JP3456808B2 - ホトレジスト組成物 - Google Patents
ホトレジスト組成物Info
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Description
分として含有するホトレジスト組成物、さらに詳しくい
えば、断面形状が波打つことなく、垂直な側面をもつレ
ジストパターンを与え、しかもコンタクトホールの焦点
深度幅特性、感度及び耐熱性の優れたホトレジスト組成
物に関するものである。
は、熱や光の照射により分解してスルホン酸を生じるの
で、これを利用してコーティングを形成させたり、選択
的に被覆形成樹脂を硬化させ、現像して未硬化部分を除
去し、パターンを形成することが行われ、そのための組
成物もいろいろ知られている。例えば酸硬化性アミノ樹
脂とオキシムスルホネート化合物を含有する熱硬化性被
覆組成物(ヨーロッパ特許出願第44115号公報)、
酸硬化性樹脂とその硬化触媒としてのオキシムスルホネ
ート化合物とを含む焼付け仕上げ材料に短波光で照射し
て遊離のスルホン酸を発生させ、加熱して硬化させる方
法(特開昭60−65072号公報)、フィルム形成性
有機材料と、オキシムスルホネート基をもつ芳香族化合
物とから成る組成物層に画像形成露光し、露光部分をア
ルカリ性現像液で除去して画像を形成する方法(特開平
1−124848号公報)、アルカリ性媒体中で現像可
能であり、340〜390nmの波長の光に感応するホ
トレジストの感光性酸発生剤としてオキシムスルホネー
ト化合物を用いる方法(特開平6−67433号公報)
などが、これまで提案されている。
ているオキシムスルホネート化合物の中には、シアノ基
を有するものも含まれており、これらは感度や耐熱性が
高いという点で有利であることが知られている。
ノ基を有するオキシムスルホネート化合物は、例えばα
‐(p‐トルエンスルホニルオキシイミノ)‐フェニル
アセトニトリル、α‐(4‐クロロベンゼンスルホニル
オキシイミノ)‐フェニルアセトニトリル、α‐(4‐
ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)‐フェニルア
セトニトリル、α‐(4‐ニトロ‐2‐トリフルオロメ
チルベンゼンスルホニルオキシイミノ)‐フェニルアセ
トニトリル、α‐(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)
‐4‐クロロフェニルアセトニトリル、α‐(ベンゼン
スルホニルオキシイミノ)‐2,4‐ジクロロフェニル
アセトニトリル、α‐(ベンゼンスルホニルオキシイミ
ノ)‐2,6‐ジクロロフェニルアセトニトリル、α‐
(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)‐4‐メトキシフ
ェニルアセトニトリル、α‐(2‐クロロベンゼンスル
ホニルオキシイミノ)‐4‐メトキシフェニルアセトニ
トリル、α‐(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)‐2
‐チエニルアセトニトリル、α‐(4‐ドデシルベンゼ
ンスルホニルオキシイミノ)‐フェニルアセトニトリ
ル、α‐(p‐トルエンスルホニルオキシイミノ)‐4
‐メトキシフェニルアセトニトリル、α‐(4‐ドデシ
ルベンゼンスルホニルオキシイミノ)‐4‐メトキシフ
ェニルアセトニトリル、α‐(p‐トルエンスルホニル
オキシイミノ)‐3‐チエニルアセトニトリルなどであ
り、いずれもフェニル基、フリル基、チエニル基などの
芳香族性環をもつ化合物である。
は、248nmの光に対して高い吸収を有しており、こ
のフェニル基を有するオキシムスルホネート化合物を用
いたレジスト組成物においては、底部の基板まで光が十
分に到達せず、その結果、得られたレジストパターンは
ポジ型レジストであれば、テーパー形状となり、またネ
ガ型レジストであれば逆テーパー形状となる。したがっ
て、レジストパターンの垂直性が不十分なものとなる。
また、コンタクトホールについても透明性の影響が大き
く、コンタクトホールの焦点深度幅が狭くなるという欠
点がある。
として、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタ
ンが提案されているが(特開平4−210960号公
報)、このような酸発生剤は光に対する透明性は高くな
るものの、発生する酸の強度が弱く、これを用いたレジ
ストは感度が低かったり、耐熱性に劣るなどの欠点があ
る。
有するオキシムスルホネート化合物を酸発生剤に用いた
レジストは、形成されるレジストパターンの断面形状が
波打った形状となるという欠点がある上に、これまで知
られている酸発生剤は、いずれもレジスト溶媒に対する
溶解性が悪く、溶解度が低いため、添加量が制限され、
感度が低かったり、あるいはレジストを調製する際に、
加熱などの工程が必要となって、レジスト調製の操作が
煩雑になるという欠点を有していた。
してオキシムスルホネート化合物を用いるホトレジスト
組成物における前記した欠点を克服し、断面形状が波打
つことなく、垂直性の良好なレジストパターンを与える
ことができ、かつコンタクトホールの焦点深度幅特性、
感度及び耐熱性が優れたホトレジスト組成物を提供する
ものである。
としてオキシムスルホネート化合物を含むホトレジスト
組成物の特性を向上させるために、種々研究を重ねた結
果、シアノ基をもち、かつ芳香族性環をもたないオキシ
ムスルホネート化合物を酸発生剤として用いることによ
り、従来のホトレジスト組成物における欠点が解消さ
れ、露光に使用する活性光、特に遠紫外線に対する透明
性が高く、レジストパターンの垂直性や焦点深度幅特性
の向上をもたらす、発生する酸の強度が強く、感度及び
耐熱性が良好となる、レジスト溶媒に対する溶解性に優
れているので、レジスト調製時に加熱する必要がない
上、添加量を増やすことができ、感度を高めることがで
きる、レジストパターンが定在波の影響を受けにくく、
パターンの波打ちを抑制できる、などの利点が得られる
ことを見出し、この知見に基づいて、本発明をなす至っ
た。
カリに対する溶解性が変化する被膜形成用樹脂成分及び
(B)一般式
化水素基又はハロゲン化炭化水素基である)で表わされ
るオキシムスルホネート化合物から成る酸発生剤を含有
することを特徴とするホトレジスト組成物を提供するも
のである。
成分との配合割合は、(A)成分100重量部当り
(B)成分0.1〜30重量部、好ましくは1〜20重
量部の範囲内で選ばれる。
eckel)則の芳香族性の定義に適合する芳香族性環
すなわち、ベンゼン環、ナフタリン環のような芳香族炭
素環やピリジン環、フラン環、チオフェン環のような芳
香族性複素環などπ電子が非局在化して安定化している
分子環を意味する。
酸によりアルカリに対する溶解性が変化する被膜形成用
樹脂成分には、アルカリ可溶性樹脂の水酸基が酸解離性
置換基で保護され、アルカリ不溶性になっているもの
と、アルカリ可溶性樹脂及び酸架橋性物質すなわち酸触
媒により反応して架橋する硬化性物質の混合物とに大別
することができる。
露光した部分で酸が生成し、これが保護基を解離するた
め、その部分がアルカリ可溶性になり、現像の際に露光
部分だけが選択的に除去されてポジ型のパターンが得ら
れる。他方、後者を酸発生剤と組み合わせて用いると、
露光した部分で発生した酸により、その部分が架橋して
アルカリ不溶性になり、現像の際に未露光部分だけが選
択的に除去されてネガ型のパターンが得られる。
性樹脂としては、例えばフェノール、m‐クレゾール、
p‐クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノール
などのフェノール類とホルムアルデヒドなどのアルデヒ
ド類とを酸性触媒下に縮合させて得られたノボラック樹
脂、ヒドロキシスチレンの単独重合体やヒドロキシスチ
レンと他のスチレン系単量体との共重合体、ヒドロキシ
スチレンとアクリル酸又はメタクリル酸あるいはその誘
導体との共重合体などのポリヒドロキシスチレン系樹
脂、アクリル酸又はメタクリル酸とその誘導体との共重
合体であるアクリル酸又はメタクリル酸系樹脂などのア
ルカリ可溶性樹脂が挙げられる。
をもつアルカリ可溶性樹脂としては、水酸基の一部を酸
解離置換基で保護した、ヒドロキシスチレンの単独重合
体やヒドロキシスチレンと他のスチレン系単量体との共
重合体、ヒドロキシスチレンとアクリル酸又はメタクリ
ル酸あるいはその誘導体との共重合体、あるいはカルボ
キシル基の水酸基の一部を酸解離性置換基で保護したア
クリル酸又はメタクリル酸とそれらの誘導体との共重合
体を挙げることができる。
スチレン系単量体としては、スチレン、α‐メチルスチ
レン、p‐メチルスチレン、o‐メチルスチレン、p‐
メトキシスチレン、p‐クロロスチレンなどが挙げられ
る。また、上記アクリル酸又はメタクリル酸の誘導体と
しては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸2‐ヒドロキシエチル、アクリル酸2‐ヒド
ロキシプロピル、アクリルアミド、アクリロニトリル及
び対応するメタクリル酸誘導体を挙げることができる。
ばtert‐ブトキシカルボニル基、tert‐アミル
オキシカルボニル基などのアルキルオキシカルボニル
基、tert‐ブトキシ基などのアルキルオキシ基、エ
トキシエトキシ基、メトキシプロポキシ基などのアルコ
キシアルコキシ基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒ
ドロフラニル基などのアセタール基、ベンジル基、トリ
メチルシリル基などを挙げることができる。これらの酸
解離性置換基による水酸基の保護率は、通常樹脂中の水
酸基の1〜60モル%、好ましくは10〜50モル%の
範囲である。これらの酸解離性置換基で保護された水酸
基をもつアルカリ可溶性樹脂は、通常ポジ型レジストに
おいて使用されるが、保護率を低くし、酸架橋性物質と
組み合わせて使用すれば、ネガ型レジストにおいても使
用することができ、残膜率の高いネガパターンを与え
る。
ル基又はアルコキシル基を有するアミノ樹脂、例えば、
メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、グリコール
ウリル‐ホルムアルデヒド樹脂、スクシニルアミド‐ホ
ルムアルデヒド樹脂、エチレン尿素‐ホルムアルデヒド
樹脂などを挙げることができる。これらはメラミン、尿
素、グアナミン、グリコールウリル、スクシニルアミ
ド、エチレン尿素を沸騰水中でホルマリンと反応させて
メチロール化、あるいはこれにさらに低級アルコールを
反応させてアルコキシル化することにより容易に得られ
る。実用上はニカラックMx−750、ニカラックMw
−80、ニカラックMx−290(いずれも三和ケミカ
ル社製)として入手することができる。
メトキシ)ベンゼン、1,2,4‐トリス(イソプロポ
キシメトキシ)ベンゼン、1,4‐ビス(sec‐ブト
キシメトキシ)ベンゼンなどのアルコキシル基を有する
ベンゼン化合物、2,6‐ジヒドロキシメチル‐p‐ク
レゾール、2,6‐ジヒドロキシメチル‐p‐tert
‐ブチルフェノールなどのヒドロキシル基又はアルコキ
シル基を有するフェノール化合物なども用いることがで
きる。
いし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 (A)成分として、アルカリ可溶性樹脂と酸架橋性物質
とを組み合わせて用いる場合には、両者の割合は重量比
で100:3ないし100:70好ましくは100:5
ないし100:50の範囲で選ばれる。酸架橋性物質が
これよりも少ないと、感度が不十分になるし、またこれ
よりも多くなると均一なレジスト被膜が形成されにくい
上、現像性も低下し、良好なレジストパターンが得られ
にくくなる。
は、一般式
化水素基又はハロゲン化炭化水素基である)で表わされ
るオキシムスルホネート化合物から成る酸発生剤を用い
ることが必要である。
それぞれアルキル基、ハロゲノアルキル基、アルケニル
基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルコキ
シ基、シクロアルコキシ基及びアダマンチル基などであ
る。ここで、アルキル基としては、好ましくは炭素数1
〜12の直鎖状又は分枝状のアルキル基、例えばメチル
基、エチル基、n‐プロピル基、イソプロピル基、n‐
ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、tert
‐ブチル基、n‐ペンチル基、n‐オクチル基、n‐ド
デシル基などが挙げらる。ハロゲノアルキル基はハロゲ
ン原子の導入数については特に制限はなく、1個導入さ
れていてもよいし、複数導入されていてもよく、またハ
ロゲン原子としては、F、Cl、Br、Iのいずれであ
ってもよい。このハロゲノアルキル基としては、好まし
くは炭素数1〜4のハロゲノアルキル基、例えばクロロ
メチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル
基、2‐ブロモプロピル基などが挙げられる。
2〜6の直鎖状又は分枝状のアルケニル基、例えばビニ
ル基、アリル基、1‐プロペニル基、イソプロペニル
基、2‐ブテニル基などが挙げられる。シクロアルキル
基としては、好ましくは炭素数5〜12のシクロアルキ
ル基、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シ
クロオクチル基、シクロドデシル基などが挙げられ、シ
クロアルケニル基としては、好ましくは炭素数4〜8の
シクロアルケニル基、例えば1‐シクロブテニル基、1
‐シクロペンテニル基、1‐シクロヘキセニル基、1‐
シクロヘプテニル基、1‐シクロオクテニル基などが挙
げられる。また、アルコキシ基としては、好ましくは炭
素数1〜8のアルコキシ基、例えばメトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基などが
挙げられ、シクロアルコキシ基としては、好ましくは炭
素数5〜8のシクロアルコキシ基、例えばシクロペント
キシ基、シクロヘキシルオキシ基などが挙げられる。
素基又はハロゲン化炭化水素基を置換基とすることによ
り、露光に使用する活性光、特に遠紫外線に対する透明
性が高くなり、レジストパターンの垂直性及び焦点深度
幅特性の向上をもたらす。
載されているようなビス(シクロヘキシルスルホニル)
ジアゾメタンは、シクロヘキシル基が導入されることに
より、酸の強度が弱くなり、感度の低下や耐熱性の低下
がみられるが、本発明におけるオキシムスルホネート化
合物においては、意外にも感度及び耐熱性の低下はみら
れない。この原因については必ずしも明らかではない
が、おそらくシアノ基を有するオキシム基によるものと
考えられる。このような感度を考慮すると、一般式
(I)におけるR2は、アルキル基、ハロゲノアルキル
基及びシクロアルキル基が好ましく、なかでもメチル
基、エチル基、n‐プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基などの炭素数1〜4のアルキル基、トリクロロメチ
ル基、トリフルオロメチル基及びシクロヘキシル基が好
適である。
はハロゲン化炭化水素基を置換基として導入したことに
より、レジスト溶媒に対する溶解性が飛躍的に向上す
る。このように溶解性が高くなることにより、レジスト
調製において加熱して溶解する必要もなく、また添加量
を増大しうるため、感度が高くなるなどの効果が発揮さ
れる。この溶解性を考慮すると、R1としては、アルキ
ル基、シクロアルキル基又はシクロアルケニル基が好ま
しく、なかでもエチル基、プロピル基、ブチル基などの
炭素数1〜4の低級アルキル基、シクロペンチル基、シ
クロヘキシル基、1‐シクロペンテニル基、1‐シクロ
ヘキセニル基、1‐シクロヘプテニル基又は1‐シクロ
オクテニル基が好適である。
香族性環を有するオキシムスルホネート化合物の場合、
レジスト断面パターンに定在波の影響が現われ、波打っ
た形状となるが、芳香族性基をもたないオキシムスルホ
ネート化合物を用いることにより、意外にもこのような
定在波の影響を受けにくくなり、パターンの波打ちが少
なくなる。これは、本発明で用いるオキシムスルホネー
ト化合物が芳香族性環を有しないため、露光後の加熱処
理の際に露光により発生した酸が拡散しやすいと考えら
れる。
のない断面形状が得られる点を考慮すると、あまり大き
な骨格とならないことが好ましい。この点からもR2は
アルキル基、ハロゲノアルキル基又はシクロアルキル基
が好ましく、なかでもメチル基、エチル基、n‐プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基などの炭素数1〜4の
アルキル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル
基又はシクロヘキシル基が好適である。
ける(B)成分の好ましいものとしては、R1がアルキ
ル基、シクロアルキル基又はシクロアルケニル基であ
り、R2がアルキル基、ハロゲノアルキル基又はシクロ
アルキル基の場合である。より好ましいのは、R1がシ
クロアルケニル基及びR2がアルキル基の場合であり、
特にR1がシクロペンテニル基及びR2が炭素数1〜4の
アルキル基の場合である。
ルホネート化合物の例としては、α‐(メチルスルホニ
ルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニトリ
ル、α‐(メチルスルホニルオキシイミノ)‐1‐シク
ロヘキセニルアセトニトリル、α‐(メチルスルホニル
オキシイミノ)‐1‐シクロヘプテニルアセトニトリ
ル、α‐(メチルスルホニルオキシイミノ)‐1‐シク
ロオクテニルアセトニトリル、α‐(トリフルオロメチ
ルスルホニルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルア
セトニトリル、α‐(トリフルオロメチルスルホニルオ
キシイミノ)‐シクロヘキシルアセトニトリル、α‐
(エチルスルホニルオキシイミノ)‐エチルアセトニト
リル、α‐(プロピルスルホニルオキシイミノ)‐プロ
ピルアセトニトリル、α‐(シクロヘキシルスルホニル
オキシイミノ)‐シクロペンチルアセトニトリル、α‐
(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)‐シクロヘ
キシルアセトニトリル、α‐(シクロヘキシルスルホニ
ルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニトリ
ルなどを挙げることができる。
ルホネート化合物の製造方法としては、特に制限はな
く、例えば前記先行技術に開示されている方法と同様の
方法を用いることができる。すなわち、テトラヒドロフ
ラン、N,N‐ジメチルホルムアミド、N,N‐ジメチ
ルアセトアミド、N‐メチルピロリドンなどの有機溶媒
中において、ピリジン、トリエチルアミンなどの塩基性
触媒の存在下、オキシム基含有化合物とスルホン酸クロ
リド基含有化合物とをエステル化反応させることによ
り、製造することができる。また、原料として用いられ
る該オキシム基含有化合物は、公知の方法[「ザ・シス
テマティック・アイデンティフィケイション・オブ・オ
ーガニック・コンパウンズ(The Systemat
ic Identification of Orga
nic Compounds)」(John Wile
y & Sons)第181ページ(1980年)、
「ディ・マクロモレキュラレ・ヘミー(Die Mak
romoleculare Chemie)」第108
巻,第170ページ(1967年)、「オーガニック・
シンセシス(Organic Synthesis)」
第59巻,第95ページ(1979年)]によって製造
することができる。
(B)成分のオキシムスルホネート化合物は単独で用い
てもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本
発明組成物における各成分の配合割合については、
(B)成分は、(A)成分100重量部に対して0.1
〜30重量部の割合で用いるのが有利である。この
(B)成分の量が0.1重量部未満では像形成が不十分
であるし、30重量部を超えると均一なレジスト被膜が
形成されにくい上、現像性も低下し、良好なレジストパ
ターンが得られにくい。像形成性、レジスト被膜形成性
及び現像性などのバランスの点から、この(B)成分
は、(A)成分100重量部に対し、1〜20重量部の
割合で用いるのが、特に好ましい。
記各成分を溶剤に溶解した溶液の形で用いるのが好まし
い。このような溶剤の例としては、アセトン、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケト
ン、2‐ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコー
ル、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレング
リコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロ
ピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテー
ト、ジプロピレングリコール又はジプロピレングリコー
ルモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエ
ーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又
はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びそ
の誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;及び乳
酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキ
シプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルな
どのエステル類を挙げることができる。これらは単独で
用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
性のある添加物、例えばレジスト膜の性能を改良するた
めの付加的樹脂、可塑剤、安定剤、着色剤、界面活性剤
などの慣用されているものを添加含有させることができ
る。
トレジスト技術のレジストパターン形成方法が用いられ
るが、好適に行うには、まずシリコンウエーハのような
支持体上に、該レジスト組成物の溶液をスピンナーなど
で塗布し、乾燥して感光層を形成させ、これに縮小投影
露光装置などにより、deep−UV、エキシマレーザ
ー光を所望のマスクパターンを介して照射し、加熱す
る。次いでこれを現像液、例えば1〜10重量%テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液のようなアルカ
リ性水溶液などを用いて現像処理する。この形成方法で
マスクパターンに忠実な画像を得ることができる。
して、シアノ基及び芳香族性環を有しない炭化水素基又
はハロゲン化炭化水素基をもつオキシムスルホネート化
合物を用いたものであって、このオキシムスルホネート
化合物は、(1)露光に使用する活性光、特に遠紫外線
に対する透明性が高く、レジストパターンの垂直性や焦
点深度幅特性の向上をもたらす、(2)発生する酸の強
度が強く、感度及び耐熱性が良好となる、(3)レジス
ト溶媒に対する溶解性に優れているので、レジスト調製
時に加熱する必要がない上、添加量を増やすことがで
き、感度を高めることができる、(4)レジストパター
ンが定在波の影響を受けにくく、パターンの波打ちを抑
制できる、などの効果を奏する。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
トリルの製造 メタノール64.5g、キシレン365g、水酸化ナト
リウム80g(2モル)及び1‐シクロペンテニルアセ
トニトリル107g(1モル)を反応容器に入れ、混合
したのち、イソペンチルニトリト125g(1.07モ
ル)を40℃で2時間かけて滴下した。この反応混合物
を40℃にて2時間かきまぜたのち、さらに室温にて2
0時間かきまぜた。次に、反応混合物を水で希釈して乳
化液としたのち、水酸化ナトリウムを用いてpH14に
調整し、次いで有機層を分離した。塩酸を用いて水層を
酸性にしてから、ジエチルエーテルを用いて生成物を抽
出した。このエーテル層を乾燥後、エーテルを留去し、
次いでトルエンから再結晶することにより、理論量の8
8.5%の収率でα‐ヒドロキシイミノ‐1‐シクロペ
ンテニルアセトニトリル120gを得た。
た結果、1294cm-1、1363cm-1、1614c
m-1、2244cm-1、3317cm-1にピークが認め
られた。また、プロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−
NMR)を測定した結果[溶媒:重メタノール(CD3
OD)]、2.02ppm、2.50〜2.60pp
m、4.89ppm、6.35ppmにピークが認めら
れた。
ンテニルアセトニトリルの製造 上記参考例1で得たα‐ヒドロキシイミノ‐1‐シクロ
ペンテニルアセトニトリル39.4g(0.29モル)
及びテトラヒドロフラン400ml中のトリエチルアミ
ン44.0g(0.43モル)を反応容器に仕込んだの
ち、この溶液を−5℃に冷却した。次いで、メシルクロ
リド36.5g(0.32モル)を2時間かけて滴下し
たのち、反応混合物を−5℃で3時間かきまぜ、さらに
約10℃で2時間かきまぜた。次に、テトラヒドロフラ
ンを減圧下30℃で留去したのち、得られた生成物60
gをアセトニトリルから繰り返し再結晶し、融点96℃
の白色結晶35g(理論量の50.4%)を得た。
た結果、1189cm-1、1376cm-1、1610c
m-1、2242cm-1、2940cm-1にピークが認め
られた。また、1H−NMRを測定した結果[溶媒:重
クロロホルム(CDCl3)]、2.10ppm、2.
64〜2.70ppm、3.26ppm、6.90pp
mにピークが認められた。さらに、紫外線吸収スペクト
ルを測定した結果(溶媒:プロピレングリコールモノメ
チルエーテル)、λmax=214.5nm、ε=601
0、λmax=278.5nm、ε=10600であり、
KrFレーザー光の248nmに対する高い透明性が認
められた。
キシ基で置換された重量平均分子量10,000のポリ
ヒドロキシスチレンと水酸基の39モル%がエトキシエ
トキシ基で置換された重量平均分子量10,000のポ
リヒドロキシスチレンとの重量比3:7の混合物100
重量部、参考例2で得たα‐(メチルスルホニルオキシ
イミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニトリル3重量
部、トリエチルアミン0.1重量部、サリチル酸0.2
重量部及びN,N‐ジメチルアセトアミド2重量部を、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート5
00重量部に溶解したのち、このものを孔径0.2μm
のメンブランフィルターを用いてろ過し、ポジ型レジス
ト溶液を調製した。
リコンウエーハ上に塗布し、これをホットプレート上で
90℃、90秒間乾燥して膜厚0.7μmのレジスト膜
を得た。この膜に縮小投影露光装置NSR−2005E
X8A(ニコン社製)を用いて、1mJずつドーズ量を
加え露光したのち、110℃で90秒間加熱し、次いで
2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液で23℃にて65秒間現像処理し、さらに30秒
間水洗後、乾燥した。この際、現像後の露光部の膜厚が
0となる最小露光時間を感度としてmJ(エネルギー
量)単位で測定したところ、4mJであった。
μmのレジストパターンの断面形状をSEM(走査型電
子顕微鏡)写真により観察したところ、基板に対して垂
直な矩形で、かつ波打ちのないレジストパターンであっ
た。さらに、0.3μmのコンタクトホールの焦点深度
幅は1.6μmであった。また、耐熱性として100μ
mのレジストパターンの角が崩れる温度を調べたとこ
ろ、130℃でも崩れなかった。
ニルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニト
リルの代わりに、α‐(p‐トルエンスルホニルオキシ
イミノ)‐4‐メトキシフェニルアセトニトリルを用い
た以外は、実施例1と同様の操作を繰り返した。その結
果、感度は6mJであり、また形成された0.23μm
のレジストパターンの断面形状をSEM写真により観察
したところ、定在波の影響が現われ、波打ったテーパー
形状のレジストパターンであった。0.3μmのコンタ
クトホールの焦点深度幅は1.2μmであり、耐熱性に
ついては実施例1と同様であった。
ニルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニト
リルの代わりに、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジ
アゾメタンを用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰
り返した。その結果、感度は30mJであり、また形成
された0.23μmのレジストパターンの断面形状をS
EM写真により観察したところ、基板に対して垂直な矩
形で、かつ波打ちのないレジストパターンであった。
0.3μmのコンタクトホールの焦点深度幅は1.6μ
mであり、また、耐熱性については125℃でレジスト
パターンの角が崩れていた。
ンとの共重合体100重量部、尿素樹脂であるMx−2
90(三和ケミカル社製)10重量部及びメラミン樹脂
であるMx−750(三和ケミカル社製)0.3重量部
をプロピレングリコールモノメチルエーテル650重量
部に溶解し、これに参考例2で得たα‐(メチルスルホ
ニルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニト
リル8.9重量部を溶解してネガ型レジスト溶液を調製
した。
いてシリコンウエーハ上に塗布し、ホットプレート上で
100℃にて90秒間乾燥することにより、膜厚0.7
μmのレジスト層を形成した。次いで、縮小投影露光装
置NSR−2005EX8A(ニコン社製)により、エ
キシマレーザー光を選択的に照射したのち、130℃で
90秒間加熱し、その後2.38重量%テトラメチルア
ンモニウムヒドロキシド水溶液で65秒間現像処理し、
30秒間水洗後乾燥した。この際、現像後の露光部が像
形成され始める最小露光時間を感度としてmJ(エネル
ギー量)単位で測定したところ、1mJであった。
ニルオキシイミノ)‐1‐シクロペンテニルアセトニト
リルの代わりに、トリス(2,3‐ジブロモプロピル)
イソシアヌレートを用いた以外は、実施例2と同様の操
作を繰り返した。その結果、感度は20mJであった。
Claims (10)
- 【請求項1】 (A)酸によりアルカリに対する溶解性
が変化する被膜形成用樹脂成分及び(B)一般式 【化1】 (式中のR1及びR2はそれぞれ芳香族性環を有しない炭
化水素基又はハロゲン化炭化水素基である)で表わされ
るオキシムスルホネート化合物から成る酸発生剤を含有
することを特徴とするホトレジスト組成物。 - 【請求項2】 (B)成分の一般式中のR 1 がアルキル
基、シクロアルキル基又はシクロアルケニル基である請
求項1記載のホトレジスト組成物。 - 【請求項3】 アルキル基、シクロアルキル基又はシク
ロアルケニル基が炭素数1〜4の低級アルキル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、1‐シクロペンテニ
ル基、1‐シクロヘキセニル基、1‐シクロヘプテニル
基又は1‐シクロオクテニル基である請求項2記載のホ
トレジスト組成物。 - 【請求項4】 (B)成分の一般式中のR 2 がアルキル
基、ハロゲノアルキル基又はシクロアルキル基である請
求項1、2又は3記載のホトレジスト組成物。 - 【請求項5】 アルキル基、ハロゲノアルキル基又はシ
クロアルキル基が炭素数1〜4のアルキル基、トリクロ
ロメチル基、トリフルオロメチル基又はシクロヘキシル
基である請求項4記載のホトレジスト組成物。 - 【請求項6】 (B)成分の一般式中のR 1 がシクロア
ルケニル基であり、R 2 がアルキル基である請求項1な
いし5のいずれかに記載のホトレジスト組成物。 - 【請求項7】 (A)成分100重量部当り(B)成分
0.1〜30重量部を含有する請求項1ないし6のいず
れかに記載のホトレジスト組成物。 - 【請求項8】 (A)成分が酸解離性置換基で保護され
た水酸基をもつアルカリ可溶性樹脂である請求項1ない
し7のいずれかに記載のホトレジスト組成物。 - 【請求項9】 (A)成分がアルカリ可溶性樹脂と酸架
橋性物質とから成る請求項1ないし8のいずれかに記載
のホトレジスト組成物。 - 【請求項10】 アルカリ可溶性樹脂と酸架橋性物質と
の割合が重量比で100:3ないし100:70である
請求項9記載のホトレジスト組成物。
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