JPH07244378A - 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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- JPH07244378A JPH07244378A JP6034836A JP3483694A JPH07244378A JP H07244378 A JPH07244378 A JP H07244378A JP 6034836 A JP6034836 A JP 6034836A JP 3483694 A JP3483694 A JP 3483694A JP H07244378 A JPH07244378 A JP H07244378A
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Abstract
光源として用いる露光領域において、塗布性、焦点深
度、感度及び解像度等の諸性能に優れた化学増幅型レジ
スト組成物を提供する。 【構成】 アルカリ可溶性樹脂、架橋剤、N−ヒドロキ
シイミド化合物のスルホン酸エステルの少なくとも1種
を含有する光酸発生剤及び低重合度ポリシロキサンを含
むことを特徴とする化学増幅ネガ型フォトレジスト組成
物、並びに、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、N−ヒ
ドロキシイミド化合物のスルホン酸エステルの少なくと
も1種を含有する光酸発生剤及び低重合度ポリシロキサ
ンを含むことを特徴とする化学増幅ポジ型フォトレジス
ト組成物。
Description
ーザー等を含む)リソグラフィー等に適した化学増幅型
レジスト組成物に関する。
ミクロンのパターン形成が要求されている。特に、エキ
シマーレーザーリソグラフィーは、64及び256M DRAM の
製造を可能とならしめ、注目されている。このような光
源の変更に伴い、従来のレジストに要求されていた耐熱
性、残膜率、プロファイル等の諸性能に加えて、新たに
次のような性能が要求されている。 イ) 上記光源に対し、高感度であること。 ロ) 高解像度であること。 このような事情に鑑み、酸触媒と化学増幅効果を利用し
た所謂、化学増幅型レジストが提案されている。このレ
ジストの作用は光照射することにより、光酸発生剤から
発生した酸を触媒とする反応によって、露光部と非露光
部の現像液に対する溶解性を変化させるものであり、こ
れによってポジ又はネガ型レジストが得られる。
耐薬品性及び密着性等を改良するため、例えば特開昭59
−155836及び特開昭60−208749号公報等に記載されてい
るように種々の界面活性剤が用いられてきた。しかしな
がら、化学増幅型レジスト組成物では、このような界面
活性剤の添加は現像残さ(スカム)やブリッジの原因と
なり、解像度や焦点深度等の性能が低下するという問題
点を有している。又、シリコンウエハー上の微小なスカ
ムはドライエッチングの際の妨げになる。
の問題点を解決して、耐熱性、残膜率、プロファイル、
焦点深度、解像度及び感度等の諸性能に優れ、且つ、塗
布性及び安全性にも優れた化学増幅ネガ型及び化学増幅
ポジ型レジスト組成物を提供する。
性樹脂、架橋剤、N−ヒドロキシイミド化合物のスルホ
ン酸エステルの少なくとも1種を含有する光酸発生剤及
び低重合度ポリシロキサンを含むことを特徴とする化学
増幅ネガ型レジスト組成物であり、さらに、アルカリ可
溶性樹脂、溶解阻止剤、N−ヒドロキシイミド化合物の
スルホン酸エステルの少なくとも1種を含有する光酸発
生剤及び低重合度ポリシロキサンを含むことを特徴とす
る化学増幅ポジ型レジスト組成物である。
エステルとしては、例えば一般式(I)
ーレン、アルキレンもしくはアルケニレン基を表わし、
R2 は置換されていてもよいアルキルもしくはアリール
基を表わす。)で示されるエステル等が挙げられる。
環または2環のものが挙げられ、好ましくはフェニレン
もしくはナフチレン等が挙げられる。アリーレン基の好
ましい置換基としてはハロゲン原子、ニトロ基もしくは
アセチルアミノ基等が挙げられる。同じくアルキレン基
としては直鎖または分岐状のものが挙げられ、好ましく
は炭素数1〜6のものが挙げられる。特に好ましくはエ
チレンもしくはプロピレン基等が挙げられる。アルキレ
ン基の好ましい置換基としてはハロゲン原子、低級アル
コキシ基もしくは単環のアリール基等が挙げられる。同
じくアルケニレン基としては炭素数2〜6のものが挙げ
られ、好ましくはビニリデン基等が挙げられる。アルケ
ニレン基の好ましい置換基としては単環のアリール基等
が挙げられる。
鎖、分岐または環状のものが挙げられ、好ましくは直鎖
状の炭素数1〜8のものが挙げられる。アルキル基の好
ましい置換基としては低級アルコキシ基等が挙げられ
る。同じくアリール基としては単環または2環のものが
挙げられ、好ましくは単環のものが挙げられる。好適な
一般式(I)で示されるエステルとしては、一般式(I
I)
ーレン、アルキレンもしくはアルケニレン基を表わし、
R2 ’は置換されていてもよいアルキルもしくはアリー
ル基を表わす。但し、R2 ’が置換基を有するアルキル
もしくはアリール基である場合に、該置換基がハロゲン
であることはない。)で示されるものが挙げられる。N
−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステルの具体
例としては、
ばG.F. Jaubert著, Ber.,28, 360(1895)、D.E. Ames
ら著、J.Chem. Soc., 3518 (1955) 又は M.A. Stolberg
ら著,J. Amer. Chem. Soc., 79 2615 (1957)等に記載の
方法により製造される一般式(III )
る。)で示される環状N−ヒドロキシイミド化合物と、
式R2 −SO2 Cl(式中、R2 は前記と同じ意味を有
する。)で示されるスルホン酸クロリドとを、塩基性条
件下に、例えば、L.Bauer ら著, J.Org. Chem.,24, 129
3 (1959) 等に記載の方法に従い製造することができ
る。
で、または2種以上混合して用いられる。
法により求めたポリスチレン換算重量平均分子量が1000
〜10000 のものが、好ましくは1500〜8000のものが、特
に好ましくは2000〜5000のものが、各々挙げられる。ア
ルカリ可溶性樹脂としては、ビニルフェノール樹脂、イ
ソプロペニルフェノール樹脂、ビニルフェノールとスチ
レンとの共重合体(共重合体中のビニルフェノールの割
合は50モル%以上が好ましい)、イソプロペニルフェノ
ールとスチレンとの共重合体(共重合体中のイソプロペ
ニルフェノールの割合は50モル%以上が好ましい)、部
分的にアルキルエーテル化されたビニルフェノール樹
脂、部分的に水素添加されたビニルフェノール樹脂、部
分的に水素添加されたビニルフェノール/スチレン共重
合体(共重合体中のビニルフェノールの割合は50モル%
以上が好ましい)及び部分的にアルキルエーテル化され
た水素添加ビニルフェノール樹脂等が挙げられる。これ
らのアルカリ可溶性樹脂は単独で、或いは2種以上混合
して用いられる。
号に記載のメチロール基もしくはメチロールエーテル基
を含むものが挙げられる。好ましくは、例えば
チロールエーテル基を含む架橋剤は単独で、或いは2種
以上混合して用いられる。
771 号に記載のt−ブトキシカルボニルオキシ基で置換
されたベンゼン環を有する化合物、及び特願平4−9077
0 号に記載の炭酸エステル環状化合物等が挙げられる。
好ましくは、例えば
独で、或いは2種以上混合して用いられる。
下式
子又は低級アルキル基、低級アルコキシ基、エポキシ
基、ポリオキシエチレンアルキル(POA)基、アミノ
基、カルボキシル基、水酸基、アラルキル基もしくはア
リール基を表わし、m及びnはその和が低重合度である
ことを示す任意の整数を表わす。〕で示される種々の分
子量のポリシロキサン(混合物でもよい)が挙げられ
る。低重合度ポリシロキサンの具体例としては、ジメチ
ルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサ
ン、メチルフェニルポリシロキサン、シリコーンオイル
及び変性シリコーンオイル等が挙げられる。
ましい組成比はアルカリ可溶性樹脂50〜95重量%、架橋
剤1〜30重量%、光酸発生剤1〜20重量%及び低重合度
ポリシロキサン0.0001〜1重量%である。又、化学増幅
ポジ型レジスト組成物における好ましい組成比はアルカ
リ可溶性樹脂20〜90重量%、溶解阻止剤5〜50重量%、
光酸発生剤0.1 〜20重量%及び低重合度ポリシロキサン
0.0001〜1重量%である。化学増幅ネガ型又は化学増幅
ポジ型レジスト組成物いずれにおいても、必要に応じ
て、増感剤、染料、接着性改良剤等の当該技術分野で慣
用されている各種の添加物を加えてもよい。
型レジスト組成物を全混合物中、10〜50重量%の割合に
なるように、溶剤に混合して調製される。この場合に用
いる溶剤としては、例えばエチルセロソルブアセテー
ト、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブ、
メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、乳酸エチル、酢
酸ブチル、ピルビン酸エチル、2−ヘプタノン、シクロ
ヘキサノン、メチルイソブチルケトン又はキシレン等が
あげられる。上記溶剤は、単独で又は2種類以上併用し
て用いられる。
物は耐熱性、残膜率、プロファイル、焦点深度、感度及
び解像度等の諸性能に優れているばかりでなく、塗布性
及び安全性にも優れており、遠紫外線(エキシマーレー
ザーを含む)光源によるリソグラフィーにおいて高精度
の微細なレジストパターンを形成することができる。
説明するが、本発明は実施例により何ら限定されるもの
ではない。尚、実施例中、特に記載の無い場合は部数は
重量部を示す。
油化学製リンカーCST−70;モル比=7/3〕8.1
部、水素添加ポリ(p−ビニルフェノール)〔丸善石油
化学製マルカリンカーPHM−C〕5.4 部、ヘキサメチ
ロールメラミンヘキサメチルエーテル(架橋剤)1.0
部、シリコンオイル(東レ製シリコンSH−8400)0.04部
及びN−ヒドロキシスクシンイミドメタンスルホン酸エ
ステル(光酸発生剤)1.0 部をジエチレングリコールジ
メチルエーテル48部に溶解した。この溶液を孔径0.1 μ
mのテフロン製フィルターで濾過してレジスト液を調製
した。これを常法により洗浄したシリコンウエハーにス
ピンコーターを用いて0.7 μm厚に塗布した。次いでシ
リコンウエハーをホットプレート上、100 ℃・1分プリ
ベークした。次に、プリベーク後の塗膜をパターンを有
するクロムマスクを通して、248 nmの露光波長を有する
KrFエキシマーレーザーステッパー(ニコン社製、NS
R-1755 EX8A NA=0.45)を用いて露光を行った。露光
後、ウエハーをホットプレート上で105 ℃・1分加熱
し、露光部の架橋反応を行った。これをテトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイドの2.00重量%水溶液で現
像してネガ型パターンを得た。形成されたパターンを電
子顕微鏡で観察した結果、24mJ/cm2 (248 nm)の露
光量で0.22μmの微細パターンをプロファイル良く解像
し、且つ、パターン間のブリッジ及び非露光部のウエハ
ー上のスカムが無かった。
Claims (4)
- 【請求項1】アルカリ可溶性樹脂、架橋剤、N−ヒドロ
キシイミド化合物のスルホン酸エステルの少なくとも1
種を含有する光酸発生剤及び低重合度ポリシロキサンを
含むことを特徴とする化学増幅ネガ型レジスト組成物。 - 【請求項2】アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、N−ヒ
ドロキシイミド化合物のスルホン酸エステルの少なくと
も1種を含有する光酸発生剤及び低重合度ポリシロキサ
ンを含むことを特徴とする化学増幅ポジ型レジスト組成
物。 - 【請求項3】N−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸
エステルが一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は置換されていてもよいアリーレン、アル
キレンもしくはアルケニレン基を表わし、R2 は置換さ
れていてもよいアルキルもしくはアリール基を表わ
す。)で示されるエステルである、請求項1又は2に記
載の化学増幅型レジスト組成物。 - 【請求項4】一般式(I)で示されるエステルが一般式
(II) 【化2】 (式中、R1 は置換されていてもよいアリーレン、アル
キレンもしくはアルケニレン基を表わし、R2'は置換さ
れていてもよいアルキルもしくはアリール基を表わす
が、R2'が置換基を有するアルキルもしくはアリール基
である場合には該置換基がハロゲンであることはな
い。)で示されるものである、請求項3に記載の化学増
幅型レジスト組成物。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP03483694A JP3393915B2 (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 化学増幅型レジスト組成物 |
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