DE69030836T2

DE69030836T2 - Material und Verfahren zur Herstellung von Mikromustern

Info

Publication number: DE69030836T2
Application number: DE69030836T
Authority: DE
Inventors: Wataru Ishii; Tadayoshi Kokubo; Shiro Tan; Kazuya Uenishi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2010-03-30
Also published as: EP0390173A3; EP0390173B1; EP0390173A2; JPH02254451A; JP2645587B2; DE69030836D1; US5380618A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikromuster-bildendes Material zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleiterelementen und insbesondere ein Resist-Material zur Bildung eines Mikromusters unter Verwendung eines aktinischen Strahls von tiefem UV mit einer Wellenlänge von um die 250 nm, wie beispielsweise eines Oszillationslichts eines Excimerlasers, und das Verfahren zur Verwendung dieses Resists für die Bildung eines Mikromusters.
Photoresiste, die ein superfeines Muster mit ausgezeichneter Auflösung und gutem rechteckigen Schnitt bilden, sind in schneller Abfolge zum Zwecke der Herstellung von 4M-Bit oder 16M-Bit-Halbleiterelementen mit einer Integration im ultragroßen Maßstab entwickelt worden. Diese Photoresiste sind für optische Belichtungstechniken unter Verwendung der g-Linie oder der i-Linie ausgelegt. Materialien zur Bildung derartiger Photoresiste enthalten ein Novolak-Harz und eine Naphthochinondiazo-Verbindung (Naphthochinondiazid) als grundlegende Bestandteile. Es ist wohlbekannt, daß die Löslichkeit dieser Photoresiste in Alkali in einem unbelichteten Zustand durch den innibierenden Effekt auf Grund der Wechselwirkung zwischen den grundlegenden Komponenten verlangsamt wird und in einem mit Licht beaufschlagten Zustand durch Carbonsäure, die aus der Photolyse der Naphthochinondiazo-Verbindung stammt, beschleunigt wird.
Es wird weitverbreitet akzeptiert, daß die Bildung von Mikromustern unter Verwendung der Photolithographie und eines geeigneten Resists bewerkstelligt werden kann. Man glaubt jedoch, daß Vorrichtungen, die superfeine Dimensionen von weniger als einem halben Mikron erzeugen können, unter Verwendung von herkömmiichen Belichtungsverfahren mit einer g-Linie oder i-Linie unabhängig von Fortschritten in der Stufenvorrichtungs- Technologie (beispielsweise Zunalime im NA-Wert oder Verbesserung im Herstellungsverfahren) nicht möglich sind, da diese Techniken sich der Grenze der Wellenlänge des Lichts nähern. Wenn man momentane Herstellungsverfahren berticksichtigt, scheint es jedoch, daß die Erzeugung von Mikromustern durch Belichtungsverfahren wichtig bleiben wird. Eine Lichtquelle, die zwecks Ersatz der g- Linie oder i-Linie Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, ist tiefes UV, insbesondere aus einem Excimerlaser von KrF, ArF oder dergleichen, da sie eine Lösung für das Wellenlängen-Problem bietet. Um tiefes UV einzusetzen, müssen viele Probleme überwunden werden. Insbesondere gibt es momentan keine Resiste, die für die Verwendung mit tiefem UV, wie es in einem Excimerlaser erzeugt wird, angepaßt sind.
Wenn ein existierendes g-Linien-Resist als Resist für einen Excimerlaser eingesetzt wird, resultiert ein dreieckiges Musterprofil anstelle eines rechteckigen Musterprofils. Der Grund hierfür ist, daß sowohl das Novolak-Harz als auch die lichtempfindliche Substanz, die einen g-Linien-Resist aufbauen, eine starke Absorption bei einer Wellenlänge um 250 nm zeigen. Somit absorbiert das Resist einfallendes Licht so sehr, daß das einfallende Licht die Substratoberfläche nicht voll erreicht. Dies führt zu einem Belichtungsgradienten in der Dicke des Resists. Auf Grund dessen liefern im Handel erhältliche Resiste ein rechteckiges Profil nur, wenn ihre Dicke 0,5 µm oder weniger beträgt. Selbst wenn der obere Teil des Musters ein rechteckiges Profil aufweist, spitzt sich zusätzlich der untere Teil desselben zum Boden hin zu, was sie für Mikromuster unpraktisch macht.
Versuche, dieses Problem zu lösen, beinhalteten die Kombination einer lichtempfindlichen Substanz, die eine gute Bleichbarkeit zeigt, mit einem Polymer, das weniger Absorption im Bereich der Wellenlänge des Belichtungs-Lichts zeigt (beispielsweise eine Kombination eines Imid-haltigen Polymers und einer Photosäure, wie in JP-A-62-229242 beschrieben (der Ausdruck "JP-A", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine "nicht geprüfte veröffentlichtejapanische Patentanmeldung"), die dem US-Patent 4837124 entspricht; eine Kombination einer lichtempfindlichen Substanz mit einer Bindung
und eines weniger absorbierenden Polymers, wie in JP-A-62-235935 beschrieben; und eine Kombination einer lichtempfindlichen Substanz mit einer Bindung
und einem weniger absorbierenden Polymer, beschrieben in JP-A-63-240543).
Ein Beispiel für das weniger absorbierende Polymer ist ein Phenol-Kresol-Novolak-Harz wie beispielsweise ein o-Chlor-m-Kresol-Harz und ein Polymer mit der Struktur:
Zusätzlich offenbart JP-A-61-126549 den Erhalt eines Musters mit einem verbesserten Profil durch Verwendung eines verdünnten Alkali-Entwicklers unter kontrollierten Entwicklungsbedingungen.
Im allgemeinen wird es als wichtig angesehen, daß Resiste für die Excimerlaser- Lithographie idealerweise die folgenden drei Anforderungen erfüllen:
(1) sie weisen gute Plasma-Beständigkeit auf;
(2) sie sind mit einer Alkali-Lösung entwickelbar; und
(3) sie weisen eine hohe Auflösung auf und bilden ein rechteckiges Profil. Materialien, die allen diesen Anforderungen genügen, müssen noch gefünden werden.
Die m/p-Kresol-Novolak-Harze werden weitverbreitet als Komponenten von positiven Resisten eingesetzt (siehe z.B. US-A-4377631 und Chemical Abstracts, Band 108, Nr. 26, Abstract Nr. 229671r). Bei der Konstruktion von Materialien für den Flachdruck unter Verwendung von tiefem UV ist bisher angenommen worden, daß es vorteilhaft ist, m/p- Kresol-Novolak-Harze, die p-Kresol als größere Komponente enthalten, zu verwenden (Materials for Microlithography, P340ACS Symposium Series 266, ACS, 1984). Dieser Glaube rührt von der Tatsache her, daß ein Vergleich von m/p-Kresol-Novolak-Harzen zeigt, daß Kresol-Novolak-Harze, die aus 100% p-Kresol oder hauptsächlich aus p- Kresol zusammengesetzt sind, weniger Absorption im tiefen UV zeigen als die gemeinhin eingesetzten m/p-Kresol-Novolak-Harze.
Es sind auch Versuche gemacht worden, um die Probleme des Standes der Technik durch Ändern des m/p-Verhältnisses, des Ester-Verhälmisses der lichtempfindlichen Substanz und der Menge an lichtempfindlicher Substanz, die zugesetzt wird, um die optische Dichte zu ändern, zu überwinden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Mikromuster-bildenden Materials, das eine ausgezeichnete Trockenätz-Beständigkeit aufweist, mit einer alkalischen wäßrigen Lösung entwickelt werden kann, ein hohes Auflösungsvermögen aufweist und ein gutes rechteckiges Profil liefert.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Mikromusterbildenden Verfahrens unter Verwendung des Mikromuster-bildenden Materials.
Die vorliegenden Erfinder haben überraschenderweise gefünden, daß ein Mikromuster mit einem rechteckigen Schnitt ohne Schwanzbildung gebildet werden kann mit tiefem UV bei etwa 250 nm und einem Resist, das ein m/p-Kresol-Novolak-Harz und eine Chinondiazo-Verbindung umfaßt, wobei das Resist keine merkliche Abnahme in der optischen Dichte um 250 nm herum zeigt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist erreicht worden durch die Mikromuster-bildende, lichtempfindliche Harz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche umfaßt: (a) ein ein Kondensat zwischen Formaldehyd und einer Mischung von m-Kresol und p-Kresol umfassendes Novolak-Harz (in welchem ein eingesetztes Beschickungsgewichtsverhältnis von m-Kresol zu p-Kresol bei der Herstellung des Kondensats 45/55 bis 60/40 beträgt, im folgenden als Beschickungsgewichtsverhältnis bezeichnet), wobei das Novolak-Harz die folgenden Eigenschaften aufweist: (i) eine Auflösungsrate von 20 bis 800 Å/Sek. in einer wäßrigen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) mit einer Alkali- Aktivität von 0,131 N, (ii) ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 6000, berechnet als Polystyrol-Äquivalent, und (iii) eine Auflösungsrate im unbelichteten Zustand von gleich oder mehr als 100 Å/SEK. in einer wäßrigen Lösung von TMAH mit einer Alkali-Aktivität von 0,262 N; (1)) eine lichtempfindliche Substanz wie in Anspruch 1 definiert; und (c) ein Lösungsmittel, das das Novolak-Harz und die lichtempfindliche Substanz lösen kann; wobei das Novolak-Harz, die lichtempfindliche Substanz und das Lösungsmittel in solchen Mengen anwesend sind, daß ein 1,0 Mikron dickes Resist, das aus dem Material gebildet wird, eine optische Dichte bei 382 nm von 0,1 bis 0,4 µm&supmin;¹ aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist erreicht worden durch ein Mikromusterbildendes Verfahren, welches die folgenden Stufen umfaßt: (1) Schleuderbeschichtung eines Substrats mit einer lichtempfindlichen Harz-Zusammensetzung wie oben definiert; (2) Trocknen der lichtempfindlichen Zusammensetzung aus Stufe (1); (3) Bestrahlung der getrockneten lichtempfindlichen Zusammensetzung aus Stufe (2) unter Verwendung von tiefem UV mit einer Wellenlänge von nicht länger als etwa 320 nm, vorzugsweise etwa 250 nm, durch eine Maske; (4) Entwicklung der belichteten lichtempfindlichen Zusammensetzung aus Stufe (3) mit einer wäßrigen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid mit einer Alkali-Aktivität von 0,05 bis 0,23 N.
Die vorliegende Erfindung wird nun unten detaillierter beschrieben.
JP-A-55-57841, JP-A-60-57339, JP-A-60-159846 (entsprechend US-A-4863829), JP-A- 62-270951, JP-A-62-35347 (entsprechend US-A-473 1319) und JP-A-62-35349 offenbaren, daß Kresol-Novolak-Harze mit verschiedenen m/p-Verhältnissen als Komponenten von positiven Resisten nützlich sind. Keines davon legt es jedoch nahe, daß sie an den Flachdruck unter Verwendung von tiefem UV mit einer Wellenlänge von nicht länger als 320 nm anpaßbar sind. Wie auf diesem Gebiet wohlbekannt ist, zeigen diese Novolak- Harze und Naphthochinondiazo-Verbindungen starke Absorptionen um 250 nm herum und dies scheint eine Barriere für die Mikromuster-Erzeugung zu sein. Konkreter zeigen die allgemein verwendeten m/p-Novolak-Harze eine Absorption von etwa 0,6 bis 0,7 µm&supmin;¹ bei einer Wellenlänge von etwa 250 nm (z.B. 248 nm) und die Naphthochinondiazo- Verbindungen zeigen ebenfalls eine Absorption von etwa 0,5 bis 0,7 µm&supmin;¹ bei dieser Wellenlänge, selbst nachdem die Verbindungen vollständig gebleicht worden sind. Somit wird das eingestrahlte Licht merklich in der Nähe der Oberfläche der lichtempfindlichen Zusammensetzung absorbiert und erreicht den Boden der Zusammensetzung nicht in einer ausreichenden Menge, um durch Photozersetzung ein feines Muster zu bilden. Dagegen haben die vorliegenden Erfinder bestätigt, daß, obwohl mit den erfindungsgemäßen Verbindungen eine Lichtbleichung effektiv bei einer Belichtungs-Wellenlänge in der g- Linien-Belichtung stattfindet, diese während der Belichtung mit tiefem UV kaum auftritt und kein großer Absorptionsgradient resultiert. Da die Chemie der Belichtung bei unterschiedlichen Wellenlängen noch nicht geklärt ist, ist eine Erklärung dieses pHänomens nicht möglich. Trotzdem liefert die Resist-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Muster mit einem gut rechteckigen Profil mit senkrechten Wänden. Es muß angemerkt werden, daß die Offenbarung in den obigen Literaturstellen von der vorliegenden Erfindung wegführt.
Wenn der Gehalt der m-Komponente des Novolak-Harzes gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Grad ansteigt, der m/p = 60/40 übersteigt, führt dies zu einem Musterprofil, das nicht den gewünschten rechteckigen Schnitt aufweist. Wenn andererseits der Gehalt der m-Komponente auf weniger als m/p = 45/55 abnimmt, resultiert ein konisch zulaufendes Muster und in einigen Fällen ist der untere Teil eines derartigen Resists nicht vollständig entwickelt.
Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzte lichtempfindliche Substanz ist ein 1,2- Naphthochinon- (1) und/oder (2) -diazo-4-sulfonsäureester, d.h. eine Ester-Verbindung von 1,2-Naphthochinondiazo-4-sulfonylchlorid (im folgenden als DM-Cl abgekürzt), und mindestens einer der Polyhydroxy-Verbindungen mit den unten angegebenen Struktürformeln. Eine lichtempfindliche Substanz mit beliebigem Veresterungsverhältnis kann durch Ändern des Reaktionsverhältnisses der zwei Reaktanten erhalten werden. Das resultierende Veresterungsprodukt ist eine Mischung von Estern, die sich voneinander hrnsichtlich der Veresterungszahl und der Veresterungsstellung unterscheiden. Deshalb wird das Veresterungsverhältnis als Mittel dieser Werte dargestellt.
In der obigen Formel steht X für
Y reprasentiert ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe und mindestens eines von R&sub1; bis R&sub6; stellt eine Hydroxylgruppe dar und der Rest bedeutet unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe.
In der obigen Formel steht mindestens eines von R&sub7; bis R&sub1;&sub4; für eine Hydroxylgruppe und der Rest bedeutet unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, R&sub1;&sub5;, R&sub1;&sub6;, R&sub1;&sub7; und R&sub1;&sub8;, die gleich oder verschieden sein können, stehen jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe und Z repräsentiert eine Einfachbindung oder ein Sauerstoffatom.
In der obigen Formel steht R für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und die Verbindung weist ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 100 bis 5000 auf.
Die Verbindung der obigen Formel weist ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 100 bis 5000 und ein m-Kresol/p-Kresol-Verhältnis von 40/60 bis 70/30 auf.
Konkrete nicht-beschränkende Beispiele für die oben erwähnten Polyhydroxy- Verbindungen sind unten veranschaulicht.
Die lichtempfindliche Substanz wird der Novolak-Harz-Lösung in einer solchen Menge zugesetzt, daß der resultierende Resistfilm eine normalisierte Dicke von 1,0 µm und eine optische Dichte bei 382 nm von 0,1 bis 0,4 µm&supmin;¹, vorzugsweise 0,16 bis 0,38 µm&supmin;¹ aufweist.
Es wird weitverbreitet akzeptiert, daß es eine gewisse Beziehung zwischen dem Inhibierungseffekt, der von der Wechselwirkung zwischen dem Novolak-Harz und der lichtempfindlichen Substanz resultiert, gibt, die zu dem gewünschten Musterprofil führt. Wenn die lichtempfindliche Substanz in einer Menge zugesetzt wird, die die oben angegebene optische Dichte übersteigt, führt dies jedoch zu einer Zunahme dieser Wechselwirkung, was die Absorption an der Resist-Oberfläche erhöht. Während der Kontrast in gewissem Maße verbessert wird, wird nur ein stark verschlechtertes Profil erhalten. Wenn mehr lichtempfindliche Substanz zugegeben wird, neigt diese zusätzlich dazu, ausgefällt zu werden, wodurch Schwierigkeiten bei der Beschichtung verursacht werden. Somit ist eine zusätzliche Menge nicht günstig.
Wenn andererseits nur so ausreichend lichtempfindliche Substanz zugegeben wird, daß eine optische Dichte von weniger als 0,1 µm&supmin;¹ resultiert, wird kein rechteckiges Profil erhalten, sondern es resultiert stattdessen ein Muster mit einem konisch zulaufenden Profil.
Die lichtempfindliche Zusammensetzung muß eine Alkali-Lösungsrate von 100 Å/Sek. oder mehr im unbelichteten Zustand in einer wäßrigen TMAH-Lösung mit einer Aktivität von 0,262 N aufweisen. Wenn die Auflösungsrate kleiner als dieser Wert ist, führt dies zu einem Muster mit konisch zulaufendem Profil, das eine schlechte Perpendikularität der Seitenwände zeigt.
Als zusätzliche Komponente der lichtempfindlichen Harz-Zusammensetzung wird ein Lösungsmittel eingesetzt, das das Novolak-Harz und die lichtempfindliche Substanz lösen kann und nicht mit diesen reagiert. Lösungsmittel, die die Bildung des Fihnes auf einer Basisplatte ohne spezielle Beschränkungen unabhängig von dem Beschichtungsverfahren erleichtern, werden gewünscht. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren und auch der Verarbeitbarkeit, Toxizität und Sicherheit werden vorzugsweise Lösungsmittel wie beispielsweise die Cellosolven (wie beispielsweise Ethylcellosolveacetat (ECA) und Methylcellosolveacetat (MCA)), Alkoholester (wie beispielsweise Ethylcellosolve (EC) und Methylcellosolve (MC)), Fettsäureester (wie beispielsweise Methyllacetat und Ethyllactat), Ketone (wie beispielsweise Cyclohexanon) und polare Lösungsmittel (wie beispielsweise Dimethylacetamid (DMA), Dimethylsulfoxid (DMSO) und N- Methylpyrrolidon (NMP)) eingesetzt. Diese Lösungsmittel können allein oder als Mischung von zwei oder mehr derselben eingesetzt werden. In einigen Fällen kann ein schlechtes Lösungsmittel oder ein Nicht-Lösungsmittel ohne Beeinträchtigung der Löslichkeit und der Beschichtungseigenschaften der lichtempfindlichen Zusammensetzung zugegeben werden.
Zusätzlich können ein Haft-Hilfsmittel zur Verbesserung der Haftung am Substrat, ein Tensid oder dergleichen zum Zwecke der Verhinderung der Streifenbildung oder zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaften und ein Farbstoff oder ein UV-Strahlen- Absorptionsmittel zur Verhinderung der Lichthofbildung bei Verwendung eines stark reflektierenden Substrats zugesetzt werden. Die Mengen an diesen Additiven können unter Berücksichtigung der anderen Eigenschaften der Erfindung vom Fachmann in geeigneter Weise gewählt werden.
Bei der Bildung eines Bildes unter Verwendung der erfindungsgemäßen Muster-bildenden Materialien wird eine wäßrige TMAH-Lösung für die Entwicklung nach der Belichtung eingesetzt. Die Alkali-Aktivität einer wäßrigen Entwicklungslösung beträgt 0,05 bis 0,23 N, vorzugsweise 0,10 bis 0,19 N. Eine verdünnte Entwicklungslösung mit einer Alkali- Aktivität von weniger als 0,05 N entwickelt in einigen Fällen nicht oder kann nur den oberen Teil entwickeln, wobei der untere Teil unentwickelt zurückgelassen wird, und in solchen Fällen führt dies nur zu einem konisch zulaufenden Muster, selbst wenn eine Entwicklung stattfindet.
Wenn die Alkali-Aktivität der Entwicklungslösung 0,23 N übersteigt, führt dies zu einem Musterprofil, in dem der obere Teil des Resists gerundet ist. Zusätzlich neigt auch die Auflösung zu einer Verschlechterung, obwohl eine ausreichende Empfindlichkeit erzielt wird.
Der Entwicklungslösung können vielfältige Tenside zugesetzt werden, um die Oberflächenspannung herabzusetzen und die Benetzungseigenschaften der Resist-Oberfläche zu verbessern. Ein organisches Lösungsmittel wie beispielsweise ein Alkohol, das den Resist auflösen kann und mit Wasser mischbar ist, kann ebenfalls in einer kleinen Menge zum Zweck der Entfernung von Schmutz oder zur Verbesserung anderer Entwicklungseigenschaften zugesetzt werden.
Ein allgemeines Verfahren der Verwendung des erfindungsgemäßen Muster-bildenden Materials umfaßt die Schleuderbeschichtung eines Halbleiter-Substrats mit dem Material, die Trocknung desselben auf einer Heizplatte oder in einem Ofen, um das Lösungsmittel zu entfernen und einen Film mit einer vorher festgelegten Dicke zu bilden, die Bestrahlung desselben mit aktinischen Strahlen durch eine vorgegebene Maske und die Durchführung der Entwicklung für eine vorher festgelegte Zeitspanne gemäß einem "Destillierkolben- Puddel-Verfahren" oder einem Tauchverfahren unter Verwendung des obigen Alkali- Entwicklers, um ein gewünschtes Muster zu erhalten.
Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht es einem die vorliegende Erfindung, ein Feinmuster mit einem rechteckigen Profil auf herkömmliche Weise in einem Einzelschichtverfahren ohne Einsatz eines Mehrschichtverfahrens und ohne darüberhlnausgehende Stufen vor oder nach der Belichtung zu bilden. Es erübrigt sich festzustellen, daß ein verbessertes Muster durch Bereitstellung zusätzlicher Stufen, wie beispielsweise einer Alkali- Behandlung oder einer Wärme-Behandlung, vor oder nach der Belichtungsstufe erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele veranschaulicht, die jedoch nicht als die vorliegende Erfindung in irgendeiner Weise beschränkend aufgefaßt werden dürfen.

BEISPIELE

1) Eigenschaften verschiedener Novolak-Harze und Anpaßbarkeit an die vorliegende Erfindung

Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften verschiedener Novolak-Harze und deren Anpaßbarkeit an die vorliegende Erfindung.
Die Alkali-Auflösungsrate wurde gemäß dem folgenden Verfahren gemessen.
Eine ECA-Lösung mit einer Harz-Konzentration von 30 Gewichts- % wurde hergestellt und durch einen 0,4 µm-Membranfilter filtriert, um eine Beschichtungslösung herzustellen. Diese Beschichtungslösung wurde in einer Filmdicke von 1,2 µm durch Schleudern auf ein Siliciumwafer (10,16 cm, 4 Inch) aufgetragen, dann 90 Sekunden auf einer Heizplatte bei 100ºC getrocknet. Die Auflösungsrate dieser aufgetragenen Schicht wurde mit Hilfe von Development Rate Monitor, hergestellt von Perkin-Elmer Corporation, unter Verwendung einer wäßrigen TMAH-Lösung mit einer Alkali-Aktivität von 0,131 N als Entwickler gemessen. Die Auflösungsrate wird als durchschnittliche Filmverminderungsmenge pro Sekunde (Å/Sek.) angegeben. TABELLE 1 Eigenschaften verschiedener Novolak-Harze und Anpaßbarkeit an die vorliegende Erfindung
: angepaßt
X: nicht angepaßt

BEISPIEL 1

1) Synthese einer lichtempfindlichen Substanz

3 g unten gezeigte Polyhydroxy-Verbindung, 11,4 g DM-Cl und 70 ml gamma- Butyrolacton wurden in einen 300 ml- Dreihalskolben gegeben. Die Mischung wurde zu einer gleichmäßigen Lösung gemacht, während man die Außentemperatur bei 12 bis 16ºC hielt.
Eine Mischlösung, zusammengesetzt aus 5,7 g 4-Dimethylaminopyridin (im folgenden "4DMAP") und 70 ml Aceton, wurde dieser Lösung zugetropft und darauf wurde die resultierende Mischung über eine Zeitspanne von 3 Stunden hinweg reagieren gelassen. Nachdem der pH-Wert der Reaktionsmischung konstant geworden war, wurde die Mischung etwa 20 Minuten lang stehengelassen, um die Umsetzung zu beenden. Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Reaktionslösung in 1 Liter einer wäßrigen HCl- Lösung (0,01 Gew.-%) gegossen und der resultierende Niederschlag wurde durch Filtration gesammelt. Der so erhaltene Niederschlag wurde mit entionisiertem destillierten Wasser gewaschen und dann filtriert. Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt. Darauf wurde der Niederschlag 24 Stunden in einem Vakuum-Trockner (40ºC) getrocknet, um 11 g 1,2- Naphthochinondiazosulfonsäureester der oben beschriebenen Polyhydroxy-Verbindung (A) mit einer Reinheit von etwa 95% durch HPLC (Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie) zu erhalten.

2) Herstellung einer lichtempfindlichen Zusammensetzung

Eine ECA-Lösung, die 30 Gew.-% Novolak-Harz N6, in Tabelle 1 angegeben, enthielt, wurde hergestellt. Diese zeigte eine Auflösungsrate von 279 Å/SEK., gemessen in einer w:ßrigen TMAH-Lösung (0,131 N). Dieser Novolak-Harz-Lösung wurde die oben beschriebene lichtempfindliche Substanz (A) in einer Menge von 10 Gew.-%, bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt, zugesetzt. Nach dem Einstellen der Konzentration der Gesamt-Feststoffe auf 26 Gewichts- % wurde die Mischung durch einen Filter mit 0,2 µm- Poren filtriert, um eine lichtempfindliche Zusammensetzung zu erhalten. Diese Zusammensetzung wies eine optische Dichte von 0,32 µm&supmin;¹ auf und zeigte eine Alkali- Auflösungsrate von 315 Å/Sek. in einer wäßrigen TMAH-Lösung (0,262 N) vor der Belichtung.

3) Beurteilung

Ein sauberer 3 Zoll-Siliciumwafer wurde mit Hexamethylsilazan behandelt, mit der oben beschriebenen lichtempfindlichen Zusammensetzung schleuderbeschichtetund 90 Sekunden auf einer Heizplatte bei 100ºC getrocknet. Der so gebildete Resistfilm wies eine Dicke von 0,8 µm auf. Dieser Film wurde unter Verwendung einer Kontakt-Ausrichtvorrichtung mit einer Niederdruckquecksilberlampen-Lichtquelle und einem Band-Durchtrittsfilter, der Licht mit einer Wellenlänge von 254 um durchließ, belichtet. Die Lichtintensität auf der bestrahlten Oberfläche betrugt 1,68 mW/cm². Die Belichtung wurde im Hartkontakt- Modus durch eine aus Quarz hergestellte Testkartenmaske mit einem gewünschten Muster (hergestellt von DaiNippon Printin Co., Ltd.) durchgeführt, um ein latentes Bild zu erzeugen. Es wurde 60 Sekunden lang eine Destillierblasen-Puddel-Entwicklung unter Verwendung einer wäßrigen TMAH-Lösung mit einer Alkali-Aktivität von 0,131 N durchgeführt. Die Eth-Empfindlichkeit des endgültigen Produkts wurde zu 90 mJ/cm² gemessen und das Auflösungsvermögen der Probe wurde zu 0,7 µm/Sek. bestimmt. Die Betrachtung durch ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) zeigte, daß das resultierende Muster ein gut rechteckiges Profil mit nahezu senkrechten Wänden und absolut keiner Schwanzbildung aufwies. Der Konuswinkel wurde aus der SEM-Photographie zu 890 bestimmt. Das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 99,8%.

BEISPIEL 2

1) Synthese einer lichtempfindlichen Substanz

4,6 g einer unten gezeigten Polyhydroxy-Verbindung und 20,0 g DM-Cl wurden gleichmäßig in 100 ml gamma-Butyrolacton gelöst und eine Lösung von 9,8 g 4DMAP in 70 ml gamma-Butyrolacton wurde dazugetropft.
Nach 3-stündiger Umsetzung wurden die anschließenden Verfahrensschritte auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, um 19,7 g 1,2-Naphthochinondiazo-4- sulfonsäureester der oben beschriebenen Polyhydroxy-Verbindung (13) mit einer Reinheit von etwa 90% durch HPLC zu erhalten.

2) Herstellung einer lichtempfindlichen Zusammensetzung und deren Beurteilung

Die lichtempfindliche Substanz (13) wurde der in Beispiel 1 hergestellten Novolak-Harz- Lösung in einer Menge von 10 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamt-Feststoffe, zugegeben. Die resultierende Zusammensetzung wies eine optische Dichte von 0,25 µm&supmin;¹ und eine Alkali-Auflösungsrate von 263 Å/SEK., gemessen auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1, auf.
Ein Resist-Film wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und beurteilt. So wurden die Eth-Empfindlichkeit und die Auflösung zu etwa 100 mllcm² bzw. 0,7 µm bestimmt. Das resultierende Muster wies einen Schnitt auf, in dem der obere Teil nahezu senkrecht war, obwohl eine leichte Schwanzbildung am Boden beobachtet wurde, sowie einen guten Konuswinkel von 88º.

BEISPIEL 3

3 g der unten gezeigten Polyhydroxy-Verbindung wurden mit 11,6 g DM-Cl umgesetzt, um die lichtempfindliche Substanz (C) zu synthetisieren.
Die resultierende lichtempfindliche Substanz (C) wurde in einer Menge von 12 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamt-Feststoffe, zum Novolak-Harz N10 gegeben. Die resultierende Zusammensetzung zeigte eine optische Dichte von 0,31 µm&supmin;¹ und zeigte eine Alkali- Auflösungsrate von 390 Å/Sek. vor der Belichtung. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Überzugsfilm gebildet, dann belichtet und entwickelt. Die Auflösung wurde zu 0,7 µm bestimmt und das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 98,5%. Die Betrachtung des Schnitts des gebildeten Musters durch SEM zeigte, daß das Muster nahezu senkrechte Wände mit einem Konuswinkel von 880 aufwies.

BEISPIEL 4

5,0 g Kresol-Novolak-Harz mit einem auf Polystyrol reduzierten Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1720 und einem Beschickungsverhältnis von m-Kresol zu p- Kresol von 60/40 und 1,2 g DM-Cl wurden unter Verwendung von 4DMAP als Katalysator miteinander umgesetzt. Die anschließende Verarbeitung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, um eine lichtempfindliche Substanz (D) vom Polymer-Typ zu erhalten. Die Novolak-Harze N11, N12 und N20 wurden in einem Gewichtsanteil von 5%, 45% bzw. 50% gemischt, um eine Novolak-Harz-Lösung zu erhalten, die eine Auflösungsrate von 275 Å/Sek. in einer wäßrigen TMAH-Lösung (0,131 N) zeigte. Dazu wurde die obige lichtempfindliche Substanz (D) gegeben, um eme lichtempfindliche Zusammensetzung zu erhalten, die 27 Gewichts- % Gesamt-Feststoffe enthielt. Diese Zusammensetzung zeigte eine optische Dichte von 0,32 µm&supmin;¹ und eine Alkali-Auflösungsrate von 270 Å/Sek. vor der Belichtung. Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Überzugsfilm gebildet und nach der Belichtung wurde eine Destillierblasen-Puddel-Entwicklung 60 Sekunden lang in einer wäßrigen TMAH-Lösung (0,131 N) durchgeführt. Die Analyse des Endprodukts zeigte, daß die Auflösung 0,7 µm betrug, mit einem Filmbeibehaltungsverhältnis von 99%. Die Eth-Empfindlichkeit wurde zu etwa 150 ml/cm² gefünden Die Betrachtung des Schnitts des gebildeten Musters durch SEM zeigte, daß der Konuswinkel 870 betrug und ein Profil mit einer guten Rechteckigkeit bereitgestellt wurde.

BEISPIEL 5

Polyhydroxystyrol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 2000 wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben mit DM-Cl umgesetzt, um eine lichtempfindliche Substanz (E) vom Polymer-Typ zu erhalten. Als Novolak-Harz wurden die Novolak-Harze N13 und N20 miteinander vermischt, um ein Novolak-Harz herzustellen, das eine Auflösungsrate von 250 Å/Sek. in einer wäßrigen TMAH-Lösung (0,131 N) zeigte. Dazu wurde die oben erwälinte lichtempfindliche Substanz (E) gegeben, um auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben eine lichtempfindliche Zusammensetzung herzustellen, die 27 Gewichts- % Feststoffe enthielt. Die optische Dichte der Zusammensetzung wurde zu 0,32 µm&supmin;¹ gemessen und die Alkali-Auflösungsrate derselben vor der Belichtung wurde zu 380 Å/SEK. bestimmt. Das Beschichtungsverfahren, das Belichtungsverfahren und das Entwicklungsverfahren wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, um ein Muster zu erhalten. Die Auflösung wurde zu 0,7 µm und das Filmbeibehaltungsverhältnis zu 98,3 % bestimmt. Die Eth-Empfindlichkeit betrug 120 mJ/cm². Die Betrachtung des Schnitts des Musters durch SEM zeigte, daß das Muster rechteckig mit einem Konuswinkel von 87º war. Obwohl nahe dem Boden eine leichte Schwanzbildung beobachtet wurde, betrug der Konuswinkel am Boden 80º, und somit wurde ein gutes Verhalten erhalten.

BEISPIEL 6

Eine unten gezeigte Polyhydroxy-Verbindung wurde mit DM-Cl in einem Beschickungs- Molverhältnis von 1:7 umgesetzt, um die lichtempfindliche Substanz (F) zu erhalten.
Unter Verwendung des oben erwähnten Novolak-Harzes N 16 wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung mit einer optischen Dichte von 0,33 µm&supmin;¹ hergestellt. Die Alkali- Auflösungsrate der lichtempfindlichen Substanz vor der Belichtung betrug 153 Å/SEK. Die Beurteilung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zeigte, daß die Eth-Empfindlichkeit etwa 120 mJ/cm² betrug, das Filmbeibehaltungsverhältnis 98,3 % betrug und die Auflösung 0,7 µm war. Ein Muster mit einem rechteckigen Profil von 840 im Konuswinkel wurde erhalten.

BEISPIEL 7

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 6 wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung hergestellt, außer daß das in Tabelle 1 gezeigte Novolak-Harz N8 anstelle des in Beispiel 6 eingesetzten Novolak-Harzes N16 verwendet wurde. Die resultierende lichtempfindliche Zusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 beschrieben beurteilt. Es wurde ein Muster mit einem rechteckigen Profil von 850 im Konuswinkel erhalten. Die Auflösung betrug 0,7 µm, die Eth-Empfindlichkeit betrug 100 mJ/cm² und das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 99,2%.

BEISPIEL 8

Eine Mischlösung mit einer Auflösungsrate von etwa 280 Å/Sek. wurde unter Verwendung von N12 und N15, in Tabelle 1 gezeigt, als Novolak-Harzen in einem Gewichtsverhältnis von 85% bzw. 15% hergestellt. Unter Verwendung der in Beispiel 1 hergestellten lichtempfindlichen Substanz (A) wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung mit einer optischen Dichte von 0,29 µm&supmin;¹ hergestellt. Die Beurteilung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Somit wurde die Alkali-Auflösungsrate vor der Belichtung zu 220 Å/Sek. bestimmt, die Auflösung betrug 0,7 µm und das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 99,3 %. Das Muster wies einen rechteckigen Schnitt mit einem Konuswinkel von 870 auf.
Wie aus diesem Beispiel ersichtlich ist, kann Novolak NiS, das bezüglich des Molekulargewichts und der Alkali-Auflösungsrate außerhalb des Umfanges der vorliegenden Erfindung ist, durch Mischen mit anderen vorzuziehenden Novolak-Harzen eingesetzt werden.

BEISPIEL 9

Die in Beispiel 1 hergestellte lichtempfindliche Zusammensetzung wurde auf einen Siliciumwafer aufgetragen, um einen Film mit einer Dicke von 0,5 µm zu bilden, und der resultierende Film wurde unter Verwendung einer Heizplatte vorerhitzt. Um die Unterschiede im Profil, die durch die Nachbelichtungs-Erwärmung verursacht wurden, zu beurteilen, wurden zwei Proben des Filmes unter den folgenden unterschiedlichen Erhitzungsbedingungen beurteilt:
Das bedeutet, der aufgetragene Film wurde unter Verwendung einer KrF-Excimerlaser- Stufenvorrichtung mit NA = 0,42 mit Licht einer Wellenlänge von 248 nm bildweise belichtet. Nach der Belichtung wurde nur die Probe (2) weiter einer Wärmebehandlung bei 100ºC für 60 Sekunden unter Verwendung einer Heizplatte unterzogen (Erhitzen nach der Belichtung). Darauf wurden beide Proben mit einer wäßrigen Alkali-Lösung (einer wäßrigen 0,131 N TMAH-Lösung) "paddle"-entwickelt. Die erhaltenen Ergebnisse sind unten gezeigt.
Wie aus den obigen Ergebnissen ersichtlich, zeigten die Proben (1) und (2) die Auflösung eines feinen Musters, d.h. 0,35 µm bzw. 0,30 µm, und zeigten ein ausgezeichnetes Profil von 850 oder mehr, was senkrechten Wänden nahekommt.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Unter Verwendung von N18, in Tabelle 1 gezeigt, als Novolak-Harz und der lichtempfindlichen Substanz (A) von Beispiel 1 als lichtempfindlicher Substanz wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung mit einer optischen Dichte von 0,31 µm hergestellt. Die Beurteilung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. So wurde die Alkali-Auflösungsrate vor der Belichtung zu 80 Å/SEK. ermittelt, die Eth-Empfindlichkeit war so hoch wie 600 mJ/cm² oder mehr, die Auflösung betrugt 1,0 µm und das Filmbeibehaltungsverhältnis betrugt 100%. Somit war die Probe weniger empfindlich als die erfindungsgemäß hergestellten Proben. Die Betrachtung des Profils durch SEM zeigte, daß der Schnitt zum Boden hin spitz zulief und der Konuswinkel etwa 70º betrug.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Eine Novolak-Harz-Lösung, die eine Alkali-Auflösungsrate von etwa 300 Å/SEK. zeigte, wurde durch Mischen von Novolak-Harz N22 mit Novolak-Harz N23 (N22:N23 = 40:60, bezogen auf das Gewicht) hergestellt. Dazu wurde die lichtempfindliche Substanz (A) gegeben, um eine lichtempfindliche Zusammensetzung mit einer optischen Dichte von 0,33 µm&supmin;¹ herzustellen. Die Beurteilung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Alkali-Auflösungsrate vor der Belichtung wurde zu 390 Å/Sek. ermittelt, die Eth-Empfindlichkeit betrug 100 mJ/cm² und die Auflösung betrug 0,8 µm und das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 97,1 %. Das resultierende Muster wies einen Konuswinkel von 730 auf und lief zum Boden hin spitz zu, wobei es keinen bevorzugten Schnitt zeigte.

VERGLEICHSBEISPIEL 3

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Menge an lichtempfindlicher Substanz angehoben wurde, bis die optische Dichte 0,56 µm&supmin;³ betrug, und die resultierende Zusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 beschrieben beurteilt. Die Alkali-Auflösungsrate betrugt 110 Å/SEK. vor der Belichtung. Die Auflösung betrug 0,7 µm, was gleich dem Wert von Beispiel 1 war. Die Eth-Empfindlichkeit nahm jedoch leicht auf 200 J/cm² ab und der Schnitt lief zum Boden hin mit einem Konuswinkel von 70º spitz zu.

VERGLEICHSBEISPIEL 4

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Menge an lichtempfindlicher Substanz vermindert wurde, um die optische Dichte auf 0,07 µm&supmin;¹ zu ändern, und die resultierende Zusammensetzung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beurteilt. Die Alkali- Auflösungsrate wurde zu 640 Å/SEK. vor der Belichtung bestimmt. Die Eth- Empfindlichkeit wurde zu 90 mJ/cm² ermittelt, die Auflösung betrug 1,0 µm und das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 97,8 %. Der Schnitt warjedoch ernsthaft verschlechtert, wobei er einen Konuswinkel von 680 zeigte.

VERGLEICHSBEISPIEL 5

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde eine lichtempfindliche Zusammensetzung hergestellt, indem ein 100% p-Kresol-Novolak-Harz mit einem Molekulargewicht von 1800 verwendet wurde und die lichtempfindliche Substanz (A) in einer Menge von 10 Gew. %, bezogen auf die Gesamt-Feststoffe, zugegeben wurde. Diese Zusammensetzung wies eine optische Dichte von 0,24 µm&supmin;¹ auf. Die Beurteilung der Zusammensetzung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt und die Eth- Empfindlichkeit wurde zu weniger als 800 mJ/cm² ermittelt. Weiter betrug die Alkali- Auflösungsrate des unbelichteten Teils 0,2 Å/Sek. und es wurde nahezu keine Verminderung des Filmes gemessen. Obwohl der obere Teil des Musters entwickelt war, war der untere Teil nicht entwickelt und es wurde keine Auflösung erzielt.

VERGLEICHSBEISPIEL 6

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde eine lichtempfindliche Substanz synthetisiert, mit der Ausnahme, daß die unten gezeigte Verbindung mit einer Benzophenon-Hauptkette als Polyhydroxy-Verbindung verwendet wurde und das Beschickungsverhältnis der Polyhydroxy-Verbindung zu DM-Cl auf 1:3 geändert wurde.
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde unter Verwendung der lichtempfindlichen Substanz eine lichtempfindliche Zusammensetzung hergestellt. Diese Zusammensetzung wies eine optische Dichte von 0,30 µm&supmin;¹ auf und wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beurteilt. So wurde die Alkali-Auflösungsrate zu 168 Å/Sek. bestimmt, die Eth- Empfindlichkeit betrug 110 mJ/cm², das Filmbeibehaltungsverhältnis betrug 98,2% und die Auflösung betrug 0,7 µm. Der Schnitt lief jedoch nach unten spitz zu, obwohl der obere Teil rechteckig war. Somit wurde kein Muster mit senkrechten Wänden erhalten.

VERGLEICHSBEISPIELE 7 BIS 8

Eine lichtempfindliche Zusammensetzung von Beispiel 1 wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und beurteilt, mit der Ausnahme, daß für Vergleichsbeispiel 7 eine wäßrige TMAH-Entwicklerlösung mit einer Alkali-Aktivität von 0,262 N verwendet wurde und die Entwicklungszeit auf 40 Sekunden geändert wurde. In Vergleichsbeispiel 7 betrug die Eth-Empfindlichkeit 30 mJ/cm², aber das Muster wies einen dreieckigen Schnitt mit einem Konuswinkel von 450 auf und war somit in der Praxis nicht einsetzbar.
Andererseits wurde für Vergleichsbeispiel 8 eine wäßrige Lösung mit einer Alkali- Aktivität von 0,03 N als Entwickler eingesetzt. In Vergleichsbeispiel 8 war nur der obere Teil des Musters leicht entwickelt und eine ausreichende Entwicklung, um eine Beurteilung zu erlauben, war unmöglich.

VERGLEICHSBEISPIEL 9

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 wurde eine lichtempfindliche Substanz synthetisiert, mit der Ausnahme, daß anstelle von DM-Cl 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid verwendet wurde. Das resultierende Material wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 beurteilt. Obwohl das Filmbeibehaltungsverhältnis 99,0% betrug und die Auflösung 0,7 µm betrug, betrug die Eth-Empfindlichkeit 400 mJ/cm². Zusätzlich zeigte das Muster ein dreieckiges Profil mit einem Konuswinkel von 700 und war somit dem Material von Beispiel 4 unterlegen.

VERGLEICHSBEISPIELE 10 BIS 12

Lichtempfindliche Zusammensetzungen mit einer optischen Dichte zwischen 0,3 und 0,33 wurden durch Vereinigen von Novolak-Harz N3 und der lichtempfindlichen Substanz in Beispiel 1, Novolak-Harz N4 und der lichtempfindlichen Substanz in Beispiel 2 bzw. Novolak-Harz N5 und der lichtempfindlichen Substanz in Beispiel 3 hergestellt. Diese Zusammensetzungen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beurteilt, aber keine derselben konnte entwickelt werden.

Claims

1.Mikromuster-bildende, lichtempfindliche Harz-Zusammensetzung, umfassend:

(a) ein ein Kondensat zwischen Formaldehyd und einer Mischung von m-Kresol und p-Kresol mit einem Beschickungsgewichtsverhältnis von m-Kresol zu p-Kresol von 45/55 bis 60/40 umfassendes Novolak-Harz, das die folgenden Eigenschaften aufweist:

(i) eine Auflösungsrate von 20 bis 800 Å/Sek. in einer wäßrigen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) und mit einer Alkali-Aktivität von 0,131 N,

(ii) ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis 6000, berechnet als Polystyrol-Äquivalent, und

(iii) eine Auflösungsrate im unbelichteten Zustand von gleich oder mehr als 100 Å/SEK. in einer wäßrigen Lösung von TMAH mit einer Alkali-Aktivität von 0,262 N;

(b) eine lichtempfindliche Substanz, die ein Kondensationsreaktions- Produkt zwischen 1,2-Naphthochinondiazido-4-sulfonylchlorid und mindestens einer der durch die folgenden allgemeinen Formeln (I) (II), (III) und (IV) dargestellten Polyhydroxy-Verbindungen umfaßt:

worin X für

steht, Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und mindestens eines von R&sub1; bis R&sub6; eine Hydroxylgruppe repräsentiert und der Rest unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet;

worin mindestens eines von R&sub7; bis R&sub1;&sub4; eine Hydroxylgruppe repräsentiert und der Rest unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet R&sub1;&sub5;, R&sub1;&sub6;, R&sub1;&sub7; und R&sub1;&sub8;, die gleich oder verschieden sein können, jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe stehen und Z eine Einfachbindung oder ein Sauerstoffatom darstellt;

mit einem Gewichtsmittel des Molkekulargewichts von 100 bis 5000, worin R für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe steht;

mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 100 bis 5000 und einem Verhältnis von m-Kresol zu p-Kresol von 40/60 bis 70/30; und

(c) ein Lösungsmittel, das das Novolak-Harz und die lichtempfindliche Substanz lösen kann;

wobei das Novolak-Harz, die lichtempfindliche Substanz und das Lösungsmittel in solchen Mengen anwesend sind, daß ein aus dem Material gebildetes Resist mit einer Dicke von 1,0 µm eine optische Dichte bei 382 um von 0,1 bis 0,4 µm&supmin;¹ aufweist.

2. Mikromuster-bildende, lichtempfindliche Harz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher das Novolak-Harz, die lichtempfindliche Substanz und das Lösungsmittel in solchen Mengen anwesend sind, daß ein aus dem Material gebildetes Resist mit einer Dicke von 1,0 µm eine optische Dichte bei 382 nm von 0,16 bis 0,38 µm&supmin;¹ aufweist.

3. Mikromuster-bildende, lichtempfindliche Harz-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher das Lösungsmittel aus Cellosolven, Alkoholestern, Fettsäureestern und Ketonen ausgewählt ist.

4. Mikromuster-bildendes Verfahren, umfassend die folgenden Stufen:

(1) Schleuderbeschichtung eines Substrats mit einer lichtempfindlichen Harz-Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 3;

(2) Trocknen der lichtempfindlichen Zusammensetzung aus Stufe (1);

(3) Bestrahlung der getrockneten lichtempfindlichen Zusammensetzung aus Stufe (2) unter Verwendung von tiefem UV mit einer Wellenlänge von nicht länger als etwa 320 nm durch eine Maske;

(4) Entwicklung der belichteten lichtempfindlichen Zusammensetzung aus Stufe (3) mit einer wäßrigen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid mit einer Alkali-Aktivität von 0,05 bis 0,23 N.

5. Mikromuster-bildendes Verfahren nach Anspruch 4, in welchem die Stufe (3) der Belichtung des getrockneten lichtempfindlichen Materials unter Verwendung eines von einem KrF-Excimerlaser ausgesendeten Pulslichtes durchgeführt wird.

6. Mikromuster-bildendes Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, in welchem die wäßrige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid eine Alkali-Aktivität von 0,10 bis 0,19 N aufweist.

7. Mikromuster-bildendes Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 - 6, in welchem das tiefe UV eine Wellenlänge von etwa 250 nm aufweist.

8. Mikromuster-bildendes Verfahren nach Anspruch 7, in welchem es sich bei dem tiefen UV mit einer Wellenlänge von etwa 250 nm um ein von einem KrF-Excimerlaser ausgesendetes Pulslicht handelt.