JP3135585B2 - 2,4―ジニトロ―1―ナフトールを含有するポジ型フォトレジスト組成物 - Google Patents

2,4―ジニトロ―1―ナフトールを含有するポジ型フォトレジスト組成物

Info

Publication number
JP3135585B2
JP3135585B2 JP10508114A JP50811498A JP3135585B2 JP 3135585 B2 JP3135585 B2 JP 3135585B2 JP 10508114 A JP10508114 A JP 10508114A JP 50811498 A JP50811498 A JP 50811498A JP 3135585 B2 JP3135585 B2 JP 3135585B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist composition
photoresist
substrate
composition
weight
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
JP10508114A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000505913A (ja
Inventor
ルー・ピン―ハン
コキンダ・エレイン・ジイー
ディキシット・サニット・エス
ダメル・ラルフ・アール
Original Assignee
クラリアント・インターナショナル・リミテッド
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 クラリアント・インターナショナル・リミテッド filed Critical クラリアント・インターナショナル・リミテッド
Publication of JP2000505913A publication Critical patent/JP2000505913A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3135585B2 publication Critical patent/JP3135585B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • 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
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • 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
    • G03F7/0226Quinonediazides characterised by the non-macromolecular additives

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 フォトレジスト組成物は、例えばコンピューターチッ
プおよび集積回路の製造における小型化された電子部品
を製造するためのマイクロリソグラフィー工程に使用さ
れる。一般に、これらの工程では、フォトレジスト組成
物の膜の薄いコーティングが、最初に基体材料、例えば
集積回路を製造するために使用されるシリコンウエハー
に塗布される。次いで、このコーティングされた基体
は、フォトレジスト組成物中の全ての溶媒を蒸発させ、
そして基体上にコーティングを固着させるためにベーク
される。次に、このベークされた基体のコーティングさ
れた表面は、放射線で画像形成露光される。
放射線露光は、コーティングされた表面の露光領域の
化学的変化の原因となる。可視光、紫外(UV)光、電子
線およびX−線照射エネルギーが、マイクロリソグラフ
ィー工程に今日通常使用される放射線の種類である。こ
の画像形成露光の後に、コーティングされた基体は、基
体のコーティングされた表面の放射線露光された領域ま
たは放射線露光されていない領域のいずれかを溶解しそ
して取り除くために、現像剤溶液で処理される。
現在、二種類のフォトレジスト組成物があり、それは
ネガ型とポジ型である。ネガ型フォトレジスト組成物が
放射線に画像形成露光されると、放射線に露光されたレ
ジスト組成物の領域は現像剤溶液に対して溶解性が低く
なり(例えば架橋反応が起こる)、一方でフォトレジス
トコーティングの非露光領域はそのような溶液に対して
比較的溶解性を保持する。従って、露光されたネガ型レ
ジストを現像剤で処理することにより、フォトレジスト
コーティングの非露光領域が取り除かれ、そしてコーテ
ィングにネガ型画像が生じる。これによって、フォトレ
ジスト組成物が付着していた、下にある基体表面の所望
の部分が裸出する。
他方で、ポリ型フォトレジスト組成物が放射線に画像
形成露光されると、放射線に露光されたフォトレジスト
組成物の領域は、現像剤溶液に対して溶解性が高くなり
(例えば再転移反応が起こる)、一方で露光されていな
い領域は現像剤溶液に対して比較的不溶性を保持する。
従って、露光されたポジ型フォトレジストを現像剤で処
理することにより、コーティングの露光された領域が取
り除かれ、そしてフォトレジストコーティングにポジ型
画像が生じる。ここでも、下にある基体表面の所望の領
域が裸出する。
この現像操作の後に、その時点では部分的に保護され
ていない基体は、基体−エッチング溶液またはプラズマ
ガス等で処理することができる。このエッチング溶液ま
たはプラズマガスは、現像の際にフォトレジストコーテ
ィングが取り除かれた基体の部分をエッチングする。フ
ォトレジストコーティングが依然として残る基体の領域
は保護され、そしてエッチングされたパターンが基体材
料に生じ、これは放射線の画像形成露光に使用されたフ
ォトマスクに対応する。後に、フォトレジストコーティ
ングの残存する領域はストリッピング操作の際に取り除
くことができ、クリーンなエッチングされた基体表面が
残る。いくつかの場合においては、現像段階の後かつエ
ッチング段階の前に、下にある基体への接着性およびエ
ッチング溶液に対する耐性を増加させるために、残存す
るフォトレジスト層を熱処理することが望ましい。
ポジ型フォトレジスト組成物は、現在ネガ型レジスト
よりも支持されている。というのも、前者は一般に良好
な解像能力およびパターン転写特性を有しているからで
ある。フォトレジスト解像度は、レジスト組成物が露光
および現像の後に高度の画像エッジアキュイティー(ed
ge acuity)でフォトマスクから基体へ転写することの
できる最も小さなフィーチャーとして定義される。今日
の多くの製造工程において、1ミクロン未満の単位のレ
ジスト解像度が必要である。さらに、現像されたフォト
レジスト壁面が基体に対してほぼ垂直であることもほと
んど常に望まれる。レジストコーティングの現像された
領域と現像されていない領域との間のこのような境界は
基体上へマスクイメージの正確なパターン転写を移す。
小型化に対する要求からデバイスの微小寸法が減少して
いるので、このことはさらに重要になってきている。
ノボラック樹脂および光活性化合物としてのキノンジ
アジド化合物を含有するポジ型フォトレジストは、従来
公知である。ノボラック樹脂は、代表的には酸触媒、例
えばシュウ酸の存在下に、ホルムアルデヒドと一種また
はそれ以上の多置換されたフェノール類とを縮合させる
ことによって製造される。光活性化合物は、一般にマル
チヒドロキシフェノール性化合物とナフトキノンジアジ
ド酸またはその誘導体とを反応させることによって得ら
れる。
フォトレジストは、反射性の金属基体表面および/ま
たはフォトグラフィー工程の際に半導体デバイスの表面
特徴のある表面(topographical surface)にしばしば
適用される。露光段階の際にこれらの反射性基体からの
反射光に起因する干渉作用は、パターンの線幅の変化の
原因となることがあり、このような表面からの反射光は
しばしば予測できないので、基体表面が高反射性であり
かつ表面特徴がある場合に、この問題は特に深刻であ
る。この結果、代表的には反射性ノッチング(reflecti
ve notching)として知られる複写されるレジストパタ
ーンの正確さの損失および基体上のフォトレジストの厚
さの変化に伴うイメージされたフォトレジストパターン
の線幅の大きな変化につながる。本発明は、特に表面特
徴のある高反射性基体上のこれらのフォトレジストの処
理の際の線幅の変化の低減に関する。
フォトレジストへ染料を添加することは以前から提言
されている。フォトレジスト中の染料の選択は、いくつ
かの重要な基準、例えばノボラック/ジアゾナフトキノ
ン化学系とレジストキャスティング溶媒との相溶性、レ
ジストを画像形成露光するために使用される露光波長に
おける強い吸収、露光波長における高い吸光率およびフ
ォトレジストのリソグラフィー性能に対する最小の影響
を満足することに基づいている。これらのリソグラフィ
ー性能パラメーターのいくつかは、感光性、解像度、側
壁エッジアキュイティー、および焦点深度である。染料
を含有しない代表的なフォトレジストは、反射性ノッチ
ングおよび基体中の表面特徴に対する膜厚の変化に伴う
微小寸法の大きな変化を示す。半導体デバイス上の回路
はより複雑化してきているので、より多くの表面特徴が
基体に導入され、そして線幅スイングレシオとして知ら
れるフォトレジスト膜厚の変化に伴う線幅の大きな変化
を減少させることのできるフォトレジストに対する要望
が重要になってきている。このスイングレシオの低減、
または好ましくは排除は、半導体デバイスの製造に使用
するためのフォトレジストの好ましい種類を選択する場
合に、明確な工程制御の利点を提供する。染色されたフ
ォトレジストの最終的な選択において、上記の全てのリ
ソグラフィー特性は、最良の性能および最大の工程制御
を得るために、最大化されなければならない。
特に高い負荷レベルでフォトレジストに染料を添加す
る効果およびフォトレジストのリソグラフィー性能に対
するその影響は、George J.Cernigliaroらによる“Inte
raction of base−soluble and base−insoluble non−
actinic dyes with novolak polmyers and novolac bas
ed positive photoresists",SPIE Vol.1086,第106〜116
頁、1989中に報告されている。これらの染料、例えばク
マリンおよびクルクミンは、レジストの性能に対してい
くらか負の影響を有しており、解像度の損失、エッジア
キュイティーの損失、焦点深度の損失、低い溶解性、光
化学線波長における不十分な吸収、反射した放射線の不
十分な低減のいずれか、またはこれらの組み合わせにつ
ながる。これらの問題のいくつかを解決する一つの可能
な方法は、米国特許第5,225,312号明細書に記載されて
いる染料の混合物を使用することである。しかしなが
ら、増加する製造の複雑さおよび品質の保証の面から、
これらの問題を解決するための最も好ましい方法とされ
る染料の混合物の使用は行われない。米国特許第5,225,
312号明細書の染料の混合物、特にクマリンおよび2,4−
ジニトロ−1−ナフトールの使用は、染色されたフォト
レジストが広いスペクトル範囲の放射線を放出するスキ
ャニング露光装置からの光化学線照射を吸収するために
必要とされる。さらに、米国特許第5,225,312号明細書
は、これらの染料のいずれか単独のものがI−線ステッ
パーで使用された場合に線幅スイングレシオを低減する
ことは認識していない。本発明は、365nmでのみ放射線
を放出するI−線ステッパーで露光した際に線幅スイン
グレシオを低減するために、フォトレジスト組成物の全
体の重量の0.5%よりも多くの量で、フォトレジスト中
に著しく多量の2,4−ジニトロ−1−ナフトールを使用
する方法に関する。
通常の染料、例えばクマリン染料またはクルクミン染
料は、ノボラック/ジアゾナフトキノンタイプのフォト
レジストに広く使用されているが、これらはポジ型フォ
トレジストに使用した場合には感光性の深刻な損失の原
因となる。本発明の染料である2,4−ジニトロ−1−ナ
フトール染料は、I−線における強い吸収性化合物であ
るが、その露光波長における吸光率は、その他のI−線
染料、例えばSudan Orange G染料および2,2′,4,4′−
テトラヒドロキシベンゾフェノンと比較して比較的低
い。この結果、本発明においてその他の従来のI−線染
料に匹敵する所望のレジスト膜吸収性を達成するために
は、比較的高い染料負荷が必要とされる。フォトレジス
ト組成物全体の0.5重量%を越えてフォトレジスト中に
比較的大量の2,4−ジニトロ−1−ナフトール染料を使
用するにも関わらず、染料の高い負荷に伴う予想される
その他のフォトレジストのリソグラフィー特性の損失な
しに、線幅スイングレシオが著しく低減されることが本
発明において予期せず見出された。
発明の要約 本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、線幅スイン
グレシオとして知られている、フォトレジスト膜厚の変
化に起因する線幅の微小寸法の変化を低減し、その際フ
ォトレジスト組成物は、膜形成性ノボラック樹脂、キノ
ンジアジド感光剤、約0.5重量%より多くの2,4−ジニト
ロ−1−ナフトールおよび溶媒の混合物を含有する。さ
らに、本発明は、本発明の新規なフォトレジスト組成物
を使用して、基体上にフォトレジスト画像を形成する方
法を包含する。
好ましい態様の詳細な説明 本発明は、膜形成性ノボラック樹脂、キノンジアジド
光活性化合物、溶媒およびフォトレジスト全体の0.5重
量%より多いレベル、好ましくは約0.5重量%〜約1.0重
量%までのレベルの2,4−ジニトロ−1−ナフトールを
含有する感光性ポジ型フォトレジスト組成物を提供す
る。さらに、本発明は、本発明の感光性組成物をコーテ
ィングしそしてイメージングする方法を提供する。
感光性組成物を製造するために使用することのできる
膜形成性ノボラック樹脂またはポリビニルフェノールの
製造は、この分野では公知である。ノボラック樹脂の製
造手段は、Chemistry and Application of Phenolic Re
sins,Knop A.and Scheib,W.;Springer Verlag,N.Y.,197
9のChapter 4に記載されており、これはここで参考とし
て取り込まれる。パラビニルフェノールおよびポリビニ
ルフェノールは、米国特許第3,869,292号明細書および
米国特許第4,439,516号明細書に記載されており、これ
はここで参考として取り込まれる。同時に、光活性化合
物としてのo−ジアゾナフトキノンの使用は、当業者に
公知であり、Light Sensitive Systems,Kosar,J.;John
Wiley & Sons,N.Y.,1965のChapter 7.4に明示されてお
り、これはここで参考として取り込まれる。本発明の成
分を含有するこれらの感光剤は、好ましくは置換された
ジアゾナフトキノン感光剤であり、これはポジ型フォト
レジスト配合物における技術では一般に使用される。こ
のように増感性化合物は、例えば米国特許第2,797,213
号明細書、同第3,106,465号明細書、同第3,148,983号明
細書、同第3,130,047号明細書、同第3,201,329号明細
書、同第3,785,825号明細書および同第3,802,885号明細
書に記載されている。有用な感光剤は、限定するわけで
はないが、フェノール性化合物、例えばヒドロキシベン
ゾフェノン、オリゴマー性フェノール類および多置換さ
れたマルチヒドロキシフェニルアンカンとナフトキノン
−(1,2)−ジアジド−5−スルホニルクロライドまた
はナフトキノン−(1,2)−ジアジド−4−スルホニル
クロライドを縮合させることによって製造されるスルホ
ン酸エステルを包含する。
好ましい態様では、フォトレジスト組成物の固形部分
の、樹脂、染料およびジアゾナフトキノンは、好ましく
は15%〜約99%の樹脂と約1%〜約85%のジアゾナフト
キノンの範囲である。樹脂のより好ましい範囲は、固形
フォトレジスト成分の約50%〜約90%であり、そして最
も好ましくは約65〜約85重量%である。ジアゾナフトキ
ノンのより好ましい範囲は、フォトレジスト中の固形分
の約10%〜50%であり、そして最も好ましくは約15〜約
35重量%である。本発明に従って感光性組成物に添加さ
れる染料の2,4−ジニトロ−1−ナフトールの量は、レ
ジストの全体の約0.5%〜約1.5%であり、好ましくは約
0.5%〜約1.0重量%である。フォトレジスト組成物の製
造に際して、樹脂およびジアゾナフトキノンは、溶媒混
合物がフォトレジスト組成物全体の約40%〜約90重量%
の量で存在するように、溶媒と混合される。より好まし
い範囲は、フォトレジスト組成物全体の約60%〜約83%
であり、そして最も好ましくは約65%〜約70重量%であ
る。
溶液を基体にコーティングする前に、添加剤、例えば
着色剤、非光活性染料(non−actinic dyes)、アンチ
ストライエーション剤(anti−striation agents)、可
塑剤、接着促進剤、コーティング助剤、速度増加剤およ
び界面活性剤を、樹脂、感光剤、2,4−ジニトロ−1−
ナフトールおよび溶媒系の溶液に添加することができ
る。
このようなフォトレジストのための好適な溶媒は、プ
ロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレン
グリコールアルキル(例えばメチル)エーテルアセテー
ト、エチル−3−エトキシプロピオネート、キシレン、
ダイグライム、アミルアセテート、エチルラクテート、
ブチルアセテート、2−ヘプタノン、エチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、およびそれらの混合
物を包含する。
製造されたフォトレジスト組成物溶液は、浸漬、噴
霧、ホイーリング(whirling)およびスピンコーティン
グを包含するフォトレジスト技術に使用される通常の方
法のいずれによっても基体に適用することができる。ス
ピンコーティングの場合には、例えばレジスト溶液は、
用いられるスピニング装置の種類およびスピニング工程
に許容される時間に応じて所望の厚さのコーティングと
するために固形分含有量の百分率に関して調整すること
ができる。好適な基体は、ケイ素、アルミニウム、ポリ
マー性樹脂、二酸化ケイ素、ドープされた二酸化ケイ
素、窒化ケイ素、タンタル、銅、ポリシリコン、セラミ
ックス、アルミニウム/銅混合物;ヒ化ガリウムおよび
その他の第III/V族化合物を包含する。
所望の手段により製造されるフォトレジストコーティ
ングは、マイクロプロセッサーおよびその他の小型化さ
れた集積回路部品の製造に用いられるようなアルミニウ
ム/酸化アルミニウムコートウエハーに適用するのに特
に好適である。ケイ素/二酸化ケイ素ウエハーを使用す
ることもできる。この基体は、種々のポリマー性樹脂、
特に透明なポリマー、例えばポリエステルを含有してい
てもよい。この基体は、好適な組成物の接着促進された
層、例えばヘキサアルキルジシラザンを含有するものを
有していてもよい。
次いで、このフォトレジスト組成物溶液は、基体上に
コーティングされ、そして約70℃〜約110℃の温度で約3
0秒〜約180秒間ホットプレート上でまたは約15〜約90分
間対流オーブン中で、この基体を処理する。この熱処理
は、フォトレジスト中の残留溶媒の濃度を低減するため
に選択されるが、感光剤の実質的な熱変性の原因とはな
らない。一般に、溶媒の濃度を最小化することが望ま
れ、そしてこの最初の熱処理は、実質的に全ての溶媒が
蒸発し、そしてフォトレジスト組成物の薄いコーティン
グが1ミクロン(マイクロメートル)の単位の厚さで基
体上に残存するまで行われる。好ましい態様では、温度
は、約85℃〜約95℃である。この処理は、溶媒除去の変
化の速度が比較的小さくなるまで行われる。温度と時間
の選択は、使用される装置および商業的に望まれるコー
ティング時間と同様に、使用者に望まれるフォトレジス
ト特性に応じて異なる。次いで、このコーティングされ
た基体は、好適なマスク、ネガ、ステンシル、テンプレ
ート等を使用して得られる所望のパターンで、光化学線
照射、例えば約300nm(ナノメートル)から約450nmで
の、紫外線照射、x−線、電子線、イオンビームまたは
レーザー照射に曝される。
次いで、任意にこのフォトレジストを、現像の前また
は後に、露光後第二ベーキングまたは熱処理する。この
加熱温度は、約90℃〜約120℃、好ましくは約100℃〜約
110℃の範囲である。この加熱は、約30秒から約2分
間、好ましくは約60秒から約90秒間ホットプレート上
で、または約30〜約45分間対流オーブンで行うことがで
きる。
露光されたフォトレジストコーティングした基体は、
画像形成露光された領域を取り除くために現像溶液に浸
すことによって現像されるか、またはスプレー現像工程
によって現像される。この溶液は、好ましくは例えば窒
素噴出攪拌により攪拌される。全てまたは実質的に全て
のフォトレジストコーティングが露光領域から溶解され
るまで、この基体を現像剤中に存在させる。現像剤は、
アンモニウムまたはアルカリ金属水酸化物の水溶液を包
含する。好ましい水酸化物は、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシドである。現像溶液からコーティングした
ウエハーを取り除いた後に、コーティングの接着および
エッチング溶液およびその他の物質に対する耐薬品性を
向上させるために、任意に現像後熱処理またはベーキン
グを行ってもよい。この現像後熱処理は、コーティング
の軟化点未満でのコーティングおよび基体のオーブンベ
ーキングを含むことができる。工業的用途、特にケイ素
/二酸化ケイ素タイプの基体への回路装置の製造におい
て、現像した基体は、緩衝されたフッ化水素酸ベースの
エッチング溶液で処理することができる。本発明のフォ
トレジスト組成物は、酸ベースのエッチング溶液に対し
て耐性があり、そして露光されていない基体のフォトレ
ジストコーティング領域を効果的に保護する。
以下の特定の実施例により、本発明の組成物の製造お
よび使用方法を詳細に説明する。しかしながら、これら
の実施例は、いずれにしても本発明の範囲を制限または
限定するものではなく、本発明を実施するために用いな
ければならない条件、パラメーターまたは値として解釈
されるべきではない。特に明記しない限り、全ての部お
よび百分率は重量を基準とする。
実施例1 種々の量の染料を市販のI−線ポジ型フォトレジスト
のAZ7700(Hoechst Celanese Corporation,AZ Photor
esist Products Division,70 Meister Ave,Somerville,
NJ 08876から市販)に添加することによって染色された
レジストサンプルを製造した。調査の際の各染料の量
は、1μm(マイクロメートル)膜の365nmにおける最
終的なレジスト膜吸光度が同一であるように決定し、そ
して各レジストへの染料の負荷は下記の表1に示す。2,
4−ジニトロ−1−ナフトール(本発明)に加えて、代
表的なI−線に感作する染料、例えば従来技術で開示さ
れている2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ンおよびSudan Orange Gが比較のために包含された。
UV(紫外)膜吸光度測定のために、各レジストサンプ
ルを、4″クオーツウエハーにスピンコーティングし、
次いでホットプレートで90℃で60秒間ソフトベーク(S
B)して膜厚を1μm(マイクロメートル)とした。こ
のレジスト膜厚を、NanoSpecAFT厚さ測定装置で測定
した。各レジストの365nmでのUV吸光度を、参考として
ブランククオーツを使用してPerkin ElmerLamda4UV
−VISスペクトロメーターで測定した。
CDスイングまたは線幅スイングレシオ測定のために、
SVGトラックコーターを使用して各レジストサンプル
を数種の4″アルミニウムウエハーにスピンコーティン
グした。膜厚を0.74〜1.14μm(マイクロメートル)と
するために、このコーティングされたウエハーをホット
プレートで90℃で60秒間ソフトベークした。このレジス
ト膜厚を、NanoSpecAFT厚さ測定装置で測定した。2
〜0.2μm(マイクロメートル)の種々のサイズのライ
ンアンドスペース(L/S)パターンを有するNIKON解像
レチクルを備えたNIKON0.54NA I−線ステッパーで、
このコーティングされたウエハーを露光した。15x21焦
点/露光配列をウエハーに印刷し、次いでホットプレー
トで110℃で60秒間露光後ベーク(PEB)した。このよう
にして製造された露光されたウエハーを、2.38%のTMAH
MIF(金属イオン不含)現像剤で70秒間23℃でスプレー
−パドル式に現像した。最良のステッパー焦点で0.4μ
m(マイクロメートル)の線パターンを複写するために
要求される最小の露光線量は、ドーズトゥープリント
(dose−to−print)(DTP)として示した。DTPにおい
て、微小寸法(CD)として知られる、各ウエハーの0.4
μm(マイクロメートル)の線幅を、HITACHIS−400
0電界放出走査電子顕微鏡(SEM)で一列に並んだ線幅測
定装置で測定した。各ウエハーのCD測定値は、レジスト
膜厚の関数としてプロットした。正弦曲線が得られ、正
弦曲線の隣接する最大値(約1.02μm(マイクロメート
ル)のレジスト厚さで)と最小値(約1.08μm(マイク
ロメートル)のレジスト厚さで)で測定したCDの差違を
各染色されたレジストのCDスイングとして示した。
反射性ノッチングの評価のために、各レジストを、0.
75μm高さのアルミニウムのラインアンドスペースパタ
ーンを有するウエハーに0.8μmの厚さでコーティング
した。ウエハーのイメージングのための工程条件は、上
記のものと同一であった。アルミニウム段の上のレジス
ト線幅の変化を、HITACHIS−4000 SEMで測定し、そ
してレジスト反射性ノッチングとして示した。
本発明による染料Bは、2つのその他の従来のI−線
染料(染料AおよびC)のほぼ2倍の負荷であるが、濃
密に染色されたレジストに対して予想されるほどの感光
性の深刻な損失を受けないことが表1から明らかにわか
る。染料Bは、また優れた反射性ノッチングの制御、お
よび意外にも最良のCDスイング減少を提供する。
フロントページの続き (72)発明者 ディキシット・サニット・エス アメリカ合衆国、ニュー ジャージー州 08822 フレミントン、コッパー・ペ ニー・ロード、50 (72)発明者 ダメル・ラルフ・アール アメリカ合衆国、ニュー ジャージー州 08822 フレミントン、クイムビー・ レイン、8 (56)参考文献 特開 平7−152151(JP,A) 特開 平5−346664(JP,A) 米国特許5478692(US,A) 米国特許5225312(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/00 - 7/42

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】膜形成性ノボラック樹脂、キノンジアジド
    感光剤、0.5重量%(フォトレジスト組成物全体を基準
    にした値)より多くの2,4−ジニトロ−1−ナフトール
    およびフォトレジスト溶媒の混合物を含有する線幅スイ
    ングレシオを低減するためのポジ型フォトレジスト組成
    物。
  2. 【請求項2】さらに一種またはそれ以上のフォトレジス
    ト溶媒を含有する請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】有機溶媒が、プロピレングリコールモノア
    ルキルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル
    アセテート、2−ヘプタノン、ブチルアセテート、アミ
    ルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、
    エチルラクテート、エチレングリコールモノエチルエー
    テルアセテートおよびそれらの混合物からなる群から選
    択される請求項1に記載のフォトレジスト組成物。
  4. 【請求項4】フォトレジスト組成物の非溶媒成分を基準
    として、感光剤が、1〜35重量%の量で存在し、そして
    ノボラック樹脂が、65〜95重量%の量で存在する請求項
    1に記載の組成物。
  5. 【請求項5】フォトレジスト組成物中の2,4−ジニトロ
    −1−ナフトールの量が、フォトレジスト組成物の全体
    の重量の0.5重量%から1.5重量%の範囲である請求項1
    に記載の組成物。
  6. 【請求項6】さらに着色剤、レベリング剤、アンチスト
    ライエーション剤、可塑剤、接着促進剤、速度増加剤お
    よび界面活性剤からなる群から選択された一種またはそ
    れ以上の添加剤を含有する請求項1に記載の組成物。
  7. 【請求項7】キノンジアジド感光剤が、ジアゾナフトキ
    ノンスルホニル残基とフェノール性残基との反応生成物
    である請求項1に記載のフォトレジスト組成物。
  8. 【請求項8】フェノール性残基が、マルチヒドロキシベ
    ンゾフェノン、マルチヒドロキシフェニルアルカン、フ
    ェノール性オリゴマーおよびそれらの混合物からなる群
    から選択される請求項7に記載のフォトレジスト組成
    物。
  9. 【請求項9】ナフトキノンスルホニル残基が、2,1,4−
    ジアゾナフトキノンスルホニル、2,1,5−ジアゾナフト
    キノンスルホニルまたはそれらの混合物からなる群から
    選択される請求項7に記載のフォトレジスト組成物。
  10. 【請求項10】ノボラック樹脂が、アルデヒドと一種ま
    たはそれ以上の置換フェノール性モノマーの酸触媒によ
    る縮合生成物である請求項1に記載のフォトレジスト組
    成物。
  11. 【請求項11】基体上にフォトレジスト画像を形成する
    方法において、 a)線幅スイングレシオを低減するためのポジ型フォト
    レジスト組成物で基体をコーティングし、その際フォト
    レジスト組成物が、膜形成性ノボラック樹脂、キノンジ
    アジド感光剤、0.5重量%(フォトレジスト組成物全体
    を基準にした値)より多くの2,4−ジニトロ−1−ナフ
    トールおよび溶媒の混合物を含有し、 b)実質的に全ての上記の溶媒組成物が取り除かれるま
    でコーティングされた基体を熱処理し、 c)コーティングされたフォトレジスト組成物を光化学
    線照射に画像形成露光し、 d)上記のコーティングされたフォトレジスト組成物の
    画像形成露光された領域を現像剤で取り除き、そして e)任意に除去段階の前または後に基体を加熱する ことを含む上記方法。
  12. 【請求項12】さらに、露光段階後かつ現像段階前に、
    上記のコーティングされた基体を90℃から150℃の温度
    に30秒から180秒間ホットプレートで、または15分から4
    0分間オーブンで加熱することを含む請求項11に記載の
    方法。
  13. 【請求項13】さらに、現像段階後に、上記のコーティ
    ングされた基体を90℃から150℃の温度に30秒から180秒
    間ホットプレートで、または15分から40分間オーブンで
    加熱することを含む請求項11に記載の方法。
  14. 【請求項14】上記の基体が、ケイ素、アルミニウム、
    ポリマー性樹脂、二酸化ケイ素、ドープされた二酸化ケ
    イ素、窒化ケイ素、タンタル、銅、ポリシリコン、セラ
    ミックス、アルミニウム/銅混合物、ヒ化ガリウムおよ
    び第III/V族化合物からなる群から選択された一種また
    はそれ以上の成分を含有する請求項11に記載の方法。
  15. 【請求項15】露光段階が、365nmの波長を有する紫外
    線照射で行われる請求項11に記載の方法。
  16. 【請求項16】現像剤がアルカリ水溶液である請求項11
    に記載の方法。
  17. 【請求項17】現像剤が、テトラメチルアンモニウムヒ
    ドロキシドの水溶液である請求項11に記載の方法。
JP10508114A 1996-08-07 1997-08-06 2,4―ジニトロ―1―ナフトールを含有するポジ型フォトレジスト組成物 Expired - Fee Related JP3135585B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US695,157 1991-05-03
US08/695,157 1996-08-07
US08/695,157 US5719004A (en) 1996-08-07 1996-08-07 Positive photoresist composition containing a 2,4-dinitro-1-naphthol
PCT/US1997/013616 WO1998006008A1 (en) 1996-08-07 1997-08-06 Positive photoresist composition containing a 2,4-dinitro-1-naphthol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000505913A JP2000505913A (ja) 2000-05-16
JP3135585B2 true JP3135585B2 (ja) 2001-02-19

Family

ID=24791851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10508114A Expired - Fee Related JP3135585B2 (ja) 1996-08-07 1997-08-06 2,4―ジニトロ―1―ナフトールを含有するポジ型フォトレジスト組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5719004A (ja)
EP (1) EP0919012B1 (ja)
JP (1) JP3135585B2 (ja)
KR (1) KR20000029769A (ja)
CN (1) CN1095553C (ja)
DE (1) DE69713777T2 (ja)
TW (1) TW509821B (ja)
WO (1) WO1998006008A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69821304T2 (de) * 1997-10-03 2004-11-18 Jsr Corp. Strahlungsempfindliche Harzzusammensetzung
KR100363695B1 (ko) * 1998-12-31 2003-04-11 주식회사 하이닉스반도체 유기난반사방지중합체및그의제조방법
US6537708B2 (en) 2001-01-31 2003-03-25 Photronics, Inc. Electrical critical dimension measurements on photomasks
JP2004281874A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Tdk Corp レジストパターン形成方法およびレジストパターン形成システム
JP3977307B2 (ja) * 2003-09-18 2007-09-19 東京応化工業株式会社 ポジ型フォトレジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP4209297B2 (ja) * 2003-10-06 2009-01-14 東京応化工業株式会社 吐出ノズル式塗布法用ポジ型ホトレジスト組成物及びレジストパターンの形成方法
TWI678596B (zh) 2018-09-13 2019-12-01 新應材股份有限公司 正型光阻組成物及圖案化聚醯亞胺層之形成方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1375461A (ja) * 1972-05-05 1974-11-27
US4439516A (en) * 1982-03-15 1984-03-27 Shipley Company Inc. High temperature positive diazo photoresist processing using polyvinyl phenol
US4871644A (en) * 1986-10-01 1989-10-03 Ciba-Geigy Corporation Photoresist compositions with a bis-benzotriazole
DE3725949A1 (de) * 1987-08-05 1989-02-16 Hoechst Ag Lichtempfindliches gemisch, daraus hergestelltes lichtempfindliches kopiermaterial und verfahren zur herstellung von negativen reliefkopien
JPH0814696B2 (ja) * 1987-09-17 1996-02-14 富士写真フイルム株式会社 感光性樹脂組成物
JP2622267B2 (ja) * 1988-03-23 1997-06-18 日立化成工業株式会社 感光性樹脂組成物
JP2682126B2 (ja) * 1989-04-10 1997-11-26 住友化学工業株式会社 フォトレジスト組成物
US5225312A (en) * 1990-05-24 1993-07-06 Morton International, Inc. Positive photoresist containing dyes
US5314782A (en) * 1993-03-05 1994-05-24 Morton International, Inc. Deep UV sensitive resistant to latent image decay comprising a diazonaphthoquinone sulfonate of a nitrobenzyl derivative

Also Published As

Publication number Publication date
EP0919012A1 (en) 1999-06-02
TW509821B (en) 2002-11-11
EP0919012B1 (en) 2002-07-03
US5719004A (en) 1998-02-17
DE69713777T2 (de) 2003-02-06
DE69713777D1 (de) 2002-08-08
KR20000029769A (ko) 2000-05-25
JP2000505913A (ja) 2000-05-16
CN1095553C (zh) 2002-12-04
WO1998006008A1 (en) 1998-02-12
CN1227637A (zh) 1999-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3717183B2 (ja) 低金属イオンp−クレゾールオリゴマーおよび感光性組成物
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
JP3707793B2 (ja) 光活性化合物
JP3789138B2 (ja) 有機極性溶媒を含有するフォトレジスト組成物中の混入金属イオンをイオン交換により低減する方法
US6106995A (en) Antireflective coating material for photoresists
JP3924317B2 (ja) 陰イオン交換樹脂を使用する、ノボラック樹脂溶液中の金属イオン低減
JPH0459630B2 (ja)
JP3135585B2 (ja) 2,4―ジニトロ―1―ナフトールを含有するポジ型フォトレジスト組成物
JP3549882B2 (ja) ノボラック樹脂混合物
EP0904568B1 (en) Metal ion reduction of aminoaromatic chromophores and their use in the synthesis of low metal bottom anti-reflective coatings for photoresists
KR100551934B1 (ko) 포지티브 포토레지스트용 혼합 용제계
JP3765582B2 (ja) ポジ型フォトレジスト用の混合溶剤系
JP2002508415A (ja) 分別したノボラック樹脂およびそれから得られるフォトレジスト組成物
JP2002502055A (ja) 粒子形成傾向の低下したフォトレジスト組成物の製造方法
EP0929843B1 (en) Light sensitive composition containing an arylhydrazo dye
JP3592332B2 (ja) ポジ型感光性組成物
JP3066068B2 (ja) 陽画フォトレジスト組成物
JP2000501754A (ja) 高温蒸留を伴なわないノボラック樹脂の分離法および該樹脂からのフォトレジスト組成物
JP2001506294A (ja) 高温蒸留しないノボラック樹脂の単離およびそれから得られるフォトレジスト組成物
WO1993018438A1 (en) Positive photoresist composition
JPH0627655A (ja) ポジ型フォトレジスト組成物

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S631 Written request for registration of reclamation of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees