[go: up one dir, main page]

JPH05127369A - レジスト材料 - Google Patents

レジスト材料

Info

Publication number
JPH05127369A
JPH05127369A JP3285775A JP28577591A JPH05127369A JP H05127369 A JPH05127369 A JP H05127369A JP 3285775 A JP3285775 A JP 3285775A JP 28577591 A JP28577591 A JP 28577591A JP H05127369 A JPH05127369 A JP H05127369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
acid
concentration
mask
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3285775A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Kasama
邦彦 笠間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3285775A priority Critical patent/JPH05127369A/ja
Publication of JPH05127369A publication Critical patent/JPH05127369A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】化学増幅系レジストの解像限界付近での寸法制
御性の低下、レジストスカムの発生を防止できるレジス
ト材料を提供する。 【構成】従来の化学増幅系レジストに酸発生剤より生成
した酸に対して塩基として働く有機材料、例えばアニリ
ン,ピリジン,イミダゾールあるいはアンモニア誘導体
をμモル/グラム程度微量添加することを特徴として構
成される。すなわち従来のレジストではマスクパターン
を通してレジストを光照射すると図1(a)のような酸
濃度分布であるが、図1(b)に示すように微量の塩基
性有機物を加えると図1(c)に示す酸濃度と塩基濃度
の差の分布となる。 【効果】解像限界付近でマスクパターンの光コントラス
トが低下してもマスクエッヂ部の酸濃度分布を急峻にで
きるので、寸法制御性が向上する。さらにマスク遮光部
に光干渉によって生成した酸は塩基物によって完全に中
和されるので、レジストスカムの問題も解消される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置製造時のリソ
グラフィー工程において使用されるレジスト材料に関
し、特にパターン解像性の優れた化学増幅系レジスト材
料に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIの高集積化に伴い、微細パ
ターン形成に対する要求が高まっている。従来、この微
細パターン形成技術(リソグラフィー技術)の主力は水
銀ランプのgあるいはi線を用いる露光装置,ステッパ
ーとノボラック系レジストを組み合わせた紫外線露光技
術であり、ステッパーの性能向上(レンズ高NA化,重
ね合わせ精度の改善等)と合わせ、ノボラック系レジス
トの高解像度化が図られてきた。しかしながら、さらに
解像力を向上させるため露光波長を短波長化すると(例
えばKrFエキシマレーザー光,250nm付近の水銀
アークランプ光等の深紫外光)、ノボラック系レジスト
は樹脂およびナフトキノジアジド感光剤の吸収が大きく
矩形のレジスト形状が得られない。さらに現状では光源
の光強度が弱く(1/10程度)露光時間が長くかか
る。
【0003】この状況を克服するために提案されたのが
化学増幅系レジストである。〔参考文献 H.Ito
and C.W.Wilson,ACS Sympos
ium Series,242,pp.11(198
4).〕このレジストは感光性の酸発生剤から生成する
酸の触媒反応を利用するため必要な酸濃度は少量ですみ
(μmole/gramのオーダー)、従って高感度の
レジスト設計が可能となる。また低濃度の酸発生剤と透
明性の高い樹脂を選択することによりレジスト形状も大
幅に改善出来る。
【0004】図4はネガ型レジスト,図5はポジ型レジ
ストにおける酸触媒反応の一例を示したものである。
〔参考文献 J.W.Thackeray et a
l.,Proc.SPIE,1086,pp.34(1
989),C.G.Wilsonet al.,J.E
lectrochem.Soc.,133,pp.18
1(1986).〕ネガ型レジストはポリビニルフェノ
ール樹脂,メラミン架橋剤,酸発生剤の3成分からな
り、酸により架橋反応が促進し露光部が不溶化する。一
方、ポジ型の場合は現像液に可溶なポリビニルフェノー
ルをtert−ブトキシカルボニル基で保護した樹脂と
酸発生剤の2成分からなり、酸により保護基が除去され
露光部がアルカリ現像液に可溶となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の化学増
幅系レジストでは感度、解像力が大幅に改善されたもの
の、解像限界付近で光コントラストが小さくなると、寸
法均一性が低下しさらにレジストスカムが生じやすいと
いう欠点があった。すなわちネガ型の場合、微量の酸で
も後のポスト露光ベークで架橋反応が進行し急激に不溶
化する。従って、露光時の光コントラストが低下すると
レジストスカムが残りやすい。一方、ポジ型の場合は樹
脂に付加されている保護基の脱離がほぼ完全に起こらな
いと溶解しにくいという傾向がある。そのためネガ型と
同様、光コントラスト低下とともにレジストスカムが生
じやすい。
【0006】本発明の目的は、化学増幅系レジストを微
細パターン形成に使用したとき、スカムのないレジスト
パターンが形成でき、さらにレジスト寸法変動も小さく
抑えることができるレジスト材料を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の化学増幅系レジ
スト材料はレジスト中に発生した酸に対して塩基として
働く有機材料、例えばアニリン,ピリジン,イミダゾー
ルあるいはアンモニア系の誘導体を微量添加したもので
ある。次にその原理について述べる。
【0008】図1はマスクパターンを通してレジストを
光照射した際に発生する酸濃度を示す。図1(a)は塩
基性有機物を含まないレジスト,図1(b)は塩基性有
機物を含むレジスト中の酸および塩基濃度を、図1
(c)は酸濃度と塩基濃度の差を表す。図より以下のこ
とが言える。未露光部の酸濃度は塩基物により完全に中
和され架橋あるいは保護基の脱離は起こらない。従っ
て、レジストスカムの問題が解消される。さらに触媒反
応に寄与する酸の濃度勾配はパターンエッジで急峻とな
るため寸法制御が容易になる。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。使用するレジストは酸発生剤−架橋剤−樹脂の3成
分にμmole/gramオーダーの塩基性有機物を添
加した場合について述べる。添加する塩基濃度は微量で
ありレジスト吸光度に大きな変動はみられない。図2は
MOSトランジスタの微細多結晶シリコンゲートパター
ンの形成に本発明のレジスト材料を適用した結果を示す
が、基本的なプロセスは通常の酸触媒レジストと変わら
ない。図2(a)はシリコン基板201にゲート酸化膜
202を熱酸化により形成し、さらにその上に多結晶シ
リコン膜203を化学気相成長した後、本発明の酸触媒
系ネガ型レジスト204を塗布した姿態を示す。その後
ゲート多結晶シリコン電極を形成するためレジスト20
4にエキシマレーザー光205を照射する(図2
(b))。その際、マスクエッジ部の酸濃度勾配が急峻
となるよう露光量を最適化する(10〜50mJ/cm
2 程度)。次に熱ベーク処理を130〜160℃,30
秒〜3分程度実施し、酸触媒による架橋反応をマスク開
口部のみに生じさせる(図2(c))。次にテトラメチ
ルアンモニウムハイドライド等のアルカリ水溶液で現像
すると図2(d)に示す寸法制御性の優れ、かつレジス
トスカムのないレジストパターン208が得られる。
【0010】最期に上記レジストパターン208をマス
クとして多結晶シリコン膜203をCF3 ,CCl2
2 等の反応ガスプラズマにより異方性エッチングし、さ
らにレジスト除去することによりゲート電極が形成され
る。
【0011】次にポジ型レジストに本発明を適用した結
果について述べる(図3)。図3(a)は図2(a)と
同様である。次にエキシマレーザー光を照射する(図3
(b))。この場合もネガ型と同様、光干渉によりマス
ク遮光部に多少の酸が生成しても塩基性有機物により中
和される。一方、マスク開口部では添加した塩基濃度を
越える酸が生成する。従って、露光後ベーク処理を13
0〜160℃,1〜3分程度で充分に行うことにより保
護基を完全に脱離することが可能である(図3
(c))。次に、アルカリ現像液でレジスト現像すると
図3(d)に示す様にスカムのないレジストパターン3
08が得られる。最期にレジストをマスクとして多結晶
シリコン膜をエッチングしてゲート電極を形成する。
【0012】以上、微細ゲート電極形成に関してのみ述
べたが本発明は配線パターン,コンタクトホールパター
ン等、その他の微細レジストパターン形成にも適用可能
である。
【0013】
【発明の効果】斯くのごとく本発明の塩基性有機物を添
加した化学増幅系レジストを微細パターン形成に適用す
るとスカムのないレジストパターンが形成でき、さらに
レジスト寸法変動も小さく抑えることができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための酸,塩基濃度分
布を示す図であり、(a)が酸濃度,(b)が塩基(ア
ニリン,ピリジン,イミダゾール,アンモニア系)濃
度,(c)は(a)と(b)の差を示す。
【図2】本発明の他の実施例のレジスト材料を使用し、
MOSトランジスタの微細多結晶シリコンゲートパター
ンを形成する工程を示す断面図である。
【図3】本発明の他の実施例のレジスト材料を使用し、
MOSトランジスタの微細多結晶シリコンゲートパター
ンを形成する工程を示す断面図である。
【図4】従来の増幅系ネガ型レジストの酸触媒反応の例
を示す図である。
【図5】従来の増幅系ポジ型レジストの酸触媒反応の例
を示す図である。
【符号の説明】
201,301 シリコン基板 202,302 ゲート酸化膜 203,303 多結晶シリコン膜 204 塩基性有機物を添加した化学増幅系ネガ型レ
ジスト 304 塩基性有機物を添加した化学増幅系ポジ型レ
ジスト 205,305 エキシマレーザー光 206,306 露光領域 207 ネガ型レジストの架橋領域 307 ポジ型レジストの保護基脱離 208,308 現像後のレジストパターン
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 G03F 7/039 501 H01L 21/027

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光性酸発生剤より生成した酸の触媒反
    応を利用してレジストの溶解性を変化させる化学増幅系
    レジストにおいて、レジスト中に発生した酸に対して塩
    基として働く有機材料を添加することを特徴とするレジ
    スト材料。
  2. 【請求項2】 塩基性材料としてアニリン系,イミダゾ
    ール系,ピリジン系,アンモニア系の各誘電体を用いる
    ことを特徴とする請求項1記載のレジスト材料。
JP3285775A 1991-10-31 1991-10-31 レジスト材料 Pending JPH05127369A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3285775A JPH05127369A (ja) 1991-10-31 1991-10-31 レジスト材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3285775A JPH05127369A (ja) 1991-10-31 1991-10-31 レジスト材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05127369A true JPH05127369A (ja) 1993-05-25

Family

ID=17695907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3285775A Pending JPH05127369A (ja) 1991-10-31 1991-10-31 レジスト材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05127369A (ja)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05232706A (ja) * 1992-02-25 1993-09-10 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
EP0611998A3 (en) * 1993-02-15 1995-11-29 Hoechst Japan Positive-working radiation-sensitive mixture.
EP0735422A1 (en) * 1995-03-28 1996-10-02 Hoechst Industry Limited Radiation-sensitive composition containing plasticizer
US5658706A (en) * 1993-09-14 1997-08-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Resist composition for forming a pattern comprising a pyridinium compound as an additive
US5744281A (en) * 1993-09-14 1998-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Resist composition for forming a pattern and method of forming a pattern wherein the composition 4-phenylpyridine as an additive
WO1998037458A1 (fr) * 1997-02-20 1998-08-27 Nippon Zeon Co., Ltd. Composition d'un agent de reserve
US5876900A (en) * 1996-04-02 1999-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition
US5882844A (en) * 1996-04-02 1999-03-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition
JPH11223951A (ja) * 1998-11-27 1999-08-17 Jsr Corp ポジ型感放射線性樹脂組成物
US5948589A (en) * 1995-06-15 1999-09-07 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Positive-working photoresist composition
WO1999053377A1 (fr) * 1998-04-08 1999-10-21 Clariant International Ltd. Composition d'agent de protection amplifiee chimiquement
US5985512A (en) * 1996-04-08 1999-11-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist compositions
US6042988A (en) * 1996-12-26 2000-03-28 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemical-amplification-type negative resist composition
US6703181B1 (en) 1993-03-12 2004-03-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Photosensitive composition having uniform concentration distribution of components and pattern formation method using the same
EP1522891A1 (en) 2003-10-08 2005-04-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2006045523A (ja) * 2004-06-28 2006-02-16 Canon Inc 光カチオン重合性エポキシ樹脂組成物、これを用いた微細構造体、および該微細構造体の製造方法
EP1628159A2 (en) 2004-08-18 2006-02-22 Fuji Photo Film Co., Ltd. Chemical amplification resist composition and pattern-forming method using the same
US7314701B2 (en) 2002-10-08 2008-01-01 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
US7575851B2 (en) 2004-06-28 2009-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Cationic photopolymerizable epoxy resin composition, minute structural member using the same and method for manufacturing minute structural member
US7824836B2 (en) 2006-09-27 2010-11-02 Fujifilm Corporation Photosensitive composition and pattern forming method using the same
EP2296040A1 (en) 2001-07-05 2011-03-16 Fujifilm Corporation Positive photosensitive composition
US8741549B2 (en) 2011-09-01 2014-06-03 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid ejection head and liquid ejection head

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149640A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Konica Corp 感光性組成物および感光性平版印刷版
JPS63237053A (ja) * 1987-03-26 1988-10-03 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 集積回路作製用ポジ型感放射線性樹脂組成物
JPH01300250A (ja) * 1988-05-30 1989-12-04 Tosoh Corp フォトレジスト組成物
JPH02118651A (ja) * 1988-10-28 1990-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン形成材料
JPH02296250A (ja) * 1989-05-11 1990-12-06 Sony Corp 高感度レジスト及びレジストパターンの形成方法
JPH0451243A (ja) * 1990-06-20 1992-02-19 Hitachi Ltd パターン形成方法
JPH0475062A (ja) * 1990-07-17 1992-03-10 Sony Corp 化学増幅型レジスト
JPH0480758A (ja) * 1990-07-23 1992-03-13 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149640A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Konica Corp 感光性組成物および感光性平版印刷版
JPS63237053A (ja) * 1987-03-26 1988-10-03 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 集積回路作製用ポジ型感放射線性樹脂組成物
JPH01300250A (ja) * 1988-05-30 1989-12-04 Tosoh Corp フォトレジスト組成物
JPH02118651A (ja) * 1988-10-28 1990-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン形成材料
JPH02296250A (ja) * 1989-05-11 1990-12-06 Sony Corp 高感度レジスト及びレジストパターンの形成方法
JPH0451243A (ja) * 1990-06-20 1992-02-19 Hitachi Ltd パターン形成方法
JPH0475062A (ja) * 1990-07-17 1992-03-10 Sony Corp 化学増幅型レジスト
JPH0480758A (ja) * 1990-07-23 1992-03-13 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性組成物

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05232706A (ja) * 1992-02-25 1993-09-10 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
EP0611998A3 (en) * 1993-02-15 1995-11-29 Hoechst Japan Positive-working radiation-sensitive mixture.
US6703181B1 (en) 1993-03-12 2004-03-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Photosensitive composition having uniform concentration distribution of components and pattern formation method using the same
US5658706A (en) * 1993-09-14 1997-08-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Resist composition for forming a pattern comprising a pyridinium compound as an additive
US5744281A (en) * 1993-09-14 1998-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Resist composition for forming a pattern and method of forming a pattern wherein the composition 4-phenylpyridine as an additive
EP0735422A1 (en) * 1995-03-28 1996-10-02 Hoechst Industry Limited Radiation-sensitive composition containing plasticizer
US5846690A (en) * 1995-03-28 1998-12-08 Hoechst Japan Limited Radiation-sensitive composition containing plasticizer
US5948589A (en) * 1995-06-15 1999-09-07 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Positive-working photoresist composition
US5876900A (en) * 1996-04-02 1999-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition
US5882844A (en) * 1996-04-02 1999-03-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition
US5985512A (en) * 1996-04-08 1999-11-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist compositions
US6042988A (en) * 1996-12-26 2000-03-28 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemical-amplification-type negative resist composition
WO1998037458A1 (fr) * 1997-02-20 1998-08-27 Nippon Zeon Co., Ltd. Composition d'un agent de reserve
WO1999053377A1 (fr) * 1998-04-08 1999-10-21 Clariant International Ltd. Composition d'agent de protection amplifiee chimiquement
JPH11223951A (ja) * 1998-11-27 1999-08-17 Jsr Corp ポジ型感放射線性樹脂組成物
EP2296039A1 (en) 2001-07-05 2011-03-16 Fujifilm Corporation Positive photosensitive composition
EP2296040A1 (en) 2001-07-05 2011-03-16 Fujifilm Corporation Positive photosensitive composition
US7314701B2 (en) 2002-10-08 2008-01-01 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
EP1522891A1 (en) 2003-10-08 2005-04-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive resist composition and pattern forming method using the same
US7575851B2 (en) 2004-06-28 2009-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Cationic photopolymerizable epoxy resin composition, minute structural member using the same and method for manufacturing minute structural member
JP2006045523A (ja) * 2004-06-28 2006-02-16 Canon Inc 光カチオン重合性エポキシ樹脂組成物、これを用いた微細構造体、および該微細構造体の製造方法
EP2031445A2 (en) 2004-08-18 2009-03-04 FUJIFILM Corporation Chemical amplification resist composition and pattern-forming method using the same
EP1628159A2 (en) 2004-08-18 2006-02-22 Fuji Photo Film Co., Ltd. Chemical amplification resist composition and pattern-forming method using the same
US7824836B2 (en) 2006-09-27 2010-11-02 Fujifilm Corporation Photosensitive composition and pattern forming method using the same
US8741549B2 (en) 2011-09-01 2014-06-03 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid ejection head and liquid ejection head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05127369A (ja) レジスト材料
CN106226998B (zh) 光刻方法
US6337175B1 (en) Method for forming resist pattern
KR100555497B1 (ko) 미세 패턴 형성 방법
JPH07261393A (ja) ネガ型レジスト組成物
CN108983546A (zh) 微影方法
JP3310202B2 (ja) レジストパターンの形成方法
US6613500B1 (en) Reducing resist residue defects in open area on patterned wafer using trim mask
JPH09211871A (ja) レジストパターン形成方法
KR19990003857A (ko) 감광막 형성 방법
JP3684518B2 (ja) レジスト・パターン形成方法
JP4417090B2 (ja) パターン形成方法、マスクおよび露光装置
JPH11153867A (ja) レジストパターン形成方法
JPH08262743A (ja) レジスト材料およびレジストパターン形成方法
JPS61116838A (ja) レジストパタ−ン形成方法
JP2768139B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100278915B1 (ko) 반도체 소자의 감광막 패턴 제조방법
KR20170076580A (ko) 패턴 형성 방법
KR100525077B1 (ko) 반도체 소자의 미세 패턴 형성방법
JP3129266B2 (ja) レジスト材料
JP2595886B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2658859B2 (ja) レジストパターンの形成方法
JPH06338452A (ja) レジストパタ−ンの形成方法
KR910006543B1 (ko) 포토레지스트 현상액처리에 의한 현상선택비를 개선한 마스크패턴 형성방법
JP2583987B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980512