JPH01289946A - ポジ型レジスト用組成物 - Google Patents
ポジ型レジスト用組成物Info
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- JPH01289946A JPH01289946A JP12136988A JP12136988A JPH01289946A JP H01289946 A JPH01289946 A JP H01289946A JP 12136988 A JP12136988 A JP 12136988A JP 12136988 A JP12136988 A JP 12136988A JP H01289946 A JPH01289946 A JP H01289946A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/022—Quinonediazides
- G03F7/0226—Quinonediazides characterised by the non-macromolecular additives
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ポジ型レジスト組成物に関するものである。
キノンジアジド基を有する化合物を含む感放射線性レジ
スト組成物は、800〜500nmの光照射によりキノ
ンジアジド基が分解してカルボキシル基を生ずることに
より、アルカリ不溶の状態からアルカリ可溶性になるこ
とを利用してポジ型レジストとして用いられる。この場
合、通常ノボラック樹脂が組合わせて用いられる。ノボ
ラック樹脂は均一で丈夫なレジスト塗膜を得るのに重要
である。このポジ型レジストはネガ型レジストに比べ解
像力が著しく優れているという特長を有する。この高解
像力を生かしてプリント配線用銅用積層板、ICやLS
Iなどの集積回路製作を行うときの写真食刻法のエッ≠
ング保護膜として利用されている。
み、今やサブミクロンのパターン形成が要求されるに到
っている。従来、集積回路の形成には、マスク密着方式
が用いられてきたが、この方式では2μmが限界といわ
れており、これに代わり縮小投影露光方式が注目されて
いる。この方式はマスターマスク(レチクル)のパター
ンをレンズ系により縮小投影して露光する方式であり、
解像力はサブミクロンまで可能である。しかしながらこ
の縮小投影露方式の場合の問題点の一つとしてスループ
ットが低いという点がある。即ち、従来のマスク密着方
式のような一括露光方式と異なり、縮小投影露光方式で
は分割くり返し露光であるため、ウェハー1枚当りの露
光トータル時間が長くなるという問題である。
がら、用いるレジストの高感度化が最も重要である。高
感度化により露光時間が短縮できればスループットの向
上が達成されうる。
ポジ型レジスト材料において高感度化を達成する最も簡
単な方法として、ノボラック樹脂の分子量を下げるとい
う方法がある。ノボラック樹脂の分子量が低いと、アル
カリ現像液に対する溶解速度が増し、見かけ上、レジス
トの感度は上がる。しかしこの方法では、非露光部の膜
ベリが大きくなったり(いわゆる残膜率の低下)パター
ン形状が悪化したり、露光部と非露光部の現像液に対す
る溶解速度の差が小さくなることからくる、いわゆるT
(ガンマ)値の低下即ち、解像度の低下という極めて深
刻な問題点が生じる。さらに、一般的にノボラック樹脂
の分子量が低いと耐熱性が悪くなる。
を長くしたり、あるいは現像液のアルカリ濃度を高くす
るという方法がある。しかしながらこれらの方法におい
ても、レジストの現像液に対する溶解度が上がるため見
かけの感度は確かに向上するが、残膜率が低下し、ひい
ては解像度の低下につながり、好ましくない。即ち、こ
のように、−膜化感度と耐熱性及び残膜率は相反する傾
向があり、一方を改良しようとすると他方が悪化すると
いった不都合が生じるのである。
度の優れたポジ型レジスト組成物を提供することである
。
意検討−1訃の結果1,8,5トリス(ヒドロキシベン
ジル)ベンゼン類をポジ型レジスト組成物に共存させた
ところ、耐熱性及び残膜率を損なうことなく著しく感度
を向上させることができることを見い出し、本発明を完
成するに到ったものである。
てのキノンジアジド化合物及び下記一般式の化合物(1
)からなることを特徴とするポジ型レジスト組成物であ
る。
く述べると、感放射線性成分については、キノンジアジ
ド化合物が用いられる。このキノンジアジド化合物は、
公知の方法、例えばナフトキノンジアジドスルホン酸ク
ロリドやベンゾキノンジアジドスルホン酸クロリドとヒ
ドロキシル基を有する化合物を器アルカリの存在下で縮
合することにより得られる。ここでヒドロキシル基を有
する化合物の例としては、ハイドロキノン、レゾルシン
、フロログリシン、2.4−ジヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,8、4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,
8.8’ 、 4−テトラヒドロキシンベンゾフェノン
、2 、8 、4 、4’−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン、2 、2’ 、 4 、4’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノンなどのテトラヒドロキシベンゾフェノ
ン類、2 、8 、8’ 、 4 、4’−ペンタヒド
ロキシベンゾフヱノン、2 、8 、8’、4 、5’
−ペンタヒドロキシベンゾフヱノンなどのペンタヒドロ
キシベンゾフェノン類、没食子酸アルキルエステル等が
あげられる。
マリン等のアルデヒド類とを反応させて得られるもので
ある。
ェノール類の具体例としては、フェノール、クレゾール
1、キシレノール、エチルフェノール、トリメチルフェ
ノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、ジヒ
ドロキシベンゼン、ナフトール類等を挙げることができ
る。
ことができる。
に好ましい。この場合メタフレジー(X ルのみでも良し、メタ・パラ混合クレゾールを使用して
も良い。すなわちクレゾールはメタクレゾール/パラク
レゾール=10010〜80/70が望ましい。
ムアルデヒドとしてはホルムアルデヒド水溶液(ホルマ
リン)やホルムアルデヒドのオリゴマーであるパラホル
ムアルデヒドが用いられる。特に87%のホルマリンは
工業的に量産されており好都合である。
加縮合反応は常法に従って行われる。
られる。具体例としては蓚酸、塩酸、硫酸、過塩素酸、
P−4ルエンスルホン酸、トリクロル酢酸、リン酸、蟻
酸、酢酸亜鉛、酢酸マグネシウム等があげられる。
。
るフェノール類の混合割合、触媒の種類、反応条件の違
いにより最適範囲が異なるが、おおむねゲルパーミュテ
ーシ冒ンクロマトグラフ法(以下GPCという)により
求めた重量平均分子量(Mw)が2000〜50000
、より好ましくは8000〜aoooo が適当であ
る。
ン(UV(254nm)検出器使用)の面積比がポリス
チレン換算分子皿で150乃至500未1iI(フェノ
ール類未反応モノマーは含まない)の範囲C以下大領域
と称する)が8〜85%であり、ポリスチレン換算分子
量で500乃至5000未満の範囲(以下B領域と称す
る)が0〜80%であり、ポリスチレン換算分子源で5
000を越える範囲(以T C領域と称する。)が85
〜92%であり、かつB領域/A領域= 2.50以下
であることを特徴とする、ノボラック樹脂が好ましい効
果を発現する。
散ポリスチレンを標準とするGPCで求めた値である。
ロマトグラフ装置に東洋曹達■のG−4000Ha、G
−2000H,カラムを各1本づつ直列に連結してキャ
リア溶媒として、テトラヒドロフランを1 ml1分の
流速で流して行った。クロマトグラフは2541mのU
V検出器を使用した。分子量は、単分散ポリスチレンを
用いて得られる検量線から求めた。すなわち、重量平均
分子量がそれぞれ800,000.100.000.8
5,000.4,000、及び800の単分散ポリスチ
レン5本とスチレンモノマー(分子量104)を用いて
、8次回帰法により検量線を作製した。
、ベンゼン環はさらに他の置換基、例えばアルキル基等
で置換されていてもよい。具体等が例示される。これら
は単独又は混合して用いられる。
物中の全固型分中に占める割合が5〜20重量%の範囲
にあるのが好ましい。
とノボラック樹脂及び化合物(I)を溶剤に混合溶解す
ることによって行う。樹脂とキノンジアジド化合物の割
合は1:l〜6:1の範囲が好ましい。又用いる溶剤は
、適当な乾燥速度で溶剤が蒸発し、均一で平滑な塗膜を
与えるものがよい。このような溶剤としては、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、酢酸ブチル、メチ
ルイソブチルケトン、キシレン等があげられる。以上の
方法で得られたポジ型レジスト組成物は、さらに必要に
応じて付加物として少量の樹脂や染料等が添加されてい
てもよい。
残膜率に優れたレジスト組成物である。
が、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。
に表1に示す組成で、エチルセルソルブアセテート48
部に溶かし、レジスト液を調合した。これら各組成物を
0,2tanのテフロン製フィルターで胛過し、レジス
ト液を調整した。
布機を用いて、1.8μ厚で塗布した。
トで60秒間ベークした。ついでこのウェハーに486
nm(g線)の露光波長を有する縮小投影露光機を用い
て、露光量を段階的に変化させて露光した。
により、ポジ型パターンを得た。露光量に対するレジス
トの残膜厚をプロットすることにより、レジスト感度を
求めた。また、未露光部の残膜厚から残膜率を求めた。
ーをダイレクトホットプレートで8分間所定温度で加熱
後、8Itmのラインアンドスペースパターンの熱変形
の有無をSEMで観察して求めた。
ル=T/8、ホルマリン/クレゾール=0、8 / 1
の仕込みモル比でシュウ酸触媒で反応させることにより
得られた重量平均分子量9800(ポリスチレン換算)
のノボラック樹脂。
/ 1でシュウ酸触媒で反応して得られた □メタ
クレゾールノボラック樹脂であり、そのGPCパターン
の面積比が、分子量150乃至500未満(メタクレゾ
ールモノマーは含まない)の範囲が15.9%、分子量
500乃至5000未満の範囲が24.0%、分子[5
(+ 00を越える範囲が60,1%である重量平均分
子ff1lo020のノボラック樹脂(分子量はいずれ
もポリスチレン換算)。
ジアジド=(2)−5−スルホン酸りロリドト2.8.
4−トリヒドロキシベンゾフェノンの縮合反応物。
ジアジド−(2)−5−スルホン酸りロリドト2.8.
4.4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの縮合反応
物・ 8)レジスト膜厚が0となる最小露光量(msec)D
4)8μmのラインアンドスペースパターンが熱変形を
始める温度(C)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ノボラック樹脂、キノンジアジド化合物及び下式で表わ
される化合物を含有することを特徴とするポジ型レジス
ト組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中Xは低級アルキレン基を、l、m、nは1〜3の
整数を表わす。〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121369A JP2625882B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ポジ型レジスト用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121369A JP2625882B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ポジ型レジスト用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289946A true JPH01289946A (ja) | 1989-11-21 |
| JP2625882B2 JP2625882B2 (ja) | 1997-07-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63121369A Expired - Fee Related JP2625882B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ポジ型レジスト用組成物 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2625882B2 (ja) |
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1988
- 1988-05-17 JP JP63121369A patent/JP2625882B2/ja not_active Expired - Fee Related
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