KR0171665B1 - Positive resist composition - Google Patents

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사또 가즈후미
나까야마 도시마사
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Abstract

방사선, 특히 자외선, 심층자외선, 엑시머레이저빔, X-선, 전자빔에 대한 개선된 화학증폭형 양성레지스트 조성물이 개시된다.Improved chemically amplified positive resist compositions for radiation, in particular ultraviolet light, deep ultraviolet light, excimer laser beams, X-rays, electron beams are disclosed.

이 조성물은 산의 작용에 의해 알카리 수용액에 대한 용해도가 증대되는 수지성분(A) 방사선 조사시 산을 발생하는 화합물(B) 및 유기카르복시산 화합물(C)를 포함하며, 상기 수지성분(A)는 (a)수산기의 약10-60몰%가 하기 일반식 I의 잔기로 치환된 폴리히드록시스티렌; 및The composition comprises a compound (B) and an organic carboxylic acid compound (C) which generate an acid upon irradiation with a resin component (A) which has increased solubility in an aqueous alkali solution due to the action of an acid, wherein the resin component (A) (a) polyhydroxystyrene in which about 10-60 mole% of the hydroxyl groups are substituted with the residue of general formula (I); And

(단 여기서 R1은 수소원자 또는 메틸기이며 R2은 메틸기 또는 에틸기이며 R3는 탄소원자수 1-4인 저급알킬기를 의미한다.Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a methyl group or an ethyl group, and R 3 means a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

(b)수산기의 약 10-60몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치한된 폴리하드록시 스티렌; 으로 구성되는 혼합물이다.(b) polyhydroxy styrene in which about 10-60 mole percent of the hydroxyl groups are motivated by tert-butoxycarbonyloxy groups; It is a mixture consisting of.

이 조성물은 고감도, 고해상도, 고내연성, 초점심도에서의 양호한 폭특성 및 양호한 노출후 저장안정성을 갖고 레지스트 용액으로서 양호한 저장안정성을 가지며, 그것이 적용되는 기질에의 의존성이 없이 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 부여한다.The composition has a high sensitivity, high resolution, high flame resistance, good width characteristics at depth of focus, good post-exposure storage stability, good storage stability as a resist solution, and a resist pattern having a good profile without dependence on the substrate to which it is applied. Grant.

이 조성물은 초-LSI 제조에 있어서 미세패턴 형성에 유익하게 사용할 수 있다.This composition can be advantageously used for micropattern formation in ultra-LSI production.

Description

기판상에 패턴화된 레지스트층 형성 방법Method of forming patterned resist layer on substrate

본 발명은 기판상에 패턴화된 레지스트층 형성 방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 고감도, 고해상도, 고내열성, 초점 깊이의 양호한 폭특성 및 우수한 노출후 안정성을 갖고, 레지스트 용액으로서 양호한 저장안정성을 갖고, 적용되는 기판에 의존함이 없이 기판상에 프로필 형상이 우수한 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 자외선, 원자외선, KrF 레이저와 ArF 레이저등과 같은 엑시머 레이저빔, x-선, 전자빔 등의 방사선에 감응하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a patterned resist layer on a substrate, and more particularly has high sensitivity, high resolution, high heat resistance, good width characteristics of the depth of focus and excellent post-exposure stability, good storage stability as a resist solution, Responsive to radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, excimer laser beams such as KrF lasers and ArF lasers, x-rays, electron beams, etc., which can form resist patterns with excellent profile shapes on the substrates without depending on the substrates applied. It is about a method.

종래 IC, LSI 등의 반도체 소자들은 포토레지스트 조성물을 이용한 포토리소그래피(Photolithography, 사진 석판술), 에칭, 불순물 확산 및 미세라인형성(wiring)을 포함한 일련의 공정들을 여러차례 반복함으로써 제조되었다.Conventional semiconductor devices, such as IC and LSI, have been fabricated by repeating a series of processes including photolithography (photolithography), etching, impurity diffusion and microwiring using a photoresist composition.

즉 포토리소그래피 공정은 실리콘 기판상에 예를들어 스핀코팅과 같은 방법으로 포토레지스트 조성물의 박막을 형성하고, 그 결과물을 반도체 소자 패턴이 그려진 마스크 패턴(mask pattern, 차폐패턴)을 통해 자외선 등의 활성광선에 노출시킨 다음 이를 현상하여 레지스트 패턴을 얻고 그후 보호막으로서의 역할을 하는 그 레지스트 패턴을 표면에 갖는 실리콘 기판을 에칭한다. 상기 포토리소그래피에 사용되는 바람직한 포토레지스트 조성물로서는 서브-미크론(sub-micron)영역(1㎛ 혹은 그 미만)이나 하프-미크론(half-micron) 영역(0.5㎛ 혹은 그 미만)의 해상도가 요구되며, 노출을 위해 g-선(436nm) 및 I-선(365nm)과 같은 자외선을 사용하는 알카리용해성 노볼락 수지 및 퀴논디아지도기를 함유한 화합물을 기본성분으로 하는 양성 포토레지스트 조성물이 알려져 있다.That is, in the photolithography process, a thin film of the photoresist composition is formed on a silicon substrate by, for example, spin coating, and the resultant is activated by ultraviolet rays through a mask pattern on which a semiconductor device pattern is drawn. After exposure to light, it is developed to obtain a resist pattern, which is then etched into the silicon substrate having the resist pattern on its surface serving as a protective film. As a preferred photoresist composition used for the photolithography, a resolution of a sub-micron region (1 µm or less) or a half-micron region (0.5 µm or less) is required. Positive photoresist compositions based on compounds containing alkali-soluble novolac resins and quinonediazido groups using ultraviolet rays such as g-rays (436 nm) and I-rays (365 nm) for exposure are known.

최근에는 반도체소자의 고집적화가 급속히 요구됨에 따라 초-LSI 등의 대량생산에 있어서 쿼터 미크론(quarter micron) 영역(0.25㎛ 혹은 그 미만)의 초미세패턴의 가공정밀도가 필요하게 된다.Recently, as high integration of semiconductor devices is rapidly required, processing precision of ultra-fine patterns of quarter micron region (0.25 m or less) is required for mass production of ultra-LSI and the like.

그러나 기본성분으로서 알카리 용해성 노볼락 수지 및 퀴논디아지도기를 함유한 화합물을 포함하는 종래의 양성 포토레지스트 조성물은 상기한 바와 같은 초미세 패턴 공정을 제공할 수 없는 것이다.However, conventional amphoteric photoresist compositions comprising a compound containing an alkali soluble novolak resin and a quinonediazido group as the base component cannot provide the ultrafine patterning process as described above.

이에 따라 파장이 보다 짧은(200-300nm) 원 자외선(deep-UV rays), KrF 레이저와 ArF 레이저와 같은 엑시머레이저빔, 전자빔 및 X선을 이용하는 레지스트의 개발이 요구되었다.Accordingly, development of resists using shorter wavelengths (200-300 nm) of deep-UV rays, excimer laser beams such as KrF lasers and ArF lasers, electron beams, and X-rays has been required.

오늘날에 있어서는 고해상도를 얻을 수 있으며, 방사선 노출에 의해 생성된 산의 촉매 및 사슬반응을 이용하며, 양자수득율(quantum yield)이 1 이상이며, 높은 감도를 갖는 화학증폭평 레지스트가 주목을 받고 집중적으로 연구되어 왔다.Today high resolution, chemically amplified resists with high sensitivity, using catalysts and chain reactions of acids produced by radiation exposure, quantum yields of one or more, and high sensitivity are attracting attention and intensively. Has been studied.

이같은 화학증폭형 양성 레지스의 일예로서는 폴리히드록시스티렌의 히드록실기를 tert-부톡시카보닐옥시기등으로 치환시켜 유도된 수지성분과 산발생제로서의 오늄염(onium salt)을 포함하는 레지스트가 알려져 있다.(미국특허 제 4,491,628)As an example of such a chemically amplified positive resist, a resist containing a resin component derived by substituting a hydroxyl group of polyhydroxystyrene with a tert-butoxycarbonyloxy group or the like and an onium salt as an acid generator is known. (US Pat. No. 4,491,628).

그러나 상기와 같은 공지의 화학증폭형 양성레지스트는 해상도 및 초점심도에 있어서의 폭특성(width characteristic in focus depth)이 만족스럽지 못할 뿐만 아니라 레지스트로 만들어지는 패턴의 단면프로필 형상에서 패턴의 윗부분이 넓어지게 되는 소위 브리징(bridging)문제를 야기시키기 때문에(이하, 이같은 현상을 양성 레지스트의 '노출후 저장 안정성' 감소라 한다), 실제 사용시 문제가 있는 것이다. 상기 문제점을 보다 상세히 설명하면, 기판상에 코팅된 상기 화학증폭형 양성 레지스트를 노출하고, 잠시 방치한 다음 현상하여 패턴을 형성시켰을 때, 그 패턴은 노출된 레지스트 피막이 방치되는 동안 노출에 의해 발생된 산이 비활성화되어 프로필 형상이 불량하게 되는 것이다. 상기와 같은 브리징이 발생하면 요구되는 미세라인 형성 패턴을 얻을 수가 없으며 이는 반도체 소자의 제조에 있어서 심각한 문제인 것이다.However, the known chemically amplified positive resists are not satisfied with the width characteristic in focus depth in resolution and depth of focus, and the upper part of the pattern becomes wider in the cross-sectional profile shape of the pattern made of resist. Since this causes so-called bridging problems (hereinafter, this phenomenon is referred to as 'decrease in storage stability' of the positive resist, there is a problem in actual use. To describe the problem in more detail, when the chemically amplified positive resist coated on a substrate is exposed, left for a while and then developed to form a pattern, the pattern is generated by exposure while the exposed resist film is left unattended. The acid is deactivated, resulting in poor profile shape. When such bridging occurs, the required fine line formation pattern cannot be obtained, which is a serious problem in manufacturing a semiconductor device.

이같은 노출후 저장안정성 문제를 개선시킬 목적으로 레지스트 층상에 상부 코팅층을 제공함으로써 노출에 의해 발생된 산의 비활성화를 방지하고자 하는 방법이 제안된 바 있었다.In order to improve such storage stability problems after exposure, a method has been proposed to prevent the deactivation of acid generated by exposure by providing a top coating layer on the resist layer.

그러나 이 방법에 의하면 공정단계가 증가할 뿐만 아니라 이로 인해 생산량이 감소하고 이는 생산원가의 상승으로 이어지는 문제점을 갖고 있는 것이다. 이런 이유로, 이 방법은 적절하지 않다. 따라서 상부 코팅층을 제공하지 않고도 노출후 저장안정성이 우수한 레지스트를 개발할 것이 강력히 요구되었다.However, this method not only increases the process steps but also reduces the output, which leads to an increase in production costs. For this reason, this method is not appropriate. Therefore, there is a strong demand for developing a resist having excellent storage stability after exposure without providing a top coating layer.

상기한 바와 같은 화학증폭형 양성레지스트가 갖는 문제점은 이들의 특성이 이들이 적용되는 기판에 대하여 의존성이 있으며, 이들중 몇몇은 실리콘 질화물(SiN), 붕소-인-실리케이트 글라스(BPSG)등과 같은 절연막으로 코팅된 기판이나 티타늄 질화물(TiN)로 코팅된 기판상에 적용시 레지스트 패턴의 프로필이 기판 아래로 팽창하는 경우가 있는 것이다(이하, 이같은 문제점은 '기판의존성' 이라 한다). 노출에 의해 발생된 산은 피막형성단계에서 기판 주위에 남아 있는 아민의 작용에 의해 비활성화되며, 이로인해 프로필 형상이 기판의 하부로 팽창한 레지스트 패턴을 형성하게 하는 것으로 추정된다.The problem with chemically-amplified positive resists as described above is that their properties depend on the substrate to which they are applied, and some of them have insulating films such as silicon nitride (SiN), boron-in-silicate glass (BPSG), etc. When applied on a coated substrate or a substrate coated with titanium nitride (TiN), there is a case where the profile of the resist pattern expands below the substrate (hereinafter, such a problem is referred to as 'substrate dependency'). The acid generated by the exposure is inactivated by the action of amines remaining around the substrate in the film forming step, which is believed to cause the profile shape to form a resist pattern that has expanded to the bottom of the substrate.

더우기 이같은 레지스트를 알루미늄-실리콘-구리(Al-Si-Cu)합금피막 및 텅스텐(W)피막과 같은 금속피막으로 코팅된 기판위에 코팅하는 경우에는 형성된 레지스트 피막이 정재파(standing wave, 定在波)의 영향을 받아 레지스트 패턴의 단면 프로필이 파형을 이루게 된다.Furthermore, when such a resist is coated on a substrate coated with a metal film such as an aluminum-silicon-copper (Al-Si-Cu) film and a tungsten (W) film, the formed resist film is formed of standing waves. Under influence, the cross-sectional profile of the resist pattern is corrugated.

이같은 기판의존성 및 정재파에 의한 영향문제를 해결하기 위하여, 기판과 레지스트 층 사이에 반사방지 코팅층(anti-reflection coating layer)을 제공하는 방법이 제안된 바 있다.In order to solve such a problem of substrate dependence and standing waves, a method of providing an anti-reflection coating layer between the substrate and the resist layer has been proposed.

그러나 이 방법 역시 공정단계가 증대되어 생산량이 감소될 뿐만 아니라 생산단가가 높아지는 문제가 있는 것이다. 이런 이유로, 이 방법 또한 적절하지 않다. 따라서 반사방지피막층을 제공하지 않고, 적용되는 기판의 의존성이 없을 뿐만 아니라 정상파의 영향도 받지 않은 우수한 프로필을 갖는 패턴을 줄 수 있는 방법이 필요한 것이다.However, this method also has a problem that not only the output decreases due to the increase of the process step but also the production cost increases. For this reason, this method is also not appropriate. Therefore, there is a need for a method capable of providing a pattern having an excellent profile without providing an antireflection coating layer and having no dependence of a substrate to be applied and not affected by standing waves.

상기한 바와 같은문제점 이외에도 종래의 레지스트 조성물은 또다른 문제점을가지고 있다. 즉 상기 레지스트 조성물은 용액으로 제조시, 그 용액을 저장하는 동안 용액이 고체 물질을 발생하는 불량한 저장안정성 문제가 있는 것이다. 이에 따라 저장안정성이 양호하며 저장 도중 어떠한 고체 물질도 발생시키지 않는 레지스트 용액을 제공할 수 있는 레지스트 조성물이 또한 필요한 것이다.In addition to the problems described above, the conventional resist composition has another problem. That is, when the resist composition is prepared as a solution, there is a poor storage stability problem in which the solution generates a solid material while the solution is stored. There is also a need for a resist composition that can provide a resist solution that has good storage stability and does not generate any solid material during storage.

본 발명자들은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 기판상에 패턴화된 레지스트층 형성 방법을 개발하고자 오랜 연구를 한 결과, 산의 작용에 의해 알카리 수용액에 대한 용해도가 증대된 수지성분으로서 히드록실기가 각각 2가지 다른 종류의 치환체로 어느 정도로 치환된 2가지 다른 폴리히드록시스티렌, 과 나아가 유기카복실산을 사용함으로써, 고감도, 고해상도, 고내열성, 초점심도에서의 양호한 폭특성 및 양호한 노출후 저장안정성을 갖고, 레지스트 용액으로 제조시에 저장안정성이 뛰어나며, 적용되는 기판에의 의존성이 없이 기판상에 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 제공하는 자외선, 원자외선, 엑시머 레이저빔(KrF 레이저, ArF 레이저등), X-선, 전자빔등과 같은 방사선에 감응하는 방법을 발견하였다. 이 같은 발견을 기초로 하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이에 본 발명의 목적은, 방사선, 특히 원자외선(deep-UV rays) 및 엑시머 레이저빔(KrF 레이저, ArF 레이저 등)을 잘 투과하고, 고감도, 고해상도로 내열성이 높으며, 초점심도에서의 폭특성이 우수할 뿐만 아니라 노출후 저장안정성이 양호하고 나아가 레지스트 용액으로 제조시 저장안정성이 우수하고, 적용되는 기판에 의존하지 않고 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.The present inventors have long researched to develop a method of forming a patterned resist layer on a substrate that can solve the above-mentioned problems. As a result, the present invention is a resin component having an increased solubility in aqueous alkali solution due to the action of acid. By using two different polyhydroxystyrenes each substituted to some extent with two different kinds of substituents, and also an organic carboxylic acid, high sensitivity, high resolution, high heat resistance, good width characteristics at depth of focus and good post-exposure storage Ultraviolet, far-ultraviolet and excimer laser beams (KrF laser, ArF laser, etc.), which have stability, have excellent storage stability when produced as a resist solution, and provide a resist pattern having a good profile on the substrate without depending on the applied substrate. And X-rays, electron beams and other radiation-sensitive methods have been found. Based on these findings, the present invention has been completed. Accordingly, an object of the present invention is to transmit radiation, especially deep-UV rays and excimer laser beams (KrF laser, ArF laser, etc.), and have high heat resistance with high sensitivity and high resolution, and have a width characteristic at a depth of focus. In addition, the present invention provides a method capable of forming a resist pattern having a good profile which is not only excellent but also has good storage stability after exposure and excellent storage stability when manufactured with a resist solution and does not depend on a substrate to be applied.

본 말명에 의한 방법은 고감도, 쿼터 미크론 혹은 그 이하 영역에서의 고해상도, 고내열성, 초점심도에서의 양호한 폭특성 및 양호한 노출후 안정성을 갖는다. 또한 본발명의 방법에 의하면 적용되는 기판에의 의존성이 없이 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.The method according to the present invention has high sensitivity, high resolution in the quarter micron or lower region, high heat resistance, good width characteristics at depth of focus and good post exposure stability. In addition, according to the method of the present invention, it is possible to form a resist pattern having a good profile without depending on the substrate to be applied.

따라서 본 발명의 방법은 쿼터 미크론 영역에서의 해상도가 요구되는 반도체 소자의 제조 공정에 만족스러운 것이다.Therefore, the method of the present invention is satisfactory for the manufacturing process of a semiconductor device which requires a resolution in the quarter micron region.

또한 본 발명은 히드록실기를 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환시킨 수지성분과 산 발생제를 포함하여 구성되는 종래의 방법과 비교해 볼 때 보다 우수한 레지스트 특성을 갖는 것이다.In addition, the present invention has better resist characteristics as compared with the conventional method comprising a resin component in which a hydroxyl group is substituted with a tert-butoxycarbonyloxy group and an acid generator.

따라서 본 발명은 소자의 제조단계를 증대시키는 상부 코팅층이나 반사방지코팅층을 사용하지 않고도 단일층으로 조성물을 기판상에 코팅할 수 있어 반도체 소자의 제조원가를 절감시킬 수 있는 것이다.Therefore, the present invention can reduce the manufacturing cost of the semiconductor device by coating the composition on the substrate in a single layer without using the top coating layer or the anti-reflective coating layer to increase the manufacturing step of the device.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명에 의한 방법은The method according to the invention

(i) 산의 작용에 의해 알카리 수용액에 대한 용해도가 증대하는 수지성분(a) 방사선 조사시 산을 발생하는 화합물(b) 및 유기카복실산 화합물(c), 을 포함하고 상기 수지성분(a)는(i) a resin component (a) having an increased solubility in an aqueous alkali solution due to the action of an acid; a compound (b) and an organic carboxylic acid compound (c) which generate an acid upon irradiation, wherein the resin component (a)

(a) 히드록실기의 10-60몰%가 하기 일반식 (I)의 잔기로 치환된 폴리히드록시스티렌,(a) polyhydroxystyrene in which 10-60 mol% of the hydroxyl groups are substituted with the residues of the general formula (I)

(단, 여기서 R1은 수소원자 또는 메틸기이며, R3는 탄소원자수가 1-4개인 저급알킬기이다 ; 및 (b) 히드록실기의 10-60몰 %가 tert-부톡시카보닐옥실기로 치환된 폴리히드록시스티렌;을 혼합하여 이루어지는 양성 레지스트 조성물로 기판 표면을 코팅시키는 단계;(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is a lower alkyl group having 1-4 carbon atoms; and (b) 10-60 mole% of the hydroxyl group is substituted with tert-butoxycarbonyloxyl group Coating the surface of the substrate with a positive resist composition formed by mixing polyhydroxystyrene;

(ii) 상기 레지스트층을 활성광선에 선택적으로 노출시키는 단계;(ii) selectively exposing the resist layer to actinic light;

(iii) 상기 노출된 레지스트층을 가열하는 단계; 및(iii) heating the exposed resist layer; And

(iv) 결과물인 레지스트층을 전개 용액을 이용하여 원하는 패턴을 형성하도록 전개시키는 단계;로 이루어진다.(iv) developing the resultant resist layer to form a desired pattern using a developing solution.

상기한 바와같이, 본 발명의 양성레지스트 조성물은 성분(a) 및(b)의 혼합물로된 성분(a) 뿐만 아니라 유기카복실산 화합물을 포함한다.As mentioned above, the positive resist composition of the present invention comprises not only component (a) as a mixture of components (a) and (b) but also an organic carboxylic acid compound.

따라서 본 발명의 조성물은 성분(A)로써 히드록실기가 일반식(I)의 알콕시알콕시기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌이나, 히드록실기가 tert-부톡시카보닐옥시기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌을 단일 성분으로서 함유하는 레지스트 조성물에서 야기될 수 있는 레지스트 패턴의 내열성이나 해상도 저하는 결코 일어나지 않는 것이다.Accordingly, the composition of the present invention is a polyhydroxystyrene in which a hydroxyl group is partially substituted with an alkoxyalkoxy group of the general formula (I) as component (A), or a polyhydride in which a hydroxyl group is partially substituted with a tert-butoxycarbonyloxy group. The heat resistance or resolution degradation of the resist pattern, which can be caused in the resist composition containing oxystyrene as a single component, never occurs.

더우기 본 발명의 조성물은 고감도, 고해상도, 고내열성, 초점심도에서의 양호한 폭특성 및 양호한 노출후 저장안정성을 갖고, 레지스트 용액으로 제조시 저장안정성이 좋으며, 적용되는 기판에의 의존성이 없이 기판에 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 제공하는 것이다.Furthermore, the composition of the present invention has high sensitivity, high resolution, high heat resistance, good width characteristic at depth of focus and good post-exposure storage stability, good storage stability when prepared as a resist solution, and good for substrate without dependence on the applied substrate. It is to provide a resist pattern having a profile.

수지성분인 혼합물(A)에서, 성분(a)는 30-90중량%이며, 성분(b)는 10-70중량%범위이다. 바람직하게는 성분(a)는 50-80중량%이고, 성분(b)는 20-50중량%범위로 포함되는 것이 좋다.In the mixture (A) which is a resin component, component (a) is 30-90% by weight, and component (b) is in the range of 10-70% by weight. Preferably component (a) is 50-80% by weight, component (b) is preferably included in the range of 20-50% by weight.

성분(a)에서 일반식(I)로 나타내는 잔기의 특정예로서는, 1-메톡시에톡시기, 1-에톡시에톡시기, 1-n-프로폭시-에톡시기, 1-이소-프로폭시에톡시기, 1-n-부톡시에톡시기, 1-이소-프로폭시에톡시기, 1-n-부톡시에톡시기, 아이소-부톡시에톡시기, 1-(1,1-디메틸에톡시)-1-메틸에톡시기, 1-메톡시-1-메틸에톡시기, 1-에톡시-1-메틸-에톡시기, 1-n-프로폭시-1-메틸에톡시기, 1-이소부톡시-1-메틸에톡시기, 1-메톡시-n-프로폭시기, 및 1-에톡시-n-프로폭시기를 들 수 있다.Specific examples of the residue represented by the general formula (I) in the component (a) include 1-methoxyethoxy group, 1-ethoxyethoxy group, 1-n-propoxy-ethoxy group and 1-iso-propoxy To oxy group, 1-n-butoxyethoxy group, 1-iso-propoxyethoxy group, 1-n-butoxyethoxy group, iso-butoxyethoxy group, 1- (1,1-dimethyl Methoxy) -1-methylethoxy group, 1-methoxy-1-methylethoxy group, 1-ethoxy-1-methyl-ethoxy group, 1-n-propoxy-1-methylethoxy group, 1- Isobutoxy-1-methylethoxy group, 1-methoxy-n-propoxy group, and 1-ethoxy-n-propoxy group.

이들중 1-에톡시에톡시기 및 1-메톡시-n-프로폭시기가 조성물의 감도 및 해상도가 잘 조화되고 개선된다는 점에서 특히 바람직하다.Among them, 1-ethoxyethoxy group and 1-methoxy-n-propoxy group are particularly preferable in that the sensitivity and resolution of the composition are well matched and improved.

본 발명의 방법에 의하면, 양성 레지스트 조성물이 산 발생제로 부터 생성되는 산이 tert-부톡시카보닐옥시기 및 식(I)의 잔기를 일부 분해시킴으로써, 피막의 노출부위상에서 알카리수용액에 대한 수지성분(A)의 용해도와 피막의 노출되지 않은 부위상에서의 용해방지력이 잘 균형을 이루게 되고 그 결과 고감도, 고해상도 및 고내열성 뿐만 아니라 초점심도에서의 폭특성이 개선되는 것이다.According to the method of the present invention, the resin component with respect to the alkaline aqueous solution on the exposed part of the film is obtained by decomposing the tert-butoxycarbonyloxy group and the residue of the formula (I) in which the acid produced from the acid generator is produced from the acid generator. ) Solubility and dissolution prevention ability on the unexposed areas of the film are well balanced, resulting in improved sensitivity, high resolution and high heat resistance as well as width characteristics at depth of focus.

상기 성분(a)는 예를들어 치환되지 않은 폴리히드록시스티렌과 1-클로로-1-에톡시-에탄 혹은 1-클로로-1-메톡시 프로판 등의 공지의 치환반응에 의해, 수산기가 상기식(I)의 잔기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌이다.In the component (a), for example, a hydroxyl group is substituted by a known substitution reaction such as unsubstituted polyhydroxystyrene and 1-chloro-1-ethoxy-ethane or 1-chloro-1-methoxy propane. Polyhydroxystyrene partially substituted with the residue of (I).

여기서 히드록실기의 잔기로의 치환도는 약 10-60몰%, 바람직하게는 20-50몰%이다. 상기 치환도가 10몰%미만인 경우, 수지성분을 함유한 양성 레지스트 조성물이 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 제공할 수 없다. 반면 60몰%를 넘는 경우는 조성물의 감도가 저하되게 된다. 따라서 치환도는 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다. 조성물의 실제 사용에 있어서, 치환도는 20-50몰%인 것이 바람직하다. 상기 성분(b)는 예를들어 치환되지 않은 폴리히드록시스티렌과 디-tert-부틸디카보네이트 등의 공지의 치환반응에 의해, 히드록실기가 tert-부톡시카보닐옥시기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌이다. 여기서 히드록실기를 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환시킨 치환도는 10-60몰%, 바람직하게는 20-50몰%이다.The degree of substitution of the hydroxyl groups with residues here is about 10-60 mole%, preferably 20-50 mole%. When the substitution degree is less than 10 mol%, the positive resist composition containing the resin component cannot provide a resist pattern having a good profile. On the other hand, if it exceeds 60 mol%, the sensitivity of the composition is lowered. Therefore, it is preferable that substitution degree does not deviate from the said range. In actual use of the composition, the degree of substitution is preferably 20-50 mol%. The component (b) is a polyhydride in which a hydroxyl group is partially substituted with a tert-butoxycarbonyloxy group by, for example, a known substitution reaction such as unsubstituted polyhydroxystyrene and di-tert-butyldicarbonate. Roxystyrene. The degree of substitution in which the hydroxyl group is substituted with tert-butoxycarbonyloxy group is 10-60 mol%, preferably 20-50 mol%.

상기 치환도가 10몰%미만인 경우는 수지성분을 함유한 양성 레지스트 조성물은 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 부여하지 않는다. 반면 60몰%를 넘게 되면 조성물의 감도가 저하되게 된다. 따라서 상기 범위내를 벗어나지 않는 것이 좋다. 조성물의 실제 사용에 있어서, 치환도는 20-40몰%인 것이 바람직하다.When the substitution degree is less than 10 mol%, the positive resist composition containing the resin component does not give a resist pattern having a good profile. On the other hand, if it exceeds 60 mol%, the sensitivity of the composition is lowered. Therefore, it is better not to deviate from the said range. In actual use of the composition, the degree of substitution is preferably 20-40 mol%.

상기 각 수지성분의 중량 평균 분자량은 겔 침투 크로마토그래피(GPC)로 측정시 폴리스티렌 기준으로 약 3,000-30,000 범위, 바람직하게는 8,000-22,000 범위이다. 중량 평균 분자량이 상기 범위보다 적은 경우 수지 함유 조성물의 코팅성이 불량하다. 반면 상기 범위를 넘는 경우는 알칼리 수용액내 수지의 용해성이 저하된다.The weight average molecular weight of each resin component is in the range of about 3,000-30,000, preferably 8,000-22,000, based on polystyrene as measured by gel permeation chromatography (GPC). When the weight average molecular weight is less than the above range, the coatability of the resin-containing composition is poor. On the other hand, when it exceeds the said range, the solubility of resin in aqueous alkali solution falls.

또한 본 발명의 수지성분은 중량평균분자량과 수평균분자량의 비인 분자량 분포(Mw/Mn)가 3-5이다.In addition, the resin component of the present invention has a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 3-5, which is the ratio between the weight average molecular weight and the number average molecular weight.

상기 수지성분(a)는 히드록실기가 식(I)의 알콕시알콕시기와 tert-부톡시카보닐옥시기로 각각 치환된 2가지 종류의 폴리히드록시스티렌을 포함하는 혼합물이나, 상기 언급된 수지성분에 특히 한정되는 것은 아니며, 히드록실기가 테트라하이드로피라닐옥시기, 테트라하이드로퓨라닐옥시기, 트리메틸실일옥시기 등과 같은 공지의 산-방출가능한 치환체로 각각 치환된 2종류이상의 폴리히드록시스티렌을 포함하는 혼합물일 수 있다.The resin component (a) is a mixture containing two kinds of polyhydroxystyrene in which the hydroxyl group is substituted with the alkoxyalkoxy group of the formula (I) and the tert-butoxycarbonyloxy group, respectively, It is not specifically limited, A mixture in which a hydroxyl group contains two or more types of polyhydroxystyrene each substituted by well-known acid-releasing substituents, such as a tetrahydropyranyloxy group, a tetrahydrofuranyloxy group, a trimethylsilyloxy group, etc. Can be.

본 발명의 조성물에 사용하는 산발생제로는 종래부터 산 발생제로써 알려진 것을 사용할 수가 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 구체적인 예를 들면 (i) 비스(p-톨루엔술포닐)디아조메탄, 메틸술포닐-p-톨루엔술포닐디아조메탄, 1-시클로헥실술포닐-1-(1,1-디메틸에틸술포닐)디아조메탄, 비스(1,1-디메틸에틸술포닐) 디아조메탄, 비스(1-메틸에틸술포닐)디아조메탄, 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄, 비스(2,4-디메틸페닐술포닐)디아조메탄, 비스(4-에틸페닐술포닐)디아조메탄, 비스(3-메틸페닐술포닐)디아조메탄, 비스(4-클로로페닐술포닐)디아조메탄, 비스(4-플루오로페닐술포닐)디아조메탄, 비스(4-메톡시페닐술포닐)디아조메탄 및 비스(4-tert-부틸페닐술포닐)디아조메탄, 과 같은 비스술포닐 디아조메탄류;The acid generator used in the composition of the present invention can be used conventionally known as an acid generator, but is not limited thereto. Specific examples include (i) bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1- (1,1-dimethylethylsulfonyl ) Diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (1-methylethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4- Dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-ethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (3-methylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (4 Bissulfonyl diazomethanes such as -fluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-methoxyphenylsulfonyl) diazomethane and bis (4-tert-butylphenylsulfonyl) diazomethane;

(ii) 2-메틸-2-(p-톨루엔술포닐)프로피오페논, 2-(시클로헥실카보닐)2-(p-톨루엔술포닐)프로판, 2-메탄술포닐-2-메틸-(4-메틸티오)피로피오페논 및 2,4-디메틸-2-(p-톨루엔술포닐)펜탄-3-온과 같은 술포닐카보닐 알칸류;(ii) 2-methyl-2- (p-toluenesulfonyl) propiophenone, 2- (cyclohexylcarbonyl) 2- (p-toluenesulfonyl) propane, 2-methanesulfonyl-2-methyl- ( Sulfonylcarbonyl alkanes such as 4-methylthio) pyopiophenone and 2,4-dimethyl-2- (p-toluenesulfonyl) pentan-3-one;

(iii) 1-p-톨루엔술포닐-1-시클로헥실카보닐디아조메탄, 1-디아조-1-메틸술포닐-4-페닐-2-부타논, 1-시클로헥실술포닐-1-시클로헥실-카보닐디아조메탄, 1-디아조-1-시클로헥실술포닐-3,3-디메틸-2-부타논, 1-디아조-1-(1,1-디메틸에틸술포닐)-3,3-디메틸-2-부타논, 1-아세틸-1-(1-메틸에틸술포닐)디아조메탄, 1-디아조-1-(p-톨루엔술포닐)-3,3-디메틸-2-부타논, 1-디아조-1-벤젠술포닐-3, 3-디메틸-2-부타논, 1-디아조-1-(p-톨루엔술포닐)-3-메틸-2-부타논, 2-디아조-2-(p-톨루엔술포닐)시클로헥실아세테이트, 2-디아조-2-(벤젠술포닐)tert-부틸 아세테이트, 2-디아조-2-메탄 술포닐 이소프로필 아세테이트, 2-디아조-2-벤젠술포닐 시클로헥실 아세테이트, 및 2-디아조-2-(p-톨루엔술포닐)tert-부틸 아세테이트와 같은 술포닐카보닐디아조메탄류;(iii) 1-p-toluenesulfonyl-1-cyclohexylcarbonyldiazomethane, 1-diazo-1-methylsulfonyl-4-phenyl-2-butanone, 1-cyclohexylsulfonyl-1- Cyclohexyl-carbonyldiazomethane, 1-diazo-1-cyclohexylsulfonyl-3,3-dimethyl-2-butanone, 1-diazo-1- (1,1-dimethylethylsulfonyl)- 3,3-dimethyl-2-butanone, 1-acetyl-1- (1-methylethylsulfonyl) diazomethane, 1-diazo-1- (p-toluenesulfonyl) -3,3-dimethyl- 2-butanone, 1-diazo-1-benzenesulfonyl-3, 3-dimethyl-2-butanone, 1-diazo-1- (p-toluenesulfonyl) -3-methyl-2-butanone , 2-diazo-2- (p-toluenesulfonyl) cyclohexyl acetate, 2-diazo-2- (benzenesulfonyl) tert-butyl acetate, 2-diazo-2-methane sulfonyl isopropyl acetate, Sulfonylcarbonyldiazomethanes such as 2-diazo-2-benzenesulfonyl cyclohexyl acetate, and 2-diazo-2- (p-toluenesulfonyl) tert-butyl acetate;

(iv) 2-니트로벤질-p-톨루엔술포네이트, 2,6-디니트로벤질-p-톨루엔술포네이트 및 2,4-디니트로벤질-p-트리플루오르-메틸벤젠술포네이트와 같은 니트로벤질 유도체; 및(iv) nitrobenzyl derivatives such as 2-nitrobenzyl-p-toluenesulfonate, 2,6-dinitrobenzyl-p-toluenesulfonate and 2,4-dinitrobenzyl-p-trifluoro-methylbenzenesulfonate ; And

(v) 피로갈산의 메탄 술포네이트 에스테르(피로갈롤 트리메실레이트), 피로갈산의 벤젠 술포네이트 에스테르, 피로갈산의 p-톨루엔 술포네이트 에스테르, 피로갈산의 p-메톡시벤젠술포네이트 에스테르, 피로갈산의 메시티렌 술포네이트 에스테르, 피로갈산의 벤젠술포네이트 에스테르, 알킬갈산 메탄술포네이트 에스테르, 알킬갈산 벤젠술포네이트 에스테르, 알킬갈산 p-톨루엔술포네이트 에스테르, 알킬갈산 p-메톡시벤젠술포네이트 에스테르, 알킬갈산 메시티렌 술포네이트 에스테르 및 알킬갈산 벤질 술포네이트 에스테르, 와 은 폴리히드록시 화합물과 지방족이나 방향족 술폰산의 에스테르류; 등을 들 수 있다.(v) methane sulfonate esters of pyrogalic acid (pyrogallol trimesylate), benzene sulfonate esters of pyrogalic acid, p-toluene sulfonate esters of pyrogalic acid, p-methoxybenzenesulfonate esters of pyrogalic acid, pyrogalic acid Mesitylene sulfonate ester, pyrogalic acid benzenesulfonate ester, alkyl gallic acid methanesulfonate ester, alkyl gallic acid benzenesulfonate ester, alkyl gallic acid p-toluenesulfonate ester, alkyl gallic acid p-methoxybenzenesulfonate ester, Alkyl gallic acid mesitylene sulfonate esters and alkyl gallic acid benzyl sulfonate esters, and esters of silver polyhydroxy compounds with aliphatic or aromatic sulfonic acids; Etc. can be mentioned.

상기 알킬갈산에서의 알킬기는 탄소수가 1-15개인 알킬기, 특히 옥틸기나 라우릴기인 것이 바람직하다.The alkyl group in the alkyl gallic acid is preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, particularly an octyl group or a lauryl group.

또한 (VI) 성분으로는 하기 일반식(II) 및 (III)으로 나타낸 오늄염계 산발생제, 및 (VII)성분으로는 하기식(IV)의 벤조인 토실레이트계 산발생제를 사용할 수 있다.As the component (VI), an onium salt acid generator represented by the following general formulas (II) and (III), and a benzoin tosylate acid generator represented by the following formula (IV) can be used as the component (VII). .

(단, 상기 식에서 R4, R5, 및 R6는 아릴기, 혹은 치환기를 갖는 아릴기이며, 같거나 다를 수 있으며; X-는 AsF6 -, SbF6 -, PF6 -, BF4 -혹은 CF3SO3 -중 일종이다.)(Wherein R 4 , R 5 , and R 6 are an aryl group or an aryl group having a substituent and may be the same or different; X is AsF 6 , SbF 6 , PF 6 , BF 4 or CF 3 SO 3 - is of one kinds).

(단, 상기 식에서 R7및 R8은 아릴기, 혹은 치환기를 갖는 아릴기이며, 같거나 다를 수 있으며; R9및 R10은 수소원자, 저급알킬기, 히드록시기, 혹은 아릴기이며, 같거나 다를 수 있으며; n은 0또는 1이다.)(Wherein R 7 and R 8 are an aryl group or an aryl group having a substituent and may be the same or different; R 9 and R 10 are a hydrogen atom, a lower alkyl group, a hydroxy group, or an aryl group, and are the same or different) N is 0 or 1).

상기 일반식 (II) 및 (III)으로 나타내어지는 구체적인 오늄염(onium salts)으로는 다음 화합물을 들 수 있다;Specific onium salts represented by the general formulas (II) and (III) include the following compounds;

디페닐요오드늄 테트라플루오르보레이트Diphenyliodinium tetrafluoroborate

디페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트Diphenyl iodonium hexafluorophosphate

디페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트Diphenyl iodonium hexafluoroantimonate

디페닐요오도늄 트리플루오로메탄 술포네이트Diphenyliodonium trifluoromethane sulfonate

(4-메톡시페닐)페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트(4-methoxyphenyl) phenyl iodonium hexafluoroantimonate

(4-메톡시페닐)페닐요오도늄 트리플루오로메탄 술포네이트(4-methoxyphenyl) phenyliodonium trifluoromethane sulfonate

비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄 헥사플루오로포스페이트Bis (p-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate

비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄 헥사플루오로안티모네이트Bis (p-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate

비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄 트리플루오로메탄 술포네이트Bis (p-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethane sulfonate

비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄 테트라플루오로보레이트Bis (p-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate

트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트Triphenylsulfonium hexafluorophosphate

트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트Triphenylsulfonium hexafluoroantimonate

트리페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트Triphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate

(4-메톡시페닐)디페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트(4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium hexafluoroantimonate

(4-메톡시페닐)디페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트(4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate

(4-메틸페닐)디페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트(4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate

비스(4-메틸페닐)페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트Bis (4-methylphenyl) phenylsulfonium trifluoromethane sulfonate

트리스(4-메틸페닐)술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트Tris (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethane sulfonate

(2,4,6-트리메틸페닐)디페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트(2,4,6-trimethylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate

(4-tert-부틸페닐)디페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트(4-tert-butylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate

디페닐[4-(페닐티오)페닐]술포늄 헥사플루오로포스페이트Diphenyl [4- (phenylthio) phenyl] sulfonium hexafluorophosphate

디페닐[4-페닐티오)페닐]술포늄 헥사플루오로안티모네이트.Diphenyl [4-phenylthio) phenyl] sulfonium hexafluoroantimonate.

상기 오늄염중에서, 음이온을 형성하는 트리플루오로메탄 술포네이트가 오늄염이 반도체 소자 제조공정동안 확산제로 사용되는 인, 붕소, 안티몬 등의 원자를 함유하지 않는다는 점에서 바람직하다.Among the onium salts, trifluoromethane sulfonates which form anions are preferable in that the onium salts do not contain atoms such as phosphorus, boron, antimony and the like, which are used as the diffusion agent during the semiconductor device manufacturing process.

(vii) 벤조인 토실레이트계 산발생제의 구체적인 예로서는 다음 화합물을 들 수 있다;(vii) Specific examples of the benzoin tosylate acid generator include the following compounds;

상기 산 발생제의 1종이 사용되어도 좋으며 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.One kind of the acid generator may be used, and two or more kinds thereof may be used in combination.

상기 산 발생제중에서 엑시머 레이저빔용의 레지스트에 적합한 것으로는 비스술포닐 디아조메탄, 특히 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄과 비스(2,4-디메틸페닐술포닐)디아조메탄 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 특히 상기 혼합물을 함유한 조성물이 높은 감도를 갖기 때문에 혼합물이 보다 바람직하다. 또한 전자빔용 레지스트의 산발생제로서는 상기(i) 및 (iii) 이외의 산발생제를 사용할 수 있다. 특히 바람직한 것은 (IV)의 니트로벤질 유도체, 그중에서도 2,6-디니트로벤질-P-톨루엔술포네이트; (V)의 폴리히드록시화합물과 지방족이나 방향족 술폰산의 에스테르류, 그중에서도 피로갈롤 트리메실레이트; (VI)의 오늄염, 특히 비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, 트리페닐술포늄 트리플루오로메탄술포네이트; 및 (VII) 벤조인 토실레이트형 산발생제가 좋다. 본 발명의 조성물에서 상기 산 발생제의 조성비는 수지성분 100중량부에 대하여 1-20중량부, 바람직하게는 2-10중량부이다. 산 발생제가 1 중량부 미만이면 효과가 불충분하다. 면 20중량부를 넘게 되면 용제에 완전히 용해되지 않고 또한 수지성 분과의 혼화성이 나빠진다.Among the acid generators, suitable for resists for excimer laser beams are bissulfonyl diazomethane, in particular bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane and bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane and their And mixtures. Especially a mixture is more preferable because the composition containing the said mixture has high sensitivity. As the acid generator of the electron beam resist, an acid generator other than the above-mentioned (i) and (iii) can be used. Particularly preferred are nitrobenzyl derivatives of (IV), among which 2,6-dinitrobenzyl-P-toluenesulfonate; Polyhydroxy compounds of (V) and esters of aliphatic or aromatic sulfonic acids, inter alia pyrogallol trimesylate; Onium salts of (VI), in particular bis (p-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; And (VII) benzoin tosylate acid generators. The composition ratio of the acid generator in the composition of the present invention is 1-20 parts by weight, preferably 2-10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the acid generator is less than 1 part by weight, the effect is insufficient. When it exceeds 20 weight part of cotton, it will not melt | dissolve completely in a solvent and worses miscibility with resinous components.

본 발명의 레지스트 조성물에는 유기 카복실산 화합물을 첨가할 수 있으며, 이를 함유한 조성물은 고감도, 고해상도, 초점심도에서의 양호한 폭특성을 갖고 프로필이 양호한 레지스트 패턴을 제공한다. 특히 유기카복실산 화합물을 함유한 조성물은 양호한 노출후 저장안정성을 갖고, 여러 종류의 기판상에서 우수한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 제공한다.An organic carboxylic acid compound can be added to the resist composition of the present invention, and the composition containing the same provides a resist pattern having good width characteristics at high sensitivity, high resolution, and depth of focus, and having a good profile. In particular, the composition containing an organic carboxylic acid compound provides a resist pattern having good post-exposure storage stability and having an excellent profile on various kinds of substrates.

본 발명의 조성물에 사용하는 유기 카복실산 화합물로는 포화되었거나 불포화된 지방족 카복실산, 지환식(alicyclic) 카복실산, 히드록시-카복실산, 알콕시-카복실산, 케토-카복실산, 방향족 카복실산 등을 들 수 있다.The organic carboxylic acid compound used in the composition of the present invention includes saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid, alicyclic carboxylic acid, hydroxy-carboxylic acid, alkoxy-carboxylic acid, keto-carboxylic acid, aromatic carboxylic acid and the like.

예를들어 상기 산화합물은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산 및 아디프산과 같은 지방족 모노-혹은 폴리-카복실산; 1,1-시클로헥산디카복실산, 1,2-시클로헥산디카복실산, 1,3-시클로헥산디카복실산, 1,4-시클로헥산디카복실산 및 1,1-시클로헥실디아세트산과 같은 지환식 카복실산; 아크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 3-부테논산, 메타크릴산, 4-펜테논산, 프로피올산, 2-부티논산, 말레산, 퓨마르산 및 아세틸렌 카복실산과 같은 불포화 지방족 카복실산; 히드록시 아세트산과 같은 히드록시카복실산; 메톡시 아세트산 및 에톡시아세트산과 같은 알콕시카복실산; 피루브산과 같은 케토 카복실산; 및 하기식(V) 혹은 (VI)로 나타내어지는 방향족 카복실산 화합물; 등을 포함한다.For example, the acid compounds include aliphatic mono- or poly-carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid and adipic acid; Alicyclic carboxylic acids such as 1,1-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and 1,1-cyclohexyldiacetic acid; Unsaturated aliphatic carboxylic acids such as acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, 3-butenic acid, methacrylic acid, 4-pentenic acid, propiolic acid, 2-butynonic acid, maleic acid, fumaric acid and acetylene carboxylic acid; Hydroxycarboxylic acids such as hydroxy acetic acid; Alkoxycarboxylic acids such as methoxy acetic acid and ethoxy acetic acid; Keto carboxylic acids such as pyruvic acid; And aromatic carboxylic acid compounds represented by the following formula (V) or (VI); And the like.

(단, 상기 식에서 R11과 R12는 각각 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 니트로기, 카복실기 혹은 비닐기이며 R11과 R12모두가 수소원자인 경우는 제외한다.)(In the formula, R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a carboxyl group or a vinyl group, except that both R 11 and R 12 are hydrogen atoms.)

(단, 여기서 n은 0 또는 1-10의 정수이다.)Where n is 0 or an integer between 1 and 10.

이중 특히 바람직한 것은 지환식 카복실산 화합물, 불포화 지방족 카복실산 화합물 및 방향족 카복실산 화합물이다.Especially preferred are alicyclic carboxylic acid compounds, unsaturated aliphatic carboxylic acid compounds and aromatic carboxylic acid compounds.

식 (V)의 방향족 카복실산 화합물의 예로서는 p-히드록시벤조산, o-히드록시 벤조산, 2-히드록시-3-니트로벤조산, 3,5-디니트로벤조산, 2-니트로벤조산, 2,4-디히드록시벤조산, 2,5-디히드록시벤조산, 2,6-디히드록시벤조산, 3,4-디히드록시벤조산, 3,5-디히드록시벤조산, 2-비닐벤조산, 4-비닐벤조산 프탈산, 테레프탈산 및 이소프탈산 등을 들 수 있다. 특히 바람직한 것은 o-위치에 치환기를 갖는 벤조산, 예를들어 o-히드록시벤조산, 2-니트로벤조산 및 프탈산등이 좋다.Examples of the aromatic carboxylic acid compound of formula (V) include p-hydroxybenzoic acid, o-hydroxy benzoic acid, 2-hydroxy-3-nitrobenzoic acid, 3,5-dinitrobenzoic acid, 2-nitrobenzoic acid, 2,4-di Hydroxybenzoic acid, 2,5-dihydroxybenzoic acid, 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, 2-vinylbenzoic acid, 4-vinylbenzoic acid phthalic acid And terephthalic acid and isophthalic acid. Particularly preferred are benzoic acid having a substituent at the o-position, for example o-hydroxybenzoic acid, 2-nitrobenzoic acid and phthalic acid.

상기 식(VI)의 방향족 카복실산 화합물로는 식중 n이 특정수의 화합물을 사용하거나 2이상의 다른 화합물을 조합하여 사용할 수 있다.As the aromatic carboxylic acid compound of the formula (VI), n may use a specific number of compounds or a combination of two or more other compounds.

실제 이용시에는 산화합물로써 폐놀성 화합물로 판매되는 SAX(상표, Mitsui Toatsu Chemical Co.)가 바람직하게 사용된다.In actual use, SAX (trade name, Mitsui Toatsu Chemical Co.) sold as a waste-solute compound is preferably used as an acid compound.

상기 일반식 (V) 및 (VI)로 나타낸 방향족 카복실산 화합물은 각각 단독으로 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.The aromatic carboxylic acid compounds represented by the general formulas (V) and (VI) may be used alone or in combination of two or more thereof.

이들 방향족 카복실산 화합물을 함유한 본 발명의 조성물은 단면 형상이 양호한 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 덧붙여 본 발명의 양성 레지스트 조성물은 노출후의 보관안정성이 우수하며 노출후의 가열처리전까지 필요한 시간에 관계없이 양호한 프로필을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 특히 식(VI)의 방향족 카복실산 화합물이 바람직한데, 이는 본 발명이 이들 화합물을 함유하면 직사각형 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성하기 때문이다.The composition of this invention containing these aromatic carboxylic acid compounds can form the resist pattern with favorable cross-sectional shape. In addition, the positive resist composition of the present invention is excellent in storage stability after exposure and can form a resist pattern having a good profile irrespective of the time required before heat treatment after exposure. Particularly preferred are aromatic carboxylic acid compounds of formula (VI), because the present invention forms resist patterns having rectangular cross-sectional shapes when these compounds are contained.

본 발명에 사용되는 상기 유기카복실산 화합물의 배합량은 조성물에서의 수지성분과 산발생제의 합에 대하여 0.01-1중량% 바람직하게는 0.05-0.5중량% 보다 바람직하게는 0.07-3중량%범위이다.The compounding quantity of the said organic carboxylic acid compound used for this invention is 0.01-1 weight% with respect to the sum of the resin component and acid generator in a composition, More preferably, it is the range of 0.07-3 weight% more than 0.05-0.5 weight%.

유기카복실산 화합물의 배합량이 0.01중량%미만인 경우는 단면형상이 양호한 레지스트 패턴이 얻어질 수 없다. 반면 1중량%를 넘게 되면 노출되지 않은 부위에서 결과물인 피막의 손실이 증대된다. 따라서 본 발명에서 유기카복실산 화합물의 기능에 대하여는 명확하지 않으나, 이 유기카복실산 화합물은 레지스트 조성물에서 방사선의 노출에 의해 발생되는 산에 대한 균형을 유지시키는 것으로 추측된다. 본 발명은 상기 각 성분이외에 감도나 해상도를 향상시키기 위해 흡광제를 함유하는 것이 좋다.When the blending amount of the organic carboxylic acid compound is less than 0.01% by weight, a resist pattern having a good cross-sectional shape cannot be obtained. On the other hand, more than 1% by weight increases the loss of the resulting film in the unexposed areas. Thus, while the function of the organic carboxylic acid compound in the present invention is not clear, it is assumed that the organic carboxylic acid compound balances the acid generated by the exposure of the radiation in the resist composition. In addition to the above components, the present invention preferably contains a light absorber in order to improve sensitivity and resolution.

이 같은 흡광제로서는 메르캅토옥사졸, 메르캅토벤조옥사졸, 메르캅토옥사졸린, 메르캅토벤조티아졸, 벤조옥사졸리논, 벤조티아졸론, 메르캅토벤조이미다졸, 우라졸, 티오우라실, 메르캅토피리미딘, 벤조페논 및 이들의 유도체를 들 수 있다.As such a light absorber, mercaptooxazole, mercaptobenzoxazole, mercaptooxazoline, mercaptobenzothiazole, benzooxazolinone, benzothiazolone, mercaptobenzoimidazole, urazol, thiouracil, mercap Topyrimidine, benzophenone and derivatives thereof.

특히 벤조페놀이 바람직한데, 이는 이를 함유한 조성물의 감도 및 해상도 향상효과가 우수함과 동시에 레지스트 조성물상에 정재파(Standing wave, 定在波)의 영향을 억제하여 파상(波狀)으로 되지 않고 직사각형의 단면을 갖는 레지스트 패턴을 형성하는 작용도 갖기 때문이다.Particularly preferred is benzophenol, which is excellent in improving the sensitivity and resolution of the composition containing the same, and at the same time suppresses the influence of standing waves on the resist composition, thereby preventing the wave from becoming rectangular. This is because it also has a function of forming a resist pattern having a cross section.

이 흡광제의 배합량으로는 상기(A)성분과 (B)성분의 합에 대하여 30중량%를 넘지않는 범위에서 배합되며, 바람직하게는 0.5-15중량%범위에서 배합된다. 이 배합량이 30중량%를 넘으면, 이를 함유한 조성물에 의해 얻어진 레지스트 패턴의 프로필 형상이 나빠지게 된다.As a compounding quantity of this light absorber, it mix | blends in the range which does not exceed 30 weight% with respect to the sum total of said (A) component and (B) component, Preferably it mix | blends in the range of 0.5-15 weight%. When this compounding quantity exceeds 30 weight%, the profile shape of the resist pattern obtained by the composition containing this will worsen.

본 발명은 상기 성분을 용제에 용해한 용액형태로 사용하는 것이 좋다.The present invention is preferably used in the form of a solution dissolved in the solvent.

이같은 용제의 예로서는 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소아밀 케톤 및 2-헵타논과 같은 케톤류; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노아세테이트, 디에틸 렌글리콜, 디에틸렌글리콜 모노아세테이트, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 모노 아세테이트, 디프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 모노아세테이트 및 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 및 모노페닐에테르등과 같은 에테르류 등과 같은 다가알콜이나 그 유도체; 디옥산과 같은 고리형 에테르; 및 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸피루베이트, 에틸피루베이트, 메틸메톡시 프로피오네이트 및 에틸에톡시 프로피오네이트 등과 같은 에스테르류;를 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.Examples of such a solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone and 2-heptanone; Ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol mono acetate, dipropylene glycol, dipropylene glycol monoacetate and monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, mono Polyhydric alcohols and derivatives thereof such as ethers such as butyl ether and monophenyl ether; Cyclic ethers such as dioxane; And esters such as methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methylmethoxy propionate, ethyl ethoxy propionate and the like. These can be used individually or in combination of 2 or more types.

본 발명은 필요에 따라 혼화가능한 통상의 첨가물, 예를들어 레지스트막의 성능을 개량하기 위한 부가 수지, 가소화제, 안정화제, 착색제, 계면활성제 등을 함유할 수 있다.The present invention may contain a conventional additive which is miscible as necessary, for example, an additive resin, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, a surfactant, etc. for improving the performance of the resist film.

상기 본 발명의 양성 레지스트 조성물을 용제에 용해하고 결과 용액을 스핀너 등을 이용하여 예를들어 실리콘 질화막(SiN), 붕소-인-실리케이트 글라스(BPSG) 등의 절연막을 코팅한 기판, 혹은 티타늄 질화막(TiN), Al-Si-Cu, 텅수텐 등의 금속막을 코팅한 기판 등에 도포하고, 건조하여 상기 기판상에 감광층을 형성시킨 후 축소 투영 노출기 등에 의해 원자외선(deep-UV 광), 엑시머 레이저빔을 바람직한 마스크 패턴을 통해 노출하거나, 전자빔에 의해 화상을 형성하고, 테트라메틸 수산화암모늄 1-10중량%를 함유하는 약알카리성 수용액 등과 같은 현상제로 현상처리한다. 이 공정후에 마스크패턴에 충실한 양호한 레지스트 패턴이 사용된 기판의 종류에 관계 없이 형성된다.The positive resist composition of the present invention is dissolved in a solvent, and the resulting solution is coated with an insulating film such as silicon nitride film (SiN) or boron-in-silicate glass (BPSG) using a spinner, or a titanium nitride film. A metal film such as (TiN), Al-Si-Cu, or tungsten sut is applied to a coated substrate, and dried to form a photosensitive layer on the substrate, followed by deep-UV light (deep-UV light), The excimer laser beam is exposed through a desired mask pattern, or an image is formed by an electron beam, and developed with a developer such as a weakly alkaline aqueous solution containing 1-10% by weight of tetramethyl ammonium hydroxide. After this step, a good resist pattern faithful to the mask pattern is formed regardless of the type of substrate used.

다음에 제조예 및 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 이는 예시에 불과한 것으로서 결코 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아닌 것이다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to Preparation Examples and Examples, which are illustrative only and are not intended to limit the scope of the present invention.

[제조예 1][Production Example 1]

(히드록실기 8몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxy styrene in which 8 mol% of hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyloxy group)

중량 평균 분자량이 20000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)가 4.0인 폴리히드록시스티렌 120g을 N,N-디메틸아세트아미드 680g에 용해하고, 그 용액에 디-tert-부틸 디카보네이트 17.4g을 가한 후 교반하여 완전히 용해시켰다. 그후 여기에 트리에틸아민 59g을 교반하면서 15분간에 걸쳐 점적 첨가하였다. 첨가완료후 이 혼합물을 3시간 더 교반하였다. 그런다음 결과 용액에 순수를 용액의 20배량으로 첨가하였다. 이를 다시 교반하여 히드록실기가 tert-부톡시카보닐옥시기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌을 석출히켰다. 그 석출물을 순수로 세정, 탈수, 건조하여 수산기의 8몰%가tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 125g을 얻었다.120 g of polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 20000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 4.0 was dissolved in 680 g of N, N-dimethylacetamide, and 17.4 g of di-tert-butyl dicarbonate was added to the solution. Stir and dissolve completely. 59 g of triethylamine was then added dropwise over 15 minutes with stirring. After the addition was completed, the mixture was further stirred for 3 hours. Pure water was then added to the resulting solution in 20 times the solution. This was stirred again to precipitate polyhydroxystyrene in which the hydroxyl group was partially substituted with tert-butoxycarbonyloxy group. The precipitate was washed with pure water, dehydrated and dried to obtain 125 g of polyhydroxystyrene in which 8 mol% of the hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy groups.

[제조예 2][Production Example 2]

(히드록실기의 35몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxystyrene in which 35 mol% of hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyloxy group)

디-tert-부틸 디카보네이트를 76.5g 첨가한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 히드록실기의 35몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 145g을 얻었다.Except that 76.5g of di-tert-butyl dicarbonates were added, 145g of polyhydroxystyrene in which 35 mol% of hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy group was obtained in the same manner as in Preparation Example 1.

[제조예 3][Manufacture example 3]

(히드록실기의 39몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxy styrene in which 39 mol% of hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyloxy group)

디-tert-부틸 디카보네이트를 85.0g첨가한 것을 제외하고는 제조예 1과 같은 방법으로 수산기의 39몰%가 tert-부톡시-카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 150g을 얻었다.Except that 85.0 g of di-tert-butyl dicarbonate was added, 150 g of polyhydroxystyrene in which 39 mol% of hydroxyl groups were substituted with tert-butoxy-carbonyloxy group was obtained in the same manner as in Preparation Example 1.

[제조예 4][Production Example 4]

(히드록실기의 70몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxy styrene in which 70 mol% of hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyloxy group)

디-tert-부틸 디카보네이트를 153g 첨가한 것을 제외하고는 제조예 1에서와 같은 방법으로 히드록실기의 70몰%가 tert-부톡시-카보닐옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 180g을 얻었다.Except that 153 g of di-tert-butyl dicarbonate was added, 180 g of polyhydroxystyrene in which 70 mol% of the hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy group was obtained in the same manner as in Preparation Example 1.

[제조예 5]Production Example 5

(히드록실기의 35몰%가 에폭시에톡시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxystyrene in which 35 mol% of hydroxyl groups are substituted with epoxyethoxy group)

중량평균분자량이 20,000 이며 분자량 분포(Mw/Mn)가 4.0인 폴리히드록시스티렌 120g을 N,N-디메틸 아세트아미드 680g에 용해시킨 후 결과 용액에 1-클로로-1-에톡시에탄 37.2g을 첨가하고 교반하여 완전히 용해시켰다. 그후 트리에틸라민 78.8g을 교반하면서 약 30분에 걸쳐 점적 첨가하였다. 첨가완료후, 이 혼합물을 다시 약 3시간동안 교반하였다.120 g of polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 20,000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 4.0 was dissolved in 680 g of N, N-dimethyl acetamide, and then 37.2 g of 1-chloro-1-ethoxyethane was added to the resulting solution. And stirred to dissolve completely. 78.8 g of triethylamine were then added dropwise over about 30 minutes with stirring. After the addition was completed, the mixture was stirred for about 3 hours again.

그리고나서 용액의 20배의 순수를 첨가한 후 교반하였다. 그 결과 히드록시기의 35몰%가 1-에톡시에톡시기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌 130g을 얻었다.Then 20 times pure water of the solution was added and then stirred. As a result, 130 g of polyhydroxystyrene was obtained in which 35 mol% of the hydroxy group was partially substituted with 1-ethoxyethoxy group.

[제조예 6][Manufacture example 6]

(히드록시기의 8몰%가 메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxystyrene in which 8 mol% of hydroxy groups are substituted with methoxy-n-propyloxy group)

중량평균분자량이 20,000이며, 분자량 분포(Mw/Mn)이 4.0인 폴리히드록시스티렌 120g을 N,N-디메틸아세트아미드 680g에 용해시킨 후 그 용액에 1-클로로-1-메톡시프로판 8.6g을 첨가한 후 교반하여 완전히 용해시켰다. 그후 여기에 트리에틸아민 78.8g을 교반하면서 30분간에 걸쳐 점적 첨가하였다. 첨가후 이 혼합물을 약 3시간 더 교반하였다. 그후 결과물인 용액에 순수를 용액의 20배량으로 첨가하였다. 다시 교반하여 히드록시기가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 일부 치환된 폴리히드록시스티렌을 석출시켰다. 그 석출물을 세정, 탈수, 건조하여 히드록실기의 8몰%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 125g을 얻었다.120 g of polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 20,000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 4.0 was dissolved in 680 g of N, N-dimethylacetamide, and then 8.6 g of 1-chloro-1-methoxypropane was added to the solution. After addition, the mixture was stirred and completely dissolved. Then 78.8 g of triethylamine was added dropwise thereto over 30 minutes with stirring. After addition the mixture was stirred for about 3 hours more. Pure water was then added to the resulting solution in 20 times the solution. The mixture was stirred again to precipitate polyhydroxystyrene in which a hydroxy group was partially substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group. The precipitate was washed, dehydrated and dried to give 125 g of polyhydroxystyrene in which 8 mol% of the hydroxyl groups were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy groups.

[제조예 7][Manufacture example 7]

(히드록실기의 39몰%가 메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxystyrene in which 39 mol% of hydroxyl groups are substituted with methoxy-n-propyloxy group)

1-클로로-1-메톡시프로판을 42.3g첨가한 것을 제외하고는 제조예 6과 같은 방법으로 히드록실기의 39몰%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 130g을 얻었다.130 g of polyhydroxystyrene in which 39 mol% of the hydroxyl groups were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group in the same manner as in Preparation Example 6, except that 42.3 g of 1-chloro-1-methoxypropane was added. Got.

[제조예 8][Manufacture example 8]

(히드록실기의 70몰%가 메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌의 제조)(Preparation of polyhydroxystyrene in which 70 mol% of hydroxyl groups are substituted with methoxy-n-propyloxy group)

1-클로로-1-메톡시프로판을 75.6g첨가한 것을 제외하고는 제조예 6과 같은 방법으로 히드록실기의 70몰%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 폴리히드록시스티렌 150g을 얻었다.150 g of polyhydroxystyrene in which 70 mol% of the hydroxyl groups were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group in the same manner as in Preparation Example 6, except that 75.6 g of 1-chloro-1-methoxypropane was added. Got.

[실시예 1]Example 1

히드록실기의 35몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된, 폴리히드록시스티렌(중량평균분자량 20,000 Mw/Mn=4.0) 1.48g과, 히드록실기의 35몰%가 에톡시에톡시로 치환된 폴리히드록시스티렌(중량평균분자량 20,000 Mw/Mn=4.0) 1.48g을 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시키고 여기에 비스(시클로헥실술 포닐) 디아조메탄 0.148g 벤조페논 0.093g 및 o-히드록시벤조산 0.0032g을 첨가하여 용해시켰다. 그 결과물인 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과하여 양서 레지스트의 도포액을 얻었다.1.48 g of polyhydroxystyrene (weight average molecular weight 20,000 Mw / Mn = 4.0) in which 35 mol% of the hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy groups, and 35 mol% of the hydroxyl groups were ethoxyethoxy 1.48 g of substituted polyhydroxystyrene (weight average molecular weight 20,000 Mw / Mn = 4.0) was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethylether acetate, and bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.148 g benzophenone 0.093 g And 0.0032 g of o-hydroxybenzoic acid were added for dissolution. The resulting solution was filtered through a 0.2 µm membrane filter to obtain a coating liquid of amphibious resist.

이 같이 얻은 도포액을 스핀너를 사용하여 6인치 실리콘 웨이퍼에 도포한 후 90℃에서 90초간 건조시켜 웨이퍼상에 두께가 0.7mm인 레지스트 필름을 형성하였다.The coating liquid thus obtained was applied to a 6-inch silicon wafer using a spinner, and then dried at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.7 mm on the wafer.

이를 축소 투영 노출기 NSR-2005EX 8A(Nicon사 제품)을 이용하여 테스트 챠트 마스크를 통해 엑시머레이저에 노출시킨 후, 120℃에서 90초간 가열하고, 그후 테트라메틸 수산화암모늄 2.38 중량%의 수용액 내에서 65초간 휘저어 현상시킨 다음, 30초간 물로 세척후 건조시켜 웨이퍼상에 레지스트 패턴을 형성하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴은 0.21㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이 레지스트 패턴의 단면형상은 양호하였으며 상단부가 약간 둥근형태였으나 거의 직사각형이었다. 이 레지스트 패턴은 정재파의 영향을 받지 않았다.This was exposed to an excimer laser through a test chart mask using a reduced projection exposure machine NSR-2005EX 8A (manufactured by Nikon Corporation), followed by heating at 120 ° C. for 90 seconds, followed by heating in an aqueous solution of 2.38% by weight of tetramethylammonium hydroxide. After stirring for 2 seconds, the solution was washed with water for 30 seconds and then dried to form a resist pattern on the wafer. The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern. The cross-sectional shape of this resist pattern was good and the upper part was slightly rounded but was almost rectangular. This resist pattern was not affected by standing waves.

또한 기판 표면이 보이도록 노출시킨 동안 코팅된 레지스트가 육안으로 검출가능한 넓은 면적의 레지스트 패턴으로 패턴을 형성하는 양(이하, 최소 노출량이라한다)을 측정한 결과 7mJ/cm2였다. 또한 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛ 라인 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다(여기서 내열성은 형성된 패턴이 열에 의해 유동하기 시작히는 온도를 의미한다.)In addition, it was 7 mJ / cm 2 as a result of measuring the amount (hereinafter, referred to as a minimum exposure amount) that the coated resist forms a pattern with a large area of the resist pattern that can be visually detected while exposing the substrate surface. In addition, the heat resistance of the 0.5 μm line pattern formed from the resist was measured, and the result was 130 ° C.

0.25㎛ 라인-앤드-스페이스패턴을 1:1로 형성시킨 초점의 최대폭(㎛)이 1.0㎛혹은 그 이상인 경우를 A급 이라 하고 그 최대폭이 1.0㎛미만인 경우를 B급으로 하여 초점심도의 폭을 평가하였다. 그 결과 초점심도의 폭은 A급 인 것으로 측정되었다. 저장안정성을 평가를 위해 레지스트 용액을 갈색병내에서 25℃로 저장시 6개월간 어떠한 고체물질의 발생도 관찰되지 않았다.The depth of focus is defined as Class A when the maximum width (μm) of the focal point where the 0.25-μm line-and-space pattern is formed 1: 1 is 1.0 μm or more, and the maximum width is less than 1.0 μm as the Class B. Evaluated. As a result, the depth of focus was measured to be Class A. No storage of solids was observed for 6 months when the resist solution was stored at 25 ° C. in a brown bottle for storage stability evaluation.

이 레지시트를 사용하며, 노출후 15분간 방치한 다음 120℃에서 90초간 가열처리를 행한 것을 제외하고는 상기와 같은 방식으로 레지스트 패턴을 형성하였다.This resist sheet was used, and the resist pattern was formed in the same manner as above except that it was left for 15 minutes after exposure and then heated at 120 ° C. for 90 seconds.

이같이 형성된 레지스트 패턴은 양호한, 직사각형 단면형상을 갖는 0.21㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다.The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern with a good rectangular cross-sectional shape.

[실시예 2]Example 2

벤조페논을 양성레지스트의 도포액에 첨가시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴은 0.23㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이 레지스트 패턴의 단면형상은 상단부가 약간 둥글고 실용화에 무시될 정도로 파상을 이뤘으나 거의 사각형으로서 양호하였다. 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 8mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛라인- 스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다. 실시예 1에서와 같은 방법으로 초점심도의 폭을 측정한 결과 'A급' 이었다. 또한 레지스트 용액의 저장안정성을 실시예 1에서와 같은 방법으로 측정한 결과 6개월간 어떠한 고체물질의 발생도 관찰되지 않았다.A resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that benzophenone was not added to the coating liquid of the positive resist. The resist pattern thus formed was a 0.23 μm line-and-space pattern. The cross-sectional shape of the resist pattern was slightly rounded at the upper end and wavy to be ignored for practical use, but was almost square. The minimum exposure to the resist was measured and found to be 8 mJ / cm 2. It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this resist was measured. As a result of measuring the width of the depth of focus in the same manner as in Example 1, it was 'Class A'. In addition, as a result of measuring the storage stability of the resist solution in the same manner as in Example 1, no solid substance was observed for 6 months.

이 레지스트를 사용하여 레지스트를 노출후 15분간 방치하고 나서 120℃에서 90초간 가열처리를 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴은 양호한, 직사각형 단면형상을 갖는 0.23㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다.Using the resist, the resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the resist was left to stand for 15 minutes after exposure and then heated at 120 ° C. for 90 seconds. The resist pattern thus formed was a 0.23 μm line-and-space pattern with a good rectangular cross-sectional shape.

[실시예 3]Example 3

o-히드록시 벤조산 대신 페놀 화합물로 판매되는 SAX(상표, Mitsui Toatsu Chemical Co. 에서 제조) 0.0062g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 이 같이 형성된 레지스트 패턴은 0.21㎛라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이 레지스트 패턴의 단면형상은 정재파의 영향을 받지 않는 양호한 직사각형태였다. 이 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 7mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다.A resist pattern was formed in the same manner as in Example 1, except that 0.0062 g of SAX (trademark, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co.) sold as a phenolic compound instead of o-hydroxy benzoic acid was used. The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern. The cross-sectional shape of this resist pattern was a good rectangular shape which is not influenced by standing waves. The minimum exposure amount of this resist was measured, and found to be 7 mJ / cm 2. It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this resist was measured.

실시예 1에서와 같은 방법으로 초점심도의 폭을 측정한 결과 'A급' 으로 판정되었다. 또한 실시예 1에서와 같은 방법으로 레지스트 용액의 저장안정성을 평가한 결과 6개월간 어떠한 고체물질도 관찰되지 않았다.As a result of measuring the width of the depth of focus in the same manner as in Example 1, it was determined as 'Class A'. In addition, as a result of evaluating the storage stability of the resist solution in the same manner as in Example 1, no solid material was observed for 6 months.

이 레지스트를 사용하여, 레지스트를 노출후 15분간 방치하고 나서 120℃에서 90초간 가열처리를 한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴은 양호한, 직사각형 단면형상을 갖는 0.21㎛라인-앤드-스페이스 패턴이었다.Using this resist, a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the resist was left to stand for 15 minutes after exposure and then heated at 120 ° C. for 90 seconds. The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern with a good rectangular cross-sectional shape.

[실시예 4]Example 4

o-히드록시 벤조산 대신 아크릴산 0.0062g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 제조하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴은 0.21㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이 레지스트 패턴 단면 형상은 정재파의 영향을 받지 않고 양호한, 사각형이었다. 이 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 7mJ/㎠였다.A resist pattern was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.0062 g of acrylic acid was used instead of o-hydroxy benzoic acid. The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern. This resist pattern cross-sectional shape was favorable square without being influenced by standing waves. The minimum exposure amount of this resist was measured, and found to be 7 mJ / cm 2.

이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛ 라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this resist was measured.

실시예 1에서와 같은 방법으로 초점심도의 폭을 측정한 결과 A급이었다. 나아가 레지스트 용액의 저장안정성을 실시예 1과 같은 방법으로 평가한 결과 6개월간 어떠한 고체물질의 발생도 관찰되지 않았다. 이 레지스트를 사용하여, 레지스트를 노출한 다음 15분간 방치하고 나서 120℃에서 90초간 가열처리를 한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다.As a result of measuring the width of the depth of focus in the same manner as in Example 1, it was A class. Furthermore, as a result of evaluating the storage stability of the resist solution in the same manner as in Example 1, no solid material was observed for 6 months. Using this resist, a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the resist was exposed and left for 15 minutes and then heated at 120 ° C. for 90 seconds.

이같이 형성된 레지스트 패턴은 양호한, 직사각형의 단면형상을 갖는 0.21㎛라인-앤드-스페이스 패턴이었다.The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern with a good rectangular cross-sectional shape.

[실시예 5]Example 5

히드록실기의 39몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 3의 폴리히드록시스티렌 1.05g 및 히드록실기의 39몰%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 제조예 7의 폴리히드록시스티렌 1.95g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시키고 여기에 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 0.21g과 o-니트로벤조산 0.009g을 첨가하고 용해시켰다. 결과 용액을 0.2㎛막을 통해 여과하여 양성레지스트의 도포액을 얻었다.Preparation wherein 39 mol% of hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy group 1.05 g of polyhydroxystyrene of Preparation Example 3 and 39 mol% of hydroxyl groups were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group 1.95 g of polyhydroxystyrene of Example 7 was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, to which 0.21 g of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane and 0.009 g of o-nitrobenzoic acid were added and dissolved. The resulting solution was filtered through a 0.2 µm membrane to obtain a coating solution of a positive resist.

이같이 하여 얻은 도포액을 스핀너로 사용하여 6인치 실리콘 웨이퍼상에 도포한 후 90℃에서 90초간 건조시켜 웨이퍼상에 두께가 0.7㎛인 레지스트 막을 형성하였다.The coating liquid thus obtained was applied onto a 6-inch silicon wafer using a spinner, and then dried at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.7 μm on the wafer.

이 막에 축소 투영 노출기 NSR-2005EX 8A(Nicon사 제품)을 사용하여 테스트 챠트 마스크를 통해 노출시킨 후 110℃에서 90초간 가열한 다음 테트라메틸 수산화암모늄 2.38중량%의 수용액에 65초간 휘저어 현상한 후 30초간 물로 세척하고 건조시켜 웨이퍼상에 레지스트 패턴을 형성하였다. 이같이 하여 얻은 레지스트 패턴은 0.22㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이 레지스트 패턴의 단면형상은 다소 파상이었으나 실용상 무시할 정도였으며 양호한 직사각형이었다.The film was exposed through a test chart mask using a reduced projection exposure machine NSR-2005EX 8A (manufactured by Nikon Corporation), heated at 110 ° C. for 90 seconds, and stirred for 65 seconds in an aqueous solution of 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide. After washing for 30 seconds with water and dried to form a resist pattern on the wafer. The resist pattern thus obtained was a 0.22 mu m line-and-space pattern. The cross-sectional shape of this resist pattern was somewhat wavy but practically negligible and was a good rectangle.

최소 노출량을 측정한 결과 15mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛라인패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다.The minimum exposure was measured and found to be 15 mJ / cm 2. It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line pattern formed from this resist was measured.

실시예 1과 같은 방법으로 초점심도의 폭을 측정한 결과 A급이었다. 나아가 레지스트 용액의 저장안정성을 실시예 1의 방법으로 측정한 결과 6개월간 아무런 고체물질의 발생도 관찰되지 않았다.It was A class when the width of the depth of focus was measured in the same manner as in Example 1. Furthermore, the storage stability of the resist solution was measured by the method of Example 1 and no solid material was observed for 6 months.

[실시예 6]Example 6

o-니트로벤조산 대신 SAX(상품명, Mitsui Toatsu Chemical Co, 제품)를 첨가하고 벤조페논 0.128g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 5의 방법에 따라 레지스트 특성을 평가하였다. 이 레지스트는 0.22㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다.The resist properties were evaluated according to the method of Example 5 except that SAX (trade name, Mitsui Toatsu Chemical Co, product) was added instead of o-nitrobenzoic acid and 0.128 g of benzophenone was added. This resist was a 0.22 μm line-and-space pattern.

이같이 형성된 레지스트 패턴의 단면형상은 정재파의 영향을 받지 않고 양호한 직사각형이었다. 이 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 13mJ/㎠였다.The cross-sectional shape of the resist pattern thus formed was a good rectangle without being influenced by standing waves. The minimum exposure amount of the resist was measured, and found to be 13 mJ / cm 2.

이로 부터 형성된 0.5㎛ 라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다.It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this was measured.

실시예 1의 방법에 따라 초점심도의 폭을 평가한 결과 A급이었다. 나아가 레지스트 용액의 저장안정성을 실시예 1의 방법에 따라 측정한 결과 6개월간 아무런 고체물질의 발생도 관찰되지 않았다.According to the method of Example 1, the width of the depth of focus was evaluated, and it was A class. Furthermore, when the storage stability of the resist solution was measured according to the method of Example 1, no solid material was observed for 6 months.

[실시예 7]Example 7

o-히드록시 벤조산 0.003g을 o-니트로벤조산 대신 사용하고 벤조페논 0.128g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 5에서와 같은 방법으로 레지스트 도포액을 제조하였다. 이같이 얻은 레지스트의 특성을 실시예 5에서와 같은 방법으로 평가하였다. 이 레지스트는 0,22㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이같이 형성된 레지스트 패턴의 단면형상은 정재파의 영향을 받지 않고 양호한 직사각형이었다. 이 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 7mJ/㎠였다.A resist coating liquid was prepared in the same manner as in Example 5 except that 0.003 g of o-hydroxy benzoic acid was used instead of o-nitrobenzoic acid and 0.128 g of benzophenone was added. The properties of the resist thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 5. This resist was a 0,22 μm line-and-space pattern. The cross-sectional shape of the resist pattern thus formed was a good rectangle without being influenced by standing waves. The minimum exposure amount of this resist was measured, and found to be 7 mJ / cm 2.

이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛ 라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다.It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this resist was measured.

실시예 1에서와 같은방법으로 초점심도의 폭을 평가한 결과 초점심도 폭은 A급이다. 나아가 레지스트 용액의 저장 안정성을 실시예 1에서와 마찬가지 방법으로 측정한 결과, 6개월간 어떠한 고체물질의 발생도 관찰되지 않았다.As a result of evaluating the depth of focal depth in the same manner as in Example 1, the depth of focal depth was Class A. Furthermore, as a result of measuring the storage stability of the resist solution in the same manner as in Example 1, no solid substance was observed for 6 months.

[실시예 8]Example 8

o-니트로벤조산 대신 1,1-시클로헥산디카복실산 0.009g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 5에서와 같은 방법으로 양성 레지스트의 도포액을 제조하였다. 이같이 형성된 레지스트의 특성을 실시예 5에서와 같은 방법으로 평가하였다. 이 레지스트는 0,21㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이같이 형성된 레지스트 패턴의 단면형상은다소 파상이었으나 실용상 무시할 정도로 양호한 직사각형이었다. 이 레지스트에 대한 최소 노출량은 13mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다.A coating solution of the positive resist was prepared in the same manner as in Example 5 except that 0.009 g of 1,1-cyclohexanedicarboxylic acid was added instead of o-nitrobenzoic acid. The properties of the thus formed resist were evaluated in the same manner as in Example 5. This resist was a 0,21 μm line-and-space pattern. The cross-sectional shape of the resist pattern thus formed was somewhat wavy but was practically negligible. The minimum exposure to this resist was 13 mJ / cm 2. It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this resist was measured.

실시예 1의 방법에 따라 평가한 결과 초점심도의 깊이는 A급이었다. 또한 레지스트 용액의 저장안정성은 실시예 1과 동일한 방법으로 평가한 결과 6개월간 아무런 고체물질도 발생하지 않았다.As a result of evaluation according to the method of Example 1, the depth of focus was Class A. In addition, the storage stability of the resist solution was evaluated in the same manner as in Example 1, no solid material was generated for 6 months.

이 레지스트를 이용하여 레지스트를 노출후 30분간 방치한 다음 110℃에서 90초간 가열처리를 한 것이외에는 상기와 같이 레지스트 패턴을 형성하였다. 이와 같이 얻어진 레지스트 패턴은 단면이 양호한 직사각형 형상의 0.21㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다.Using the resist, the resist was left for 30 minutes after exposure and then subjected to heat treatment at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist pattern as described above. The resist pattern thus obtained was a 0.21 μm line-and-space pattern of rectangular shape with good cross section.

[실시예 9]Example 9

벤조페논 0.12g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 8과 마찬가지 방법으로 양성 레지스트 도포액을 제조하였다. 이어서 실시예 8과 같이 레지스트 특성을 평가하였다. 이 레지스트는 0.21㎛의 라인-앤드-스페이스 패턴이 형성되었다. 이 레지스트 패턴의 단면 형상은 정재파의 영향이 없이 양호한 직사각형이었다. 이 레지스트에 대한 최소 노출량은 13mJ/㎠ 였다.A positive resist coating liquid was prepared in the same manner as in Example 8 except that 0.12 g of benzophenone was added. Next, the resist properties were evaluated as in Example 8. This resist was formed with a line-and-space pattern of 0.21 mu m. The cross-sectional shape of this resist pattern was a good rectangle without influence of standing waves. The minimum exposure to this resist was 13 mJ / cm 2.

또한 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛의 라인패턴의 내열성을 평가한 결과 130℃ 였다.Moreover, it was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line pattern formed from the resist was evaluated.

실시예 1과 같은 방법에 의한 평가결과, 초점심도의 폭은 A급이었다. 또한 실시예 1과 동일한 방법에 의한 레지스트 용액의 저장안정성 시험에서 6개월간 아무런 고체물질이 발생되지 않았다.As a result of the evaluation by the same method as in Example 1, the width of the depth of focus was Class A. In addition, in the storage stability test of the resist solution by the same method as in Example 1, no solid material was generated for 6 months.

이 레지스트를 노출후 30분간 방치한 다음 110℃에서 90초간의 가열처리를 하였다. 여기서 얻어진 레지스트 패턴은 단면이 양호한 직사각형 형상의 0.21mm라인-앤드-스페이스 패턴이 형성되었다.The resist was left for 30 minutes after exposure and then heated at 110 ° C. for 90 seconds. The resist pattern obtained here was formed with a rectangular 0.21 mm line-and-space pattern having a good cross section.

[비교예1]Comparative Example 1

히드록실기의 35몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 2에서 얻어진 폴리히드록시스티렌 2.96g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g 용해시킨 다음, 여기에 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트 0.09g을 첨가하여 용해시켰다. 결과 용액을 0.2㎛막을 통해 여과시켜 양성레지스트 코팅액을 얻었다.2.96 g of polyhydroxystyrene obtained in Preparation Example 2, in which 35 mol% of the hydroxyl group was substituted with tert-butoxycarbonyloxy group, was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by triphenylsulfonium hexafluoro 0.09 g of roantimonate was added and dissolved. The resulting solution was filtered through a 0.2 μm membrane to obtain a positive resist coating solution.

이같이 제조한 코팅액을 사용하여 실시예 1에서와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 그러나 레지스트의 최소 미세패턴 한계는 0.3㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이같이 형성된 패턴의 단면 프로필은 양호하지 못하였으며, 상부를 향해 넓어진 것이었다. 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 10J/㎠였다.Using the coating solution thus prepared, a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1. However, the minimum micropattern limit of the resist was a 0.3 μm line-and-space pattern. The cross-sectional profile of the thus formed pattern was not good and widened upwards. The minimum exposure to the resist was measured and found to be 10 J / cm 2.

이 레지스트로부터 형성된 0.5㎛라인-스페이스-패턴의 내열성은 140℃로 측정되었다. 또한 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가된 초점심도의 값은 'B급'이었다.The heat resistance of the 0.5 μm line-space-pattern formed from this resist was measured at 140 ° C. In addition, the value of the depth of focus evaluated in the same manner as in Example 1 was 'class B'.

이 레지스트를 노출후 15분간 방치한 후 120℃에서 90초간 가열하였다. 이 레지스트의 최소미세패턴 한계는 0.5㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이같이 형성된 패턴의 단면프로필은 T-형이었다.The resist was left to stand for 15 minutes after exposure and then heated at 120 ° C. for 90 seconds. The minimum fine pattern limit of this resist was a 0.5 μm line-and-space pattern. The cross-sectional profile of the thus formed pattern was T-shaped.

[비교예 2]Comparative Example 2

히드록실기의 35몰%가 에톡시에톡시기로 치환된 제조예 5에서 얻은 폴리히드록시스티렌 2.96g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시킨 다음, 여기에 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 0.148g과 벤조페논 0.093g을 첨가하고 용해시켰다. 결과 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과하여 양성레지스트 코팅액을 얻었다. 이같이 제조된 코팅용액을 이용하여 실시예1에서와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 그러나 레지스트의 최소미세패턴 형성한계는 0.25㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이같이 하여 형성된 패턴의 단면프로필은 역삼각형 형상을 갖는 것으로 양호하지 못하였다. 레지스트에 대한 최소 노출량을 측정한 결과 7mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛ 라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 120℃였다.2.96 g of polyhydroxystyrene obtained in Preparation Example 5 in which 35 mol% of the hydroxyl groups were substituted with an ethoxyethoxy group was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by bis (cyclohexylsulfonyl) 0.148 g of diazomethane and 0.093 g of benzophenone were added and dissolved. The resulting solution was filtered through a 0.2 μm membrane filter to obtain a positive resist coating liquid. A resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 using the coating solution thus prepared. However, the minimum fine pattern formation limit of the resist was 0.25 [mu] m line-and-space pattern. The cross-sectional profile of the pattern thus formed was not good as having an inverted triangle shape. The minimum exposure to the resist was measured and found to be 7 mJ / cm 2. It was 120 degreeC when the heat resistance of the 0.5 micrometer line-space pattern formed from this resist was measured.

[비교예 3]Comparative Example 3

히드록실기의 8%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 1에서 얻은 폴리히드록시스티렌 1.05g 및 히드록실기의 8%가 메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 제조예 6에서 얻은 폴리히드록시스티렌 1.95g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시키고 여기에 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 0.21g, o-니트로벤조산 0.009g 및 벤조페논 0.128g을 첨가하고 용해시켰다.1.05 g of polyhydroxystyrene obtained in Preparation Example 1 in which 8% of the hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy group and in Preparation Example 6 in which 8% of the hydroxyl groups were substituted with the methoxy-n-propyloxy group 1.95 g of the obtained polyhydroxystyrene was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, to which 0.21 g of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, 0.009 g of o-nitrobenzoic acid and 0.128 g of benzophenone were added and dissolved. .

결과 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과시켜 양성 레지스트 코팅액을 얻었다.The resulting solution was filtered through a 0.2 μm membrane filter to obtain a positive resist coating liquid.

이같이 제조한 코팅액을 실시예 5에서와 같은 방법으로 레지스트의 특성을 평가하려고 했으나 레지스트 패턴 형성이 불가능해 실패로 돌아갔다.The coating solution thus prepared was attempted to evaluate the properties of the resist in the same manner as in Example 5, but failed to form a resist pattern.

[비교예 4][Comparative Example 4]

히드록실기의 35몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 2의 폴리히드록시스티렌 1.48g과 히드록실기의 35몰%가 에톡시에톡시기로 치환된 제조예 5의 폴리히드록시스티렌 1.48g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시키고, 여기에 비스(시클로헥실-술포닐)디아조메탄 0.148g과 벤조페논 0.093g을 첨가하여 용해시켰다. 결과 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과하여 양성레지스트 코팅액을 얻었다.1.48 g of polyhydroxystyrene of Preparation Example 2, wherein 35 mol% of the hydroxyl group was substituted with tert-butoxycarbonyloxy group, and poly of Preparation Example 5, wherein 35 mol% of the hydroxyl group was substituted with the ethoxyethoxy group. 1.48 g of hydroxystyrene was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and dissolved by adding 0.148 g of bis (cyclohexyl-sulfonyl) diazomethane and 0.093 g of benzophenone. The resulting solution was filtered through a 0.2 μm membrane filter to obtain a positive resist coating liquid.

이같이 제조한 코팅액을 시핀너를 사용하여 6인치 실리콘 웨이퍼상에 코팅한 후 90℃의 고온플레이트상에서 90초간 건조시켜 웨이퍼상에 두께가 0.7㎛인 레지스트 필름을 형성하였다. 이를 축소 투영 노출기, NSR-2005EX8A(Nicon사 제조)를 사용하여 시험챠트 마스크를 통해 노출시키고 120℃에서 90초간 가열시킨 다음 테트라메틸수산화암모늄 2.38중량%의 수용액에서 65초간 휘젓고, 30초간 물로 세척후 건조시켜 웨이퍼상에 레지스트 패턴을 형성하였다. 이렇게 형성된 레지스트 패턴은 0.21㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 이 레지스트 패턴의 단면프로필은 약간 사다리 꼴이기는 하나, 거의 직사각형으로서 양호하였다. 이 레지스트 패턴은 정재파의 영향을 받지 않았다. 최소 노출량은 7mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛라인패턴의 내열성은 130℃였다.The coating solution thus prepared was coated on a 6-inch silicon wafer using a Sipinner and then dried for 90 seconds on a high temperature plate at 90 ° C. to form a resist film having a thickness of 0.7 μm on the wafer. This was exposed through a test chart mask using a reduced projection exposure machine, NSR-2005EX8A (manufactured by Nikon), heated at 120 ° C. for 90 seconds, stirred for 65 seconds in an aqueous solution of 2.38% by weight of ammonium tetramethylammonium hydroxide, and washed with water for 30 seconds. After drying, a resist pattern was formed on the wafer. The resist pattern thus formed was a 0.21 μm line-and-space pattern. Although the cross-sectional profile of this resist pattern was slightly trapezoidal, it was good as a substantially rectangular shape. This resist pattern was not affected by standing waves. The minimum dosage was 7 mJ / cm 2. The heat resistance of the 0.5 micrometer line pattern formed from this resist was 130 degreeC.

이 레지스트를 노출후 15분간 방치하고 나서 120℃에서 90초간 가열하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴의 단면프로필은 T-형태였으며, 레지스트의 최소미세패턴 형성한계는 0.3㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴이었다.The resist was left to stand for 15 minutes after exposure and then heated at 120 ° C. for 90 seconds. The cross-sectional profile of the thus formed resist pattern was T-shaped, and the minimum fine pattern formation limit of the resist was 0.3 μm line-and-space pattern.

[비교예 5][Comparative Example 5]

히드록실기의 70%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 4의 폴리히드록시스티렌 1.05g과 히드록실기의 70%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 제조예 8의 폴리히드록시스티렌 1.95g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시키고, 여기에 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 0.21g, SAX(상표, Mitsui Toatsu Chemical Co. 제조) 0.009g과 벤조페논 0.128g을 첨가하여 용해시켰다.Preparation Example 8, in which 70% of the hydroxyl group was substituted with tert-butoxycarbonyloxy group. Preparation Example 8, in which 1.05 g of polyhydroxystyrene of Preparation Example 4 and 70% of the hydroxyl group were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group. 1.95 g of polyhydroxystyrene was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 0.21 g of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, 0.009 g of SAX (trademark, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co.) and benzo 0.128 g of phenone was added and dissolved.

결과 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과하여 양성레지스트의 도포액을 얻었다. 이 같이 형성된 레지스트의 특성을 실시예 5에서와 같은 방법으로 평가하였다. 레지스트의 최소미세 패턴의 형성 한계는 0.3㎛의 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 그 레지스트에 의해 얻어진 패턴의 단면 형성은 T자 형으로 불량하였다. 또한 레지스트에 대한 최소 노출량은 20mJ/㎠였다. 레지스트로 부터 형성된 0.5㎛의 라인-스페이스 패턴의 내열성을 조사한 결과 130℃였다.The resulting solution was filtered through a 0.2 μm membrane filter to obtain a coating solution of a positive resist. The properties of the thus formed resist were evaluated in the same manner as in Example 5. The limit of formation of the minimum fine pattern of the resist was a line-and-space pattern of 0.3 mu m. The cross-sectional formation of the pattern obtained by the resist was poor in T-shape. In addition, the minimum exposure amount to the resist was 20mJ / ㎠. It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5-micrometer line-space pattern formed from the resist was examined.

[비교예 6]Comparative Example 6

히드록실기의 8%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 1의 폴리히드록시스티렌 1.05g과, 히드록실기의 70%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 제조예 8의 폴리히드록시스티렌 1.95g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16. 8g에 용해시키고, 여기에 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 0.21g, 프탈산 0.009g 및 벤조페논 0.128g을 첨가하여 용해시켰다. 결과 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과하여 양성 레지스트의 도포액을 얻었다.1.05 g of polyhydroxystyrene of Preparation Example 1 in which 8% of the hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyloxy group, and Preparation Example in which 70% of the hydroxyl groups were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group 1.95 g of polyhydroxystyrene of 8 was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, to which 0.21 g of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, 0.009 g of phthalic acid and 0.128 g of benzophenone were added. . The resulting solution was filtered through a 0.2 µm membrane filter to obtain a coating liquid of a positive resist.

이같이 하여 형성된 레지스트의 특성을 실시예 5에서와 같은 방법으로 평가하였다.The properties of the thus formed resist were evaluated in the same manner as in Example 5.

레지스트의 최소미세 패턴의 형성 한계는 0.3㎛의 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 레지스트에 의해 얻어진 패턴의 단면 형상은 역삼각형에 가까운 형상을 가진 것으로 불량하였다. 레지스트에 대한 최소 노출양은 10mJ/cm2였다. 레지스트로 부터 형성된 0.5mm라인패턴의 내열성을 조사한 결과 130도씨였다.The limit of formation of the minimum fine pattern of the resist was a line-and-space pattern of 0.3 mu m. The cross-sectional shape of the pattern obtained by the resist had a shape close to an inverted triangle and was poor. The minimum exposure to the resist was 10 mJ / cm 2. The heat resistance of the 0.5 mm line pattern formed from the resist was examined and found to be 130 degrees Celsius.

[실시예 10]Example 10

기판을 실리콘 질화 절연막(SiN)으로 코팅된 실리콘 웨이퍼를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 이같이 하여 얻어진 레지스트 패턴은 0.23㎛의 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 상기 레지스트 패턴의 단면 형상은 정재파의 영향을 받지 않고 사각형에 가까운 형상이었다.A resist pattern was formed in the same manner as in Example 1, except that the substrate was a silicon wafer coated with a silicon nitride insulating film (SiN). The resist pattern thus obtained was a line-and-space pattern of 0.23 mu m. The cross-sectional shape of the resist pattern was a shape close to a rectangle without being influenced by standing waves.

[실시예 11]Example 11

기판을 TiN의 금속막으로 코팅된 실리콘 웨이퍼로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 여기서 형성된 레지스트 패턴은 0.23㎛ 의 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 레지스트 패턴의 단면형상은 정재파의 영향이 없이 직사각형에 가까운 양호한 것이었다.A resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the substrate was replaced with a silicon wafer coated with a TiN metal film. The resist pattern formed here was a line-and-space pattern of 0.23 mu m. The cross-sectional shape of the resist pattern was good close to a rectangle without the influence of standing waves.

[실시예 12]Example 12

기판을 BPSG절연막으로 코팅된 실리콘 웨이퍼로 대채한 것을 제외하고는 실시예 5와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 여기서 얻어진 레지스트 패턴은 0,23㎛의 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 상기 레지스트 패턴의 단면형상은 레지스트 패턴 단면은 정재파의 영향없이 직사각형에 가까운 양호한 형상이었다.A resist pattern was formed in the same manner as in Example 5 except that the substrate was covered with a silicon wafer coated with a BPSG insulating film. The resist pattern obtained here was a line-and-space pattern of 0,23 mu m. As for the cross-sectional shape of the said resist pattern, the resist pattern cross section was a favorable shape close to a rectangle without influence of a standing wave.

[비교예 7]Comparative Example 7

기판을 SiN 절연막으로 코팅된 실리콘 웨이퍼로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 여기서 형성된 레지스트 패턴은 0.30㎛ 의 라인-앤드-스페이스 패턴이었다. 레지스트 패턴의 단면 형상은 패턴과 기판의 계면부에 하향으로 팽창된 형상이었다.A resist pattern was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the substrate was replaced with a silicon wafer coated with a SiN insulating film. The resist pattern formed here was a line-and-space pattern of 0.30 mu m. The cross-sectional shape of the resist pattern was a shape which expanded downward at the interface between the pattern and the substrate.

[비교예 8]Comparative Example 8

기판으로서 SiN 절연막으로 코팅된 실리콘 웨이퍼를 사용한 것을 제외하고는 비교예 4와 같은 방법으로 레지스트 패턴을 형성하였다. 그 레지스트 패턴의 단면 프로필은 하방으로 팽윤되었다.A resist pattern was formed in the same manner as in Comparative Example 4 except that a silicon wafer coated with a SiN insulating film was used as the substrate. The cross-sectional profile of the resist pattern was swollen downward.

[실시예 13]Example 13

히드록실기의 39몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 3에서 얻은 폴리히드록시스티렌 0.9g과 히드록실기의 35몰%가 에톡시에톡시기로 치환된 제조예 5의 폴리히드록시스티렌 2.1g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시키고, 여기에 피로갈롤 트리메실레이트 0.15g과 살리실산 6.3mg을 첨가하고 용해시켰다. 결과 용액을 0.2㎛ 막 필터를 통해 여과하여 양성 레지스트의 도포액을 얻었다.0.9 g of polyhydroxystyrene obtained in Preparation Example 3, wherein 39 mol% of the hydroxyl group was substituted with tert-butoxycarbonyloxy group, and 35 mol% of the hydroxyl group was substituted with ethoxyethoxy group. 2.1 g of polyhydroxystyrene was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, to which 0.15 g of pyrogallol trimesylate and 6.3 mg of salicylic acid were added and dissolved. The resulting solution was filtered through a 0.2 µm membrane filter to obtain a coating liquid of a positive resist.

이같이 제조된 도포액을 스핀너를 사용하여 6인치 실리콘 웨이퍼에 코팅한 후 90℃에서 90초간 건조시켜 웨이퍼상에 두께가 0.7㎛인 레지스트막을 형성하였다.The coating solution thus prepared was coated on a 6-inch silicon wafer using a spinner, and then dried at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.7 μm on the wafer.

이 막에 전자빔 조사기 HL-8000(Hitachi 사 제품)을 사용하여 화상을 수행하고 110℃에서 90초간 가열한 다음, 이를 테트라메틸 수산화암모늄 2.38중량%의 수용액에서 65초간 휘젓고, 30초간 물로 세척후 건조시켜 웨이퍼상에 레지스트 패턴을 형성하였다. 이와 같은 방식으로 0.12㎛ 의 접촉호울(contact hole)이 형성되었다. 그 레지스트 패턴의 단면 형상은 양호한 직사각형이었다. 또한 이 패턴 공정시의 노출량을 측정한 결과 25μC/cm2였다.The film was burned using an electron beam irradiator HL-8000 (manufactured by Hitachi), heated at 110 ° C. for 90 seconds, then stirred for 65 seconds in an aqueous solution of 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide, washed with water for 30 seconds, and dried. To form a resist pattern on the wafer. In this way, a contact hole of 0.12 mu m was formed. The cross-sectional shape of the resist pattern was a good rectangle. Moreover, it was 25 microC / cm <2> when the exposure amount at the time of this pattern process was measured.

[실시예 14]Example 14

산 발상제인 피로갈롤 트리메실레이트를 비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄 트리플루 오로메탄 술포네이트 0.15g으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 13과 동일한 방법으로 양성 레지스트 도포액을 제조하였다.A positive resist coating solution was prepared in the same manner as in Example 13, except that pyrogalol trimesylate, an acid generator, was replaced with 0.15 g of bis (p-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate. .

이를 이용하여, 실시예 1과 같이 처리하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 이때 0.15㎛의 접촉호울이 형성되었다. 그 레지스트 패턴의 단면 형상은 직사각형으로 양호하였다. 또한 이 패턴 공정시의 노출량은 10μC/㎠였다.Using this, the same process as in Example 1 to form a resist pattern. At this time, a contact hole of 0.15㎛ was formed. The cross-sectional shape of the resist pattern was good as a rectangle. In addition, the exposure amount at the time of this pattern process was 10 microC / cm <2>.

[실시예 15]Example 15

산발생제인 피로갈롤 트리메실레이트 대신 2, 6-디니트로벤질 p-톨루엔 술포네이트 0.15g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 13에서와 같은 방법으로 양성 레지스트의 도포액을 제조하였다. 이를 이용하여 실시예 13과 마찬가지 방법으로 처리하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 이때 0.14㎛의 접촉호울이 형성되었다. 그 레지스트 패턴의 단면 형상은 양호한 직사각형이었다. 이 패턴 공정의 노출량은 35μC/㎠였다.A coating solution of the positive resist was prepared in the same manner as in Example 13 except that 0.15 g of 2,6-dinitrobenzyl p-toluene sulfonate was used instead of the pyrogallol trimesylate as an acid generator. Using this, the same process as in Example 13 was carried out to form a resist pattern. At this time, a contact hole of 0.14㎛ was formed. The cross-sectional shape of the resist pattern was a good rectangle. The exposure amount of this pattern process was 35 microC / cm <2>.

[실시예 16]Example 16

산발생제인 피로갈롤 트리메실레이트 대신 트리페닐술포늄 트리플루오로메탄 술포네이트 0.15g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 13에서와 같은 방법으로 양성레지스트의 도포액을 제조하였다. 이를 이용하여 실시예 13과 같이 처리하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 이때 0.15mm의 접촉호울이 형성되었다. 형성된 레지스트 패턴의 단면 형상은 양호한 직사각형이었다. 또한 이 패턴 공정의 노출량은 10mC/cm2였다.A coating solution of a positive resist was prepared in the same manner as in Example 13 except that 0.15 g of triphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate was used instead of the pyrogallol trimesylate as an acid generator. Using this, the same process as in Example 13 was carried out to form a resist pattern. At this time, a contact hole of 0.15 mm was formed. The cross-sectional shape of the formed resist pattern was a good rectangle. In addition, the exposure amount of this pattern process was 10 mC / cm <2>.

[실시예 17]Example 17

히드록실기의 39몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 제조예 3에서 얻은 폴리히드록시스티렌 0.9g과 히드록실기의 39몰%가 1-메톡시-n-프로필옥시기로 치환된 제조예 7에서 얻은 폴리히드록시스티렌 2.1g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 16.8g에 용해시킨 다음, 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 0.03g 비스(2, 4-디메틸페닐술포닐)디아조메탄 0.15g 및 o-히드록시벤조산 0.0064g을 첨가하고 용해시켰다. 그 결과 용액을 0.2㎛막 필터를 통해 여과하여 양성레지스트 코팅액을 얻었다.0.9 g of polyhydroxystyrene obtained in Preparation Example 3 in which 39 mol% of the hydroxyl group was substituted with tert-butoxycarbonyloxy group, and 39 mol% of the hydroxyl group were substituted with 1-methoxy-n-propyloxy group. 2.1 g of polyhydroxystyrene obtained in Production Example 7 was dissolved in 16.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and then 0.03 g of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.02 g bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazo 0.15 g of methane and 0.0064 g of o-hydroxybenzoic acid were added and dissolved. As a result, the solution was filtered through a 0.2 µm membrane filter to obtain a positive resist coating liquid.

이같이 형성된 레지스트의 특성을 실시예 5에서와 같이 평가하였다. 이 레지스트는 0.2㎛ 라인-앤드-스페이스 패턴을 부여하였다. 이같이 형성된 레지스트 패턴의 단면 프로필은 양호하며 직사각형이었으며, 약간 파형이나 무시할 정도였다.The properties of the thus formed resist were evaluated as in Example 5. This resist gave a 0.2 μm line-and-space pattern. The cross-sectional profile of the thus formed resist pattern was good and rectangular, slightly wavy or negligible.

레지스트에 대한 최소 노출량은 5mJ/㎠였다. 이 레지스트로 부터 형성된 0.5mm 라인-스페이스 패턴의 내열성을 측정한 결과 130℃였다.The minimum exposure to the resist was 5 mJ / cm 2. It was 130 degreeC when the heat resistance of the 0.5 mm line-space pattern formed from this resist was measured.

실시예 1에서와 같은 방법으로 평가결과 초점심도의 폭은 A급 이었다. 또한 실시예 1과 동일한 방법으로 평가시, 레지스트 용액의 저장안정성 시험에서는 6개월간 아무런 고체물질도 관찰되지 않았다.In the same manner as in Example 1, the width of the depth of focus was Class A. In addition, when evaluated in the same manner as in Example 1, no solid matter was observed for 6 months in the storage stability test of the resist solution.

Claims (16)

(i) 산의 작용에 의해 알칼리 수용액에 대한 용해도가 증대하는 수지성분(A), 방사선 조사시 산을 발생하는 화합물(B) 및 유기카복실산 화합물(C), 을 포함하고 상기 수지성분(A)는(i) a resin component (A) in which solubility in an aqueous alkali solution is increased by the action of an acid, a compound (B) and an organic carboxylic acid compound (C) which generate an acid upon irradiation; and the resin component (A) Is (a) 히드록실기의 10-60물%가 하기 일반식(I)의 잔기로 치환된 폴리히드록시스티렌,(a) polyhydroxystyrene in which 10-60% by weight of the hydroxyl group is substituted with a residue of the general formula (I) (단 여기서 R1은 수소원자 또는 메틸기이며, R2는 메틸기 또는 에틸기이며 R3는 탄소원자수가 1-4개인 저급알킬기이다); 및(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a methyl group or an ethyl group and R 3 is a lower alkyl group having 1-4 carbon atoms); And (b) 히드록실기의 10-60몰%가 tert-부톡시카보닐옥실기로 치환된 폴리히드록시스티렌;을 혼합하여 이루어지는 양성 레지스트 조성물로 기판 표면을 코팅시키는 단계;(b) coating the surface of the substrate with a positive resist composition comprising a mixture of polyhydroxystyrene in which 10-60 mole% of the hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyloxyl groups; (ii) 상기 레지스트층을 활성광선에 선택적으로 노출시키는 단계;(ii) selectively exposing the resist layer to actinic light; (iii) 상기 노출된 레지스트층을 가열하는 단계; 및(iii) heating the exposed resist layer; And (iv) 결과물인 레지스트층을 전개 용액을 이용하여 원하는 패턴을 형성하도록 전개 시키는 단계;로 이루어지는 기판상에 패턴화된 레지스트층 형성 방법(iv) developing the resultant resist layer to form a desired pattern using a developing solution; and forming a patterned resist layer on the substrate. 제1항에 있어서, 상기 수지성분(A)는The method of claim 1, wherein the resin component (A) (a)히드록실기의 10-60몰%가 하기식(I)의 잔기로 치환된, 중량평균 분자량이 8,000-22,000인 폴리히드록시스티렌,(a) polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 8,000-22,000, wherein 10-60 mol% of the hydroxyl group is substituted with a residue of formula (I), (단, 여기서 R1은 수소원자 또는 메틸기이며, R2는 메틸기 또는 에틸기이며, R3는 탄소원자수가 1-4개인 저급알킬기를 나타낸다); 및(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a methyl group or an ethyl group, and R 3 represents a lower alkyl group having 1-4 carbon atoms); And (b) 히드록실기의 10-60몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환된 , 중량 평균 분자량이 8,000-22,000인 폴리히드록시스티렌;로 이루어지는 혼합물임을 특징으로 하는 방법(b) a mixture consisting of polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 8,000-22,000, wherein 10-60 mol% of the hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyloxy groups 제1항에 있어서, 상기 성분(A)는The method of claim 1, wherein component (A) (a)히드록실기의 10-60몰%가 일반식(I)의 잔기로 치환되고, 중량평균 분자량이 8,000-22,000이며, 분자량 분포(Mw/Mn)이 3-5인 폴리히드록시스티렌,(a) 10-60 mol% of the hydroxyl group is substituted with a residue of the general formula (I), the weight average molecular weight is 8,000-22,000, polyhydroxystyrene having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 3-5, (단, 여기서 R1은 수소원자 또는 메틸기이며, R2는 메틸기 또는 에틸기이며, R3는 탄소원자수가 1-4개인 저급알킬기이다.); 및(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a methyl group or an ethyl group, and R 3 is a lower alkyl group having 1-4 carbon atoms); And (b)히드록실기의 10-60몰%가 tert-부톡시카보닐옥시기로 치환되었으며, 중량평균 분자량이 8,000-22,000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)이 3-5인 폴리히드록시스티렌;을 포함하여 이루어지는 혼합물임을 특징으로 하는 방법.(b) polyhydroxystyrene having 10-60 mol% of the hydroxyl group substituted with tert-butoxycarbonyloxy group, a weight average molecular weight of 8,000-22,000, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 3-5; Method comprising a mixture comprising a. 제1항에 있어서, 상기 성분(A)는 성분(a) 30-90중량%와 성분(b) 10-70중량%로된 혼합물임을 특징으로 하는 방법The method of claim 1 wherein component (A) is a mixture of 30-90 weight percent of component (a) and 10-70 weight percent of component (b). 제1항에 있어서, 상기 성분(A)는 성분 (a) 50-80중량%와 성분(b) 20-50중량%로된 혼합물임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein component (A) is a mixture of 50-80% by weight of component (a) and 20-50% by weight of component (b). 제1항에 있어서, 상기 성분(B)는 비스술포닐디아조메탄계 산발생제임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein component (B) is a bissulfonyldiazomethane-based acid generator. 제1항에 있어서, 상기 성분(B)는 니트로벤질계 산발생제, 폴리히드록시화합물계 산발생제의 지방족 및 방향족 술폰산 에스테르, 오늄염(onium salt)계 산발생제 및 벤조인 토실레이트계 산발생제로 구성되는 그룹에서 선택된 최소 1종임을 특징으로 하는 방법.The component (B) is an aliphatic and aromatic sulfonic acid ester of an nitrobenzyl acid generator, a polyhydroxy compound acid generator, an onium salt acid generator, and benzoin tosylate. At least one member selected from the group consisting of acid generators. 제1항에 있어서, 상기 성분(B)의 함량은 성분(A)의 100중량부를 기준으로 1-20중량부임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the content of component (B) is 1-20 parts by weight based on 100 parts by weight of component (A). 제10항에 있어서, 상기 성분(C)는 방향족 카복실산 화합물, 지환식 카복실산 화합물(alicyclic carboxylic acid) 및 불포화 지방족 카복실산 화합물로 구성되는 그룹에서 선택된 최소 1종임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 10, wherein component (C) is at least one member selected from the group consisting of an aromatic carboxylic acid compound, an alicyclic carboxylic acid, and an unsaturated aliphatic carboxylic acid compound. 제9항에 있어서 상기 방향족 카복실산 화합물은 하기 일반식(V)로 나타낸 화합물임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 9, wherein the aromatic carboxylic acid compound is a compound represented by the following general formula (V). (단, 상기 식에서 R11과 R12는 각각 독립적으로 수소원자, 히드록실기, 니트로기, 카복실기 또는 비닐기이며 R11과 R12양자 모두가 수소원자인 것은 제외한다.)(Wherein R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a carboxyl group or a vinyl group, except that both R 11 and R 12 are hydrogen atoms.) 제9항에 있어서 상기 방향족 카복실산 화합물은 하기 일반식(VI)로 나타낸 화합물임을 특징으로 하는 방법The method of claim 9, wherein the aromatic carboxylic acid compound is a compound represented by the following general formula (VI) (단, 상기 식에서 n은 0 또는 1-10의 정수이다.)(Wherein n is an integer of 0 or 1-10) 제9항에 있어서, 상기 지한식 카복실산 화합물은 1,1-시클로헥산디카복실산, 1,2-시클로헥산디카복실산, 1,3-시클로헥산디카복실산, 1,4-시클로헥산디카복실산 및 1,1-시클로헥실디아세트산으로 구성되는 그룹에서 선택된 최소 1종임을 특징으로 하는 방법10. The method according to claim 9, wherein the slow-limiting carboxylic acid compound is 1,1-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and 1,1 At least one member selected from the group consisting of cyclohexyl diacetic acid 제9항에 있어서, 상기 불포화 지방족 카복실산은 아크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 3-부테논산, 메타크릴산, 4-펜네논산, 프로피울산, 2-부티논산, 말레산, 퓨마르산 및 아세틸렌 카복실산으로 구성되는 그룹에서 선택된 최소 1종임을 특징으로 하는 방법The method of claim 9, wherein the unsaturated aliphatic carboxylic acid is acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, 3-butenic acid, methacrylic acid, 4-phenenic acid, propiolic acid, 2-butynonic acid, maleic acid, fumaric acid and acetylene carboxylic acid. At least one selected from the group consisting of 제1항에 있어서, 상기 성분(c)의 함량은 상기 성분(a) 및 (b)의 합을 기준으로 0.01-1중량%임을 특징으로 하는 방법The method of claim 1, wherein the content of component (c) is 0.01-1% by weight based on the sum of the components (a) and (b). 제1항에 있어서, 상기 양성 레지스트 조성물은 부가적으로 흡광제를 포함함을 특징으로 하는 방법The method of claim 1, wherein the positive resist composition additionally comprises a light absorber. 제15항에 있어서, 상기 흡광제는 벤조페논임을 특징으로 하는 방법The method of claim 15, wherein the light absorber is benzophenone.
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