JP2624555B2 - ポジ型レジストパターン形成方法 - Google Patents

ポジ型レジストパターン形成方法

Info

Publication number
JP2624555B2
JP2624555B2 JP2006821A JP682190A JP2624555B2 JP 2624555 B2 JP2624555 B2 JP 2624555B2 JP 2006821 A JP2006821 A JP 2006821A JP 682190 A JP682190 A JP 682190A JP 2624555 B2 JP2624555 B2 JP 2624555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
cresol
group
naphthoquinone
electron beam
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006821A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03210564A (ja
Inventor
康之 武田
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 JP2006821A priority Critical patent/JP2624555B2/ja
Publication of JPH03210564A publication Critical patent/JPH03210564A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2624555B2 publication Critical patent/JP2624555B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子線を用いて半導体デバイスを製造する
ためのポジ型レジストパターン形成方法に関するもので
ある。
従来の技術 トランジスター、IC、LSI、超LSIなどの半導体デバイ
スは、通常リソグラフィ法、すなわちシリコンウエハー
のような基板の上に積層したホトレジスト膜に所望のパ
ターニング用マスクを介して活性光線を照射し、現像及
びリンス処理を施すことによって、レジストパターンを
形成したのち、選択的に基板をエッチング及び不純物拡
散処理するという操作を数回繰り返して基板上に回路を
形成する方法によって製造されている。
ところで、半導体工業における近年の加工寸法の微細
化は著しく、半導体メモリーの集積度は16MDRAM、64MDR
AM、256MDRAM、1GDRAMと発展することが予想され、これ
に伴い、加工寸法をより微細化するために、レジスト材
料や縮小投影露光装置などの改良が多く提案されてい
る。
例えば、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド化合
物とから成る改良されたポジ型ホトレジストと縮小投影
露光装置とを組み合わせることにより、0.4〜0.5μm幅
のレジストパターンが得られるようになってきた。しか
しながら、このような組合せによってもそれより微細な
加工寸法を達成することは困難であった。
他方、近年、半導体デバイスとして、ASIC(Applicat
ion Specific I.C.:特別仕様)の需要が増加しており、
そして、このような少量しか必要としないASICを作製す
るためにマスクを用意するには手間と時間がかかり、製
品の納期短縮ができず、経済的でないため、シリコンウ
エハー上に電子線レジスト膜を形成し、マスクを用いる
ことなく電子線を走査照射して、レジストパターンを直
接描画する方法が研究されている。しかしながら、この
方法においては、プロセス上比較的容易に0.5μm以下
のレジストパターンをシリコンウエハー上に形成するこ
とができるが、電子線のスポットを0.5μm以下に絞っ
て直接描画されるため、用いられるレジスト材料には、
隣接するレジストパターン同士が接合しないように電子
線照射部と非照射部との現像液に対する溶解度差が大き
く、画像コントラストに優れるとともに高感度でなけれ
ばならないなどの厳しい特性が要求される。
従来、実用化されているポジ型電子線レジストとして
は、ポリメチルメタクリレートが知られている(特公昭
45−30225号公報)。しかしながら、このものは比較的
高い解像度を有しているものの、感度が低く、かつ微細
なパターンにおいて隣接するレジストパターン同士が接
合しやすく、断面形状に優れたレジストパターンが得ら
れにくく、結果として良好な画像コントラストが得られ
ないという欠点を有している。
発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来のポジ型電子線レジストが
有する欠点を克服し、特に高感度で、かつ画像コントラ
ストに優れたレジストパターンを形成しうる方法を提供
することを目的としてなされたものである。
課題を解決するための手段 本発明者らは、半導体デバイスを製造するためのポジ
型レジストパターンの形成方法を開発すべく鋭意研究を
重ねた結果、特定の有機カルボン酸、特定のクレゾール
ノボラック樹脂及びポリヒドロキシベンゾフェノンのナ
フトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステル
を含有するレジスト層を半導体基板上に設けることによ
り、その目的を達成しうることを見い出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、(A)一般式 (式中のR1及びR2は、それぞれ水素原子、ハロゲン原
子、水酸基、ニトロ基、アルデヒド基、アルコキシ基、
N,N−ジアルキルアミノ基又はカルボキシル基であっ
て、それらは同一であってもよいし、たがいに異なって
いてもよい) で表わされる有機カルボン酸、(B)m−クレゾール10
〜45重量%とp−クレゾール90〜55重量%との混合クレ
ゾールから得られるクレゾールノボラック樹脂及び
(C)ポリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノン−
1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステルを含有するレ
ジスト層を半導体基板上に設け、これに選択的に電子線
を照射し、次いで有機アルカリ水溶液により電子線の照
射部分を溶解除去することを特徴とするポジ型レジスト
パターン形成方法を提供するものである。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明方法で用いるレジス層中の、(A)成分として
用いられる有機カルボン酸は、前記一般式(I)で表わ
される構造を有するものであり、この中のアルコキシル
基、ジアルキルアミノ基中のアルキル基は炭素数1〜3
のものが好ましい。この有機カルボン酸の代表例として
は3,4−ジメトキシ安息香酸、p−メトキシ安息香酸、
p−ヒドロキシ安息香酸、o−ニトロ安息香酸、テレフ
タルアルデヒド酸、安息香酸、フタル酸、p−ヨード安
息香酸、N,N−ジメチルアミノ安息香酸などが挙げられ
るが、これらの中で3,4−ジメトキシ安息香酸、p−メ
トキシ安息香酸、o−ニトロ安息香酸、p−ヨード安息
香酸及びテレフタルアルデヒド酸が特に好適である。こ
れらの有機カルボン酸は1種用いてもよいし、2種以上
を組み合わせて用いてもよい。
本発明方法で用いるレジスト層中の、(B)成分とし
て用いられるクレゾールノボラック樹脂は、m−クレゾ
ール10〜45重量%とp−クレゾール90〜55重量%との混
合クレゾールから得られるもので、このようなクレゾー
ルノボラック樹脂を用いることにより、寸法精度及び寸
法安定性に優れたレジストパターンを得ることができ
る。
また、本発明方法で用いるレジスト層中の、(C)成
分として用いられるポリヒドロキシベンゾフェノンのナ
フトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステル
としては、例えば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などのポ
リヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノン−1,2−ジ
アジド−4−スルホン酸エステルを挙げることができる
が、特に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及び2,3,
4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノンの中から選ば
れた少なくとも1種のポリヒドロキシベンゾフェノンの
ナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステ
ルが好ましい。さらに、これらのエステルの平均エステ
ル化度が60%以上のものは、極めて優れた画像コントラ
ストを有するレジストパターンを形成しうるため、特に
好適である。
本発明方法において、半導体基板上にレジスト層を設
けるためには、好適な溶剤に、前記(A)成分、(B)
成分及び(C)成分を、それぞれ所要量溶解し、溶液を
用いるのが有利である。
このような溶剤の例としては、アセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン
などのケトン類、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、エチレグリコールモノアセテート、ジエチレン
グリコール又はジエチレングリコールモノアセテートの
モノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピ
ルエーテル、モノイソプロピルエーテル、モノブチルエ
ーテル、モノフェニルエーテルなどの多価アルコール類
及びその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;
酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸エチルなどのエステル類
を挙げることができる。これらは単独で用いてもよい
し、また2種以上を混合して用いてもよい。
本発明方法におけるレジスト層中の各成分の配合割合
については、(C)成分のポリヒドロキシベンゾフェノ
ンのナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エ
ステルは、(B)成分のクレゾールノボラック樹脂に対
して10〜40重量%の割合で配合することが好ましく、こ
の量が10重量%未満では所望の断面形状を有するレジス
トパターンが得られにくく、実用的でないし、40重量%
を超えると感度が著しく劣化する傾向がみられ、好まし
くない。また、(A)成分の有機カルボン酸は、該
(B)成分と(C)成分との合計量に対して、0.5〜20
重量%、好ましくは1〜15重量%の割合で配合すること
が望ましい。この配合量が0.5重量%未満では十分な効
果が発揮されないし、20重量%を超えると画像コントラ
ストが悪くなる傾向がみられ、好ましくない。
本発明方法の好適な実施態様の1例を示せば、まず例
えばシリコンウエハーのような基板上に、前記の(A)
成分、(B)成分及び(C)成分を前記溶剤に溶解した
溶液をスピンナーなどで塗布したのち、乾燥し、電子線
照射装置により電子線を走査し、所望パターンに照射す
る。次いで、これを現像液例えば2〜5重量%のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシドやコリンなどの有機ア
ルカリ水溶液により、現像処理することにより電子線の
照射によって可溶化した部分が選択的に溶解除去され
た、画像コントラストの優れたレジストパターンを形成
することができる。
発明の効果 本発明方法によれば、電子線に対して高感度のレジス
トを設けることができ、特にγ値が高く、画像コントラ
ストに優れた矩形の良好なプロファイル形状のポジ型レ
ジストパターンを形成しうる。
したがって、本発明方法は、特に超LSIなどの製造に
用いて好適である。
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。
実施例1 m−クレゾールとp−クレゾールとを重量比40:60の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合して得たクレゾールノボラック
樹脂100重量部と2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン
のナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エス
テル(平均エステル化度75%)17重量部とをエチレング
リコールモノエチルエーテルアセテート350重量部に溶
解して得た溶液に、3,4−ジメトキシ安息香酸10重量部
を添加したものを0.2μmのメンブランフィルターを用
いてろ過することでポジ型電子線レジストを調製した。
次いでこのポジ型電子線レジストをヘキサメチルジシラ
ザン処理を施した4インチシリコンウエハー上にスピン
ナーにより0.5μm厚に塗布したのち、ホットプレート
上で80℃、90秒間プレベークし、日立製作所製HHS−2R
を用いて20kVの加速電圧で電子線を選択的に照射したの
ち、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液を用いて23℃、30秒間浸せき現像処理することで
電子線の照射部分を溶解除去してレジストパターンを得
た。
その結果シリコンウエハー面からほぼ垂直に切り立っ
た図(a)に示されるような良好な断面形状を有する0.
5μmのレジストパターンが得られた。また電子線の照
射量(横軸)とレジストの残膜率(縦軸)との関係を示
す感度曲線において、残膜率50%と0%のそれぞれのポ
イントを結ぶ直線と横軸との交差角のtanθから算出し
たγ値(数値が高いほど画像コントラストが優れる)は
19.74であった。また、残膜率90%における感度は15μC
/cm2であった。
実施例2〜9、比較例1〜3 別表に示すクレゾールノボラック樹脂とポリヒドロキ
シベンゾフェノンのナフトキノン−1,2−ジアジド−4
−スルホン酸エステルと有機カルボン酸(比較例では用
いず)を使用した以外は、実施例1と同様の操作によ
り、レジストパターンを形成し、実施例1と同様な方法
で算出したγ値、断面形状、感度を求めた。その結果を
該表に示す。
なお、表中のポリヒドロキシベンゾフェノンのナフト
キノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステルの記
号は次を意味する。
A:2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノ
ン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステル(平均エ
ステル化度75%) B:2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノンのナ
フトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステル
(平均エステル化度75%)
【図面の簡単な説明】
第1図(a)及び(b)は、それぞれ電子線照射、現像
処理により得られたレジストパターンにおける断面形状
の異なった例を示す図である。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)一般式 (式中のR1及びR2は、それぞれ水素原子、ハロゲン原
    子、水酸基、ニトロ基、アルデヒド基、アルコキシ基、
    N,N−ジアルキルアミノ基又はカルボキシル基であっ
    て、それらは同一であってもよいし、たがいに異なって
    いてもよい) で表わされる有機カルボン酸、(B)m−クレゾール10
    〜45重量%とp−クレゾール90〜55重量%との混合クレ
    ゾールから得られるクレゾールノボラック樹脂及び
    (C)ポリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノン−
    1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステルを含有するレ
    ジスト層を半導体基板上に設け、これに選択的に電子線
    を照射し、次いで有機アルカリ水溶液により電子線の照
    射部分を溶解除去することを特徴とする半導体デバイス
    用ポジ型レジストパターン形成方法。
  2. 【請求項2】(A)成分が、3,4−ジメトキシ安息香
    酸、p−メトキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、
    o−ニトロ安息香酸、p−ヨード安息香酸及びテレフタ
    ルアルデヒド酸の中から選ばれた少なくとも1種である
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】(C)成分が、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
    フェノン及び2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェ
    ノンの中から選ばれた少なくとも1種のナフトキノン−
    1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステルである請求項
    1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】(C)成分が平均エステル化度60%以上の
    ポリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノン−1,2−
    ジアジド−4−スルホン酸エステルである請求項1、2
    又は3記載の方法。
JP2006821A 1990-01-16 1990-01-16 ポジ型レジストパターン形成方法 Expired - Fee Related JP2624555B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006821A JP2624555B2 (ja) 1990-01-16 1990-01-16 ポジ型レジストパターン形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006821A JP2624555B2 (ja) 1990-01-16 1990-01-16 ポジ型レジストパターン形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03210564A JPH03210564A (ja) 1991-09-13
JP2624555B2 true JP2624555B2 (ja) 1997-06-25

Family

ID=11648880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006821A Expired - Fee Related JP2624555B2 (ja) 1990-01-16 1990-01-16 ポジ型レジストパターン形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2624555B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6073626B2 (ja) * 2012-09-28 2017-02-01 旭化成株式会社 感光性樹脂組成物
KR102302049B1 (ko) * 2018-09-03 2021-09-13 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 전자 소자

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6088942A (ja) * 1983-10-21 1985-05-18 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性組成物
US4550069A (en) * 1984-06-11 1985-10-29 American Hoechst Corporation Positive photoresist compositions with o-quinone diazide, novolak, and propylene glycol alkyl ether acetate
JPH063543B2 (ja) * 1985-05-24 1994-01-12 日本合成ゴム株式会社 集積回路製造用感紫外線ポシ型レジスト
JPS63276047A (ja) * 1987-05-07 1988-11-14 Konica Corp 感光性組成物及び感光性平版印刷版
JP2806474B2 (ja) * 1987-07-28 1998-09-30 三菱化学株式会社 感光性組成物
JPS6435437A (en) * 1987-07-30 1989-02-06 Mitsubishi Chem Ind Photosensitive composition
JP2947519B2 (ja) * 1988-10-03 1999-09-13 コニカ株式会社 感光性平版印刷版

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03210564A (ja) 1991-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0186184B1 (en) Positive resist developer and method of developing positive resist
JP2505033B2 (ja) 電子線レジスト組成物及びそれを用いた微細パタ―ンの形成方法
JP3895776B2 (ja) 金属イオン濃度が低い4,4’−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール及びそれから得られるフォトレジスト組成物
JP3434340B2 (ja) 高感度ポジ型ホトレジスト組成物
JPH05181279A (ja) パターン形成用レジストおよびパターン形成方法
JPH0654390B2 (ja) 高耐熱性ポジ型ホトレジスト組成物
JPH0650396B2 (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JP2583600B2 (ja) ネガ型電子線レジスト組成物
JP2624555B2 (ja) ポジ型レジストパターン形成方法
JP3028939B2 (ja) 微細パターンおよびその形成方法
JP2527811B2 (ja) ポジ型レジスト用現像液
JPH02248953A (ja) 感光性組成物
JPH07134412A (ja) ネガ型放射線感応性レジスト組成物
JP4053402B2 (ja) Lcd製造用ポジ型ホトレジスト組成物およびレジストパターンの形成方法
JP3125894B2 (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JPH0656487B2 (ja) ポジ型ホトレジスト用組成物
JPH03158855A (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JP2538118B2 (ja) ネガ型放射線感応性レジスト組成物
JPH1195424A (ja) 感光性組成物およびそれを用いたパターン形成方法
JP2538115B2 (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JP3517144B2 (ja) 感光性組成物
JP3319826B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP2542800B2 (ja) 半導体デバイス用レジストパタ―ンの製造方法
JP2813034B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP2566045B2 (ja) 新規ポジ型感光性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees