JPS59184337A - 感光性耐熱材料 - Google Patents

感光性耐熱材料

Info

Publication number
JPS59184337A
JPS59184337A JP5780483A JP5780483A JPS59184337A JP S59184337 A JPS59184337 A JP S59184337A JP 5780483 A JP5780483 A JP 5780483A JP 5780483 A JP5780483 A JP 5780483A JP S59184337 A JPS59184337 A JP S59184337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
photosensitive
resistant material
pattern
resolution
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
JP5780483A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunari Takemoto
一成 竹元
Fusaji Shoji
房次 庄子
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5780483A priority Critical patent/JPS59184337A/ja
Publication of JPS59184337A publication Critical patent/JPS59184337A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/022Quinonediazides
    • G03F7/023Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0233Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
    • G03F7/0236Condensation products of carbonyl compounds and phenolic compounds, e.g. novolak resins

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は感光性耐熱材料に関する。この種の感光性耐熱
材料は、印刷配線基板、集積回路あるいは混成集積回路
等の製造に用いられるものである。本発明の感光性耐熱
材料は特に、多層配線用の層間絶縁膜の製造に好適に利
用し得る。
〔発明の背景〕
近年、エレクトロニクスの分野において、電子部品に使
用される有機材料として感光性樹脂を用いることが研究
されている。これは材料として感光性樹脂を使用するこ
とにより、電子部品の表面平坦化、精密化あるいは製造
工程の簡略化を特徴とする請求に基づく。近年かかる要
求はとみに高まっておシ、これに対処できる性能を持つ
感光性樹脂の開発が望まれている。
この要求を満足する感光性樹脂は、単に感光性を有する
だけでは不十分であり、それに加えて耐熱性および電気
絶縁性、加工性、機械的性質などの優れた特性を合せ持
つ材料でなければならない。
この要求に対して、従来から感光性ポリイミド前駆体材
料が提案されている。例えば、特開昭5!−14579
4の耐熱性感光材料や、特開昭57−102926の光
及び放射線感応性重合体組成物などが挙げられる。しか
しながらこれらの材料はパターン化後の熱処理工程で膜
厚が約半減するため、第1に下地表面を平坦化するのに
不利であシ、第2に微細パターンの形成に不利であると
いう2つの欠点を持っているすなわち従来技術では第1
図に示す如く例えばM配線2等で凹凸のできている基板
1上に膜を形成せんとする場合、材料としていずれもポ
リイミドのプレポリマであるポリアミド酸を感光化した
材料をこの凹凸のある基板1上に塗布1乾燥して感光性
ポリイミド前駆体材料層6を得(第1図(a))、次い
でこれを露光、現像しく第1図(b) ) 、加熱処理
してポリイミド樹脂層4を得る(第1図(C))。この
最後の熱処理工程において、ボ リアミド酸の分子内縮
合反応九よシ水が脱離し、この水が膜中から飛散する。
−また塗膜中に残存する溶媒も膜から蒸発飛散する。さ
らに捷だ感光化のために系内に導入した低分子成分等が
膜中から分解飛散する。このようにして、塗布膜が最終
硬化膜となるときには膜厚が約半減する。そのため第1
図(c)の如く結局下地凹凸が平坦化されず、不要な凹
凸が残ることになる。この凹凸は多層化する際の障害と
なる。
また、膜厚が最終的に約半減する所から、所望の膜厚の
約2倍の膜厚の塗膜を露光・現像する必要があυ、微細
化の観点からみて非常に不利である。特に半導体工業の
ように微細化が最も重要な課題である分野では、このこ
とは重大な欠点となる。
上記の2つの欠点に加え、前記した感光性ポリイミド前
駆体材料は、露光した部分が架橋するネガ型の感光性を
持つ物質であるため、処理工程中にゴミなどの異物が混
入するとこれがピンホールなどのパターン欠陥となシ、
特に多層配線を作成するときには上下配線間で短絡不良
を来す。このため素子製造上の歩留9が怒いという欠点
があった。
一方、上記した欠点のない材料として、ポジ型フォトレ
ジスト(例えば米国シソプレー社製AZ−1ssoJ)
を絶縁−として使う方法が知られているが、この材料は
耐熱性が低いという別の欠点ヲ待っている。よってこの
材料も、通常の薄膜プロセスにおける処理温度で分解あ
るいは変質してしまい、絶縁膜として使えないものであ
った。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなくし、膜減
りが非常に少なく、しかも耐熱性が高くて実用化ができ
、かつ歩留シの高い絶縁膜を形成できる感光性耐熱材料
を提供することにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明者らは従来から知ら
れているアルカリ可溶性のフェノール樹脂トオルトキノ
ンジアジド化合物とから成るポジ型フォトレジストにお
ける、アルカリ可溶性のフェノール樹脂の耐熱性を向上
すべく鋭意検討を行った。この結果、下記(A’lに示
した構造を有するフェノール樹脂を採用すると、これと
オルトキノンジアジド化合物とから成る材料が上記諸問
題点を解決できる材料であることに到達した。
(ただしn=o〜10) この材料は前記した感光性ポリイミド前駆体材料と異な
り、熱処理によって反応して脱離する成分が感光剤(本
材料の場合、溶解阻害剤)だけなので膜厚は8〜9割に
保存されるものも得られる。したがって平坦性に優れ、
かつ解像度が優れる。解像度のアスペクト比(膜厚と解
像度の比で表わされる。)は1/2以上に向上する。ま
た、本材料はポジ型材料であるため、塗布あるいは露光
時の異物の混入に対してもピンホール欠陥になりにくく
、素子製造上歩留りが向上する。さらに、上記した材料
はフェノール−ホルムアルデヒド樹脂をベースにした感
光材料(例えば米国シラプレー社製AZ−1350J)
などに比べて耐熱性が約50℃程高いものも得られエレ
クトロニクス用の薄膜素子製造プロセスにおける熱処理
温度にも十分耐え得る。
本発明にかかわる一ヒ記CA)なる構造を持つファノー
ル樹脂はnが0から10の範囲にあるものが好適である
。nが10を超えると溶媒不溶となり、塗膜を作ること
ができないからである。
本発明に用いるオルトキノンジアジド化合物は、例えば
特公昭43−28403号に記載されてbる1、2−ジ
アゾベンゾキノンスルホン酸クロリドとポリヒドロキシ
フェニルとのエステルi fc6i 1 、2−ジアゾ
ナフトキノンスルホン酸クロリドとピロガロール−アセ
トン樹脂トのエステルが好適な例として挙げられる。他
の好ましいオルトキノンジアジド化合物として米国特許
第3046120号および同第3188210号明細書
に記載されている1、2−ジアゾベンゾキノンスルホン
酸クロリドまたは1゜2−ジアゾナフトキノンスルホン
酸クロリドとフェノール−ホルムアルデヒド樹脂トのエ
ステルがある。他の例として特公昭56−3.0850
、特公昭56−292611%公昭48−12242の
各明細書中に記載されているものが挙けられる。
さらにまた、1,2−ジアゾナフトキノンスルホン酸ク
ロリドとビスフェノールAとのエステfiv、1 、2
−ジアゾナフトキノンスルホン酸クロリドと4−メチル
フェノールとのエステルなどが好適な例として挙げられ
る。
オルトキノンジアジドとフェノール樹脂CADIとの配
合割合は10〜50重量係のオルトキノンジアシドト9
0〜50重量%のフェノール樹脂[:A]が好ましい割
合である。
上記したオルトキノンジアジドとフェノール樹脂〔A〕
は適当な溶媒に溶解して均一な溶液のフェノとして使用
することができる。この溶液の溶質濃度は10〜60係
が好ましく用いられる。
好マシい溶媒としてはメチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブなどのセロソルブ類、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルな
どのエステル類、メチルセロンルブアセテート、エチル
セロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類な
どが挙げられる。これらを単独あるいは混合して用いる
。捷だ、トルエン、キンレンなどと混合して用いること
もできる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例の内、いくつがを説明する。
なお構造式で表わされる数平均分子量が約1000のオ
リゴマー197とナフトキノン−(1゜2)−ジアジド
−(2)−s−スルホン酸クロリドとビスフェノールA
とのエステル化物62をメチルセロソルブ662に溶解
して均一なフェノとした。
このフェノを表面に1μmの凹凸パターンをhつシリコ
ンウェハ上に回転塗布し、90℃で60分間乾燥し、膜
厚が25μmの塗膜を得た。次に、高圧水銀燈を用いて
縞模様のパターンを焼き付け、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロオキシドの水溶液で現像した。このときの露光
量は100mjA4 (365℃m)  であった。次
いでこのパターンを150℃で60分間、さらにN2気
流下、350℃で60分間熱処理して最終硬化膜とした
。このときの表面の凹凸は0.2μm以下であり、また
解像度は3μmであシ、パターンエツジもシャープで満
足すべきものであった。
上記のように処理されたパターンをシリコン少開始温度
は320 ℃であり、優れた耐熱性を持ってかだ。ここ
で言う重量減少開始温度とは初期金量の1重量係が減少
するときの温度と定義する。また、電気絶縁性および機
械的性質も十分実用に耐える絶縁薄膜であった。
実施例2: 〔A)なる構造式で表わされる数平均分子量が約200
0オリゴマー182とナフトキノン−(1゜2)−ジア
ジド−(2)−5−スルポン酸りロリ化物(米国特許第
3<535709号実施例1に記載)42をメチルセロ
ソルブ667に溶解し均一なワニスにした。
このワニスを用いて実施例1と同様にして、パターンを
形成したところ、6μmの膜厚で表面の凹凸02μm以
下、解像度が5μmであった。またパターンエツジもシ
ャープであった。最終硬化膜の重量減少開始温度は33
0℃であり優れた耐熱性を示した。また電気的特性およ
び機械的特性も十分実用に耐える性質を有していた。
実施例3: CA)なる構造式で表わされる数平均分子量約1000
のオリゴマー172とナフトキノン−(1゜2)−ジア
ジド−(2)−5−スルホン酸クロリドとピロガロール
−アセトン樹脂とのエステル化物5r’にメチルセロソ
ルブ782に溶解して均一なワニスにした。
とのワニスを用いて実施例1と同様にしてパターンを形
成したところ、165μmの膜厚で表面の凹凸が02μ
m以下、解像度が2μmであった。
マタパターンエッジもシャープであった。最終硬化膜の
重量減少開始温度は626℃であり、優れた耐熱性を示
した。また電気的特性および機械的特性も十分実用に耐
える性質を有していた。
実施例4: (A)なる構造で表わされる数平均分子量が約1000
のオリゴマー192とナフトキノン−(1゜2)−ジア
ジド−(2)−5−スルホン酸りロリトト3 、5−ジ
メチルフェノールとのエステル化物3fをメチルエチル
ケトン′502とメチルセロソルブ662の混合溶媒に
溶解し均一なワニスとした。
このワニスを用いて実施例1と同様にしてパターンを形
成したところ、25μmの膜厚で表面の凹凸が0.2μ
m以下、解像度が3μmであった。またパターンエツジ
もシャープな端部を有していた1゜最終硬化膜の重量減
少開始温度は618℃であり優れた耐熱性を示した。ま
た電気的特性および機械的特性も十分実用に耐える性質
を有していた。
実施例5: CAIなる構造で表わされる数平均分子量が約1ooo
のオリゴマー192とナフトキノン−(1゜2)−ジア
ジド−(2)−5−スルホン酸クロリドとピロガロール
−アセトン樹脂とのエステル化物6vをメチルセロソル
ブ667に溶解して均一なワニスとした。
このワニスを用いて実施例1と同様にして縞模様のバ〃
−ンを形成したところ、2.5μmの膜厚で表面の凹凸
が0.2/Am以下、解像度が3μmで゛あった。また
パターンエツジもシャープな端部・を有していた。最終
硬化膜は重量減少開始温度625℃を示し、優れた耐熱
性を有していた。また電気的特性および機械的特性も十
分実用に耐え得るものであった。
実施例6: CA)なる構造式で表わされる数平均分子量約1000
のオリゴマー182とナフトキノン−(1。
2)−ジアジド−(2) −5−スルホン酸クロリドと
4−メチル−フェノールとのエステル化物42をメチル
セロソルブ661に溶解し均一なワニスとした。
このワニスを用いて実施例1と同様にして縞模様のパタ
ーンを形成したところ、2μmの膜厚で表面の凹凸が0
.2μm以下、解像度が6μmであった。またバl−ン
エ、ジもシャープであり、満足すべきものであった。最
終硬化膜の重量減少開始温度は627℃であり、優れた
耐熱性を示した。!、た電気的特性および機械的特性も
十分実用に耐え得るものであった。
次に、比較例について述べる。
ノン−(1,2)−ジアジド−(2) −5−スルホン
酸クロリドとピロガロール−アセトン樹脂1とのエステ
ル化物41をメチルセロソルブ66rに溶解して均一な
ワニスとした。
とのワニスを用いて実施例1と同様にしてバi−ン形成
を行なったところ、2μmの膜厚で、表面の凹凸02μ
m以下、解像度6μmを得た。またパターンエツジもシ
ャープであった。しかしながら、100℃で60分間次
いでN2中280℃で60\ ニクス用の薄膜プロセスに用いる絶縁膜としては耐熱性
が不足していた。
比較例2 AZ1350J(米国ジノプレー社製)を使用して高圧
水鋼溶で縞模様のパターンを焼き付け、AZ用専用現像
液で現像した。このときの塗布膜厚は2.5μmで露光
量は1oomj/cr!(365nm )であった。次
いでこのバi−ンを15[1℃で60分間、さらにN2
気流下280℃で60分間熱処理して最終硬化膜とした
。このときの表面の凹凸は0.2μm以下であシ、解像
度は6μmであシ、バクーンエッジも満足すべきもので
あった。しかしながら、最終硬化膜の重量減少開始温度
は270 ℃であり、エレクトロニクス用の薄膜プロセ
スに用いる絶縁膜としては耐熱性が不足していた。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によれば最終硬化処理前後で
膜減シが非常に少ない膜を得ることができる。この結果
、表面の平坦度は向上し、解像度ある因はパターン精度
の向上を図ることができる。また、耐熱性が向上するた
め薄膜素子製造プロセスにおける熱処理温度に耐える材
料とすることができ、特に多層配線などの製造に好まし
く用いることが可能となったものである。さらにまた、
本発明による材料はポジ型の感光材料であるため、塗布
または露光時において異物の混入などがあってもピンホ
ールになりにくく、歩留りの向上を図ることができる。
本発明の感光性耐熱材料は、半導体素子や感熱記録へ、
ドの多層配線用〜闇路縁膜や表面保腹膜として好適に使
用することができ、また、:耐熱フォトレジストとして
、従来のフォトレジストと同様に使用することができる
。なお当然のことであるが、本発明は上記例示した用途
にのみ限られるものではなく、また、上述した実施例に
のみ眼底されるものでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術によるパターン形成工程の模式断面図
を示す。第2図は本発明の一実施例の効果を示すもので
熱熱天秤による熱重量分析曲線を示す。 第Z 回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アルカリ可溶性のフェノール樹脂とオルトキノンジアジ
    ド化合物とから成るポジ型フォトレジストを用いた感光
    性耐熱材料において、アルカリ可溶性のフェノール樹脂
    が下記一般式[A)に示される構造をもつことを特徴と
    する感光性耐熱材料。 ・・・・・・・・・・・・〔A〕 (ただし、n == O〜10)
JP5780483A 1983-04-04 1983-04-04 感光性耐熱材料 Pending JPS59184337A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5780483A JPS59184337A (ja) 1983-04-04 1983-04-04 感光性耐熱材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5780483A JPS59184337A (ja) 1983-04-04 1983-04-04 感光性耐熱材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59184337A true JPS59184337A (ja) 1984-10-19

Family

ID=13066098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5780483A Pending JPS59184337A (ja) 1983-04-04 1983-04-04 感光性耐熱材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59184337A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991004512A1 (en) * 1989-09-07 1991-04-04 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block copolymer novolak binder resins and their use in radiation-sensitive compositions
US5188921A (en) * 1989-09-07 1993-02-23 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block copolymer novolak binder resins in radiation-sensitive resist compositions
US5196289A (en) * 1989-09-07 1993-03-23 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block phenolic oligomers and their use in radiation-sensitive resist compositions
US5232819A (en) * 1989-09-07 1993-08-03 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block phenolic oligomers and their use in phenolic resin compositions and in radiation-sensitive resist compositions
US5235022A (en) * 1989-09-07 1993-08-10 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block copolymer novolak binder resins
US5234795A (en) * 1989-09-07 1993-08-10 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Process of developing an image-wise exposed resist-coated substrate
WO2002010859A1 (en) * 2000-07-27 2002-02-07 Jsr Corporation Radiation-sensitive composition, insulating film and organic el display element

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991004512A1 (en) * 1989-09-07 1991-04-04 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block copolymer novolak binder resins and their use in radiation-sensitive compositions
US5188921A (en) * 1989-09-07 1993-02-23 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block copolymer novolak binder resins in radiation-sensitive resist compositions
US5196289A (en) * 1989-09-07 1993-03-23 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block phenolic oligomers and their use in radiation-sensitive resist compositions
US5232819A (en) * 1989-09-07 1993-08-03 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block phenolic oligomers and their use in phenolic resin compositions and in radiation-sensitive resist compositions
US5235022A (en) * 1989-09-07 1993-08-10 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block copolymer novolak binder resins
US5234795A (en) * 1989-09-07 1993-08-10 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Process of developing an image-wise exposed resist-coated substrate
US5302688A (en) * 1989-09-07 1994-04-12 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Selected block phenolic oligomers and their use in phenolic resin compositions and in radiation-sensitive resist compositions
WO2002010859A1 (en) * 2000-07-27 2002-02-07 Jsr Corporation Radiation-sensitive composition, insulating film and organic el display element
US6797450B2 (en) 2000-07-27 2004-09-28 Jsr Corporation Radiation-sensitive composition, insulating film and organic EL display element
KR100745331B1 (ko) 2000-07-27 2007-08-02 제이에스알 가부시끼가이샤 감방사선성 조성물, 절연막 및 유기 el 표시 소자

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4377631A (en) Positive novolak photoresist compositions
US4529682A (en) Positive photoresist composition with cresol-formaldehyde novolak resins
JPH0454221B2 (ja)
JPH0376742B2 (ja)
JP3872223B2 (ja) ポジ型の感光性樹脂組成物、レリーフパターンの製造法及び電子部品
JPH0772797B2 (ja) ポジ型写真材料のネガチブ画像の製法
CA2002149A1 (en) Positive photoresists of the polyimide type
CN1171848A (zh) 低金属离子含量的对-甲酚低聚物和光敏的组合物
WO2005101125A1 (ja) 耐熱感光性樹脂組成物、該組成物を用いたパターン製造方法、及び電子部品
JPS59184337A (ja) 感光性耐熱材料
TWI271420B (en) Novolak resin mixtures and photosensitive compositions comprising the same
JP2008103660A (ja) 樹脂膜形成方法、レリーフパターンの製造方法及び電子部品
CN1094208C (zh) 光敏正作用光敏组合物及其生产方法
JP3660195B2 (ja) フォトレジスト組成物及びそれを利用した半導体パターンの形成方法
KR940001550B1 (ko) 양성의 포토레지스트 조성물
JP2960810B2 (ja) フッ素化エステルのジアゾ増感剤
US4539288A (en) Process for the development of relief structures based on radiation-crosslinked polymeric precursors of polymers which are resistant to high temperature
JPH0456973B2 (ja)
CN106796399B (zh) 正型感光性树脂组合物、图案固化膜的制造方法、固化物、层间绝缘膜、覆盖涂层、表面保护膜和电子部件
JP2000098601A (ja) ポジ型感光性ポリアミド酸組成物およびパタ−ン形成方法
JPH0470659A (ja) 感光性ジアゾキノン化合物及びそれを用いたポジ型感光性樹脂組成物
JP2001264968A (ja) ポジ型レジスト組成物
TW200531984A (en) Heat resisting photosensitive resin composition, manufacturing method of pattern using thereof and electronic part
CN107430334B (zh) 正型感光性树脂组合物、图案固化膜的制造方法、图案固化膜和电子部件
JPS60107644A (ja) 現像しうる水性ネガレジスト組成物