JPH05313366A - 高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法 - Google Patents

高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法

Info

Publication number
JPH05313366A
JPH05313366A JP4137545A JP13754592A JPH05313366A JP H05313366 A JPH05313366 A JP H05313366A JP 4137545 A JP4137545 A JP 4137545A JP 13754592 A JP13754592 A JP 13754592A JP H05313366 A JPH05313366 A JP H05313366A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solution
photosensitive film
alkali
solvent
type photosensitive
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
JP4137545A
Other languages
English (en)
Inventor
Isato Ono
勇人 大野
Hidekatsu Obara
秀克 小原
Toshimasa Nakayama
寿昌 中山
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.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP4137545A priority Critical patent/JPH05313366A/ja
Publication of JPH05313366A publication Critical patent/JPH05313366A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド基含有
化合物を非水溶性ケトン系溶媒を主体とする溶媒に溶解
したのち、この溶液を酸水溶液と混合処理し静置して形
成させた2層から非水性層を分離することによって高純
度ポジ型感光性膜形成液を得る。 【効果】 上記高純度ポジ型感光性膜形成液は、金属を
ほとんど含まず、しかも基板上への金属の残留が低減さ
れ、ライフタイムや電気特性の低下を抑制し、歩留りの
良好なレジストパターンを形成しうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度ポジ型感光性膜
形成液の製造法に関し、さらに詳しくは、基板上への金
属の残留が低減され、ライフタイムや電気特性の低下を
抑制し、歩留りの良好なレジストパターンを形成しう
る、金属をほとんど含有しない高純度ポジ型感光性膜形
成液を簡単に高純度で製造する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ポジ型レジストは超LSIの微細加工に
主に用いられている。このポジ型レジストは感光性化合
物、アルカリ可溶性樹脂及びこれらを溶解する溶媒から
構成される溶液である。一般にポジ型レジストを用いて
微細パターンを形成するには、レジスト溶液を基板上に
スピンコート等を用いて塗布し、プリベークにより溶媒
を蒸発させたのち、マスクパターンを介して紫外線を照
射し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの有
機アルカリの水溶液からなる現像液に浸せきして照射部
と非照射部の溶解度差により照射部を選択的に除去する
ことによって行われる。その後ポストベークを行い、ド
ライエッチング又はウエットエッチングによってレジス
トパターンをマスクにして選択的にエッチングしたの
ち、酸素プラズマによりドライアッシングによってレジ
スト部分が除去される。
【0003】一般に市販されているポジ型レジスト液
は、感光性化合物及びアルカリ可溶性樹脂を、金属性不
純物の除去後、精製エチルセロソルブアセテートを主成
分とする溶媒に溶解させた溶液である。
【0004】しかしながら、実際には不純物の除去にも
限界があり、アルカリ金属や鉄ではせいぜい100〜2
00ppbまでであるから、ドライアッシング後の基板
上にアルカリ金属や鉄などの金属が残留し、ライフタイ
ムや電気特性が低下するとともに、歩留りも低下すると
いう問題がある。
【0005】それに加え、最近の半導体集積回路におけ
る集積度の向上に伴い、集積回路のパターンの微細化が
益々進み、ドライエッチングやドライアッシングが用い
られ、シリコンウエハー等の基板上に残留する金属など
の金属性不純物の許容度に対する要求が非常に厳しくな
っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の溶媒を用いたポジ型感光性膜形成液では金属性不
純物の除去が十分ではないという問題を改善し、基板上
への金属の残留が低減され、ライフタイムや電気特性の
低下を抑制し、歩留りの良好なレジストパターンを形成
しうる、金属をほとんど含有しない高純度ポジ型感光性
膜形成液を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましいポジ型感光性膜形成液を開発するため鋭意研究を
重ねた結果、アルカリ可溶性樹脂にキノンジアジド基含
有化合物から成る感光性成分を組み合わせたポジ型感光
性組成物を原料とし、これを所定比重の非水溶性ケトン
系溶媒に溶解し、この溶液を酸水溶液で処理後分離する
ことにより、その目的を達成できることを見出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明は、アルカリ可溶性樹脂
とキノンジアジド基含有化合物を非水溶性ケトン系溶媒
を主体とする溶媒に溶解したのち、この溶液を酸水溶液
と混合処理し静置して形成させた2層から非水性層を分
離することを特徴とする高純度ポジ型感光性膜形成液の
製造方法を提供するものである。
【0009】本発明組成物に用いるアルカリ可溶性樹脂
としては、例えばノボラック樹脂、ポリビニルフェノー
ル、ポリα‐メチルビニルフェノール、アクリル樹脂、
スチレンとアクリル酸との共重合体、ヒドロキシスチレ
ンの重合体などが挙げられ、中でも特にアルカリ可溶性
ノボラック樹脂が好ましい。このアルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂については特に制限はなく、従来ポジ型感光性
膜形成液において被膜形成用物質として慣用されている
もの、例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、
ナフトールなどの芳香族ヒドロキシ化合物とホルムアル
デヒドなどのアルデヒド類とを好ましくは酸性触媒の存
在下に縮合させたものなどが用いられる。上記芳香族ヒ
ドロキシ化合物としては、例えばフェノール、o‐クレ
ゾール、m‐クレゾール、p‐クレゾール、2,5‐キ
シレノール、3,5‐キシレノール、3,4‐キシレノ
ール、2,3,5‐トリメチルフェノール、4‐t‐ブ
チルフェノール、2‐t‐ブチルフェノール、3‐エチ
ルフェノール、2‐エチルフェノール、4‐エチルフェ
ノール、3‐メチル‐6‐t‐ブチルフェノール、4‐
メチル‐2‐t‐ブチルフェノール、2‐ナフトール、
1,3‐ジヒドロキシナフタレン、1,7‐ジヒドロキ
シナフタレン、1,5‐ジヒドロキシナフタレンなどが
挙げられ、これら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。
【0010】このアルカリ可溶性ノボラック樹脂として
は、低分子領域をカットした重量平均分子量が2000
〜20000、好ましくは5000〜15000の範囲
のものが好ましい。
【0011】本発明においては、感光性成分として、キ
ノンジアジド基含有化合物が用いられる。このキノンジ
アジド基含有化合物としては、例えばオルトベンゾキノ
ンジアジド、パラベンゾキノンジアジド、オルトナフト
キノンジアジド、オルトアントラキノンジアジドなどの
キノンジアジド類のスルホン酸又はその酸ハライドなど
の誘導体と、フェノール性水酸基又はアミノ基を有する
化合物とを部分もしくは完全エステル化、あるいは部分
もしくは完全アミド化したものなどが挙げられる。
【0012】上記キノンジアジド類のスルホン酸として
は、例えば1,2‐ベンゾキノンジアジド‐4‐スルホ
ン酸、1,2‐ナフトキノンジアジド‐4‐スルホン
酸、1,2‐ナフトキノンジアジド‐5‐スルホン酸な
どが挙げられる。 また、上記フェノール性水酸基又は
アミノ基を有する化合物としては、例えば2,4‐ジヒ
ドロキシベンゾフエノン、2,3,4‐トリヒドロキシ
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、2,3,4,4′‐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ポリヒドロキシベンゾフェノ
ン、ハイドロキノン、レゾルシン、フロログルシン、没
食子酸アルキル、没食子酸アリール、フェノール、フェ
ノール樹脂、p‐メトキシフェノール、ジメチルフェノ
ール、ビス(p‐ヒドロキシフエニル)メタン、ビス
(2,4‐ジヒドロキシフエニル)メタン、ビス(2,
3,4‐トリヒドロキシフエニル)メタン、2,2‐ビ
ス(p‐ヒドロキシフエニル)プロパン、2,2‐ビス
(2,4‐ジヒドロキシフエニル)プロパン、ビス
(2,3,4‐トリヒドロキシフエニル)プロパンなど
のポリヒドロキシジフェニルアルカン、ポリヒドロキシ
ジフェニルアルケン、ビスフェノールA、α,α′,
α″‐トリス(4‐ヒドロキシフェニル)‐1,3,5
‐トリイソプロピルベンゼン、1‐〔1‐(4‐ヒドロ
キシフェニル)イソプロピル〕‐4‐〔1,1‐ビス
(4‐ヒドロキシフェニル)エチル〕ベンゼン、トリス
(ヒドロキシフェニル)メタン又はそのメチル置換体、
ナフトール、ピロカテコール、ピロガロール、ピロガロ
ールモノメチルエーテル、ピロガロール‐1,3‐ジメ
チルエーテル、没食子酸、水酸基を一部残してエステル
化又はエーテル化された没食子酸、アニリン、p‐アミ
ノジフェニルアミンなどが挙げられる。特に好ましいキ
ノンジアジド基含有化合物は、ポリヒドロキシベンゾフ
ェノンとナフトキノン‐1,2‐ジアジド‐5‐スルホ
ン酸又はナフトキノン‐1,2‐ジアジド‐4‐スルホ
ン酸との完全エステル化物や部分エステル化物であり、
特に平均エステル化度が40%以上、好ましくは70%
以上のものがよい。
【0013】本発明においては、該感光性成分として、
前記のキノンジアジド基含有化合物から成る感光性成分
を1種含有してもよいし、2種以上含有してもよい。
【0014】このキノンジアジド基含有化合物は、公知
の方法例えば前記ポリヒドロキシベンゾフェノンを、ナ
フトキノン‐1,2‐ジアジド‐5‐スルホニルクロリ
ド又はナフトキノン‐1,2‐ジアジド‐4‐スルホニ
ルクロリドとをジオキサンなどの適当な溶媒中におい
て、トリエタノールアミン、炭酸アルカリや炭酸水素ア
ルカリなどのアルカリの存在下に縮合させ、完全エステ
ル化又は部分エステル化することにより製造することが
できる。
【0015】前記アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド
基含有化合物の使用割合は重量比で1:1〜7:1の範
囲とするのが好ましい。このキノンジアジド基含有化合
物が少なすぎると実用的な断面形状を有するレジストパ
ターンが得られにくいし、また多すぎると感度が著しく
劣化する傾向が生じ好ましくない。
【0016】本発明においては、前記のアルカリ可溶性
樹脂とキノンジアジド基含有化合物を比重0.9以下の
非水溶性ケトン系溶媒に溶解して溶液とすることが必要
である。好適なケトン系溶媒は沸点140〜175℃
で、かつ比重0.8〜0.85の範囲にあるものがよ
い。このような溶媒としては、例えばメチル‐n‐アミ
ルケトン(2‐ヘプタノン)、メチル‐イソアミルケト
ン、メチル‐n‐ヘキシルケトン、エチルブチルケト
ン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、エチル‐
sec‐アミルケトンなどが挙げられる。
【0017】また、非水溶性ケトン系溶媒は、前記した
アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド基含有化合物とを
溶解する溶媒であり、その使用量は限定されるものでは
なく、良好な塗膜性を与え、所望の膜厚の塗布膜が得ら
れるなどの効果が奏される範囲内で用いればよいが、具
体的にはアルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド基含有化
合物との合計量100重量部当り、通常50〜2000
重量部、好ましくは100〜1000重量部の割合で用
いられる。この量が50重量部未満では上記効果が十分
に発揮されないし、2000重量部を超えると量の割に
は上記効果が得られず、むしろ不経済となり好ましくな
い。
【0018】本発明においては、上記した非水溶性ケト
ン系溶媒の溶液を、酸水溶液との混合処理に付したの
ち、静置することにより、非水溶性ケトン系溶媒は、例
えば水に不溶あるいは極微溶であることから、不純物と
しての金属は前記ケトン系溶媒の溶液からより比重の大
きい酸水溶液へ比重差により沈降、移行して除去するこ
とが可能となる。
【0019】このようにして得られた高純度のケトン系
溶媒の溶液は、感光性膜形成液となり、特にホトレジス
ト液として優れている。
【0020】この感光性膜形成液は、さらに必要に応じ
て相容性のある添加物、例えばレジスト膜の性能などを
改良するための付加的樹脂、可塑剤、安定剤あるいは現
像して得られるパターンをより一層可視的にするための
着色料、またより増感効果を向上させるための増感剤、
コントラスト向上剤などの慣用されているものを含有さ
せることができる。
【0021】本発明方法により得られた感光性膜形成液
をホトレジスト液として使用する好適な使用方法につい
て1例を示すと、まずシリコンウエハーのような支持体
上に、該ホトレジスト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、次いで紫外線を発光する光
源、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ア
ーク灯、キセノンランプなどを用い所要のマスクパター
ンを介して露光するか、縮小投影露光装置により露光す
るか、マスクパターンを介してエキシマレーザーやX線
を照射するか、あるいは電子線を走査しながら照射す
る。次に、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
リ性水溶液に浸せきすると、露光によって可溶化した部
分が選択的に溶解除去されて、マスクパターンに忠実な
画像を得ることができる。
【0022】このようなパターンは、半導体加工にかぎ
らず、リソグラフィを用いて加工する分野、例えばLC
D、TAB、PCB、ケミカルミーリング、印刷などに
も同様に優れた効果が得られる。
【0023】
【発明の効果】本発明方法によれば、ポジ型感光性膜形
成液の調製溶媒として所定の非水溶性ケトン系溶媒を使
用し、該溶媒に感光性化合物等を溶解した溶液を酸水溶
液で処理することにより、2層に分離させ、金属性不純
物を比重差を利用して水溶液層側へ沈降させ、金属をほ
とんど含有しない高純度のポジ型感光性膜形成液、特に
ホトレジスト液を容易に得ることができる。
【0024】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
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。
【0025】実施例1 2,3,4‐トリヒドロキシベンゾフェノン1モルとナ
フトキノン‐(1,2)‐ジアジド‐(2)‐5‐スル
ホニルクロリド3モルのエステル化反応による縮合生成
物25gとクレゾールノボラック樹脂100gとを2‐
ヘプタノン500gに溶解したのち、この溶液を600
gのイオン交換水に6gの塩酸(35%濃度)を加えて
得られた塩酸水溶液に加え、30分間激しくかきまぜ
た。これを静置して2層に分離させたのち、上層部を取
り出し、600gのイオン交換水で30分間かきまぜ、
洗浄、静置後、濃縮して付着残留水分を除去し、精製し
た2‐ヘプタノンで20cpsに粘度調整し、0.2μ
mフイルターでろ過してレジスト液を調製した。このレ
ジスト液について、金属性不純物をICP‐MASS法
で測定した結果、Na及びFe共に5ppb以下であっ
た。なお、上記分離前ではNa及びFe共に200pp
b以上であった。
【0026】実施例2〜7 実施例1の2‐ヘプタノンに代えてメチル‐イソアミル
ケトン、メチル‐n‐ヘキシルケトン、エチルブチルケ
トン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン及びエチ
ル‐sec‐アミルケトンの各溶媒をそれぞれ用いたこ
と以外は実施例1と同様にして各レジスト液を調製し
た。これらの各レジスト液も実施例1と同様に求めた金
属性不純物のNa及びFeの含有量はいずれも5ppb
以下であった。
【0027】比較例 実施例1の2‐ヘプタノンに代えてエチルセロソルブア
セテートを用いたこと以外は実施例1と同様にしてレジ
スト液を調製した。このものの金属性不純物を実施例1
と同様に求めたところ、Na及びFe共に100ppb
以上で、金属性不純物の除去は不十分であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド基
    含有化合物を非水溶性ケトン系溶媒を主体とする溶媒に
    溶解したのち、この溶液を酸水溶液と混合処理し静置し
    て形成させた2層から非水性層を分離することを特徴と
    する高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法。
JP4137545A 1992-05-01 1992-05-01 高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法 Pending JPH05313366A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4137545A JPH05313366A (ja) 1992-05-01 1992-05-01 高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4137545A JPH05313366A (ja) 1992-05-01 1992-05-01 高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05313366A true JPH05313366A (ja) 1993-11-26

Family

ID=15201199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4137545A Pending JPH05313366A (ja) 1992-05-01 1992-05-01 高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05313366A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63126502A (ja) * 1986-11-18 1988-05-30 Nippon Zeon Co Ltd 半導体基板塗布材料用ポリマ−の精製方法
JPH05204148A (ja) * 1992-01-27 1993-08-13 Sumitomo Chem Co Ltd レジスト組成物の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63126502A (ja) * 1986-11-18 1988-05-30 Nippon Zeon Co Ltd 半導体基板塗布材料用ポリマ−の精製方法
JPH05204148A (ja) * 1992-01-27 1993-08-13 Sumitomo Chem Co Ltd レジスト組成物の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07271024A (ja) 高感度ポジ型ホトレジスト組成物
JPH0654390B2 (ja) 高耐熱性ポジ型ホトレジスト組成物
CN1768303A (zh) 光致抗蚀剂组合物
JP2010175828A (ja) 感光性樹脂組成物およびパターン形成方法
JP3224602B2 (ja) 感光性基材及びそれを用いたレジストパターン形成方法
JP2536600B2 (ja) ノボラック樹脂中の低核体の除去方法
KR100531594B1 (ko) 포지티브형 포토레지스트 조성물 및 경사 임플랜테이션프로세스용 박막 레지스트 패턴의 형성방법
JP3324898B2 (ja) ポジ型レジストパターンの製造方法
JPS62280737A (ja) 半導体デバイス製造用ポジ型感放射線性樹脂組成物
JP2009192571A (ja) フォトレジスト用樹脂組成物
JP3125894B2 (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JPH05313366A (ja) 高純度ポジ型感光性膜形成液の製造方法
JP2836916B2 (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JP3587407B2 (ja) ポジ型レジスト用アルカリ可溶性ノボラック樹脂の製造方法
JP2626467B2 (ja) 1,2−キノンジアジドスルホン酸エステルの製造方法
US5256521A (en) Process of developing a positive pattern in an O-quinone diazide photoresist containing a tris-(hydroxyphenyl) lower alkane compound sensitivity enhancer
JP2000081700A (ja) パタ―ン形成方法
JP3013529B2 (ja) ポジ型レジスト組成物
JP2619050B2 (ja) ポジ型感光性組成物
JP2624541B2 (ja) 新規なポジ型感光性組成物
JPH0553314A (ja) ポジ型レジスト組成物
JPH07281429A (ja) ポジ型レジスト溶液
JP2626468B2 (ja) ポジ型感放射線性樹脂組成物
KR20110062836A (ko) 포지티브 포토레지스트 조성물
JPH06208222A (ja) ポジ型ホトレジスト組成物