JP2709508B2 - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JP2709508B2
JP2709508B2 JP1108403A JP10840389A JP2709508B2 JP 2709508 B2 JP2709508 B2 JP 2709508B2 JP 1108403 A JP1108403 A JP 1108403A JP 10840389 A JP10840389 A JP 10840389A JP 2709508 B2 JP2709508 B2 JP 2709508B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポジ型レジスト組成物に関し、さらに詳し
くは、半導体素子、磁気バブルメモリー素子、集積回路
などの製造に必要な微細加工用ポジ型レジスト組成物に
関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a positive resist composition, and more particularly, to a positive resist composition for fine processing required for manufacturing semiconductor devices, magnetic bubble memory devices, integrated circuits and the like. The present invention relates to a resist composition.

(従来の技術) 半導体を製造する場合、シリコンウエハ表面にレジス
トを塗布して感光膜を作り、光を照射して潜像を形成
し、次いでそれを現像してネガまたはポジの画像を形成
するリソグラフィー技術によって、半導体素子の形成が
行われている。
(Prior Art) When manufacturing a semiconductor, a resist is applied to the surface of a silicon wafer to form a photosensitive film, which is irradiated with light to form a latent image, and then developed to form a negative or positive image. 2. Description of the Related Art A semiconductor element is formed by a lithography technique.

従来、半導体素子を形成するためのレジスト組成物と
しては、環化ポリイソプレンとビスアジド化合物からな
るネガ型レジストが知られている。しかしながら、この
ネネガ型レジストは有機溶剤で現像するので、膨潤が大
きく解像性に限界があるため、高集積度の半導体の製造
に対応できない欠点を有する。一方、このネガ型レジス
ト組成物に対して、ポジ型レジスト組成物は、解像性に
優れているために半導体の高集積化に十分対応できると
考えられている。
Conventionally, as a resist composition for forming a semiconductor element, a negative resist comprising a cyclized polyisoprene and a bisazide compound has been known. However, since this negative resist is developed with an organic solvent, it has a drawback that it cannot cope with the manufacture of a highly integrated semiconductor because the swelling is large and the resolution is limited. On the other hand, it is considered that the positive resist composition is superior in resolution to the negative resist composition, and therefore can sufficiently cope with high integration of semiconductors.

現在、この分野で一般的に用いられているポジ型レジ
スト組成物は、ノボラック樹脂とキノンジアジド化合物
からなるものである。
Currently, a positive resist composition generally used in this field comprises a novolak resin and a quinonediazide compound.

しかしながら、従来のポジ型レジスト組成物は、感
度、解像度、残膜率、耐熱性、保存安定性などの諸特性
は必ずしも満足な結果は得られておらず、性能の向上が
強く望まれている。
However, conventional positive resist compositions have not always achieved satisfactory results in various properties such as sensitivity, resolution, residual film ratio, heat resistance, and storage stability, and there is a strong demand for improved performance. .

(発明が解決しようとする目的) 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、感
度、解像度、残膜率、耐熱性、保存安定性などの諸特性
の優れた、特に1μm以下の微細加工に適したポジ型レ
ジスト組成物を提供することにある。
(Objects to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide excellent properties such as sensitivity, resolution, residual film ratio, heat resistance, and storage stability, especially 1 μm or less. An object of the present invention is to provide a positive resist composition suitable for fine processing.

(課題を解決するための手段) 本発明のこの目的は、アルカリ可溶性フェノール樹脂
と感光剤を含有するポジ型レジスト組成物において、該
感光剤として下記一般式(I)で示される化合物のキノ
ンジアジドスルホン酸エステルを含有することを特徴と
するポジ型レジスト組成物によって達成される。
(Means for Solving the Problems) An object of the present invention is to provide a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin and a photosensitive agent, wherein the photosensitive agent is a quinonediazide sulfone of a compound represented by the following general formula (I). This is achieved by a positive resist composition comprising an acid ester.

R1〜R6;H、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケニル
基又は水酸基 R7,R8;H、ハロゲン又はC1〜C4のアルキル基 R9,R14;C1〜C6のアルキル基 本発明において用いられるアルカリ可溶性フェノール
樹脂としては、例えばフェノール類とアルデヒド類との
縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反応
生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニルフ
ェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添加
反応生成物などが挙げられる。
R 1 ~R 6; H, halogen, alkyl of C 1 -C 4, an alkenyl group, or a hydroxyl group R 7, R 8; H, alkyl halogen or C 1 ~C 4 R 9, R 14; C 1 ~ Examples of the alkali-soluble phenolic resin used in the alkyl group present invention C 6, for example, condensation products of phenols and aldehydes, condensation reaction products of a phenol and a ketone, vinylphenol polymers, isopropenyl Examples include phenolic polymers and hydrogenation products of these phenolic resins.

ここで用いるフ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、
プロピルフェノール、ブチルフェノール、フェニルフェ
ノールなどの一価のフェノール類;レゾルシノール、ピ
ロカテコール、ハイドロキノン、ビスフェノールA、ピ
ロガロールなどの多価のフェノール類などが挙げられ
る。
Specific examples of phenols used here include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol,
Monohydric phenols such as propylphenol, butylphenol, and phenylphenol; polyhydric phenols such as resorcinol, pyrocatechol, hydroquinone, bisphenol A, and pyrogallol.

ここで用いるアルデヒド類の具体例としては、ホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、テ
レフタルアルデヒドなどが挙げられる。
Specific examples of the aldehyde used here include formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, terephthalaldehyde and the like.

ここで用いるケトン類の具体例としては、アセトン、
メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニルケト
ンなどが挙げられる。
Specific examples of ketones used here include acetone,
Examples thereof include methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and diphenyl ketone.

これらの縮合反応は常法に従って行うことができる。 These condensation reactions can be performed according to a conventional method.

また、ビニルフェノール系重合体は、ビニルフェノー
ルの単独重合体及びビニルフェノールと共重合可能な成
分との共重合体から選択される。共重合可能な成分の具
体例としては、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導
体、スチレン誘導体、無水マレイン酸、マレイン酸イミ
ド誘導体、酢酸ビニル、アクリロニトリルなどが挙げら
れる。
Further, the vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of a component copolymerizable with vinylphenol. Specific examples of the copolymerizable component include acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, styrene derivatives, maleic anhydride, maleic imide derivatives, vinyl acetate, and acrylonitrile.

また、イソプロペニルフェノール系重合体は、イソプ
ロペニルフェノールの単独重合体及びイソプロペニルフ
ェノールと共重合可能な成分との共重合体から選択され
る。共重合可能な成分の具体例としては、アクリル酸誘
導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体、無水マレ
イン酸、マレイン酸イミド誘導体、酢酸ビニル、アクリ
ロニトリルなどが挙げられる。
Further, the isopropenylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of isopropenylphenol and a copolymer with a component copolymerizable with isopropenylphenol. Specific examples of the copolymerizable component include acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, styrene derivatives, maleic anhydride, maleic imide derivatives, vinyl acetate, and acrylonitrile.

これらのフェノール樹脂の水素添加反応は任意の公知
の方法によって実施することが可能であって、フェノー
ル樹脂を有機溶剤に溶解し、均一系または不均一系の水
素添加触媒の存在下、水素を導入することによって達成
できる。
The hydrogenation reaction of these phenolic resins can be carried out by any known method, and the phenolic resin is dissolved in an organic solvent, and hydrogen is introduced in the presence of a homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalyst. Can be achieved by doing

これらのアルカリ可溶性フェノール樹脂は単独でも用
いられるが、2種類以上を混合して用いても良い。
These alkali-soluble phenol resins may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、現
像性、保存安定性、耐熱性などを改善するために、例え
ば、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸または無水マ
レイン酸との共重合体、アルケンと無水マレイン酸との
共重合体、ビニルアルコール重合体、ビニルピロリドン
重合体、ロジン、シェラックなどを添加することができ
る。添加量は、上記アルカリ可溶性フェノール樹脂100
重量部に対して0〜50重量部、好ましくは5〜20重量部
である。
The positive resist composition of the present invention, if necessary, in order to improve developability, storage stability, heat resistance, etc., for example, a copolymer of styrene and acrylic acid, methacrylic acid or maleic anhydride, A copolymer of an alkene and maleic anhydride, a vinyl alcohol polymer, a vinyl pyrrolidone polymer, rosin, shellac and the like can be added. The amount added is 100% of the alkali-soluble phenol resin.
The amount is 0 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight based on parts by weight.

本発明において用いられる感光剤は、前記一般式
(I)で示される化合物のキノンジアジドスルホン酸エ
ステルであれば、特に限定されるものではない。その具
体例として、エステル部が1,2−ベンゾキノンジアジド
−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジアジ
ド−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル、2,1−ナフトキノンジ
アジド−4−スルホン酸エステル、2,1−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸エステル、その他キノンジア
ジド誘導体のスルホン酸エステルなどである化合物が挙
げられる。
The photosensitive agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is a quinonediazidesulfonic acid ester of the compound represented by the general formula (I). As specific examples, the ester moiety is 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,1 -Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,1-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, and other sulfonic acid esters of quinonediazide derivatives.

一般式(I)で示される化合物の具体例としては、以
下のものが挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include the following.

本発明における感光剤は、一般式(I)で示される化
合物とキノンジアジドスルホン酸化合物のエステル化反
応によって合成することが可能であって、永松元太郎、
乾英夫著「感光性高分子」(1980)講談社(東京)など
に記載されている常法に従って、合成することができ
る。
The photosensitizer in the present invention can be synthesized by an esterification reaction between the compound represented by the general formula (I) and a quinonediazidesulfonic acid compound.
It can be synthesized according to a conventional method described in Hideo Inui, “Photosensitive Polymers” (1980) Kodansha (Tokyo) and the like.

本発明における感光剤は単独でも用いられるが、2種
以上を混合して用いても良い。感光剤の配合量は、上記
樹脂100重量部に対して1〜100重量部であり、好ましく
は3〜40重量部である。1重量部未満では、パターンの
形成が不可能となり、100重量部を越えると、現像残り
が発生しやすくなる。
The photosensitive agent in the present invention may be used alone or in combination of two or more. The amount of the photosensitive agent is 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin. If the amount is less than 1 part by weight, pattern formation becomes impossible, and if it exceeds 100 parts by weight, development residue tends to occur.

本発明のポジ型レジスト組成物は、溶剤に溶解して用
いるが、溶剤としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサ
ノールなどのケトン類、n−プロピルアルコール、iso
−プロピルアルコール、n−ブチルアルコールなどのア
ルコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、エ
チレングリコールジエチルエーテル、ジオキサンなどの
エーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテルなどのアルコー
ルエーテル類、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エ
チル、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチ
ルなどのエステル類、セロソルブアセテート、メチルセ
ロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プ
ロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテ
ートなどのセロソルブエステル類、プロピレングリコー
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノブチルエーテルなどのプロピレング
リコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチ
ルエーテルなどのジエチレングリコール類、トリクロロ
エチレンなどのハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素類、ジメチルアセトアミド、
ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミドなどの
極性溶媒などが挙げられる。これらは、単独でも2種類
以上を混合して用いてもよい。
The positive resist composition of the present invention is used by dissolving in a solvent. Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, cyclopentanone, ketones such as cyclohexanol, n-propyl alcohol, and iso.
-Propyl alcohol, alcohols such as n-butyl alcohol, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethers such as dioxane, ethylene glycol monomethyl ether,
Alcohol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, propyl formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl lactate, esters such as ethyl lactate, cellosolve acetate, Cellosolve esters such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate; propylene glycols such as propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monobutyl ether , Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Over monoethyl ether, diethylene glycol such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, halogenated hydrocarbons such as trichlorethylene, toluene, aromatic hydrocarbons such as xylene, dimethylacetamide,
And polar solvents such as dimethylformamide and N-methylacetamide. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型レジスト組成物には、必要に応じて界
面活性剤、保存安定剤、増感剤、ストリエーション防止
剤、可塑剤などの相溶性のある添加剤を含有させること
ができる。
The positive resist composition of the present invention may contain, if necessary, compatible additives such as a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, and a plasticizer.

本発明のポジ型レジスト組成物の現像液としては、ア
ルカリの水溶液を用いるが、具体的には、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア
などの無機アルカリ類、エチルアミン、プロピルアミン
などの第一アミン類、ジエチルアミン、ジプロピルアミ
ンなどの第二アミン類、トリメチルアミン、トリエチル
アミンなどの第三アミン類、ジエチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンなどのアルコールアミン類、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチル
アンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシメチ
ルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメ
チルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシ
エチルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニ
ウム塩などが挙げられる。
As the developer of the positive resist composition of the present invention, an aqueous alkali solution is used. Specifically, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, inorganic alkalis such as ammonia, ethylamine, propylamine and the like Primary amines, diethylamine, secondary amines such as dipropylamine, trimethylamine, tertiary amines such as triethylamine, diethylethanolamine, alcoholamines such as triethanolamine,
And quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylhydroxymethylammonium hydroxide, triethylhydroxymethylammonium hydroxide, and trimethylhydroxyethylammonium hydroxide.

更に、必要に応じて上記アルカリ水溶液にメタノー
ル、エタノール、プロパノール、エチレングリコールな
どの水溶性有機溶媒、界面活性剤、保存安定剤、樹脂の
溶解抑制剤などを適量添加することができる。
Further, if necessary, a suitable amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol, a surfactant, a storage stabilizer, a resin dissolution inhibitor, and the like can be added to the aqueous alkali solution.

(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例中の部及び%は特に断りのない限り重
量基準である。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The parts and percentages in the examples are on a weight basis unless otherwise specified.

実施例1 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で6:4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えたノボラック樹脂100
部、化合物(9)の−OH基80%以上が1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸のエステルであるキノンジ
アジド化合物30部をエチルセロソルブアセテート320部
に溶解して0.1μmのテフロンフィルターで過しレジ
スト溶液を調製した。
Example 1 m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio of 6: 4, to which formalin was added, and a novolak resin 100 obtained by condensation using an oxalic acid catalyst in a conventional manner.
30 parts of a quinonediazide compound in which 80% or more of the -OH groups of the compound (9) is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid was dissolved in 320 parts of ethyl cellosolve acetate, and the solution was filtered through a 0.1 μm Teflon filter. Then, a resist solution was prepared.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッパ
ーNSR−1505G6E(ニコン社製、NA=0.54)とテスト用レ
チクルを用いて露光を行った。次に2.38%テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パド
ル法により現像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.17 μm.
Was formed. The wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E (manufactured by Nikon Corporation, NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200(テンコー社製)で測定すると1.15μmであっ
た。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.15 μm when measured with a film thickness meter Alpha Step 200 (manufactured by Tenko).

さらに、このパターンの形成されたウエハーをドライ
エッチング装置DEM−451T(日電アネルバ社製)を用い
てパワー300W、圧力0.03Torr、ガスCF4/H=3/1、周波数
13.56MHzでエッチングしたところ、パターンのなかった
ところのみエッチングされていることが観察された。
Further, the wafer on which this pattern was formed was subjected to dry etching equipment DEM-451T (manufactured by Nidec Anelva), power 300 W, pressure 0.03 Torr, gas CF 4 / H = 3/1, frequency
When etching was performed at 13.56 MHz, it was observed that etching was performed only where there was no pattern.

実施例2 実施例1のレジスト溶液をシリコンウエハー上にコー
ターで塗布した後、80℃で90秒間ベークし、厚さ1.2μ
mのレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッ
パーNSR−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行
った。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEB(POST EXP
OSURE BAKING)した後、2.38%テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法により
現像してポジ型パターンをえた。
Example 2 The resist solution of Example 1 was applied on a silicon wafer by a coater, and baked at 80 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.2 μm.
m of the resist film was formed. This wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E and a test reticle. Next, this wafer is subjected to PEB (POST EXP
(OSURE BAKING), and developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.40μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で観察すると1.20μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.40 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.20 μm when observed with a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例3 m−クレゾールとp−クレゾールと3,5−キシレノー
ルとをモル比で50:20:30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えたノ
ボラック樹脂100部、化合物(9)の−OH基85%以上が
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸のエステ
ルであるキノンジアジド化合物33部を乳酸エチル300部
に溶解して0.1μmのテフロンフィルターで過しレジ
スト溶液を調製した。
Example 3 m-cresol, p-cresol, and 3,5-xylenol were mixed at a molar ratio of 50:20:30, to which formalin was added, and novolak obtained by condensation using an oxalic acid catalyst by a conventional method. 100 parts of resin, 85% or more of -OH group of compound (9)
A resist solution was prepared by dissolving 33 parts of a quinonediazide compound, which is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid, in 300 parts of ethyl lactate and passing through a 0.1 μm Teflon filter.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッパ
ーNSR−1505G6E(NA=0.54)とテスト用レチクルを用い
て露光を行った。次に2.38%テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.17 μm.
Was formed. The wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E (NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると1.16μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.16 μm as measured by a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例4 ビニルフェノールとスチレンの共重合体(モル比6:
4)100部、化合物(9)の−OH基80%以上が1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルホン酸エステルであるキノ
ンジアジド化合物28部をエチルセロソルブアセテート32
0部に溶解して0.1μmのテフロンフィルターで過しレ
ジスト溶液を調製した。
Example 4 Copolymer of vinylphenol and styrene (molar ratio 6:
4) 100 parts, 28 parts of a quinonediazide compound in which 80% or more of the -OH group of the compound (9) is 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, was treated with ethyl cellosolve acetate 32.
It was dissolved in 0 parts and passed through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッパ
ーNSR−1505G6E(NA=0.54)とテスト用レチクルを用い
て露光を行った。次に2.38%テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.17 μm.
Was formed. The wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E (NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると1.10μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.10 μm when measured with a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例5 イソプロペニルフェノールとスチレンの共重合体(モ
ル比7:3)100部、化合物(9)の−OH基80%以上が1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルであ
るキノンジアジド化合物28部をエチルセロソルブアセテ
ート310部に溶解して0.1μmのテフロンフィルターで
過しレジスト溶液を調製した。
Example 5 100 parts of a copolymer of isopropenylphenol and styrene (mole ratio: 7: 3), and 80% or more of the -OH group of the compound (9) was 1,2.
28 parts of a quinonediazide compound, which is a naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, was dissolved in 310 parts of ethyl cellosolve acetate and passed through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッパ
ーNSR−1505G6E(NA=0.54)とテスト用レチクルを用い
て露光を行った。次に2.38%テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.17 μm.
Was formed. The wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E (NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像した。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステップ20
0で測定すると1.10μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a 0.45 μm line & space was resolved. Measure the film thickness of the pattern
It was 1.10 μm when measured at 0.

実施例6 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で4:6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えたノボラック樹脂100
部、化合物(9)の−OH基85%以上が1,2−ナフトキノ
ンジアジド−4−スルホン酸のエステルであるキノンジ
アジド化合物30部をジグライム300部に溶解して0.1μm
のテフロンフィルターで過しレジスト溶液を調製し
た。
Example 6 Novolak resin 100 obtained by mixing m-cresol and p-cresol at a molar ratio of 4: 6, adding formalin thereto, and condensing by an ordinary method using an oxalic acid catalyst.
Parts, a quinonediazide compound in which 85% or more of the -OH groups of the compound (9) are esters of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid are dissolved in 300 parts of diglyme, and 0.1 μm
Was passed through a Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.20μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをi線ステッパ
ーALS WAFERSTEP2142i(GCA社製 NA=0.54)とテスト
用レチクルを用いて露光を行った。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.20 μm.
Was formed. This wafer was exposed using an i-line stepper ALS WAFERSTEP2142i (NA = 0.54, manufactured by GCA) and a test reticle.

次に2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液で23℃、1分間、パドル法により現像してポジ型パ
ターンをえた。
Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると1.15μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.15 μm as measured by a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例7 ビニルフェノールとスチレンの共重合体(モル比6:
4)100部、化合物(9)の−OH基60%以上が1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルホン酸エステルであるキノ
ンジアジド化合物30部をジグライム300部に溶解して0.1
μmのテフロンフィルターで過しレジスト溶液を調製
した。
Example 7 Copolymer of vinylphenol and styrene (molar ratio: 6:
4) Dissolve 100 parts, 30 parts of a quinonediazide compound in which 60% or more of the -OH groups of the compound (9) are 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester in 300 parts of diglyme and 0.1
The solution was passed through a μm Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.20μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをi線ステッパ
ーALS WAFERSTEP2142i(NA=0.54)とテスト用レチクル
を用いて露光を行った。次に2.38%テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法に
より現像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.20 μm.
Was formed. The wafer was exposed using an i-line stepper ALS WAFERSTEP2142i (NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると1.15μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.15 μm as measured by a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例8 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で6:4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えたノボラック樹脂100
部、化合物(12)の−OH基70%以上が1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸のエステルであるキノンジ
アジド化合物28部を乳酸エチルセロソルブアセテート32
0部に溶解して0.1μmのテフロンフィルターで過しレ
ジスト溶液を調製した。
Example 8 m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio of 6: 4, to which formalin was added, and a novolak resin 100 obtained by condensation using an oxalic acid catalyst in a conventional manner.
28 parts of a quinonediazide compound in which 70% or more of the -OH groups of the compound (12) is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid was added to ethyl cellosolve acetate 32.
It was dissolved in 0 parts and passed through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッパ
ーNSR−1505G6E(NA=0.54)とテスト用レチクルを用い
て露光を行った。次に2.38%テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.17 μm.
Was formed. The wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E (NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると1.15μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.15 μm as measured by a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例9 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で4:6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えたノボラック樹脂100
部、化合物(14)の−OH基60%以上が1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸のエステルであるキノンジ
アジド化合物20部を乳酸エチル300部に溶解して0.1μm
のテフロンフィルターで過しレジスト溶液を調製し
た。
Example 9 m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio of 4: 6, to which formalin was added, and a novolak resin 100 obtained by condensation using an oxalic acid catalyst in a conventional manner.
And 20 parts of a quinonediazide compound in which 60% or more of the -OH groups of the compound (14) are esters of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid are dissolved in 300 parts of ethyl lactate to give 0.1 μm.
Was passed through a Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをg線ステッパ
ーNSR−1505G6E(NA=0.54)とテスト用レチクルを用い
て露光を行った。次に2.38%テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.17 μm.
Was formed. The wafer was exposed using a g-line stepper NSR-1505G6E (NA = 0.54) and a test reticle. Next, it was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると1.15μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 1.15 μm as measured by a film thickness meter Alpha Step 200.

実施例10 ビニルフェノール重合体の水素添加反応生成物(水素
添加率35%)100部、化合物(9)の−OH基85%以上が
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル
であるキノンジアジド化合物30部をジグライム300部に
溶解して0.1μmのテフロンフィルターで過しレジス
ト溶液を調製した。
Example 10 100 parts of a hydrogenation reaction product of a vinylphenol polymer (hydrogenation ratio: 35%), and 85% or more of -OH groups of compound (9)
30 parts of a quinonediazide compound, which is 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, was dissolved in 300 parts of diglyme and passed through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.00μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーをクリプトン/
フッ素を封入したエキシマレーザー装置C2926(浜松ホ
トニクス社製)とテスト用マスクを用いて露光を行っ
た。次にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液
で23℃、1分間、パドル法により現像してポジ型パター
ンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.00 μm.
Was formed. Krypton /
Exposure was performed using an excimer laser device C2926 (manufactured by Hamamatsu Photonics) containing fluorine and a test mask. Next, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.45μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると0.95μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.45 μm was resolved. When the film thickness of the pattern was measured by a film thickness meter Alpha Step 200, it was 0.95 μm.

実施例11 ビニルフェノール重合体の水素添加反応生成物(水素
添加率30%)100部、化合物(9)の−OH基90%以上が
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル
であるキノンジアジド化合物28部をジグライム300部に
溶解して0.1μmのテフロンフィルターで過しレジス
ト溶液を調製した。
Example 11 100 parts of a hydrogenation reaction product (hydrogenation rate: 30%) of a vinylphenol polymer, and 90% or more of -OH groups of compound (9)
28 parts of a quinonediazide compound, which is 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, was dissolved in 300 parts of diglyme and passed through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a resist solution.

上記レジスト溶液をシリコーンウエハー上にコーター
で塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.00μm
のレジスト膜を形成した。このウエハーを紫外線照射装
置PLA−521FA(キャノン社製)テスト用マスクを用いて
露光を行った。次にテトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液で23℃、1分間、パドル法により現像してポ
ジ型パターンをえた。
After applying the above resist solution on a silicone wafer with a coater, it was baked at 100 ° C. for 90 seconds to a thickness of 1.00 μm.
Was formed. This wafer was exposed using an ultraviolet irradiation apparatus PLA-521FA (manufactured by Canon Inc.) test mask. Next, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern.

パターンの形成されたウエハーを取り出して電子顕微
鏡で観察したところ、0.40μmのライン&スペースが解
像していた。パターンの膜厚を、膜厚計アルファステッ
プ200で測定すると0.92μmであった。
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a line and space of 0.40 μm was resolved. The film thickness of the pattern was 0.92 μm when measured with a film thickness meter Alpha Step 200.

(発明の効果) 本発明のレジスト組成物は、感度、解像度、残膜率、
耐熱性、保存安定性などの諸特性が優れているので、特
に1μm以下の微細加工に適している。
(Effect of the Invention) The resist composition of the present invention has sensitivity, resolution, residual film ratio,
Since it has excellent properties such as heat resistance and storage stability, it is particularly suitable for fine processing of 1 μm or less.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−63526(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-57-63526 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルカリ可溶性フェノール樹脂と感光剤を
含有するポジ型レジスト組成物において、該感光剤とし
て、下記一般式(I)で示される化合物のキノンジアジ
ドスルホン酸エステルを含有することを特徴とするポジ
型レジスト組成物。 R1〜R6;H、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケニル
基または水酸基 R7、R8;H、ハロゲン又はC1〜C4のアルキル基 R9〜R14;C1〜C6のアルキル基
1. A positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin and a photosensitizer, characterized in that the photosensitizer contains a quinonediazidesulfonic acid ester of a compound represented by the following general formula (I). Positive resist composition. R 1 ~R 6; H, halogen, alkyl of C 1 -C 4, an alkenyl group or a hydroxyl group R 7, R 8; H, alkyl group R 9 halogen or C 1 ~C 4 ~R 14; C 1 ~ C 6 alkyl group
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