JPH01289947A - ポジ型レジスト組成物 - Google Patents
ポジ型レジスト組成物Info
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- JPH01289947A JPH01289947A JP12137188A JP12137188A JPH01289947A JP H01289947 A JPH01289947 A JP H01289947A JP 12137188 A JP12137188 A JP 12137188A JP 12137188 A JP12137188 A JP 12137188A JP H01289947 A JPH01289947 A JP H01289947A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- 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、800〜5 Q Q nm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
なる仁とを利用してポジ型レジストとして用いられる。
。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鋸引積層板、IC
やLSIなどの集積回路製作を行うときの写真食刻法の
エツチ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(し夏;ル)のパター
ンをレンズ系により結手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
の縮小投影露光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
ベリが大まくなったり(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γ
(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、−船釣にノボラック樹脂
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
て為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、一般に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4討の結果、下式の化合物(I)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。
ルを、n、mは1〜8の整数を表わす。〕即ち、本発明
は、ノボラック樹脂、感放射線性成分としてのキノンジ
アジド化合物及び化合物(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弱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−トリヒドロキシンベンゾツユノン、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’−ペンタヒドロキジペンゾフェノン
、2,8.8’、4.5’−ペンタヒドロキシベンゾフ
ェ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。
リン等のアルデヒド類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
、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。この場合メタクレゾールのみでも良いし、
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=100
10〜80/7 。
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。
。触媒としては有機酸或いは無機酸や二価金属塩等が用
いられる。具体例としては蓚酸、塩酸、硫酸、過塩素酸
、p−トルエンスルホン酸、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[(7)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
ュテーショ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2000〜500
00、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
ポリスチレン殻算分子量で150乃至500未満(フェ
ノール類未反応モノマーは含まない)の範囲(以下A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量で
5000を越える範囲(以下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 2000H8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1al1
分の流速で流して行った。クロマトグラフは254nm
のUV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s o o、 o o o、10
0,000.35,000 .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4
11104)を用いて、8次回帰法により検量線を作製
した。
する化合物である。2つのベンゼン環はOH基以外の基
、例えばアルキル基で置換されていてもよい。化合物(
1)としては 化合物(1)の添加量については、ポジ型レジスト組成
物中の全固型分中に占める割合が5〜20重景%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(1)等を溶剤に混合溶解
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1:1〜6:1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
に応じて伺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。
合物とともに表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0.2μmのテフロン製フィルターで濾過し
、レジスト液を調整した。これを常法によって洗浄した
シリコンウェハーに回転塗布機を用いて、168μm厚
に塗布した。ついでこのシリコンウェハーを100℃の
ホットプレートで60秒間ベークした。ついでこのウェ
ハーに486nm(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。
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、j37tm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。
ール=7/8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 ノボラック樹脂B;ホルマリン/クレゾール=0.8/
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5oo未m(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5
000未満の範囲が24.0%、分子量5000を越え
る範囲が 60.1%である重量平均分子量10020のノボラッ
ク樹脂(分子量はいずれもポリスチレン換算) キノンジアジド化合物C;ナフトキノン−(1,2)−
ジアジド−(2)−5−スルホン酸クロリドと2゜8.
4−トリヒドロキシベンゾフェノ ンの縮合反応物 キノンジアジド化合物D;ナフトキノン−(1,2)−
ジアジド−(2)−5−スルホン酸クロリドと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 3) レジスト膜厚が0となる最小露光量(msec)
4) 8μmのラインアンドスペースパターンが熱変形
を始める濡す(°C) (以下余日)
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、R_1、R_2、R_3は水素、メチル又はエ
チルを、m、nは1〜3の整数を表わす。〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121371A JP2625883B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ポジ型レジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121371A JP2625883B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ポジ型レジスト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289947A true JPH01289947A (ja) | 1989-11-21 |
| JP2625883B2 JP2625883B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=14809578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63121371A Expired - Fee Related JP2625883B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ポジ型レジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625883B2 (ja) |
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-
1988
- 1988-05-17 JP JP63121371A patent/JP2625883B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2625883B2 (ja) | 1997-07-02 |
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