is C n H 2n + 1 C 6 H 4 is 3-6, The method of claim 1. Embedded image
【請求項8】前記光酸発生剤が第IV族および第VIa族元
素のオニウム塩から選択される請求項1に記載の方法。
8. The method of claim 1 wherein said photoacid generator is selected from onium salts of Group IV and Group VIa elements.
【請求項9】前記光酸発生剤がN−ヒドロキシイミドの
スルホン酸塩から選択される請求項1に記載の方法。
9. The method of claim 1 wherein said photoacid generator is selected from the sulfonates of N-hydroxyimide.
【請求項10】前記光酸発生剤が下記の式4の構造のス
ルホン酸塩である請求項1に記載の方法。 【化4】
10. The method of claim 1, wherein said photoacid generator is a sulfonate having the structure of Formula 4 below. Embedded image
【請求項11】フェノール樹脂またはポリマーと、グリ
コールウリル誘導体と、光酸発生剤と、有機塩基とを含
む混合物の被膜を基板上に設けるステップと、 前記被膜をイメージ通りパターンに紫外線で露光して、
それによって前記パターン中に酸触媒を発生させるステ
ップと、 前記露光被膜を加熱するステップと、 前記フォトレジストを現像するステップとを含むフォト
レジストのパターンを形成する方法。
11. A step of providing a coating of a mixture containing a phenolic resin or a polymer, a glycoluril derivative, a photoacid generator, and an organic base on a substrate; ,
A method for forming a pattern in a photoresist, comprising: generating an acid catalyst in the pattern; heating the exposed coating; and developing the photoresist.
【請求項12】前記フェノール樹脂またはポリマー、前
記グリコールウリル誘導体、前記光酸発生剤、および前
記有機塩基は、前記フェノール樹脂またはポリマー約9
0〜60%、前記グリコールウリル誘導体約5〜20
%、前記光酸発生剤約2〜20%、および有機塩基約
0.02〜0.5%を含む混合物を形成する、請求項1
1に記載の方法。
12. The phenolic resin or polymer, the glycoluril derivative, the photoacid generator, and the organic base may comprise about 9 parts of the phenolic resin or polymer.
0-60%, about 5-20 of the glycoluril derivative
%, About 2-20% of said photoacid generator, and about 0.02-0.5% of an organic base.
2. The method according to 1.
【請求項13】フェノール樹脂またはポリマーと、グリ
コールウリル誘導体と、光酸発生剤と、有機塩基との混
合物を含む組成物。
13. A composition comprising a mixture of a phenolic resin or polymer, a glycoluril derivative, a photoacid generator, and an organic base.
【請求項14】前記フェノール樹脂がポリ(4−ヒドロ
キシスチレン)である、請求項13に記載の組成物。
14. The composition according to claim 13, wherein said phenolic resin is poly (4-hydroxystyrene).
【請求項15】前記フェノール樹脂が下記の式5に示す
ヒドロキシスチレンとヒドロキシシクロヘキシルエテン
とのコポリマーであり、式中n>1、0≦X≦1であ
る、請求項13に記載の組成物。 【化5】
15. The composition according to claim 13, wherein said phenolic resin is a copolymer of hydroxystyrene and hydroxycyclohexylethene represented by the following formula 5, wherein n> 1, 0 ≦ X ≦ 1. Embedded image
【請求項16】前記フェノール樹脂が下記の式6に示す
部分保護されたポリ(ヒドロキシスチレン)であり、式
中xが0.5〜1.0の数、Rが有機基である、請求項
13に記載の組成物。 【化6】
16. The phenolic resin is a partially protected poly (hydroxystyrene) represented by the following formula 6, wherein x is a number from 0.5 to 1.0, and R is an organic group. 14. The composition according to 13. Embedded image
【請求項17】前記フェノール樹脂がフェノール−ホル
ムアルデヒド(ノボラック)樹脂である、請求項13に
記載の組成物。
17. The composition according to claim 13, wherein said phenolic resin is a phenol-formaldehyde (novolak) resin.
【請求項18】前記グリコールウリル誘導体が下記の式
7の一般式を有し、式中R1およびR2が炭素数1〜6個
のアルキル、アルケニル、アルコキシ、アリール、(フ
ェニル、フリル、チエニル)、トリル、キシリル、メシ
チル、またはnが3〜6であるCn2n+164−など
のアルキルアリール、ハロゲン化アリール、ジフェニル
エーテル、およびジフェニルスルフィドから成る群から
個別に選択することができる、請求項13に記載の組成
物。 【化7】
18. The glycoluril derivative has the general formula of the following formula 7, wherein R 1 and R 2 are alkyl, alkenyl, alkoxy, aryl, (phenyl, furyl, thienyl) having 1 to 6 carbon atoms. ), tolyl, xylyl, mesityl or n is 3 to 6 a is C n H 2n + 1 C 6 H 4, - alkylaryl, such as, halogenated aryl, ether and individually be selected from the group consisting of diphenyl sulfide, 14. The composition according to claim 13, which is capable of: Embedded image
【請求項19】前記光酸発生剤が第IV族および第VIa族
元素のオニウム塩から選択される請求項13に記載の組
成物。
19. The composition according to claim 13, wherein said photoacid generator is selected from onium salts of Group IV and Group VIa elements.
【請求項20】前記光酸発生剤がN−ヒドロキシイミド
のスルホン酸塩から選択される請求項13に記載の組成
物。
20. The composition according to claim 13, wherein said photoacid generator is selected from the sulfonates of N-hydroxyimide.
【請求項21】前記フェノール樹脂またはポリマー、前
記グリコールウリル誘導体、前記光酸発生剤、および前
記有機塩基は、前記フェノール樹脂またはポリマー約4
0〜80%、前記グリコールウリル誘導体約5〜25
%、前記光酸発生剤約2.0〜20%、および有機塩基
約0.01〜0.5%を含む混合物を形成する、請求項
14に記載の組成物。
21. The phenolic resin or polymer, the glycoluril derivative, the photoacid generator, and the organic base may comprise about 4 parts of the phenolic resin or polymer.
0 to 80%, about 5 to 25 of the glycoluril derivative
15. The composition of claim 14, wherein the composition forms a mixture comprising about 2.0-20% of the photoacid generator and about 0.01-0.5% of an organic base.
JP10262200A 1997-09-18 1998-09-17 Photoresist composition which can be developed by water base and pattern formation by using the same Pending JPH11176750A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93268697A 1997-09-18 1997-09-18
US08/932686 1997-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11176750A true JPH11176750A (en) 1999-07-02

Family

ID=25462729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10262200A Pending JPH11176750A (en) 1997-09-18 1998-09-17 Photoresist composition which can be developed by water base and pattern formation by using the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH11176750A (en)
KR (1) KR100300146B1 (en)
TW (1) TW419615B (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030063058A (en) * 2002-01-22 2003-07-28 삼성전자주식회사 Negative Photoresist And Method Of Manufacturing Pattern Using The Same
WO2005077995A1 (en) * 2004-02-11 2005-08-25 University Of Massachusetts Lowell Copolymers comprising olefin and protected or unproducted hydroxystyrene units
US7056985B2 (en) 2004-02-11 2006-06-06 University Of Massachusetts Lowell End-capped polymer chains and products thereof
US7417092B2 (en) 2003-06-20 2008-08-26 University Of Massachusetts Lowell End-capped polymer chains and products thereof
US20160282720A1 (en) * 2014-02-05 2016-09-29 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, mask blank provided with actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, photomask, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP2017097338A (en) * 2015-10-31 2017-06-01 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド Coating compositions for use with overcoated photoresist

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030034292A (en) * 2001-10-18 2003-05-09 주식회사 한국케믹스 Chemically amplified positive resist composition
KR100866748B1 (en) * 2007-01-05 2008-11-03 주식회사 하이닉스반도체 Photoresist composition and method for forming pattern
US7749680B2 (en) 2007-01-05 2010-07-06 Hynix Semiconductor Inc. Photoresist composition and method for forming pattern of a semiconductor device

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04367865A (en) * 1991-06-14 1992-12-21 Nippon Zeon Co Ltd Resist composition
JPH0534922A (en) * 1991-07-26 1993-02-12 Nippon Zeon Co Ltd Resist composition
JPH06301200A (en) * 1993-02-26 1994-10-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Negative-tone microlithographic resist composition and formation method of microlithographic relief image
JPH07306531A (en) * 1994-05-11 1995-11-21 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Radiation sensitive resin composition
JPH08292561A (en) * 1995-04-24 1996-11-05 Hitachi Chem Co Ltd Negative type resist composition and production of resist image
JPH09166870A (en) * 1995-12-14 1997-06-24 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Negative radiation-sensitive resin composition
JPH1010734A (en) * 1996-06-25 1998-01-16 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Radiation sensitive resin composition
JPH1069082A (en) * 1996-08-26 1998-03-10 Sumitomo Chem Co Ltd Negative resist composition
JPH1073927A (en) * 1996-07-05 1998-03-17 Mitsubishi Electric Corp Fine pattern forming material, manufacture of semiconductor device using same, and semiconductor device
JPH10207065A (en) * 1997-01-28 1998-08-07 Mitsubishi Chem Corp Photosensitive composition, photosensitive plate for lithographic printing plate and manufacture of this lithographic printing plate
JPH10254135A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Jsr Corp Negative type radiation sensitive resin composition
JPH10282668A (en) * 1997-04-10 1998-10-23 Mitsubishi Chem Corp Radiation sensitive resin material and radiation sensitive coating composition
JPH10339947A (en) * 1996-07-18 1998-12-22 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition
JPH1115158A (en) * 1997-06-19 1999-01-22 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Negative resist composition using electron beams
JPH1184673A (en) * 1997-09-03 1999-03-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Resist laminated body for forming pattern and pattern forming method using same
JPH11125907A (en) * 1997-08-18 1999-05-11 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5646213A (en) * 1996-06-28 1997-07-08 Arco Chemical Technology, L.P. High-solids and powder coatings from hydroxy-functional acrylic resins

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04367865A (en) * 1991-06-14 1992-12-21 Nippon Zeon Co Ltd Resist composition
JPH0534922A (en) * 1991-07-26 1993-02-12 Nippon Zeon Co Ltd Resist composition
JPH06301200A (en) * 1993-02-26 1994-10-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Negative-tone microlithographic resist composition and formation method of microlithographic relief image
JPH07306531A (en) * 1994-05-11 1995-11-21 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Radiation sensitive resin composition
JPH08292561A (en) * 1995-04-24 1996-11-05 Hitachi Chem Co Ltd Negative type resist composition and production of resist image
JPH09166870A (en) * 1995-12-14 1997-06-24 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Negative radiation-sensitive resin composition
JPH1010734A (en) * 1996-06-25 1998-01-16 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Radiation sensitive resin composition
JPH1073927A (en) * 1996-07-05 1998-03-17 Mitsubishi Electric Corp Fine pattern forming material, manufacture of semiconductor device using same, and semiconductor device
JPH10339947A (en) * 1996-07-18 1998-12-22 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition
JPH1069082A (en) * 1996-08-26 1998-03-10 Sumitomo Chem Co Ltd Negative resist composition
JPH10207065A (en) * 1997-01-28 1998-08-07 Mitsubishi Chem Corp Photosensitive composition, photosensitive plate for lithographic printing plate and manufacture of this lithographic printing plate
JPH10254135A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Jsr Corp Negative type radiation sensitive resin composition
JPH10282668A (en) * 1997-04-10 1998-10-23 Mitsubishi Chem Corp Radiation sensitive resin material and radiation sensitive coating composition
JPH1115158A (en) * 1997-06-19 1999-01-22 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Negative resist composition using electron beams
JPH11125907A (en) * 1997-08-18 1999-05-11 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition
JPH1184673A (en) * 1997-09-03 1999-03-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Resist laminated body for forming pattern and pattern forming method using same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030063058A (en) * 2002-01-22 2003-07-28 삼성전자주식회사 Negative Photoresist And Method Of Manufacturing Pattern Using The Same
US7417092B2 (en) 2003-06-20 2008-08-26 University Of Massachusetts Lowell End-capped polymer chains and products thereof
WO2005077995A1 (en) * 2004-02-11 2005-08-25 University Of Massachusetts Lowell Copolymers comprising olefin and protected or unproducted hydroxystyrene units
US7056985B2 (en) 2004-02-11 2006-06-06 University Of Massachusetts Lowell End-capped polymer chains and products thereof
US7226979B2 (en) 2004-02-11 2007-06-05 University Of Massachusetts Lowell Copolymers comprising olefin and protected or unprotected hydroxystyrene units
US7671158B2 (en) 2004-02-11 2010-03-02 University Of Massachusetts Lowell End-capped polymer chains and products thereof
US20160282720A1 (en) * 2014-02-05 2016-09-29 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, mask blank provided with actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, photomask, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
US10120281B2 (en) * 2014-02-05 2018-11-06 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, mask blank provided with actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, photomask, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
EP3106920B1 (en) * 2014-02-05 2019-07-10 Fujifilm Corporation Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, active light sensitive or radiation sensitive film, mask blank provided with active light sensitive or radiation sensitive film, photomask, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP2017097338A (en) * 2015-10-31 2017-06-01 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド Coating compositions for use with overcoated photoresist
JP2019124943A (en) * 2015-10-31 2019-07-25 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド Coating compositions for use with overcoated photoresist

Also Published As

Publication number Publication date
KR100300146B1 (en) 2001-09-22
KR19990029309A (en) 1999-04-26
TW419615B (en) 2001-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3340864B2 (en) Positive chemically amplified resist composition
JP2669584B2 (en) Photoresist composition and photoresist image forming method
JP3317597B2 (en) Positive photosensitive composition
JP2655384B2 (en) Positive resist composition
JP3242475B2 (en) Method for producing radiation-sensitive mixture and relief structure
JPH1097060A (en) Positive photosensitive composition
JPH0728247A (en) Radiation sensitive mixture and manufacture of relief structure using mixture thereof
JP3021180B2 (en) Negative-working radiation-sensitive mixture and radiation-sensitive recording material produced using this mixture
JP2005504329A (en) Thiophene-containing photoacid generator for photolithography
US5340697A (en) Negative type photoresist composition
JP3374380B2 (en) Cross-linkable high-resolution photoresist composition that can be used with a high base aqueous solution developer and method of forming a photoresist pattern using the composition
JPH11176750A (en) Photoresist composition which can be developed by water base and pattern formation by using the same
JPH11265061A (en) Photosensitive anticorrosive dye-containing film and manufacture of same and industrial product containing same
JP3374381B2 (en) Highly sensitive photoresist composition containing soluble film-forming dendrimer and pattern forming method using the same
JP2973585B2 (en) Negative photosensitive composition
JP2935306B2 (en) Acid-decomposable compound and positive-type radiation-sensitive resist composition containing the same
EP0410794A2 (en) Maleimide containing, negative working deep UV photoresist
JP3194645B2 (en) Positive photosensitive composition
JP2676981B2 (en) Photosensitive resin composition
JPH05155942A (en) Radiation-sensitive polymer containing naphthoquinone-2- diazido-4-sulfonyl group and its use in positive recording material
JPH04215662A (en) Radiation sensitive mixture
KR19990063364A (en) The positive photosensitive composition
JPH07271037A (en) Positive ionization-sensitive radioactive resin composition
JPH08152717A (en) Chemically amplified negative resist composition for electron beams
JPH09211865A (en) Positive type photosensitive composition