JPH05323590A - 化学増幅型レジスト組成物 - Google Patents
化学増幅型レジスト組成物Info
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- JPH05323590A JPH05323590A JP4127659A JP12765992A JPH05323590A JP H05323590 A JPH05323590 A JP H05323590A JP 4127659 A JP4127659 A JP 4127659A JP 12765992 A JP12765992 A JP 12765992A JP H05323590 A JPH05323590 A JP H05323590A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レジスト膜表層部分での酸の消費による影響
を低減して、解像性に優れ且つ良好なパターン形状を得
ることができる化学増幅型レジスト組成物を提供する。 【構成】 本発明の化学増幅型レジスト組成物は、２種
以上の酸発生剤を含有してなる。好ましくは、酸発生剤
のうちの少なくとも１種はレジスト膜の現像液への溶解
性を変化させる反応に実質的に寄与する化合物であり、
他のものはこの化合物に比べて該反応に寄与しにくいか
又は該反応に実質的に寄与しない化合物である。
を低減して、解像性に優れ且つ良好なパターン形状を得
ることができる化学増幅型レジスト組成物を提供する。 【構成】 本発明の化学増幅型レジスト組成物は、２種
以上の酸発生剤を含有してなる。好ましくは、酸発生剤
のうちの少なくとも１種はレジスト膜の現像液への溶解
性を変化させる反応に実質的に寄与する化合物であり、
他のものはこの化合物に比べて該反応に寄与しにくいか
又は該反応に実質的に寄与しない化合物である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レジスト組成物に関す
る。さらに詳しく述べると、本発明は、半導体装置のパ
ターン形成に有用なレジスト組成物、特に電離放射線の
照射により酸を発生する化合物又は酸の発生を促進する
化合物を２種以上含有してなるレジスト組成物に関す
る。本発明のレジスト組成物は、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）などの半導体装置
の製造に有利に利用することができ、高集積化された半
導体装置を提供できる。
る。さらに詳しく述べると、本発明は、半導体装置のパ
ターン形成に有用なレジスト組成物、特に電離放射線の
照射により酸を発生する化合物又は酸の発生を促進する
化合物を２種以上含有してなるレジスト組成物に関す
る。本発明のレジスト組成物は、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）などの半導体装置
の製造に有利に利用することができ、高集積化された半
導体装置を提供できる。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体集積回路の高集積化に伴
い、半導体集積回路のパターンには微細化が要求され、
それらのパターンを形成する際に不可欠なレジスト材料
にも厳しい性能が要求されている。そのため、近年、解
像性、感度、ドライエッチング耐性の全ての要求に応え
るべく開発された材料として、基材樹脂のほかの主成分
の一つとして酸発生剤を含有してなる化学増幅型レジス
トが注目されている。
い、半導体集積回路のパターンには微細化が要求され、
それらのパターンを形成する際に不可欠なレジスト材料
にも厳しい性能が要求されている。そのため、近年、解
像性、感度、ドライエッチング耐性の全ての要求に応え
るべく開発された材料として、基材樹脂のほかの主成分
の一つとして酸発生剤を含有してなる化学増幅型レジス
トが注目されている。
【０００３】化学増幅型レジストには、いくつかのタイ
プが存在する。例えば、ネガ型レジストの一例として、
アルカリ可溶性の基材樹脂、架橋剤、酸発生剤及び溶剤
を主成分として構成されるものがある。また、ポジ型レ
ジストの例としては、アルカリ可溶性の基材樹脂、溶解
抑止剤、酸発生剤及び溶剤を主成分として構成されるも
の、あるいはアルカリ可溶性樹脂の一部を変性してアル
カリ溶液に不溶化させた基材樹脂、酸発生剤及び溶剤を
主成分として構成されるものがある。
プが存在する。例えば、ネガ型レジストの一例として、
アルカリ可溶性の基材樹脂、架橋剤、酸発生剤及び溶剤
を主成分として構成されるものがある。また、ポジ型レ
ジストの例としては、アルカリ可溶性の基材樹脂、溶解
抑止剤、酸発生剤及び溶剤を主成分として構成されるも
の、あるいはアルカリ可溶性樹脂の一部を変性してアル
カリ溶液に不溶化させた基材樹脂、酸発生剤及び溶剤を
主成分として構成されるものがある。
【０００４】化学増幅型のレジストを使ってパターンを
形成するためには、基板上に通常スピン塗布によってレ
ジスト膜を形成し、この膜にプリベークを施し、レチク
ルを介して電離放射線を照射してパターン露光を行う。
電離放射線が電子線のような荷電粒子の場合には、パタ
ーン露光は普通レチクルを介さずに、レジスト膜上を走
査することで実施される。レジスト膜においては、電離
放射線の照射された部分で電離放射線の作用によって酸
発生剤から酸が発生する。
形成するためには、基板上に通常スピン塗布によってレ
ジスト膜を形成し、この膜にプリベークを施し、レチク
ルを介して電離放射線を照射してパターン露光を行う。
電離放射線が電子線のような荷電粒子の場合には、パタ
ーン露光は普通レチクルを介さずに、レジスト膜上を走
査することで実施される。レジスト膜においては、電離
放射線の照射された部分で電離放射線の作用によって酸
発生剤から酸が発生する。
【０００５】こうしてレジスト膜中に発生した酸は、ネ
ガ型レジストの場合、露光後の加熱処理により架橋剤を
活性化させ、そしてこの活性化した架橋剤が基材樹脂を
アルカリに対して不溶性にする。ポジ型の場合には、レ
ジスト膜中に発生した酸は、露光後の加熱処理により溶
解抑止剤を分解して基材樹脂がアルカリ現像液に溶解す
るのを可能にするか、あるいはやはり露光後の加熱によ
り基材樹脂の変性された部分と反応してこの樹脂をアル
カリ可溶性の樹脂に戻す。
ガ型レジストの場合、露光後の加熱処理により架橋剤を
活性化させ、そしてこの活性化した架橋剤が基材樹脂を
アルカリに対して不溶性にする。ポジ型の場合には、レ
ジスト膜中に発生した酸は、露光後の加熱処理により溶
解抑止剤を分解して基材樹脂がアルカリ現像液に溶解す
るのを可能にするか、あるいはやはり露光後の加熱によ
り基材樹脂の変性された部分と反応してこの樹脂をアル
カリ可溶性の樹脂に戻す。
【０００６】次いでアルカリ性現像液で現像を行うこと
によって、ネガ型レジストの場合には電離放射線を照射
されていない部分のアルカリ溶解性のままの基材樹脂が
現像液に溶解してネガ型のパターンが形成され、またポ
ジ型レジストの場合には電離放射線を照射された部分の
アルカリ可溶性基材樹脂が現像液に溶解してポジ型のパ
ターンが形成される。
によって、ネガ型レジストの場合には電離放射線を照射
されていない部分のアルカリ溶解性のままの基材樹脂が
現像液に溶解してネガ型のパターンが形成され、またポ
ジ型レジストの場合には電離放射線を照射された部分の
アルカリ可溶性基材樹脂が現像液に溶解してポジ型のパ
ターンが形成される。
【０００７】上で説明したそれぞれの反応の際に、酸発
生剤から発生した酸が触媒として多くの反応点を活性化
させるため高感度が実現でき、且つ、従来型のフォトレ
ジストに比較すると感光剤による吸収が低減できるため
高解像性が実現される。また、基材樹脂として従来型の
フォトレジストと同様にフェノール性樹脂を使用するこ
とができるため、後続のドライエッチング工程における
レジスト膜の耐性も保たれる。
生剤から発生した酸が触媒として多くの反応点を活性化
させるため高感度が実現でき、且つ、従来型のフォトレ
ジストに比較すると感光剤による吸収が低減できるため
高解像性が実現される。また、基材樹脂として従来型の
フォトレジストと同様にフェノール性樹脂を使用するこ
とができるため、後続のドライエッチング工程における
レジスト膜の耐性も保たれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の化学増幅型レジストを用いたパターン形成にお
いては、電離放射線の照射によって発生した酸が外気中
に微量に存在するアルカリ性不純物等のためにレジスト
膜の表層部分で消費されてしまい、ネガ型レジストでは
形成したパターンの上部が丸味を帯び、その一方ポジ型
レジストでは現像後に残るパターン上部に庇状の突起が
できるという現象が見られた。この現象は、ポジ型レジ
ストの場合に特に深刻な問題を引起こし、甚しい場合に
はその突起が形成したパターン開口を覆ってしまうこと
さえあって、半導体集積回路に要求されるパターンの微
細化の実現を困難なものにしていた。
た従来の化学増幅型レジストを用いたパターン形成にお
いては、電離放射線の照射によって発生した酸が外気中
に微量に存在するアルカリ性不純物等のためにレジスト
膜の表層部分で消費されてしまい、ネガ型レジストでは
形成したパターンの上部が丸味を帯び、その一方ポジ型
レジストでは現像後に残るパターン上部に庇状の突起が
できるという現象が見られた。この現象は、ポジ型レジ
ストの場合に特に深刻な問題を引起こし、甚しい場合に
はその突起が形成したパターン開口を覆ってしまうこと
さえあって、半導体集積回路に要求されるパターンの微
細化の実現を困難なものにしていた。
【０００９】本発明は、従来の化学増幅型レジストにお
けるこうした欠陥に鑑み、レジスト膜の表層部分での酸
の消費による影響を低減することができ、それにより解
像性に優れ且つ良好なパターン形状を得ることができる
化学増幅型レジスト組成物を提供しようとするものであ
る。
けるこうした欠陥に鑑み、レジスト膜の表層部分での酸
の消費による影響を低減することができ、それにより解
像性に優れ且つ良好なパターン形状を得ることができる
化学増幅型レジスト組成物を提供しようとするものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の化学増幅型レジ
スト組成物は、電離放射線の照射により酸を発生する化
合物又は酸の発生を促進する化合物を２種以上含有して
なることを特徴とする。
スト組成物は、電離放射線の照射により酸を発生する化
合物又は酸の発生を促進する化合物を２種以上含有して
なることを特徴とする。
【００１１】本発明のレジスト組成物は、基材樹脂と、
電離放射線の照射により酸を発生する化合物又は酸の発
生を促進する化合物と、そして溶剤を主成分とし、そし
て該レジスト組成物のタイプに応じて架橋剤や溶解抑止
剤といったような他の成分を含有することができる。
電離放射線の照射により酸を発生する化合物又は酸の発
生を促進する化合物と、そして溶剤を主成分とし、そし
て該レジスト組成物のタイプに応じて架橋剤や溶解抑止
剤といったような他の成分を含有することができる。
【００１２】電離放射線の照射によって酸を発生する化
合物又は酸の発生を促進する化合物は、一般的に「酸発
生剤」として知られる化合物であって、それらの例とし
ては、Ｐｈ2 Ｉ+ ＳｂＦ6 - ，Ｐｈ3 Ｓ+ ＳｂＦ6 - 等
のオニウム塩、（Ｐｈ2 Ｉ+）2 ＣＯ3 2- ，（Ｐｈ3 Ｓ
+ ）2 ＣＯ3 2- 等の炭酸イオンを含む塩、Ｐｈ2 Ｉ+Ｈ
ＣＯ3 - ，Ｐｈ3 Ｓ+ ＨＣＯ3 - 等の炭酸水素イオンを
含む塩、クロロメチル基を有するトリアジン化合物やそ
の他の有機ハロゲン化物、オルトニトロベンジルアルコ
ールスルホン酸エステル等のトシレート系の化合物など
を挙げることができる。（上記の式中のＰｈはフェニル
基を表す。）
合物又は酸の発生を促進する化合物は、一般的に「酸発
生剤」として知られる化合物であって、それらの例とし
ては、Ｐｈ2 Ｉ+ ＳｂＦ6 - ，Ｐｈ3 Ｓ+ ＳｂＦ6 - 等
のオニウム塩、（Ｐｈ2 Ｉ+）2 ＣＯ3 2- ，（Ｐｈ3 Ｓ
+ ）2 ＣＯ3 2- 等の炭酸イオンを含む塩、Ｐｈ2 Ｉ+Ｈ
ＣＯ3 - ，Ｐｈ3 Ｓ+ ＨＣＯ3 - 等の炭酸水素イオンを
含む塩、クロロメチル基を有するトリアジン化合物やそ
の他の有機ハロゲン化物、オルトニトロベンジルアルコ
ールスルホン酸エステル等のトシレート系の化合物など
を挙げることができる。（上記の式中のＰｈはフェニル
基を表す。）
【００１３】本発明では、化学増幅型レジスト組成物に
おける酸発生剤として２種以上の化合物を一緒に使用す
る。このように２種以上の酸発生剤を含有させることに
よって、露光により発生する酸の絶対量を増加させるこ
とができる一方で、これらの酸発生剤に由来するそれぞ
れの酸がレジスト膜の表層で外気中の不純物のために消
費される量を相対的に低減させることができる。
おける酸発生剤として２種以上の化合物を一緒に使用す
る。このように２種以上の酸発生剤を含有させることに
よって、露光により発生する酸の絶対量を増加させるこ
とができる一方で、これらの酸発生剤に由来するそれぞ
れの酸がレジスト膜の表層で外気中の不純物のために消
費される量を相対的に低減させることができる。
【００１４】また、２種以上の酸発生剤としては、電離
放射線照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を変
化させる反応に寄与する程度に有意の差のあるものを選
ぶことがより有利である。すなわち、酸発生剤のうちの
少なくとも１種が電離放射線照射後のレジスト膜の溶解
性を変化させる反応に実質的に寄与する化合物であっ
て、その一方、他の酸発生剤がこの化合物に比較して該
反応に寄与しにくい化合物であるか、あるいは該反応に
実質的に寄与しない化合物である場合は、レジスト膜の
表層で消費される酸のうちのレジスト膜の現像液に対す
る溶解性の変化に実質的に寄与する化合物に由来する酸
の消費量が相対的に減少するので、レジストパターン形
状や解像性の向上にとって一層有利である。発生した全
ての酸がレジスト膜の溶解性を変化させる反応に寄与す
る場合、これらの酸発生剤の添加量は形成すべきパター
ンの寸法制御の面から制限されなくてはならないが、こ
れに対して、その反応に寄与しない酸発生剤は、レジス
ト膜の溶解性や膜特性などの、パターンの寸法制御とは
無関係の要素による制限の範囲内で最大限添加すること
ができ、そしてレジスト膜の溶解性の変化に寄与する化
合物に由来する酸の消費量を相対的に低下させることが
できて、レジストパターン形状の劣化や解像性の低下を
防ぐことができる。
放射線照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を変
化させる反応に寄与する程度に有意の差のあるものを選
ぶことがより有利である。すなわち、酸発生剤のうちの
少なくとも１種が電離放射線照射後のレジスト膜の溶解
性を変化させる反応に実質的に寄与する化合物であっ
て、その一方、他の酸発生剤がこの化合物に比較して該
反応に寄与しにくい化合物であるか、あるいは該反応に
実質的に寄与しない化合物である場合は、レジスト膜の
表層で消費される酸のうちのレジスト膜の現像液に対す
る溶解性の変化に実質的に寄与する化合物に由来する酸
の消費量が相対的に減少するので、レジストパターン形
状や解像性の向上にとって一層有利である。発生した全
ての酸がレジスト膜の溶解性を変化させる反応に寄与す
る場合、これらの酸発生剤の添加量は形成すべきパター
ンの寸法制御の面から制限されなくてはならないが、こ
れに対して、その反応に寄与しない酸発生剤は、レジス
ト膜の溶解性や膜特性などの、パターンの寸法制御とは
無関係の要素による制限の範囲内で最大限添加すること
ができ、そしてレジスト膜の溶解性の変化に寄与する化
合物に由来する酸の消費量を相対的に低下させることが
できて、レジストパターン形状の劣化や解像性の低下を
防ぐことができる。
【００１５】酸発生剤の酸発生効率もレジストパターン
形状や解像性に関係する。レジスト膜の溶解性を変化さ
せる反応に実質的に寄与しないか又は寄与しにくい酸発
生剤の酸発生効率が反応に寄与する酸発生剤のそれより
も高い場合、レジスト膜内の寸法制御を司る酸の相対量
は極めて小さくなる。従って、表層で消費される酸の多
くを反応に寄与しない酸とすることができ、ポジ型レジ
ストの場合の庇の発生やネガ型レジストの場合のレジス
トパターン上部の丸味を低減するのに一層有利である。
形状や解像性に関係する。レジスト膜の溶解性を変化さ
せる反応に実質的に寄与しないか又は寄与しにくい酸発
生剤の酸発生効率が反応に寄与する酸発生剤のそれより
も高い場合、レジスト膜内の寸法制御を司る酸の相対量
は極めて小さくなる。従って、表層で消費される酸の多
くを反応に寄与しない酸とすることができ、ポジ型レジ
ストの場合の庇の発生やネガ型レジストの場合のレジス
トパターン上部の丸味を低減するのに一層有利である。
【００１６】発生した酸の外気中の汚染物との反応性も
やはりレジストパターン形状や解像性に影響を及ぼす。
レジスト膜の溶解性を変化させる反応に実質的に寄与し
ないかあるいは寄与しにくい酸発生剤に由来する酸が反
応に寄与する酸発生剤に由来する酸よりも外気中の汚染
物に対して反応性が低ければ、反応に寄与する酸発生剤
に由来する酸の表層での消費を低減させるためには、反
応に寄与するか又は寄与しにくい酸発生剤に由来する酸
の量を相対的に多くしてやらなくてはならない。
やはりレジストパターン形状や解像性に影響を及ぼす。
レジスト膜の溶解性を変化させる反応に実質的に寄与し
ないかあるいは寄与しにくい酸発生剤に由来する酸が反
応に寄与する酸発生剤に由来する酸よりも外気中の汚染
物に対して反応性が低ければ、反応に寄与する酸発生剤
に由来する酸の表層での消費を低減させるためには、反
応に寄与するか又は寄与しにくい酸発生剤に由来する酸
の量を相対的に多くしてやらなくてはならない。
【００１７】更に、一つの酸発生剤がレジスト膜の現像
液に対する溶解性を変化させる反応に寄与するかしない
かは、基材樹脂の種類に依存して決まる。例えば、基材
樹脂が現像液に対する溶解性のもとになる単位としてｔ
−ブチル基を含む単位を含む共重合体である場合、オニ
ウム塩やトシレート系化合物などはレジスト膜の溶解性
を変化させ、炭酸イオンを含む塩、炭酸水素イオンを含
む塩、有機ハロゲン化物などは溶解性を変化させない。
液に対する溶解性を変化させる反応に寄与するかしない
かは、基材樹脂の種類に依存して決まる。例えば、基材
樹脂が現像液に対する溶解性のもとになる単位としてｔ
−ブチル基を含む単位を含む共重合体である場合、オニ
ウム塩やトシレート系化合物などはレジスト膜の溶解性
を変化させ、炭酸イオンを含む塩、炭酸水素イオンを含
む塩、有機ハロゲン化物などは溶解性を変化させない。
【００１８】このように、本発明の化学増幅型レジスト
組成物で酸発生剤として用いられる２種以上の化合物
は、該組成物を構成する基材樹脂の種類に応じて選ば
れ、そしてこうして選ばれた化合物のおのおのは、それ
らの酸発生効率及び発生する酸の外気中の汚染物との反
応性に応じて定められる適当な添加量で該組成物に配合
されるべきである。好ましくは、基材樹脂の現像液への
溶解性の変化に実質的に寄与しないか又はこの変化に対
する寄与の程度が他の酸発生剤のそれよりも低い酸発生
剤の添加量は、この酸発生剤に由来する酸が、外気中の
汚染物との反応のために消費される他の酸発生剤に由来
する酸の量をより少なくするのに十分な量である。
組成物で酸発生剤として用いられる２種以上の化合物
は、該組成物を構成する基材樹脂の種類に応じて選ば
れ、そしてこうして選ばれた化合物のおのおのは、それ
らの酸発生効率及び発生する酸の外気中の汚染物との反
応性に応じて定められる適当な添加量で該組成物に配合
されるべきである。好ましくは、基材樹脂の現像液への
溶解性の変化に実質的に寄与しないか又はこの変化に対
する寄与の程度が他の酸発生剤のそれよりも低い酸発生
剤の添加量は、この酸発生剤に由来する酸が、外気中の
汚染物との反応のために消費される他の酸発生剤に由来
する酸の量をより少なくするのに十分な量である。
【００１９】言うまでもなく、本発明のレジスト組成物
は、レジスト膜の現像液への溶解性を変化させる反応に
実質的に寄与する酸発生剤のほかに、この酸発生剤に比
べて上記反応に寄与する程度がより低い酸発生剤又は上
記反応に実質的に寄与しない酸発生剤のどちらかを含有
してなるものでもよく、あるいは上記反応に寄与する程
度がより低い酸発生剤と上記反応に実質的に寄与しない
酸発生剤の両方を含有してなるものでもよい。更に、レ
ジスト膜の現像液への溶解性を変化させる反応に実質的
に寄与する酸発生剤も、この反応に実質的に寄与しない
又はこの反応に対する寄与の程度がより低い方の酸発生
剤も、任意におのおの１種又は２種以上を一つのレジス
ト組成物に含有させることができる。
は、レジスト膜の現像液への溶解性を変化させる反応に
実質的に寄与する酸発生剤のほかに、この酸発生剤に比
べて上記反応に寄与する程度がより低い酸発生剤又は上
記反応に実質的に寄与しない酸発生剤のどちらかを含有
してなるものでもよく、あるいは上記反応に寄与する程
度がより低い酸発生剤と上記反応に実質的に寄与しない
酸発生剤の両方を含有してなるものでもよい。更に、レ
ジスト膜の現像液への溶解性を変化させる反応に実質的
に寄与する酸発生剤も、この反応に実質的に寄与しない
又はこの反応に対する寄与の程度がより低い方の酸発生
剤も、任意におのおの１種又は２種以上を一つのレジス
ト組成物に含有させることができる。
【００２０】本発明の化学増幅型レジスト組成物を構成
する基材樹脂は、通常の化学増幅型レジスト組成物で基
材樹脂として用いられるいずれの樹脂でもよい。すなわ
ち、目的とする化学増幅型レジスト組成物に応じて、ア
ルカリ性現像液に可溶性のものや、アルカリ可溶性樹脂
の一部を変性してアルカリ性現像液に不溶性にしたもの
を使用することができる。
する基材樹脂は、通常の化学増幅型レジスト組成物で基
材樹脂として用いられるいずれの樹脂でもよい。すなわ
ち、目的とする化学増幅型レジスト組成物に応じて、ア
ルカリ性現像液に可溶性のものや、アルカリ可溶性樹脂
の一部を変性してアルカリ性現像液に不溶性にしたもの
を使用することができる。
【００２１】基材樹脂がアルカリ可溶性樹脂である場合
には、化学増幅型レジスト組成物は他の構成成分とし
て、溶解抑止剤を含有（ポジ型レジストの場合）し、あ
るいは架橋剤を含有（ネガ型レジストの場合）する。
には、化学増幅型レジスト組成物は他の構成成分とし
て、溶解抑止剤を含有（ポジ型レジストの場合）し、あ
るいは架橋剤を含有（ネガ型レジストの場合）する。
【００２２】なお、ここで言う「電離放射線」とは、可
視光、紫外光、Ｘ線等の電磁波や、電子線、イオン線等
の粒子線を意味する。
視光、紫外光、Ｘ線等の電磁波や、電子線、イオン線等
の粒子線を意味する。
【００２３】
【作用】本発明の化学増幅型レジスト組成物に含有され
る２種以上の酸発生剤は、露光により発生する酸の絶対
量を増加させる一方で、これらの酸発生剤に由来するそ
れぞれの酸がレジスト膜の表層で外気中の不純物のため
に消費される量を相対的に低減させて、レジストパター
ン形状や解像性を向上させる。
る２種以上の酸発生剤は、露光により発生する酸の絶対
量を増加させる一方で、これらの酸発生剤に由来するそ
れぞれの酸がレジスト膜の表層で外気中の不純物のため
に消費される量を相対的に低減させて、レジストパター
ン形状や解像性を向上させる。
【００２４】また、本発明の化学増幅型レジスト組成物
に含有される２種以上の酸発生剤のうちの、電離放射線
照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を変化させ
る反応に実質的に寄与しない化合物、又は他の酸発生剤
に比べてこの反応に寄与しにくい化合物である酸発生剤
は、スカベンジャーとして働いて、レジスト膜の溶解性
を変化させる反応に実質的に寄与する酸発生剤に由来す
る酸がレジスト膜の表層で外気中の不純物のために消費
される量を相対的に低減させ、レジストパターン形状や
解像性の向上に一層貢献する。
に含有される２種以上の酸発生剤のうちの、電離放射線
照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を変化させ
る反応に実質的に寄与しない化合物、又は他の酸発生剤
に比べてこの反応に寄与しにくい化合物である酸発生剤
は、スカベンジャーとして働いて、レジスト膜の溶解性
を変化させる反応に実質的に寄与する酸発生剤に由来す
る酸がレジスト膜の表層で外気中の不純物のために消費
される量を相対的に低減させ、レジストパターン形状や
解像性の向上に一層貢献する。
【００２５】
【実施例】実施例１ ３７５部の溶剤（乳酸エチル）中に、基材樹脂としてビ
ニルフェノールとｔ−ブチルメタクリレートとの共重合
体１００部と、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウ
ムトリフレート５部及びトリス−２，３−ジブロモプロ
ピルイソシアヌレート５部を含むポジ型の化学増幅型レ
ジスト組成物を調製した。使用した酸発生剤のうちのト
リフェニルスルホニウムトリフレートは、基材樹脂の現
像液に対する溶解性を変化をさせるのに寄与する化合物
であり、もう一方のトリス−２，３−ジブロモプロピル
イソシアヌレートから発生する酸は、レジスト膜の表層
部分で外気の汚染物のスカベンジャーとして働き、基材
樹脂の溶解性の変化にはほとんど関係しないことが分っ
ている。
ニルフェノールとｔ−ブチルメタクリレートとの共重合
体１００部と、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウ
ムトリフレート５部及びトリス−２，３−ジブロモプロ
ピルイソシアヌレート５部を含むポジ型の化学増幅型レ
ジスト組成物を調製した。使用した酸発生剤のうちのト
リフェニルスルホニウムトリフレートは、基材樹脂の現
像液に対する溶解性を変化をさせるのに寄与する化合物
であり、もう一方のトリス−２，３−ジブロモプロピル
イソシアヌレートから発生する酸は、レジスト膜の表層
部分で外気の汚染物のスカベンジャーとして働き、基材
樹脂の溶解性の変化にはほとんど関係しないことが分っ
ている。
【００２６】調製したレジスト組成物をシリコン基板上
に０．７μｍの厚さで塗布した。基板をホットプレート
上に配置して、形成したレジスト膜を９０℃で９０秒間
プリベークした後、レジスト膜をＫｒＦエキシマレーザ
ステッパで露光処理した。続いて、１１０℃で６０秒間
の加熱処理を行い、２．３８％のテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド水溶液で６０秒間ディップ現像
を行った。
に０．７μｍの厚さで塗布した。基板をホットプレート
上に配置して、形成したレジスト膜を９０℃で９０秒間
プリベークした後、レジスト膜をＫｒＦエキシマレーザ
ステッパで露光処理した。続いて、１１０℃で６０秒間
の加熱処理を行い、２．３８％のテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド水溶液で６０秒間ディップ現像
を行った。
【００２７】５mJ／cm2 の露光量で０．３μｍのライン
・アンド・スペースパターンが解像した。また、ライン
・アンド・スペースパターン及びホールパターンとも、
形成パターンの上部に庇状の張出しは見られなかった。
・アンド・スペースパターンが解像した。また、ライン
・アンド・スペースパターン及びホールパターンとも、
形成パターンの上部に庇状の張出しは見られなかった。
【００２８】実施例２ スカベンジャーとして働く酸を発生するトリス−２，３
−ジブロモプロピルイソシアヌレートの代りに、やはり
スカベンジャーとして働く酸を発生するビス−２，４−
トリクロロメチル−６−フェニル−ｓ−トリアジンを５
部含有するポジ型の化学増幅型レジスト組成物を使用し
たことを除いて、実施例１を反復した。
−ジブロモプロピルイソシアヌレートの代りに、やはり
スカベンジャーとして働く酸を発生するビス−２，４−
トリクロロメチル−６−フェニル−ｓ−トリアジンを５
部含有するポジ型の化学増幅型レジスト組成物を使用し
たことを除いて、実施例１を反復した。
【００２９】この場合には、６mJ／cm2 の露光量で０．
３μｍのライン・アンド・スペースパターンが解像し
た。また、ライン・アンド・スペースパターンもホール
パターンも、やはり形成パターンの上部に庇状の張出し
は見られなかった。
３μｍのライン・アンド・スペースパターンが解像し
た。また、ライン・アンド・スペースパターンもホール
パターンも、やはり形成パターンの上部に庇状の張出し
は見られなかった。
【００３０】比較例 ４００部の乳酸エチル中にビニルフェノールとｔ−ブチ
ルメタクリレートとの共重合体１００部と、酸発生剤の
トリフェニルスルホニウムトリフレート５部を含み、ス
カベンジャーとして働く酸を発生する酸発生剤を含まな
い従来のポジ型の化学増幅型レジスト組成物を使用した
ことを除いて、実施例１を反復した。
ルメタクリレートとの共重合体１００部と、酸発生剤の
トリフェニルスルホニウムトリフレート５部を含み、ス
カベンジャーとして働く酸を発生する酸発生剤を含まな
い従来のポジ型の化学増幅型レジスト組成物を使用した
ことを除いて、実施例１を反復した。
【００３１】この場合には、５mJ／cm2 の露光量で０．
３５μｍのライン・アンド・スペースパターンが解像し
た。しかし、これらのライン・アンド・スペースパター
ンやホールパターンには、形成パターンの上部に庇状の
張出しが認められた。また、０．３０μｍのライン・ア
ンド・スペースパターンでは、所々のスペースが形成パ
ターンの上部に発生した庇状の張出しによって覆われて
いるのが認められた。
３５μｍのライン・アンド・スペースパターンが解像し
た。しかし、これらのライン・アンド・スペースパター
ンやホールパターンには、形成パターンの上部に庇状の
張出しが認められた。また、０．３０μｍのライン・ア
ンド・スペースパターンでは、所々のスペースが形成パ
ターンの上部に発生した庇状の張出しによって覆われて
いるのが認められた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の化学増幅型レジスト組成物を使ってレジストパタ
ーンを形成した場合に認められる庇状の張出し（ポジ型
レジストの場合）やパターン上部の丸味（ネガ型の場
合）が発生する原因となるレジスト膜表層部分での酸の
消費に起因する影響を軽減することができ、そのため解
像性に優れ、且つ良好なパターン形状を得ることができ
る化学増幅型レジスト組成物が利用可能になる。
従来の化学増幅型レジスト組成物を使ってレジストパタ
ーンを形成した場合に認められる庇状の張出し（ポジ型
レジストの場合）やパターン上部の丸味（ネガ型の場
合）が発生する原因となるレジスト膜表層部分での酸の
消費に起因する影響を軽減することができ、そのため解
像性に優れ、且つ良好なパターン形状を得ることができ
る化学増幅型レジスト組成物が利用可能になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 (72)発明者 宮田 修一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 電離放射線の照射により酸を発生する化
合物又は酸の発生を促進する化合物を２種以上含有して
なることを特徴とする化学増幅型レジスト組成物。 - 【請求項２】 前記化合物のうちの少なくとも１種が電
離放射線照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を
変化させる反応に実質的に寄与する化合物であり、そし
て他のものが該反応に実質的に寄与しない化合物である
ことを特徴とする、請求項１記載の化学増幅型レジスト
組成物。 - 【請求項３】 前記化合物のうちの少なくとも１種が電
離放射線照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を
変化させる反応に実質的に寄与する化合物であり、そし
てこの化合物に比較して他の化合物が該反応に寄与しに
くい化合物であることを特徴とする、請求項１記載の化
学増幅型レジスト組成物。 - 【請求項４】 前記の電離放射線の照射により酸を発生
する化合物又は酸の発生を促進する化合物として、電離
放射線照射後のレジスト膜の現像液に対する溶解性を変
化させる反応に実質的に寄与する化合物のほかに、この
化合物に比較して該反応に寄与しにくい化合物と該反応
に実質的に寄与しない化合物とを含有してなることを特
徴とする、請求項１記載の化学増幅型レジスト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127659A JPH05323590A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 化学増幅型レジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127659A JPH05323590A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 化学増幅型レジスト組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323590A true JPH05323590A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14965555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127659A Pending JPH05323590A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 化学増幅型レジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05323590A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679497A (en) * | 1995-03-24 | 1997-10-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Resist material and method for forming resist pattern |
| US6727036B2 (en) | 1999-12-27 | 2004-04-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive-working radiation-sensitive composition |
| US6806023B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-10-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive radiation-sensitive composition |
| WO2010134477A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Jsr株式会社 | 感放射線性樹脂組成物及び化合物 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4127659A patent/JPH05323590A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679497A (en) * | 1995-03-24 | 1997-10-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Resist material and method for forming resist pattern |
| US6727036B2 (en) | 1999-12-27 | 2004-04-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive-working radiation-sensitive composition |
| US6806023B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-10-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive radiation-sensitive composition |
| WO2010134477A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Jsr株式会社 | 感放射線性樹脂組成物及び化合物 |
| KR20120027153A (ko) | 2009-05-18 | 2012-03-21 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 감방사선성 수지 조성물 및 화합물 |
| US8968980B2 (en) | 2009-05-18 | 2015-03-03 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive resin composition and compound |
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