DE10259057A1 - Photoresist composition for use in semiconductor lithography, contains a methacrylate copolymer with polycyclic siloxane groups in side chains as carrier polymer, plus photo-acid generator and solvent - Google Patents

Photoresist composition for use in semiconductor lithography, contains a methacrylate copolymer with polycyclic siloxane groups in side chains as carrier polymer, plus photo-acid generator and solvent Download PDF

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Christian Eschbaumer
Angela Jutglá
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Abstract

A photoresist composition containing, as carrier polymer, a copolymer of tert.-butyl methacrylate and 3-heptaisobutyl-POSS-propyl methacrylate (RTM: acrylic monomer with a polycyclic octasiloxane group in the side chain). A photo-resist composition (I) containing (a) a carrier polymer of formula (II), (b) a selected photo-acid generator and (c) a solvent. R = alkyl; x, y = 0.1-0.9 An Independent claim is also included for a method for the production of a photo-mask by coating a mask blank with composition (I), inscribing the blank, developing the composition on the blank and then plasma-etching the blank, preferably using a gas mixture containing oxygen and chlorine for the plasma.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fotoresistzusammensezung, enthaltend ein Silizium-haltiges organisches Polymer, mit verbesserter Ätzstabilität gegenüber sauerstoffreichen Ätzplasmen, ein Verfahren zur Herstellung einer Fotomaske unter Verwendung der Fotoresistzusammensezung, die Verwendung des Silizium-haltigen organischen Polymers als Trägermaterial für eine Fotoresistzusammensetzung, sowie die Verwendung der Fotoresistzusammensetzung zur Herstellung von Fotomasken.The present invention relates to a photoresist composition containing a silicon-containing organic Polymer, with improved etching stability compared to oxygen-rich etching plasmas, a method of manufacturing a photomask using the Photoresist composition, the use of silicon-containing organic Polymers as a carrier material for one Photoresist composition, as well as the use of the photoresist composition for the production of photo masks.

Fotomasken, wie sie in der Halbleiterlithografie eingesetzt werden, bestehen derzeit zumeist aus einer transparenten Quarzglasplatte, auf die eine strukturierte nicht transparente Chromschicht aufgebracht ist.Photomasks like those used in semiconductor lithography currently used consist mostly of a transparent Quartz glass plate on which a structured, non-transparent chrome layer is applied.

Im Herstellungsprozeß der Fotomasken verwendet man dazu sogenannte Maskenblanks; das sind Quarzglasplatten, die flächig mit einer derzeit ca. 40 – 100nm dicken durchgehenden Chromschicht bedeckt sind.In the manufacturing process of photomasks so-called mask blanks are used; these are quartz glass plates, the flat with a currently approx. 40 - 100nm thick continuous chrome layer are covered.

Diese Maskenblanks werden mit einem licht- bzw. elektronenempfindlichen Fotolack (Fotoresist) belackt und mittels Laser- oder Elektronenstrahlschreiber ganz gezielt mit einem beliebigen Layout beschrieben. Anschließend wird die Fotolackschicht entwickelt und der Fotolack im Falle der Positivresists an den vorher beschriebenen Stellen entfernt. Im Falle der Negativresists wird der Lack dagegen an den unbelich teten Stellen entfernt. Es resultiert ein reliefartiges Abbild der vorher geschriebenen Struktur im Fotolack. Der Fotolack schützt die Chromschicht nun an ganz definierten Stellen, je nach Resistsystem die vorher belichteten oder unbelichteten Stellen, wogegen das Chrom zwischen diesen Stellen freiliegt und gezielt weiterbehandelt werden kann.These mask blanks come with a coated with light or electron sensitive photoresist (photoresist) and with laser or electron beam recorders any layout. Then the photoresist layer developed and the photoresist in the case of positive resists to the previously described Places removed. In the case of negative resists, the varnish is opposed removed in the unexposed areas. The result is a relief Image of the previously written structure in the photoresist. The photoresist protects the Chrome layer now at defined points, depending on the resist system the previously exposed or unexposed areas, whereas the chrome between these locations are exposed and specifically treated can.

Diese Weiterbehandlung ist in der Maskenherstellung eine gezielte Entfernung der Chromschicht durch Plasmaätzung. Die zuvor im Fotoresist erzeugte Struktur wird hierbei in die Chromschicht übertragen, indem das freiliegende (nicht durch Fotolack geschützte) Chrom in einem reaktiven Ionenplasma, enthaltend eine Chlor/Sauerstoff-Gasmischung, entfernt wird. Das Problem hierbei ist allerdings, dass für eine ausreichende Entfernbarkeit des Chroms in die Gasphase mit hohen Sauerstoffanteilen im Plasma gearbeitet werden muß. Das Chrom muß dabei in leicht flüchtige Chromoxide bzw. Chrom-Halogenoxide bzw. Chrom-oxo-halogenide überführt werden, um letztendlich effektiv entfernt werden zu können. Dieser hohe Sauerstoffanteil greift allerdings den auf dem Chrom befindlichen Fotolack sehr stark an, so dass dieser auch insbesondere lateral sukzessive entfernt wird. Auf dem Chrom befindliche Fotoresistlinien werden während des Ätzens z.B. pro Kante um Werte von ca. 50nm „geschrumpft". Diese verkleinerte Geometrie wird auch auf die Chromschicht übertragen, so dass nach dem Ätzprozeß die Originalgetreuheit der Chromstrukturen (im Vergleich zur theoretischen Layoutstruktur) nicht gewährleistet ist. Als häufig auftretende Daumenregel treten pro Strukturkante derzeit ca. 50nm Verlust (Überätzung) auf, was gleichbedeutend ist, dass Strukturlinien grundsätzlich nach Ätzen ca. 100nm schmaler sind als laut ursprünglichem Layout vorgesehen.This treatment is in the Mask manufacture through a targeted removal of the chrome layer Plasma etching. The structure previously created in the photoresist is transferred into the chrome layer by the exposed (not protected by photoresist) chrome in a reactive Ion plasma containing a chlorine / oxygen gas mixture is removed becomes. The problem here, however, is that of sufficient removability of chromium into the gas phase with high oxygen levels in the plasma must be worked. The chrome must be there in volatile Chromium oxides or chromium halide oxides or chromium oxo halides are transferred, to ultimately be able to be effectively removed. This high percentage of oxygen however, grips the photo lacquer on the chrome very strongly so that it is also gradually removed, especially laterally becomes. Photoresist lines on the chrome are e.g. per edge "shrunk" by values of approx. 50nm. This reduced Geometry is also transferred to the chrome layer, so that after the etching process the original fidelity the chrome structures (compared to the theoretical layout structure) not guaranteed is. As often Thumb rules that occur are currently about 50nm per structure edge Loss (overetch) on, which means that structure lines are basically approx. 100nm narrower than the original layout.

Bei den bisher geforderten Zielstrukturgrößen stellte dieser Ätzverlust noch kein Problem dar, da dies bereits im Vorfeld durch ein verändertes Schreiberlayout korrigiert wurde. Das heißt, bereits bei der Strukturierung der Fotolackschicht wurden zu erzeugende Gräben 100nm schmaler bzw. zu erzeugende Linien 100nm breiter geschrieben. Durch diesen Schreibvorhalt konnte der Ätzverlust bereits im Vorfeld ausgeglichen werden.With the target structure sizes requested so far this etch loss is not yet a problem, as this has already been changed in advance Writer layout was corrected. That means already during the structuring trenches to be produced became 100 nm narrower or closer to the photoresist layer generating lines written 100nm wider. Through this writing reserve could the etch loss be compensated in advance.

Nicht mehr praktikabel ist dieser Schreibvorhalt allerdings bei der Maskenherstellung zukünftiger Masken, insbesondere ab der Technologie-Genreation für 70 nm Strukturen. Zwar arbeitet man hier immer noch nach dem Prinzip der Vierfach-Reduktion, d.h. die Strukturen auf der Maske dürfen noch 4 mal so groß sein, als sie später auf dem Wafer abgebildet werden, aber insbesondere die nichtabzubildenden optischen Hilfsstrukturen auf der Maske (Engl.: optical proximity correction features, OPC features) erreichen hier bereits eine Größendimension, die mit den dann verfügbaren Maskenschreibern (Laser oder Elektronenbestrahlung (Ebeam)) nicht mehr realisiert werden kann. Einzige Möglichkeit: Der Ätzverlust muß drastisch reduziert werden – als Zielvorgabe wäre ein Ätzverlust von Null optimal.This is no longer practical However, write retention in future mask production Masks, especially from the technology creation for 70 nm Structures. You still work on the principle of Quadruple reduction, i.e. the structures on the mask may still be 4 times as large as them later are imaged on the wafer, but especially the ones that are not to be imaged optical auxiliary structures on the mask correction features, OPC features) already reach a size dimension here, those with the then available Mask writers (laser or electron beam (Ebeam)) do not more can be realized. The only possibility: the etching loss must be drastic be reduced - as Target would be an etch loss optimal from zero.

Bisher wurde das Problem dadurch gelöst, dass bereits schon im Maskenschreiblayout ein gewisser Vorhalt der Strukturen vorgesehen war. D.h. der bekannte nach dem Ätzen auftretende Strukturverlust wurde bereits im Vorfeld mit einkalkuliert und die Strukturen einfach dementsprechend breiter geschrieben. Bei den herkömmlichen einfachen binären CoG-Masken (Chrom on Glass) mit den bisherigen Strukturdimensionen ≥ 0,25μm funktionierte dies auch problemlos.So far this has been the problem solved, that already in the mask writing layout a certain reserve of the Structures was provided. That the well-known occurring after the etching Structural loss was factored in in advance and the Structures simply written accordingly accordingly. With the conventional simple binary CoG masks (Chrom on Glass) worked with the previous structure dimensions ≥ 0.25μm this also without problems.

Sehr große Probleme stellen allerdings die zukünftigen Maskenanforderungen mit Strukturdimensionen < 0,25μm und insbesondere zusätzlichen OPC-Strukturen. Die Zusatzstrukturen haben bereits in sehr naher Zukunft Dimensionen von 100nm und weniger und müssen sich in definiertem Abstand von den Hauptstrukturen auf der Maske befinden. Bei diesen feinen Strukturdimensionen ist eine Vorabkorrektur des Layouts (Strukturvorhalt) nicht mehr möglich, da z.B. bei einem Sollabstand von 100nm und gleichzeitigem Soll-Strukturvohalt von jeweils 50nm pro Kante die Strukturen schon im Layout zu einer einzigen Struktur zusammenfallen würden. Selbst wenn dies bei einem unkritischeren Abstand von z.B. 150nm noch nicht der Fall sein sollte würde derzeit aber kein Fotoresist den bleibenden Abstand von 50 nm auflösen. Insgesamt existiert für die kommenden sehr hohen Strukturanforderungen auf den Fotomasken noch keinerlei Lösung für dieses Problem.However, future mask requirements with structure dimensions <0.25 μm and in particular additional OPC structures pose very big problems. The additional structures will have dimensions of 100nm and less in the very near future and must be on the mask at a defined distance from the main structures. With these fine structure dimensions, it is no longer possible to pre-correct the layout (structure reserve), for example, with a nominal distance of 100 nm and simultaneous Target structure content of 50nm per edge, the structures would already collapse into a single structure in the layout. Even if this should not yet be the case at a less critical distance of, for example, 150 nm, no photoresist would currently resolve the remaining distance of 50 nm. All in all, there is still no solution to this problem for the very high structural requirements on the photomasks to come.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fotoresist bereit zu stellen, welcher das eingangs geschilderte Problem des Chromätz-Verlusts gegenüber in der Maskenherstellung verwendeten Chlor/Sauerstoff-Plasmen löst, und mit dem eine Miniaturisierung der Strukturen auf Fotomasken errreicht werden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Fotoresistzusammensetzung erreicht, enthaltend:

  • a) ein Trägerpolymer der nachfolgenden Formel:
    Figure 00040001
    wobei R ein Alkylrest ist, X = 0,1 – 0,9 beträgt, und Y = 0,1 – 0,9 beträgt;
  • b) wahlweise einen Fotosäurebildner; und
  • c) ein Lösungsmittel.
The object of the present invention is to provide a photoresist which solves the above-described problem of loss of chromium etching compared to chlorine / oxygen plasmas used in mask manufacture, and with which miniaturization of the structures on photomasks can be achieved. This is achieved according to the invention by a photoresist composition containing:
  • a) a carrier polymer of the following formula:
    Figure 00040001
    wherein R is an alkyl radical, X = 0.1-0.9 and Y = 0.1-0.9;
  • b) optionally a photo acid generator; and
  • c) a solvent.

Es ist bevorzugt, dass X in dem Trägerpolymer der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung 0,3 – 0,6, bevorzugt 0,4 – 0,5, am bevorzugtesten etwa 0,45, beträgt. Es ist weiterhin bevorzugt, dass Y in dem Trägerpolymer der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung 0,4 – 0,7, bevorzugt 0,5 – 0,6, am bevorzugtesten etwa 0,55, beträgt. Bei diesen Werten von X und/oder Y wurden besonders gute Resultate hinsichtliche der Ätzstabilität beobachtet.It is preferred that X in the carrier polymer the photoresist composition according to the invention 0.3-0.6, preferred 0.4 - 0.5, most preferably about 0.45. It is further preferred that Y in the carrier polymer the photoresist composition according to the invention 0.4 - 0.7, preferably 0.5-0.6, most preferably about 0.55. With these values of X and / or Y, particularly good results with regard to the etching stability were observed.

Der Rest R in dem Trägerpolymer kann erfindungsgemäß ein gerader oder verzweigter Alkylrest sein, mit bevorzugt 1 – 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 – 6 Kohlenstoffatomen. In einer weiteren Ausführungsform ist R ein Ester, Ether, Alkohol und/oder Rcetal, bevorzugt ein C1-C10-Alkylester, C1-C10-Alkylether, C1-C10-Alkylalkohol und/oder C1-C10 Alkylacetal, bevorzugter ein C1-C5-Alkylester, C1-C5-Rlkyletter, C1-C5-Alkylalkohol und/oder C1-C5-Alkylacetal. Besonders bevorzugt ist R ein tert-Butylrest oder iso-Butylrest. Am bevorzugtesten ist R ein tert-Butylrest.The radical R in the carrier polymer can, according to the invention, be a straight or branched alkyl radical, preferably having 1-10 carbon atoms, preferably 1-6 carbon atoms. In a further embodiment, R is an ester, ether, alcohol and / or Rcetal, preferably a C 1 -C 10 alkyl ester, C 1 -C 10 alkyl ether, C 1 -C 10 alkyl alcohol and / or C 1 -C 10 Alkyl acetal, more preferably a C 1 -C 5 alkyl ester, C 1 -C 5 alkyl ester, C 1 -C 5 alkyl alcohol and / or C 1 -C 5 alkyl acetal. R is particularly preferably a tert-butyl radical or isobutyl radical. Most preferably R is a tert-butyl group.

Es ist bevorzugt, dass die Fotoresistzusammensetzung einen Fotosäurebildner enthält. In der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung ist der Fotosäurebildner bevorzugt eine Verbindung, die bei Belichtung eine Säure, vorzugsweise eine Sulfonsäure, bildet.It is preferred that the photoresist composition a photo acid generator contains. In the photoresist composition according to the invention is the photo acid generator preferably a compound which, upon exposure to an acid, preferably a sulfonic acid, forms.

Bevorzugte erfindungsgemäß der Fotosäurebildner sind: Diphenyliodoniumsulfonate, Triphenylsulfoniumsulfonate, Sulfonsäureester von N-Hydroxyphthalimiden, o-Nitrobenzylsulfonate, Triphenylsulfoniumhexafluorantimonate, Diphenyliodoniumantimonate, Diphenylsulfone und Gemische hiervon.Preferred according to the invention the photo acid generator are: diphenyl iodonium sulfonates, triphenyl sulfonium sulfonates, sulfonic acid esters of N-hydroxyphthalimides, o-nitrobenzylsulfonates, triphenylsulfonium hexafluoroantimonates, Diphenyliodonium antimonates, diphenyl sulfones and mixtures thereof.

Insbesondere ist der Fotosäurebildner bevorzugt ausgewählt aus: Triphenylsulfoniumalkylsulfonaten, wie
Triphenylsulfoniumhexafluorpropansulfonat und/oder
Triphenylsulfoniumnonafluorbutansulfonat;
N-Phthalimidotoluolsulfonsäureester; und/oder
N-Phthalimido-Alkylsulfonsäureestern wie N-Phthalimidotrifluormethansulfonsäureester.In particular, the photo acid generator is preferably selected from: triphenylsulfonium alkyl sulfonates, such as
Triphenylsulfonium hexafluoropropanesulfonate and / or
triphenylsulfonium;
N-Phthalimidotoluolsulfonsäureester; and or
N-phthalimido-alkylsulfonic acid esters such as N-phthalimidotrifluoromethanesulfonic acid ester.

In der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung ist an das Lösungsmittel bevorzugt die Anforderung zu stellen, dass es sowohl Polymer a) als auch den Fotosäurebildner (PAG) löst. Bevorzugt ist weiterhin ein hoher Siedepunkt und ein hoher Flammpunkt des Lösungsmittels. Das geeignete Lösungsmittel kann von einem Fachmann an das ausgewählte Trägerpolymer und den PAG angepasst werden.In the photoresist composition according to the invention, the requirement for the solvent is preferred to make sure that it dissolves both polymer a) and the photo acid generator (PAG). A high boiling point and a high flash point of the solvent are also preferred. The appropriate solvent can be adapted to the selected carrier polymer and the PAG by a person skilled in the art.

Bevorzugt ist das das Lösungsmittel ausgewählt aus: Methoxypropylacetat, Ethylacetat, Ethyllactat, Methylethylketon, Cyclohexanon, Cyclopentanon, gamma-Butyrolacton und Gemischen hiervon.This is preferably the solvent selected from: methoxypropyl acetate, ethyl acetate, ethyl lactate, methyl ethyl ketone, Cyclohexanone, cyclopentanone, gamma-butyrolactone and mixtures thereof.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Fotoresistzusammensetzung aussschließlich die Bestandteile a), b) und c) sowie ein oder mehrere Additive auf, sofern durch die Additive die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung, insbesondere die Ätzbeständigkeit nicht zunichte gemacht werden und/oder verschlechtert werden. Bei den Additiven handelt es sich bevorzugt um organische Amine, wie Trioctylamin, Triethanolamin oder organischen Hydroxy-Ammoniumsalze, wie Tetrabutylammoniumhydroxid. Die Additive können bevorzugt zusammen mit dem Lösungsmittel in die Fotoresistzusammensetzung eingebracht werden, sie können aber auch getrennt zugegeben werden oder zusammen mit dem PAG oder dem Trägerpolymer.According to a preferred embodiment In the present invention, the photoresist composition has only that Components a), b) and c) and one or more additives, if the additives have the advantageous properties of the photoresist composition according to the invention, especially the resistance to etching not be nullified and / or deteriorated. at the additives are preferably organic amines, such as Trioctylamine, triethanolamine or organic hydroxy ammonium salts, such as Tetrabutylammonium. The additives can preferably be used together with the solvent can be incorporated into the photoresist composition, but they can can also be added separately or together with the PAG or the Carrier polymer.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Fotoresistzusammensetzung ausschließlich aus den Komponenten a), b) und c), d.h. Trägerpolymer, Fotosäurebildner und Lösungsmittel.According to another preferred embodiment the photoresist composition consists exclusively of components a), b) and c), i.e. Carrier polymer, photo acid and solvents.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Fotoresistzusammensetzung
2 – 30 Gew.-%, bevorzugt 5 – 15 Gew.-%, des Trägerpolymers a),
0,1 – 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 – 3 Gew.-%, des Fotosäurebildners b),
70 – 97 Gew.-%, bevorzugt 80 – 90 Gew.-%, des Lösungsmittels c) und
0 – 5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 – 0,6 Gew.-%, eines Additivs.According to a preferred embodiment of the present invention, the photoresist composition contains
2 to 30% by weight, preferably 5 to 15% by weight, of the carrier polymer a),
0.1-10% by weight, preferably 0.5-3% by weight, of the photo acid generator b),
70-97% by weight, preferably 80-90% by weight, of the solvent c) and
0-5% by weight, preferably 0.05-0.6% by weight, of an additive.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung einer Fotomaske, mit den Schritten:

  • a) Beschichten eines Maskenblanks mit der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung;
  • b) Beschreiben des so beschichteten Maskenblanks;
  • c) Entwickeln der auf dem Maskenblank befindlichen, beschriebenen Fotoresistzusammensetzung; und
  • d) Plasmaätzen des Maskenblanks, wobei für das Plasma bevorzugt ein Sauerstoff und Chlor enthaltendes Gasgemisch eingesetzt wird.
The present invention also includes a method of making a photomask, comprising the steps of:
  • a) coating a mask blank with the photoresist composition according to the invention;
  • b) describing the mask blank thus coated;
  • c) developing the described photoresist composition on the mask blank; and
  • d) plasma etching of the mask blank, an oxygen and chlorine-containing gas mixture preferably being used for the plasma.

Als Maskenblank können erfindungsgemäß an sich bekannte Substrate eingesetzt werden, wie bspw. Chrom-beschichtetes Quarzglas oder Quarzglas, das bereits eine vorstrukturierte Chromschicht enthält (Vorstufe der Phasenschiebermasken). Ebenso sind die zukünftigen reflektierenden EUV Maskenblanks (Quarzglassubstrat + MoSi Multilayerschicht + Absorberschicht) geeignet. Besonders bevorzugt ist üblicherweise zur Herstellung von Fotomasken verwendetes Chrom-beschichtetes Quarzglas.According to the invention, as a mask blank itself known substrates are used, such as, for example, chrome-coated Quartz glass or quartz glass that already has a pre-structured chrome layer contains (Preliminary stage of phase shift masks). The future are the same reflective EUV mask blank (quartz glass substrate + MoSi multilayer layer + Absorber layer) suitable. It is usually particularly preferred Chrome-coated quartz glass used to manufacture photo masks.

Das Beschichten der Maskenblanks mit der erfindungsgemäßen Fotoresistzusammensetzung kann nach an sich bekannten Verfahren wie Spin-Coaten (bzw. Aufschleudern) oder dem Steag-Prinzip, d.h. Belackung durch eine langezogene Kapillare erfolgen.Coating the mask blank with the photoresist composition according to the invention can be carried out using methods known per se, such as spin coating (or spin coating) or the steag principle, i.e. Coating through a long drawn capillary respectively.

Das Beschreiben gemäß Schritt b) erfolgt bevorzugt mittels einem Laser- oder Elektronenstrahlschreiber, wie diese üblicherweise verwendet werden.Describing according to step b) is preferably carried out by means of a laser or electron beam recorder, like this usually be used.

Das Entwickeln gemäß Schritt c) erfolgt üblicherweise mit einem wässerigen, alkalischen Entwicklermedium, bevorzugt mit einer an sich bekannten Tetramethylammoniumhydroxid-Lösung (TMAH), weiterhin bevorzugt mit einer etwa 2-4 Gew.-%igen TMAH-Lösung, wobei TMAH 2,38% der am häufigsten verwendete und bevorzugte Entwicklertyp (2,38 Gew.-% TMAH) ist.Developing according to step c) usually takes place with a watery, alkaline developer medium, preferably with a known per se Tetramethylammonium hydroxide solution (TMAH), further preferably with an approximately 2-4% by weight TMAH solution, where TMAH 2.38% the most common type of developer used and preferred (2.38 wt% TMAH).

Das für das Ätzplasma verwendete Gasgemisch enthält als Hauptbestandteile Sauerstoff und Chlorgas. Neben Chlor und Sauerstoff können aber noch weitere Gase, wie z.B. Ar oder He enthalten sein. Der Ätzprozeß erfolgt gemäß Stand der Technik.The gas mixture used for the etching plasma contains the main components are oxygen and chlorine gas. In addition to chlorine and oxygen can but other gases, such as Ar or He may be included. The etching process takes place according to status of the technique.

Bevorzugt kann nach Schritt b) bevorzugt ein Heizschritt durchgeführt werden, um insbesondere bei den chemisch verstärkten Lacken (CAR; Englisch: chemicall amplified resist) (= in der vorliegenden Erfindung Resist = Polymer + Lösungsmittel + Photosäurebildner) den chemischen Verstärkungsschritt durchzuführen. Die bei Belichtung gebildete Säure reagiert hierbei mit den säurelabilden Schutzgruppen des Resistpolymers unter Abspaltung von leichtflüchtigen Nebenprodukten. Dieser Heizschritt kann bei nicht chemisch verstärkten Fotoresistzusammensetzungen (in der vorliegenden Erfindung Resist = Polymer + Lösungsmittel) weggelassen werden.Preferably after step b) is preferred performed a heating step especially in the case of chemically reinforced paints (CAR; English: chemicall amplified resist) (= resist in the present invention = Polymer + solvent + Photo acid generator) the chemical amplification step perform. The Acid formed on exposure reacts with the acid labile Protecting groups of the resist polymer with elimination of volatile By-products. This heating step can be used with non-chemically reinforced photoresist compositions (in the present invention resist = polymer + solvent) be omitted.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung eines Trägerpolymers der nachfolgenden Formel:

Figure 00090001
wobei R ein Alkylrest ist,
X = 0, 1 – 0, 9 beträgt, und
Y = 0, 1 – 0, 9 beträgt,
als Trägermaterial für eine Fotoresistzusammensetzung. Bevorzugte Verwendungen ergeben sich bei Auswahl der oben angegebenen bevorzugten Bereiche für X, Y und R.The present invention further comprises the use of a carrier polymer of the following formula:
Figure 00090001
where R is an alkyl radical,
X = 0, 1 - 0, 9, and
Y = 0.1-0.9,
as a carrier material for a photoresist composition. Preferred uses result from the selection of the preferred ranges for X, Y and R given above.

Weiterhin ist erfindungsgemäß die Verwendung einer Fotoresistzusammensetzung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Fotomasken umfasst, da hierdurch Fotomasken mit verkleinerten Strukturen in hoher Auflösung angefertigt werden können.Furthermore, the use according to the invention a photoresist composition of the present invention for manufacturing of photo masks, as this means that photo masks with reduced size High resolution structures can be made.

Ausführliche BeschreibungFull description

Die Erfindung löst die eingangs geschilderten Probleme, indem ein spezielles Fotoresistsystem mit stark erhöhter Stabilität gegenüber den eingesetzten Ätzplasmen eingesetzt wird. Gegenüber allen bisher üblicherweise eingesetzten Lacksystemen enthält der vorgeschlagene Fotolack eine große Menge chemisch eingebundenes Silizium. Daraus resultiert gegenüber allen anderen kommerziellen Lacken eine deutlich erhöhte Ätzstabilität im abschließenden Chromätzprozeß. Das Silizium wird im stark sauerstoffhaltigen Ätzplasma aufoxidiert zu nichtflüchtigem Siliziumdioxid, was den lateralen Resistschwund sehr stark einschränkt bzw. verhindert. Anorganische SiO2-Schichten sind bereits als sehr ätzstabile Schichten in der Chromätzung zur Maskenherstellung bekannt, anorganische Resists sind aber noch nicht bekannt. Das vorherige Aufbringen einer anorganischen SiO2-Schicht, die zunächst auch erst wieder strukturiert werden müßte wäre für die Produktion viel zu aufwendig. Der hier vorgeschlagene Fotoresist kann nun als organisches Pendant einer SiO2-Schutzmaske gesehen werden.The invention solves the problems described at the outset by using a special photoresist system with greatly increased stability compared to the etching plasmas used. Compared to all paint systems commonly used to date, the proposed photoresist contains a large amount of chemically bound silicon. Compared to all other commercial lacquers, this results in a significantly increased etching stability in the final chrome etching process. The silicon is oxidized in the highly oxygen-containing etching plasma to form non-volatile silicon dioxide, which greatly limits or prevents the lateral resist shrinkage. Inorganic SiO 2 layers are already known to be very etch-resistant layers in chromium etching for mask production, but inorganic resists are not yet known. The previous application of an inorganic SiO 2 layer, which would first have to be structured again, would be far too expensive for production. The photoresist proposed here can now be seen as the organic counterpart of an SiO 2 protective mask.

Es wurde festgestellt, dass bei Verwendung des speziellen Trägerpolymers gemäß der vorliegenden Erfindung der Verlust beim Ätzen in einem Ionenplasma mit einem Sauerstoff und Chlor enthaltenden Gasgemisch in besonders guter Weise vermindert werden kann und eine hervorragende Auflösung der auf die Fotomaske gebrachten Strukturen erreicht werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft ein einen konkretes Material mit dem weiteren großen Vorteil, dass die wichtigste Resistmaterialkomponente (das Trägerpolymer) bereits kommerziell gekauft werden kann und somit nicht erst aufwendig selbst hergestellt werden muß. Damit hat man die Möglichkeit, sich einen Resist sehr einfach selbst herstellen zu können, bzw. man kann an einen eventuell späteren Resisthersteller ein sehr einfaches kostengünstiges Verfahren transferieren.It was found that when in use of the special carrier polymer according to the present invention the loss in etching in an ion plasma containing oxygen and chlorine Gas mixture can be reduced in a particularly good way and a excellent resolution of the structures placed on the photomask can be achieved. The present invention relates to a concrete material with the other big one Advantage that the most important resist material component (the carrier polymer) can already be bought commercially and is therefore not expensive must be produced by yourself. This gives you the opportunity to be able to produce a resist very easily, or you can go to a later one Resist manufacturers transfer a very simple inexpensive process.

Durch die sehr stark erhöhte Ätzstabilität wird der Resist- und Chromätzverlust auf nahezu Null eingeschränkt, was bedeutet, dass im Ebeam-Schreibprozeß kein Strukturvorhalt mehr geschrieben werden muß. Dadurch sind die Anforderungen an das Maskenschreiberauflösungsvermögen soweit reduziert, dass mit den Maskenschreibern die zukünftigen Technologiegenerationen der 70 und 50 nm Masken bewältigt werden können. Ohne die Reduzierung des Chromätzverlustes würden auch die zukünftigen Geräte aufgrund der immer noch vorhandenen Auflösungsbegrenzung diese Technologien nicht bewältigen können.Due to the greatly increased etch stability, the Resist and chrome etch loss limited to almost zero, which means that the Ebeam writing process no longer maintains the structure must be written. Thereby are the requirements for mask writing resolution so far reduced that with the mask writers the future technology generations that copes with 70 and 50 nm masks can be. Without reducing the loss of chrome etching would also the future equipment due to the still existing resolution limitation these technologies do not cope can.

Die Verwendung der vorgeschlagenen Fotoresistzusammensetzung erfordert für die Produktion keinen zusätzlichen Aufwand oder Geräte; es kann vielmehr die gleiche Prozessierung erfolgen, wie bereits bei den seit einigen Jahren eingesetzten bisherigen Fotolacksystemen. Lediglich das Fotolackmaterial braucht ersetzt zu werden.The use of the proposed Photoresist composition requires no additional for production Effort or equipment; rather, the same processing can take place as already with the previous photoresist systems that have been used for some years. Only the photoresist material needs to be replaced.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Trägerpolymer für die Fotoresistzusammensetzung ist kommerziell von der Firma Aldrich erhältlich unter der Bezeichnung Poly[(propyl methacrylheptaisobutyl-POSSTM)-co-(t-butyl methacrylat)], mit unterschiedlichen Anteilen X und Y, beispielsweise unter der Produktbezeichung Aldrich 56,524-5 mit X=0,45 und y=0,55.The carrier polymer used according to the invention for the photoresist composition is commercially available from Aldrich under the name poly [(propyl methacrylheptaisobutyl-POSS ™ ) -co- (t-butyl methacrylate)], with different proportions X and Y, for example under the product name Aldrich 56,524-5 with X = 0.45 and y = 0.55.

Die fotoaktive Komponente bzw. der Fotosäurebildner (Englisch: photo acid generator, PAG) kann jede der aus der Literatur hinreichend bekannten licht- bzw. strahlungsempfindlichen Verbindungen sein, die bei Belichtung eine starke Säure, vorzugsweise Sulfonsäuren, bilden. Beispiele sind die bekannten Crivello-Salze (Diphenyliodonium- oder Triphenylsulfoniumsulfonate), konkret z.B. Triphenylsulfoniumalkylsulfonate, wie Triphenylsulfoniumhexafluorpropansulfonat und/oder Triphenylsulfoniumnonafluorbutansulfonat. Weitere Beispiele sind die Sulfonsäureester von N-Hydroxyphthalimiden, wie z.B. N-Phthalimidotoluolsulfonsäureester, N-Phthalimido-Alkylsulfonsäureester wie Phthalimidotrifluormethansulfonsäureester oder auch ortho-Nitrobenzylsulfonate. Weiter z.B. Diphenylsulfone oder Triphenylsulfoniumhexafluorantimonate, ebenso Diphenyliodoniumantimonate.The photoactive component or photo acid (English: photo acid generator, PAG) can be any of the literature well known light or radiation sensitive compounds be, which form a strong acid, preferably sulfonic acids, on exposure. Examples are the known Crivello salts (Diphenyliodonium- or Triphenylsulfonium sulfonates), specifically e.g. Triphenylsulfoniumalkylsulfonate, such as triphenyl sulfonium hexafluoropropane sulfonate and / or triphenyl sulfonium nonafluorobutane sulfonate. Further examples are the sulfonic acid esters of N-hydroxyphthalimides, such as. N-phthalimidotoluenesulfonic acid ester, N-phthalimido-alkylsulfonic acid ester such as phthalimidotrifluoromethanesulfonic acid ester or also ortho-nitrobenzyl sulfonates. Further e.g. Diphenyl sulfones or triphenyl sulfonium hexafluoroantimonates, likewise diphenyliodonium antimonates.

Das Lösungsmittel sollte sowohl Polymer a) als auch PAG b) hinreichend gut lösen und sollte neben einem hohen Siedepunkt insbesondere auch einen hohen Flammpunkt besitzen (Sicherheitsregel für Anwendung in der Produktion). Beispiele für bevorzugte Lösungsmittel sind Methoxypropylacetat, Ethylacetat, Ethyllactat, Methylethylketon, Cyclohexanon, Cyclopentanon, gamma-Butyrolacton, oder auch Mischungen dieser oder anderer Lösungsmittel.The solvent should be both polymer a) and PAG b) solve sufficiently well and should be next to one high boiling point in particular also have a high flash point (Security rule for Application in production). Examples of preferred solvents are methoxypropyl acetate, ethyl acetate, ethyl lactate, methyl ethyl ketone, Cyclohexanone, cyclopentanone, gamma-butyrolactone, or mixtures this or other solvent.

Ein typischer, bevorzugter Lithographieprozeß unter Verwendung o.a. Fotoresists sieht dabei folgendermaßen aus:

  • 1) Belackung bzw. Beschichtung eines Maskenblanks mit der erfindungsgemäßen Fotoresistlösung;
  • 2) Beschreiben des Fotoresists mit einem Laser- oder Elektronenstrahlschreiber;
  • 3) Ggf. nachfolgender Heizschritt;
  • 4) Entwicklung des beschriebenen Fotoresists mit einem wässerigen alkalischem Entwicklermedium (z.B. 2,38 %ige wäßrige Tetramethylammoniumhydroxidlösung, Standard TMAH-Entwickler);
  • 5) Trockenätzen des Blanks in einem reaktiven Ionenplasma mit einer Chlor/Sauerstoff – Gasmischung. Dabei wird die Chromschicht geätzt, wobei der Fotolack weitgehend unangegriffen bleibt bzw. insbesondere an den Kanten der Strukturen nicht weggeätzt wird. Es wird die gleiche Struktur in das Chrom übertragen, die ursprünglich geschrieben wurde.
A typical, preferred lithography process using the above photo resists looks like this:
  • 1) coating or coating a mask blank with the photoresist solution according to the invention;
  • 2) writing the photoresist with a laser or electron beam recorder;
  • 3) If necessary subsequent heating step;
  • 4) Development of the described photoresist with an aqueous alkaline developer medium (for example 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution, standard TMAH developer);
  • 5) Dry etching of the blank in a reactive ion plasma with a chlorine / oxygen gas mixture. The chrome layer is etched, whereby the photoresist remains largely unaffected or is not etched away, in particular at the edges of the structures. The same structure that was originally written is transferred to the chrome.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass bisher noch überhaupt kein Lösungsansatz, wie das Maskenschreiben und insbesondere Problem des Chromätzverlustes bei den zukünftig angedachten 70 und 50 nm node Masken gelöst werden kann, existiert. Die vorliegende Erfindung bietet nun einen Vorschlag, wie dieses Problem gelöst werden kann.A particular advantage of the present Invention is that so far at all no solution, like mask writing and in particular problem of loss of chrome etching in the future envisaged 70 and 50 nm node masks can be solved exists. The present invention now offers a proposal like this problem solved can be.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wurde auf Basis des derzeitigen Wissens zur Strukturierung von Fotolackschichten eine Möglichkeit entwickelt, Fotomasken mit miniaturisierten Dimensionen bereitzustellen. Speziell für die neuen Maskengenerationen ist der Einsatz der herkömmlichen Fotolacke nicht mehr möglich. Hier reicht es nicht aus, nur Prozesse zu optimieren, es musste auf eine neue Substanzklasse umgestiegen werden, die eine verbesserte Ätzstabilität gegenüber den verwendeten Ätzplasmen aufweist. Durch die erfindungsgemäß eingesetzten Trägerpolymere können die herkömmlich eingesetzten Fotolacke, die aufgrund ihrer geringen Stabilität gegenüber Chromätzprozessen zur Miniaturisierung von Fotomasken ungeeignet sind, ersetzt werden. Dabei ist weiterhin besonders deren einfache Integration in bereits bestehende Prozesse zur Fotomaskenherstellung hervorzuheben.With the help of the present invention was based on the current knowledge on the structuring of photoresist layers a possibility developed to provide photo masks with miniaturized dimensions. specially for the new mask generations is the use of the conventional Photoresists are no longer possible. Here it is not enough to just optimize processes, it had to be based on one be switched to a new class of substances that offer improved etch stability compared to etching plasmas used having. Due to the carrier polymers used according to the invention can the conventional used photoresists, which due to their low stability against chrome etching processes are unsuitable for miniaturizing photo masks. Their simple integration into is already special to highlight existing processes for the production of photo masks.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass alle Grundkomponenten des vorgestellten Fotoresists kommerziell erhältlich sind, wodurch der Produktentwicklungsaufwand auf ein Minimum reduziert wird und somit von einem zu benennenden Hersteller bei Bedarf sehr schnell ein produktionstaugliches Endprodukt zur Verfügung gestellt werden kann.Another advantage of the present Invention is that all the basic components of the photoresist presented commercially available are, which reduces the product development effort to a minimum and therefore by a manufacturer to be named if required quickly provided a production-ready end product can be.

Im folgenden werden nun Beispiele beschrieben, die jedoch den durch die anliegendene Patentansprüche gebildeten Umfang nicht beschränken sollen. Dabei wird auf die folgenden Figuren Bezug genommen:The following are examples described, which, however, formed by the appended claims Do not limit the scope should. Reference is made to the following figures:

1 zeigt die Abhängigkeit der Schichtdicken eines erfindungsgemäßen Fotoresists der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit eine Si-Wafers beim Aufbringen der Fotoresistzuammensetzung. 1 shows the dependence of the layer thicknesses of a photoresist according to the invention of the present invention as a function of the rotation speed of a Si wafer when the photoresist composition is applied.

2 zeigt die Schichtdicke einer erfindungsgemäßen Fotoresistschicht in Abhängigkeit der Belichtungsdosis zur Ebstimmung des Entwicklungsabtrags. 2 shows the layer thickness of a photoresist layer according to the invention as a function of the exposure dose to match the development removal.

BeispieleExamples

Folgender Fotolack (1) wird abgemischt. PO45% steht dabei für das von Aldrich bezogene oben angeführte Polymer, Best.-Nr. 56,524-5 mit X=0,45:The following photoresist (1) is mixed. PO45% stands for the polymer listed above obtained from Aldrich, order no. 56,524-5 with X = 0.45:

Tabelle 1

Figure 00150001
Table 1
Figure 00150001

Coated bzw. beschichtet man diese Fotoresistzusammensetzung durch Spin-Coaten auf einen 4'' Siliziumwafer mit variabler Rotationsgeschwindigkeit, so ergibt sich nach einem anschließendem Heizschritt von 120°C für 60s ein fester trockener Resistfilm auf dem Wafer mit den in 1 zu entnehmenden Schichtdicken (Y-Achse, Angabe in nm) („Spin-Speed Kurve").If this photoresist composition is coated or coated by spin coating on a 4 '' silicon wafer with variable rotation speed, a subsequent subsequent heating step of 120 ° C for 60s results in a solid dry resist film on the wafer with the 1 layer thicknesses to be taken (Y axis, specification in nm) (“spin-speed curve”).

Ein weiterer Si-Testwafer wird mit 2200rpm für 20s mit o.a. Resist belackt und anschließend für 90s bei 110°C getrocknet. Der entstandene feste Resistfilm wird anschließend bei 248nm Belichtungswellenlänge mit einem Maskaligner-Belichter der Firma Suess durch eine Graukeilmaske für 270s belichtet und danach nochmals für 90s bei 130°C temperaturbehandelt (Post Exposure Bake, PEB). Während dieses PEB wird in den belichte ten Bereichen ein Teil der im Polymer enthaltenen tert-Butylester-Funktion gespalten und dabei im Polymer Carbonsäure gebildet. Entwickelt man die Testscheibe mit einem 0,26N TMAH-Entwickler (JSR TMA238WA) für 15s und spült anschließend die Scheibe 15s lang mit Wasser, so wird der Resist entsprechend seinem Belichtungsgrad (Graukeilmaske = Felder unterschiedlicher Lichttransmission) wegentwickelt. Über eine Schichtdickenvermessung der belichteten bzw. teilbelichteten Felder kann der Entwicklungsabtrag und somit die Belichtungsempfindlichkeit des Resists vermessen werden. Es wurde die in 2 dargestellte Kontrastkurve gemessen. In 2 ist auf der X-Achse die Belichtungsdosis in mJ/cm2 angegeben und auf der Y-Achse die Resistschichtdicke in nm.Another Si test wafer is coated with the above resist at 2200rpm for 20s and then dried at 110 ° C. for 90s. The resulting resist film is then exposed at 248 nm exposure wavelength using a mask aligner from Suess through a gray wedge mask for 270 s and then again heat-treated at 130 ° C. for 90 s (post exposure bake, PEB). During this PEB, part of the tert-butyl ester function contained in the polymer is cleaved in the exposed areas and carboxylic acid is thereby formed in the polymer. If the test disk is developed with a 0.26N TMAH developer (JSR TMA238WA) for 15s and then the disk is rinsed with water for 15s, the resist is developed away according to its degree of exposure (gray wedge mask = fields of different light transmission). The development removal and thus the exposure sensitivity of the resist can be measured by measuring the layer thickness of the exposed or partially exposed fields. It became the in 2 Contrast curve shown measured. In 2 the exposure dose is given in mJ / cm 2 on the X-axis and the resist layer thickness in nm on the Y-axis.

Die Grafik zeigt, dass bis zu einer Belichtungsdosis von ca. 4 mJ/cm2 der Resist erhalten bleibt und ab einer Dosis von ca. 4,5 mJ/cm2 vollständig wegentwickelt wird.The graphic shows that the resist is retained up to an exposure dose of approx. 4 mJ / cm 2 and is completely developed away from a dose of approx. 4.5 mJ / cm 2 .

Im Ausführungsbeispiel wurde zwar statt mit Elektronenbestrahlung mit Licht im tiefen UV (248nm Wellenlänge) gearbeitet, dieser Versuch zeigt aber prinzipiell die Machbarkeit. Es ist bekannt, dass bei Elektronenbestrahlung die gleichen Mechanismen ablaufen und somit die Anwendung auch im Maskenschreiben möglich ist.In the exemplary embodiment, was instead worked with electron radiation with light in deep UV (248nm wavelength), in principle, however, this attempt shows the feasibility. It is known, that the same mechanisms work with electron radiation and thus the application is also possible in mask writing.

Claims (18)

Fotoresistzusammensetzung, enthaltend: a) ein Trägerpolymer der nachfolgenden Formel:
Figure 00170001
wobei R ein Alkylrest ist, X = 0,1 – 0,9 beträgt, und Y = 0,1 – 0,9 beträgt; b) wahlweise einen Fotosäurebildner; und c) ein Lösungsmittel.Photoresist composition containing: a) a carrier polymer of the following formula:
Figure 00170001
wherein R is an alkyl radical, X = 0.1-0.9 and Y = 0.1-0.9; b) optionally a photo acid generator; and c) a solvent. Fotoresistzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass X in dem Trägerpolymer 0,3 – 0,6, bevorzugt 0,4 – 0,5, am bevorzugtesten etwa 0,45, beträgt.Photoresist composition according to claim 1, characterized characterized in that X in the carrier polymer 0.3-0.6, preferred 0.4 - 0.5, most preferably about 0.45. Fotoresistzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Y in dem Trägerpolymer 0,4 – 0,7, bevorzugt 0,5 – 0,6, am bevorzugtesten etwa 0,55, beträgt.A photoresist composition according to claim 1 or 2, characterized in that Y in the carrier polymer is 0.4-0.7, preferred 0.5 - 0.6, most preferably about 0.55. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R in dem Trägerpolymer ein gerader oder verzweigter Alkylrest mit 1 – 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 – 6 Kohlenstoffatomen ist oder R ein Ester, Ether, Alkohol und/oder Acetal ist, bevorzugt ein C1-C10-Alkylester, C1-C10-Alkylether, C1-C10-Alkylalkohol und/oder C1-C10 Alkylacetal, bevorzugter ein C1-C5-Alkylester, C1-C5-Alkyletter, C1-C5-Alkylalkohol und/oder C1-C5-Alkylacetal.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that R in the carrier polymer is a straight or branched alkyl radical having 1-10 carbon atoms, preferably 1-6 carbon atoms, or R is an ester, ether, alcohol and / or acetal, preferably one C 1 -C 10 alkyl esters, C 1 -C 10 alkyl ethers, C 1 -C 10 alkyl alcohol and / or C 1 -C 10 alkyl acetals, more preferably a C 1 -C 5 alkyl esters, C 1 -C 5 alkyl esters , C 1 -C 5 alkyl alcohol and / or C 1 -C 5 alkyl acetal. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R ein tert-Butyl-Rest oder iso-Butyl-Rest ist.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that R is a tert-butyl radical or iso-butyl radical is. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fotosäurebildner eine Verbindung ist, die bei Belichtung eine Säure, vorzugsweise eine Sulfonsäure, bildet.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that the photo acid generator connects is an acid on exposure, preferably a sulfonic acid, forms. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fotosäurebildner ausgewählt ist aus: Diphenyliodoniumsulfonaten, Triphenylsulfoniumsulfonaten, Sulfonsäureestern von N-Hydroxyphthalimiden, o-Nitrobenzylsulfonaten, Triphenylsulfoniumhexafluorantimonaten, Diphenyliodoniumantimonaten, Diphenylsulfonen und Gemischen hiervon.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that the photo acid generator is selected out: Diphenyl iodonium sulfonates, triphenyl sulfonium sulfonates, sulfonic of N-hydroxyphthalimides, o-nitrobenzyl sulfonates, triphenylsulfonium hexafluoroantimonates, Diphenyliodonium antimonates, diphenyl sulfones and mixtures thereof. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fotosäurebildner ausgewählt ist aus: Triphenylsulfoniumalkylsulfonaten, wie Triphenylsulfoniumhexafluorpropansulfonat und/oder Triphenylsulfoniumnonafluorbutansulfonat; N-Phthalimidotoluolsulfonsäureester; und/oder N-Phthalimido-Alkylsulfonsäureestern wie N-Phthalimidotrifluormethansulfonsäureester.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized, that the photo acid generator is selected out: Triphenylsulfonium alkyl sulfonates, such as Triphenylsulfoniumhexafluorpropansulfonat and or triphenylsulfonium; N-Phthalimidotoluolsulfonsäureester; and or N-phthalimido-alkylsulfonic acid esters such as N-phthalimidotrifluoromethanesulfonic acid ester. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel ausgewählt ist aus: Methoxypropylacetat, Ethylacetat, Ethyllactat, Methylethylketon, Cyclohexanon, Cyclopentanon, gamma-Butyrolacton und Gemischen hiervon.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that the solvent is selected from: Methoxypropylacetate, ethyl acetate, ethyl lactate, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, gamma-butyrolactone and mixtures thereof. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung aus den Bestandteilen a), b) und c) sowie ein oder mehreren Additiven besteht, wobei die Additive ausgewählt sind, aus: organischen Aminen, wie Trioctylamin, Triethanolamin oder organischen Hydroxy-Ammoniumsalzen, wie Tetrabutylammoniumhydroxid.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that the composition of the ingredients a), b) and c) and one or more additives, the Additives selected are from: organic amines, such as trioctylamine, triethanolamine or organic hydroxy ammonium salts such as tetrabutylammonium hydroxide. Fotoresistzusammensetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 2 – 30 Gew.-%, bevorzugt 5 – 15 Gew.-%, des Trägerpolymers a), 0,1 – 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 – 3 Gew.-%, des Fotosäurebildners b), 70 – 97 Gew.-%, bevorzugt 80 – 90 Gew.-%, des Lösungsmittels c) und 0 – 5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 – 0,6 Gew.-%, eines Additivs enthält.Photoresist composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that the composition 2 - 30% by weight, preferably 5-15 % By weight of the carrier polymer a) 0.1-10 % By weight, preferably 0.5-3 % By weight of the photo acid generator b) 70-97 % By weight, preferably 80-90 % By weight of the solvent c) and 0 - 5 % By weight, preferably 0.05-0.6 % By weight of an additive. Verfahren zur Herstellung einer Fotomaske, mit den Schritten: a) Beschichten eines Maskenblanks mit der Fotoresistzusammensetzung nach Anspruch 1; b) Beschreiben des so beschichteten Maskenblanks; c) Entwickeln der auf dem Maskenblank befindlichen, beschriebenen Fotoresistzusammensetzung; und d) Plasmaätzen des Maskenblanks, wobei für das Plasma bevorzugt ein Sauerstoff und Chlor enthaltendes Gasgemisch eingesetzt wird.Process for producing a photo mask, with the steps: a) coating a mask blank with the photoresist composition according to claim 1; b) describing the mask blank thus coated; c) Developing the described photoresist composition on the mask blank; and d) plasma etching of the mask blank, whereby for the plasma preferably contains a gas mixture containing oxygen and chlorine is used. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschreiben in Schritt b) durch Laser- oder Elektronenbestrahlung erfolgt.A method according to claim 12, characterized in that the description in step b) by laser or electron radiation he follows. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwickeln in Schritt c) mit einem wässerigen, alkalischen Entwicklermedium erfolgt.A method according to claim 12 or 13, characterized in that developing in step c) with an aqueous, alkaline developer medium he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als wässeriges, alkalisches Entwicklermedium eine wässerige Tetramethylammoniumhydroxid-Lösung verwendet wird.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that that as watery, alkaline developer medium uses an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) ein Heizschritt durchgeführt wird.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that that a heating step is carried out after step b). Verwendung des Trägerpolymers der nachfolgenden Formel:
Figure 00210001
wobei R ein Alkylrest ist, X = 0,1 – 0,9 beträgt, und Y = 0,1 – 0,9 beträgt, als Trägermaterial für eine Fotoresistzusammensetzung.Use of the carrier polymer of the following formula:
Figure 00210001
wherein R is an alkyl group, X = 0.1-0.9, and Y = 0.1-0.9, as a carrier material for a photoresist composition. Verwendung einer Fotoresistzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-11 zur Herstellung von Fotomasken.Use of a photoresist composition according to any one of claims 1-11 for the production of Photomasks.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691558B2 (en) * 2005-01-24 2010-04-06 Fujifilm Corporation Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition and pattern forming method using the photosensitive composition
CN101974119A (en) * 2010-09-28 2011-02-16 昆山西迪光电材料有限公司 Nano silicon containing deep ultraviolet positive photoresist and forming resin thereof
CN102206315A (en) * 2011-04-12 2011-10-05 厦门大学 Polyhedron oligomerization sesquialter siloxane-based segmented copolymer and preparation method thereof
CN102718933A (en) * 2012-07-06 2012-10-10 厦门大学 Polyhedral oligomeric silsesquioxane-based amphiphilic triblock copolymer and preparation method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1004936A1 (en) * 1997-08-14 2000-05-31 Showa Denko K K Resist resin, resist resin composition, and process for patterning therewith
US6210856B1 (en) * 1999-01-27 2001-04-03 International Business Machines Corporation Resist composition and process of forming a patterned resist layer on a substrate
US20020182541A1 (en) * 2001-03-12 2002-12-05 Gonsalves Kenneth E. High resolution resists for next generation lithographies

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1004936A1 (en) * 1997-08-14 2000-05-31 Showa Denko K K Resist resin, resist resin composition, and process for patterning therewith
US6210856B1 (en) * 1999-01-27 2001-04-03 International Business Machines Corporation Resist composition and process of forming a patterned resist layer on a substrate
US20020182541A1 (en) * 2001-03-12 2002-12-05 Gonsalves Kenneth E. High resolution resists for next generation lithographies

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691558B2 (en) * 2005-01-24 2010-04-06 Fujifilm Corporation Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition and pattern forming method using the photosensitive composition
CN101974119A (en) * 2010-09-28 2011-02-16 昆山西迪光电材料有限公司 Nano silicon containing deep ultraviolet positive photoresist and forming resin thereof
CN101974119B (en) * 2010-09-28 2012-10-03 昆山西迪光电材料有限公司 Nano silicon containing deep ultraviolet positive photoresist and forming resin thereof
CN102206315A (en) * 2011-04-12 2011-10-05 厦门大学 Polyhedron oligomerization sesquialter siloxane-based segmented copolymer and preparation method thereof
CN102206315B (en) * 2011-04-12 2013-08-07 厦门大学 Polyhedron oligomerization sesquialter siloxane-based segmented copolymer and preparation method thereof
CN102718933A (en) * 2012-07-06 2012-10-10 厦门大学 Polyhedral oligomeric silsesquioxane-based amphiphilic triblock copolymer and preparation method thereof

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