JPH01304455A - ポジ型フォトレジスト組成物 - Google Patents
ポジ型フォトレジスト組成物Info
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- JPH01304455A JPH01304455A JP13647288A JP13647288A JPH01304455A JP H01304455 A JPH01304455 A JP H01304455A JP 13647288 A JP13647288 A JP 13647288A JP 13647288 A JP13647288 A JP 13647288A JP H01304455 A JPH01304455 A JP H01304455A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/022—Quinonediazides
- G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
- G03F7/0233—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
- G03F7/0236—Condensation products of carbonyl compounds and phenolic compounds, e.g. novolak resins
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明は輻射線に感応するポジ型フォトレジスト組r&
物に関し、さらに詳しく言うと、良好な感度および解像
度を損なうことなく、耐熱性ひいては耐トライ・エツチ
ング性の向上を図ったポジ型フォトレジスト組成物に関
する。
物に関し、さらに詳しく言うと、良好な感度および解像
度を損なうことなく、耐熱性ひいては耐トライ・エツチ
ング性の向上を図ったポジ型フォトレジスト組成物に関
する。
[従来技術および発明が解決しようとする課題]フォト
リソクラフィーの分野において、たとえば環化ポリイソ
プレンゴムに光硬化性ビスアジ1−化合物を添加してな
るネガ型フォトレジスト組成物は、感度が高いとともに
基板との密着性に優れることから、従来より広く使用さ
れている。
リソクラフィーの分野において、たとえば環化ポリイソ
プレンゴムに光硬化性ビスアジ1−化合物を添加してな
るネガ型フォトレジスト組成物は、感度が高いとともに
基板との密着性に優れることから、従来より広く使用さ
れている。
しかし、近年の半導体技術の進歩に伴なって微細加工へ
の要請が強い半導体リソグラフィーの分野においては、
ネガ型フォトレジスト組成物を用いた場合に充分な解像
度か得られないという問題かある。
の要請が強い半導体リソグラフィーの分野においては、
ネガ型フォトレジスト組成物を用いた場合に充分な解像
度か得られないという問題かある。
そこで、特に半導体リソグラフィーの分野においては、
解像力に優れて微細加工に適するポジ型フオトレシス1
〜Mir&物か使用されるに至っている。
解像力に優れて微細加工に適するポジ型フオトレシス1
〜Mir&物か使用されるに至っている。
このポジ型フォトレジスト組成物としてζま、たとえば
アルカリ可溶性の樹脂とキノンジアシド化合物とを組合
せてなるものか一般的である。
アルカリ可溶性の樹脂とキノンジアシド化合物とを組合
せてなるものか一般的である。
しかし、回路パターンの線幅かサブミクロンのオーター
にまて微細化してレジストに対する要求性壱か高まった
現状においては、在来のポジ型フォトレジストMl成物
ては充分な耐熱性を実現し得ないことか明らかになった
。
にまて微細化してレジストに対する要求性壱か高まった
現状においては、在来のポジ型フォトレジストMl成物
ては充分な耐熱性を実現し得ないことか明らかになった
。
すなわち、在来のポジ型フォトレジスト組成物は、通常
、120″C〜130℃の温度てボストベークされるの
であるか、この程度の温度によるボストベーつては基板
との密着性が充分ではないので、エツチング液かレジス
)−パターンの下側まで浸み込んて蝕刻パターンか所望
のパターンよりも細くなってしまったり、甚だしい場合
にはレジストパターンが基板から剥れてしまう等の不都
合を生じる。
、120″C〜130℃の温度てボストベークされるの
であるか、この程度の温度によるボストベーつては基板
との密着性が充分ではないので、エツチング液かレジス
)−パターンの下側まで浸み込んて蝕刻パターンか所望
のパターンよりも細くなってしまったり、甚だしい場合
にはレジストパターンが基板から剥れてしまう等の不都
合を生じる。
したかって、レジストパターンと基板との密着性の向上
を図るためには、150°C以上の温度でボストベーク
する必要かあり、このような温度でのボストベークによ
っても熱変形しない耐熱性かレジストパターンに要求さ
れる。
を図るためには、150°C以上の温度でボストベーク
する必要かあり、このような温度でのボストベークによ
っても熱変形しない耐熱性かレジストパターンに要求さ
れる。
一方、たとえば半導体リソグラフィーにおいて特に微細
な回路を形成するためにはドライエツチング工程か行な
われるのであるか、この場合にもレジストパターンか熱
変形しないことかff1−22である。
な回路を形成するためにはドライエツチング工程か行な
われるのであるか、この場合にもレジストパターンか熱
変形しないことかff1−22である。
そこで、比較的軟化点の高いタレゾールノボラック樹1
1)tを用いてなるポジ型フォトレジスト組成物か種々
提案されている(特開昭60−17112号公報、同6
2−201430号公報等参照。)。
1)tを用いてなるポジ型フォトレジスト組成物か種々
提案されている(特開昭60−17112号公報、同6
2−201430号公報等参照。)。
しかしながら、比較的軟化点の高いクレゾールノボラッ
ク樹脂を合成するためには、反応時間を長くしたり、ア
ルデヒド類とクレゾール類とのモル比(アルデヒド類の
モル数/クレゾール類のモル数)を高くしなければなら
ないので、合成物の分子量か増大してゲル化し、溶剤に
不溶化してしまうことかある。
ク樹脂を合成するためには、反応時間を長くしたり、ア
ルデヒド類とクレゾール類とのモル比(アルデヒド類の
モル数/クレゾール類のモル数)を高くしなければなら
ないので、合成物の分子量か増大してゲル化し、溶剤に
不溶化してしまうことかある。
そして、合成物か溶剤に不溶化した場合にはフォトレジ
ストに使用することはてきない。
ストに使用することはてきない。
また、ノボラック樹脂の低分子(1〜3核体)を除去し
て耐熱性を改良する方法か提案されているか(特開昭6
0−189739号公報参照)、2・3核体を除去した
ノボラック樹脂をフォトレジストに使用すると、アルカ
リ現像液に対するノボラック樹脂の溶解度が小さくなり
、それを補うためには、たとえば感光剤成分の濃度を低
くする等の措とか必要になる。したがって、見かけ上の
感度を満たすことはできたとしても、解像度が伴わない
という問題か生じる。
て耐熱性を改良する方法か提案されているか(特開昭6
0−189739号公報参照)、2・3核体を除去した
ノボラック樹脂をフォトレジストに使用すると、アルカ
リ現像液に対するノボラック樹脂の溶解度が小さくなり
、それを補うためには、たとえば感光剤成分の濃度を低
くする等の措とか必要になる。したがって、見かけ上の
感度を満たすことはできたとしても、解像度が伴わない
という問題か生じる。
さらにまた、−船釣に、特に半導体リソグラフィーに使
用するフォトレジストに要求される特性としては、感度
、解像度および耐トライエツチング性か挙げられる。
用するフォトレジストに要求される特性としては、感度
、解像度および耐トライエツチング性か挙げられる。
これらのうち、感度はスループットに、解像度は集積度
に、耐ドライエツチング性は基板の加工精度すなわち集
積回路の生産工程における妻止りにそれぞれ重要な意義
を有する。
に、耐ドライエツチング性は基板の加工精度すなわち集
積回路の生産工程における妻止りにそれぞれ重要な意義
を有する。
したがって、これらのうちのいずれかが劣ると、もはや
実用的なフォトレジストとして用いることはできない。
実用的なフォトレジストとして用いることはできない。
ところて、感度、解像度および耐トライエツチング性の
王者において、感度と耐ドライエツチング性との間には
次のような関係かある。
王者において、感度と耐ドライエツチング性との間には
次のような関係かある。
すなわち、ポジ型フォトレジストにおいて感!東を上げ
ることを目的としてアルカリ可溶性ノボラック樹脂の分
子量を小さくするために、反応時間を短くしたり、クレ
ゾール類に対するアルデヒド類のモル比を低くしたりす
ると、耐熱性か低下して結果的に耐トライエツチング性
の低下をもたらす、逆に、耐ドライエツチング性を向上
させるために、アルカリ可溶性ノボラック樹脂の分子量
を大きくすると、現像液に対する溶解速度か低下して感
度の低下をもたらす。
ることを目的としてアルカリ可溶性ノボラック樹脂の分
子量を小さくするために、反応時間を短くしたり、クレ
ゾール類に対するアルデヒド類のモル比を低くしたりす
ると、耐熱性か低下して結果的に耐トライエツチング性
の低下をもたらす、逆に、耐ドライエツチング性を向上
させるために、アルカリ可溶性ノボラック樹脂の分子量
を大きくすると、現像液に対する溶解速度か低下して感
度の低下をもたらす。
つまり、感度および耐ドライエツチング性に関しては、
一方を改善しようとすると他方か悪化するという不都合
が存在し、充分な感度および耐ドライエツチング性のい
ずれをも兼ね備えたポジ型フォトレジストの登場か期待
されているのか実状である。
一方を改善しようとすると他方か悪化するという不都合
が存在し、充分な感度および耐ドライエツチング性のい
ずれをも兼ね備えたポジ型フォトレジストの登場か期待
されているのか実状である。
本発明は前記事情に基いてなされたものである。
末完IJJの[j的は、良好な耐熱性ひいては耐ドライ
エツチング性を実現する一方、感度および解像度を損ね
ることのないポジ型フォトレジスト組成物を提供するこ
とにある。
エツチング性を実現する一方、感度および解像度を損ね
ることのないポジ型フォトレジスト組成物を提供するこ
とにある。
[前記課題を解決するための手段]
前記課題を解決するために、本発明者が鋭意検討を重ね
た結果、キノンジアシド化合物とアルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂とを含有するポジ型フォトレジスト組成物にお
いては、アルカリ可溶性ノボラック樹脂を高分子量化す
ることなく、アルカリ可溶性ノボラック樹脂中の残存モ
ノマー濃度を特定の範囲にすると、感度および解像度を
損なうことなく、良好な耐熱性ひいては耐トライ・エツ
チング性か実現することを見出して、本発明に到達した
。
た結果、キノンジアシド化合物とアルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂とを含有するポジ型フォトレジスト組成物にお
いては、アルカリ可溶性ノボラック樹脂を高分子量化す
ることなく、アルカリ可溶性ノボラック樹脂中の残存モ
ノマー濃度を特定の範囲にすると、感度および解像度を
損なうことなく、良好な耐熱性ひいては耐トライ・エツ
チング性か実現することを見出して、本発明に到達した
。
本発明の構成は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と少な
くとも1種のキノンジアジド化合物とを含有するポジ型
フォトレジスト組成物において、前記アルカリ可溶性ノ
ボラック樹脂中の残存上ツマー濃度か1%以下であるこ
とを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物である。
くとも1種のキノンジアジド化合物とを含有するポジ型
フォトレジスト組成物において、前記アルカリ可溶性ノ
ボラック樹脂中の残存上ツマー濃度か1%以下であるこ
とを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物である。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物はアルカリ可溶性
ノボラック樹脂と少なくとも1種類のキノンジアジド化
合物を含有する。
ノボラック樹脂と少なくとも1種類のキノンジアジド化
合物を含有する。
前記アルカリr1f溶性ノボラック樹脂は1本発明のポ
ジ型フオ1〜レジスト組成物におけるベースポリマーて
あり、几体的には、たとえばフェノールノボラ・ンク樹
脂、クレソールノボラック樹脂などが挙げられる。
ジ型フオ1〜レジスト組成物におけるベースポリマーて
あり、几体的には、たとえばフェノールノボラ・ンク樹
脂、クレソールノボラック樹脂などが挙げられる。
これらの中てし、好ましいのは0−クレゾール、m−ク
レゾール、p−クレゾールおよびキシレノールを複合的
に含有する混合物とアルデヒドとの綜合により得られる
クレゾールノボラック樹脂である。クレゾールノボラッ
ク樹脂は、レジストパターンの解像性、耐熱性等に優れ
るからである。
レゾール、p−クレゾールおよびキシレノールを複合的
に含有する混合物とアルデヒドとの綜合により得られる
クレゾールノボラック樹脂である。クレゾールノボラッ
ク樹脂は、レジストパターンの解像性、耐熱性等に優れ
るからである。
前記タレゾールノボラック樹脂は、たとえばクレゾール
類とアルデヒド類とを適当な酸触媒の存在下に縮重合さ
せることにより得ることかできる。
類とアルデヒド類とを適当な酸触媒の存在下に縮重合さ
せることにより得ることかできる。
本発明において重要な点の一つとして、前記アルカリ可
溶性ノボラック樹脂中の残存上ツマー濃度か1%以下で
あることか挙げられる。
溶性ノボラック樹脂中の残存上ツマー濃度か1%以下で
あることか挙げられる。
すなわち1本発明者の研究によれば、前記アルカリ可溶
性ノボラック樹脂中の残存モノマー濃度か1%以下であ
ると、良好な感度および解像度を損なわずに、耐熱性お
よび耐トライ・エツチング性の向上を図ることかてきる
からである。
性ノボラック樹脂中の残存モノマー濃度か1%以下であ
ると、良好な感度および解像度を損なわずに、耐熱性お
よび耐トライ・エツチング性の向上を図ることかてきる
からである。
したかって、前記アルカリ可溶性ノボラック樹脂中の残
存モノマー濃度が1%を超えると、未発]JIの目的を
充分に達成することかできない。
存モノマー濃度が1%を超えると、未発]JIの目的を
充分に達成することかできない。
たとえば前記クレゾールノボラック樹脂を用いる場合に
、樹脂中の残存上ツマー濃度を1%以下とするには、原
料クレゾール類として1通常、0−クレゾール0〜5重
量%、m−クレゾール45〜60重量%、p−クレゾー
ル20〜50重量%およびキシレノールlO〜20重量
%の割合で複合的に含有する混合物を用いるとともに、
この原料クレゾール類とアルデヒド類との縮合物から未
反応クレゾール類を、たとえば減圧蒸留法により除去す
れば良い。
、樹脂中の残存上ツマー濃度を1%以下とするには、原
料クレゾール類として1通常、0−クレゾール0〜5重
量%、m−クレゾール45〜60重量%、p−クレゾー
ル20〜50重量%およびキシレノールlO〜20重量
%の割合で複合的に含有する混合物を用いるとともに、
この原料クレゾール類とアルデヒド類との縮合物から未
反応クレゾール類を、たとえば減圧蒸留法により除去す
れば良い。
前記クレゾールを用いる場合に前記原料クレゾール類に
おけるクレゾール異性体の配合−1合か前記の範囲を逸
脱すると、フォトレジストの感度および解像度か充分で
はないことかある。たとえば0−クレゾール、m−クレ
ゾール、p−クレゾール、キシレノール類を多く用いた
場合には、現像液に対する溶解度か増大して感度は向」
−するか解像度および耐熱性か低下する等の不都合か生
1ノる。また、p−クレゾールを多く用いた場合には、
現像液に対する溶解度か低下して感度か悪くなるという
不都合か生じる。
おけるクレゾール異性体の配合−1合か前記の範囲を逸
脱すると、フォトレジストの感度および解像度か充分で
はないことかある。たとえば0−クレゾール、m−クレ
ゾール、p−クレゾール、キシレノール類を多く用いた
場合には、現像液に対する溶解度か増大して感度は向」
−するか解像度および耐熱性か低下する等の不都合か生
1ノる。また、p−クレゾールを多く用いた場合には、
現像液に対する溶解度か低下して感度か悪くなるという
不都合か生じる。
前記原料クレゾール類を用いて得られるクレゾールの重
量平均分子量は、ポリスチレン換算て、通常、50口口
以上:10000以下の範囲内であり、好ましくは80
00以上16000以下の範囲内である。
量平均分子量は、ポリスチレン換算て、通常、50口口
以上:10000以下の範囲内であり、好ましくは80
00以上16000以下の範囲内である。
前記クレゾールノボラック樹脂を用いる場合に、その重
量平均分子量か前記の範囲を逸脱すると、本発明の目的
か充分に達成されないことかある。
量平均分子量か前記の範囲を逸脱すると、本発明の目的
か充分に達成されないことかある。
前記クレゾールノボラック樹脂につき2・3核体を除く
処理をするのは前述の理由により望ましくない。
処理をするのは前述の理由により望ましくない。
前記クレゾールノボラック樹脂は2・3核体を10重量
%以上の割合て含有することか好ましい。
%以上の割合て含有することか好ましい。
本発明のポジ型フォトレジスト化合物は、前記アルカリ
可溶性ノボラック樹脂とともに、感光剤として少なくと
も1種類のキノンジアシド化合物を含有する。
可溶性ノボラック樹脂とともに、感光剤として少なくと
も1種類のキノンジアシド化合物を含有する。
前記キノンジアジド化合物には特に制限はなく、たとえ
ばオルソベンゾキノンジアシ1〜化合物、オルソナフト
キノンシアシト化合物、またはこれらと遊離水酸基を有
する化合物とのエステルなどを用いることかできるか、
好ましいのはオルソナフトキノンシアシト化合物および
オルソナフトキノンシアシト化合物と遊離水酸基を有す
る化合物とのエステルである。
ばオルソベンゾキノンジアシ1〜化合物、オルソナフト
キノンシアシト化合物、またはこれらと遊離水酸基を有
する化合物とのエステルなどを用いることかできるか、
好ましいのはオルソナフトキノンシアシト化合物および
オルソナフトキノンシアシト化合物と遊離水酸基を有す
る化合物とのエステルである。
好ましいものの具体例としては、ヒドロキシベンゾフェ
ノンまたはその誘導体、没食子酸またはその誘導体、ア
セトン・ピロガロール樹脂およびポリヒドロキシスヂレ
ン等のヒドロキシル基を有する重合体とオルソナフトキ
ノンシアシトスルホニルクロライトとのエステルなどが
挙げられる。
ノンまたはその誘導体、没食子酸またはその誘導体、ア
セトン・ピロガロール樹脂およびポリヒドロキシスヂレ
ン等のヒドロキシル基を有する重合体とオルソナフトキ
ノンシアシトスルホニルクロライトとのエステルなどが
挙げられる。
これらは、保存安定性および熱安定性に憤れるからであ
る。
る。
末完IIのポジ型フォトレジスト組成物におけるmf記
アルカリif(溶性ノボラック樹脂と前記キノンジアジ
ド化合物との含有割合は、前記アルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂100重量部に対して、前記キノンジアジド化合
物10〜50重量部であり、好ましくは20〜40重量
部である。
アルカリif(溶性ノボラック樹脂と前記キノンジアジ
ド化合物との含有割合は、前記アルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂100重量部に対して、前記キノンジアジド化合
物10〜50重量部であり、好ましくは20〜40重量
部である。
前記アルカリ可溶性ノボラック樹脂100重量部に対す
る前記キノンジアジド化合物の含有割合が10重量部よ
りも少ないと、レジストとして用いた場合に露光部と非
露光部とにSける現像液への溶解性の差か充分ではなく
なってコントラストの優れたパターンを得ることがてき
ない。一方、50重量部を越えると、レジスト膜の製膜
性の低下を招いてレジスト膜が脆くなり、ウェハの取り
扱い時にパターンに傷かつき易くなったり、基板からレ
ジスト膜か剥離し易くなったりする等の不都合を生じる
。
る前記キノンジアジド化合物の含有割合が10重量部よ
りも少ないと、レジストとして用いた場合に露光部と非
露光部とにSける現像液への溶解性の差か充分ではなく
なってコントラストの優れたパターンを得ることがてき
ない。一方、50重量部を越えると、レジスト膜の製膜
性の低下を招いてレジスト膜が脆くなり、ウェハの取り
扱い時にパターンに傷かつき易くなったり、基板からレ
ジスト膜か剥離し易くなったりする等の不都合を生じる
。
本発明のポジ型フォトレジスト化合物は、前記アルカリ
可溶性ノボラック樹脂およびキノンジアジド化合物とと
もに、たとえば′!J!料、可塑剤、安定剤、前記アル
カリ可溶性ノボラック樹脂以外の樹脂成分などの他の成
分を含有していても良い。
可溶性ノボラック樹脂およびキノンジアジド化合物とと
もに、たとえば′!J!料、可塑剤、安定剤、前記アル
カリ可溶性ノボラック樹脂以外の樹脂成分などの他の成
分を含有していても良い。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、通常、適当な
溶剤に溶解して溶液の形で使用される。
溶剤に溶解して溶液の形で使用される。
前記溶剤としては、たとえばアセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、インアミルケトン等のケトン
類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセ
テート、ジエチレングリコール、プロピレングリコール
、プロピレングリコールアセテートまたはジエチレング
リコール、プロピレンクリコールまたはジエチレングリ
コール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、モノブチルエーテルま
たはモノフェニルエーテル等の多価アルコール類および
その誘導体ニジオキサン等の環式エーテル類:酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類ニジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド等の極性溶媒などが挙げられる。また、これらの
他に用途によってはベンゼン、トルエン、キシレン等の
炭化水素類を挙げることもできる。
トン、シクロヘキサノン、インアミルケトン等のケトン
類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセ
テート、ジエチレングリコール、プロピレングリコール
、プロピレングリコールアセテートまたはジエチレング
リコール、プロピレンクリコールまたはジエチレングリ
コール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、モノブチルエーテルま
たはモノフェニルエーテル等の多価アルコール類および
その誘導体ニジオキサン等の環式エーテル類:酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類ニジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド等の極性溶媒などが挙げられる。また、これらの
他に用途によってはベンゼン、トルエン、キシレン等の
炭化水素類を挙げることもできる。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組合わ
せて用いてもよい。
せて用いてもよい。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物を使用してレジス
トパターンを形成する場合の具体例について以下に説明
する。
トパターンを形成する場合の具体例について以下に説明
する。
まず、本発明のポジ型フォトレジスト組成物を前記の適
当な溶剤に溶解して塗布液を調製する。
当な溶剤に溶解して塗布液を調製する。
この塗布液を、たとえばシリコーンウェハーのようなレ
ジストパターン被形成材の上に、スピンナー塗布法など
の適当な塗布手段により塗布し。
ジストパターン被形成材の上に、スピンナー塗布法など
の適当な塗布手段により塗布し。
乾燥して感光剤層を形成する。
次いて、縮小型投影露光装置などにより所定のフォトマ
スクを介して露光する。
スクを介して露光する。
その後、適当な現像液を用いて現像を行なえば、露光に
より可溶化した部分が選択的に溶解除去されて、マスク
パターンに忠実なレジストパターンを得ることかできる
。
より可溶化した部分が選択的に溶解除去されて、マスク
パターンに忠実なレジストパターンを得ることかできる
。
なお、前記現像液としては、たとえばテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液、トリメチルヒドロキシエ
チルアンモニウムヒドロキシト水溶液などが挙げられる
。
モニウムヒドロキシド水溶液、トリメチルヒドロキシエ
チルアンモニウムヒドロキシト水溶液などが挙げられる
。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、良好な感度お
よび解像度を損なうことなく耐熱性および耐ドライ・エ
ツチング性か向上しているので、たとえばaLSIおよ
びICなどの半導体集積回路素子の製造、あるいはフォ
トマスクの製造等の分野に好適に利用することかてきる
とともに、オフセット印刷の分野においても有用である
。
よび解像度を損なうことなく耐熱性および耐ドライ・エ
ツチング性か向上しているので、たとえばaLSIおよ
びICなどの半導体集積回路素子の製造、あるいはフォ
トマスクの製造等の分野に好適に利用することかてきる
とともに、オフセット印刷の分野においても有用である
。
[実施例]
次に1本発明の実施例および比較例を示し、本発明につ
いてさらに具体的に説明する。なお。
いてさらに具体的に説明する。なお。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
企n↓
攪拌塁、冷却器および減圧装置を装着した1リツトルの
4ツロセバラブルフラスコに、メタクレゾールfit号
36(l g、 37%ホルマリン2(j7.9 gお
よびシュウ酸2木和物5.04gを仕込み、窒素雰囲気
下に、温度106°Cの油浴により2時間加熱攪拌して
縮合反応させた。
4ツロセバラブルフラスコに、メタクレゾールfit号
36(l g、 37%ホルマリン2(j7.9 gお
よびシュウ酸2木和物5.04gを仕込み、窒素雰囲気
下に、温度106°Cの油浴により2時間加熱攪拌して
縮合反応させた。
次いで、温度140’c、圧カニ160mmHgになる
まで徐々に加温、減圧する脱水操作を行なった後、残存
モノマーを除去するために温度180℃、圧力15ma
llHになるまで徐々に加温、減圧を行なった。
まで徐々に加温、減圧する脱水操作を行なった後、残存
モノマーを除去するために温度180℃、圧力15ma
llHになるまで徐々に加温、減圧を行なった。
蕪留終了後、蒸留物を冷却皿に流し出し、室温下に冷却
固化させることによりクレゾールノボラック樹脂311
.4 gを得た(以下、この樹脂を「クレゾールノボラ
ック樹脂IAJと言う、)。
固化させることによりクレゾールノボラック樹脂311
.4 gを得た(以下、この樹脂を「クレゾールノボラ
ック樹脂IAJと言う、)。
得られたクレゾールノボラック樹脂iAのゲルパーミェ
ーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の
重量平均分子量は12400であった。
ーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の
重量平均分子量は12400であった。
また、2・3核体の含量は15.2重量%であり、残存
モノマー濃度は1.0%であった。
モノマー濃度は1.0%であった。
次に、前記クレゾールノボラック樹脂IA 20 gを
、メタノール180gに溶解し、完全に溶解した後、水
/メタノールの混合比がit比で6/4の混合溶媒5!
;L中に添加して樹脂分を濾過して回収した。
、メタノール180gに溶解し、完全に溶解した後、水
/メタノールの混合比がit比で6/4の混合溶媒5!
;L中に添加して樹脂分を濾過して回収した。
その後、減圧下に40℃の温度下で15特間乾燥を行な
って目的とするタレゾールノボラック樹脂17.2gを
得た(以下、この樹脂を「クレゾールノボラック樹脂I
BJと言う。)。
って目的とするタレゾールノボラック樹脂17.2gを
得た(以下、この樹脂を「クレゾールノボラック樹脂I
BJと言う。)。
得られたクレゾールノボラック樹脂1Bのゲルパーミェ
ーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の
重量平均分子量は20000であった。
ーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の
重量平均分子量は20000であった。
また、2・3核体の残存濃度は3.0%であり、残存モ
ノマー濃度は0.5%であった。
ノマー濃度は0.5%であった。
1處A4
前記合成例1において、未反応クレゾールを除去する際
の最終到達圧力を15marigから:1(lv++I
Igに変えたほかは、前記合成例1と同様にしてクレゾ
ール309゜3gを得た。
の最終到達圧力を15marigから:1(lv++I
Igに変えたほかは、前記合成例1と同様にしてクレゾ
ール309゜3gを得た。
得られたクレゾールノボラック樹脂のゲルパーミェーシ
ョンクロマトクラフィーによるポリスチレン換算の工罎
乎均分子駿は12400であった。
ョンクロマトクラフィーによるポリスチレン換算の工罎
乎均分子駿は12400であった。
また、残存モノマー濃度は2.4%てあった。
1皮■1
前記合成例Iにおいて、未反応クレゾールを除去する際
の最終到達圧力を15■111gから60mallHに
変えたほかは、前記合成例1と同様にしてクレゾール3
02.8 gを得た。
の最終到達圧力を15■111gから60mallHに
変えたほかは、前記合成例1と同様にしてクレゾール3
02.8 gを得た。
得られたクレゾールノボラック樹脂のゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量
平均分子量は12800であった。
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量
平均分子量は12800であった。
また、残存モノマー濃度は4.2%であった。
1皮1
1γ1記合成例1において、温度140’C1圧カ36
0s+al1gになるまて徐々に加温、減圧する脱水操
作に代えて、常圧下に温度180’Cになるまで徐々に
加温する脱水操作を行なったほかは、前記合成例1と同
様にしてクレゾールノボラック樹脂119.0 gを得
た。
0s+al1gになるまて徐々に加温、減圧する脱水操
作に代えて、常圧下に温度180’Cになるまで徐々に
加温する脱水操作を行なったほかは、前記合成例1と同
様にしてクレゾールノボラック樹脂119.0 gを得
た。
得られたタレゾールノボラック樹脂のゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量
平均分子量は11700であった。
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量
平均分子量は11700であった。
また、残存モノマー濃度は9.3%であった。
1皮亘j
攪拌器、加熱器および還流冷却器を装着したLリットル
の4ツロセバラブルフラスコ中で、いずれも純度g8%
のm−クレゾール272.5 gとp−クレゾール27
2.5 gとを混合した。
の4ツロセバラブルフラスコ中で、いずれも純度g8%
のm−クレゾール272.5 gとp−クレゾール27
2.5 gとを混合した。
混合物中のクレゾールの重量比率は、m−クレゾール約
50%、P−クレゾール約50%であった。
50%、P−クレゾール約50%であった。
次いで、 37.7%ホルマリン239.3 gおよび
シュウ酸2木和物7.26gの60 ml水溶液を混合
物に添加した。
シュウ酸2木和物7.26gの60 ml水溶液を混合
物に添加した。
その後、反応混合物は約100°Cで緩やかに加熱還流
して発熱縮合反応を生し、煙霧が形成されて急速に増加
した。そこで、フラスコを反応混合物を冷却するように
水浴に部分的に浸漬した。
して発熱縮合反応を生し、煙霧が形成されて急速に増加
した。そこで、フラスコを反応混合物を冷却するように
水浴に部分的に浸漬した。
縮合反応は還流温度で約18時間連続した。
しかし、この時点て反応物はゲル化して溶剤に不溶化し
てしまい、フォトレジストには使用することができなか
った。
てしまい、フォトレジストには使用することができなか
った。
合n旦
攪拌器、加熱器および還流冷却器を装着した1リツトル
の4ツロセパラブルフラスコ中で、いずれも純度98%
のm−クレゾール339.89gとp−クレゾール96
.54 gと0−クレゾール48.27 gとを混合し
た。
の4ツロセパラブルフラスコ中で、いずれも純度98%
のm−クレゾール339.89gとp−クレゾール96
.54 gと0−クレゾール48.27 gとを混合し
た。
混合物中のクレゾールの重量比率は、m−クレゾール約
70%、p−クレゾール約20%、0−クレゾール約l
O%てあった。
70%、p−クレゾール約20%、0−クレゾール約l
O%てあった。
次いで、このクレゾール混合物に37.7%ホルマリン
271.5 gおよびシュウ酸6.Ogを添加した。
271.5 gおよびシュウ酸6.Ogを添加した。
その後、前記合成例5と同様の方法を行なったところ、
反応物はゲル化して溶剤に不溶化してしまい、フォトレ
ジストには使用することがてきなかった。
反応物はゲル化して溶剤に不溶化してしまい、フォトレ
ジストには使用することがてきなかった。
合」害1ヱ
攪拌器、冷却器および温度計を装着した500m iの
三ツロセバラブルフラスコに、m−クレゾール78g、
p−クレゾール26g、ヒドロキノン25g、37重量
%ホルムアルデヒド水溶液92−交およびシュウ酸0.
04gを仕込み、油浴により溶液の温度を100°Cに
保ちながら3時間加熱攪拌して縮合反応させた。
三ツロセバラブルフラスコに、m−クレゾール78g、
p−クレゾール26g、ヒドロキノン25g、37重量
%ホルムアルデヒド水溶液92−交およびシュウ酸0.
04gを仕込み、油浴により溶液の温度を100°Cに
保ちながら3時間加熱攪拌して縮合反応させた。
次いて、油浴温度を180’Cまで昇温するとともに、
フラスコ内を減圧にして、木、未反応のクレゾール、ホ
ルムアルデヒドおよびシュウ酸を除去した。
フラスコ内を減圧にして、木、未反応のクレゾール、ホ
ルムアルデヒドおよびシュウ酸を除去した。
しかし、反応物は溶融せず、溶剤に不溶化してしまい、
フォトレジストには使用することができなかった。
フォトレジストには使用することができなかった。
合1目1旦
攪拌器および冷却器を装着した1リツトルの4ツロセパ
ラブルフラスコに、m−クレゾール約60%、p−クレ
ゾール約40%の混合クレゾール324 g、 38重
量%ホルムアルデヒド水溶液189 gおよびシュウ酸
2木和物3.0gを仕込み、混合、溶解した。
ラブルフラスコに、m−クレゾール約60%、p−クレ
ゾール約40%の混合クレゾール324 g、 38重
量%ホルムアルデヒド水溶液189 gおよびシュウ酸
2木和物3.0gを仕込み、混合、溶解した。
その後、フラスコをマントルヒーターを用いて加熱し、
8時間加熱還流して縮合反応させた。
8時間加熱還流して縮合反応させた。
縮合反応を終γさせるために、水500mMを注いだ。
約5分後、水層と樹脂層とが分離したのて、上層を除き
、未反応クレゾールを除去するための減圧装置をフラス
コに装着して、窒素雰囲気下に。
、未反応クレゾールを除去するための減圧装置をフラス
コに装着して、窒素雰囲気下に。
温度230℃、圧力[Ov霞11gになるまで徐々に加
温、減圧を行なった。
温、減圧を行なった。
蒸留終了後、内容物は溶融せずに、溶剤に不溶化してし
まい、フォトレジストには使用することかてきなかった
。
まい、フォトレジストには使用することかてきなかった
。
立n旦
前記合成例1において、メタフレジールミ1号350g
に代えて、メタクレゾール酸1号337.7 gおよび
p−クレゾール22.3gを用いたほかは、前記合成例
1と同様にして反応を行なってクレゾールノボラック樹
脂300 gを得た。
に代えて、メタクレゾール酸1号337.7 gおよび
p−クレゾール22.3gを用いたほかは、前記合成例
1と同様にして反応を行なってクレゾールノボラック樹
脂300 gを得た。
得られたクレゾールノボラック樹脂のゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量
平均分子量はi 3sooであった。
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量
平均分子量はi 3sooであった。
また、残存上ツマー濃度は0.7%であった。
(実施例1)
前記合成例1で得られたクレゾールノボラック樹脂IA
と、オルソナフトキノンシアシトスルホニルクロライト
と2.3.4−)−リヒトロキシベンゾフエノンとのエ
ステル化合eJ(感光剤成分)とを、(クレゾールノボ
ラック樹脂IA) : (感光剤成分)の重量比て10
0 + 22.2の割合で混合して本発明のポジ型フォ
トレジスト組!&物を得た。
と、オルソナフトキノンシアシトスルホニルクロライト
と2.3.4−)−リヒトロキシベンゾフエノンとのエ
ステル化合eJ(感光剤成分)とを、(クレゾールノボ
ラック樹脂IA) : (感光剤成分)の重量比て10
0 + 22.2の割合で混合して本発明のポジ型フォ
トレジスト組!&物を得た。
得られたポジ型フォトレジスト組!物をエチルセロソル
ブアセテート70重量部に対して30重−置部の割合て
溶解した後、テフロン製メンブランフィルタ−(ポアサ
イズ0.2#Lm)で濾過してフォトレジスト塗布液を
調製した。
ブアセテート70重量部に対して30重−置部の割合て
溶解した後、テフロン製メンブランフィルタ−(ポアサ
イズ0.2#Lm)で濾過してフォトレジスト塗布液を
調製した。
このフォトレジスト塗布液をスピンナーを用いて4イン
チのシリコーンウェハー上に均一に塗布した。
チのシリコーンウェハー上に均一に塗布した。
このウェハーを、温度95℃のホットプレートLで2分
間加熱した後(膜厚l終m)、115縮小型投影露光装
置にコン■製、rNsR−ISO5G、 、ウェハース
テッパー、 NA−0,30)を用い、テストレティク
ルを通して436nmの紫外線で露光を行なった。
間加熱した後(膜厚l終m)、115縮小型投影露光装
置にコン■製、rNsR−ISO5G、 、ウェハース
テッパー、 NA−0,30)を用い、テストレティク
ルを通して436nmの紫外線で露光を行なった。
次に、2.3BgI量%テトラメチルアンモニウムヒト
ロキシト水溶液を用いて温度23°Cの条件下に1分間
現像してから、イオン交検水により1分間リンスを行っ
てレジストパターンを形成した。
ロキシト水溶液を用いて温度23°Cの条件下に1分間
現像してから、イオン交検水により1分間リンスを行っ
てレジストパターンを形成した。
得られたレジストパターンを、走査型電子顕微鏡で観察
した結果、適性露光量180mJ/Cs”で0.9gm
のパターンを良好に解像した。
した結果、適性露光量180mJ/Cs”で0.9gm
のパターンを良好に解像した。
また、このレジストパターンにつき耐熱性の評価を行な
つた。
つた。
結果を第1表に示す。
なお、耐熱性の評価は次のようにして行なった。
TM熱性:温度150℃のホットプレー1〜上で5分間
ポストベークしてレジストパターンの変形をiJ!察し
て下記の2段階に評価した。
ポストベークしてレジストパターンの変形をiJ!察し
て下記の2段階に評価した。
○、熱変形は見られない。
X:熱変形が見られる。
(比較例1)
前記実施例1において、前記合成例1で得たクレゾール
ノボラック樹脂1八に代えて前記合成例2て得たクレゾ
ールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1と同
じ条件でリソグラフィーを行なってレジストパターンを
形成した。
ノボラック樹脂1八に代えて前記合成例2て得たクレゾ
ールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1と同
じ条件でリソグラフィーを行なってレジストパターンを
形成した。
結果を第1表に示す。
(比較例2)
前記実施例1において、前記合成例1て得たクレゾール
ノボラック樹脂IAに代えて前記合成例3て得たクレゾ
ールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1と同
じ条件でリソタラフィーを行なってレジストパターンを
形成した。
ノボラック樹脂IAに代えて前記合成例3て得たクレゾ
ールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1と同
じ条件でリソタラフィーを行なってレジストパターンを
形成した。
結果を第1表に示す。
(比較例3)
前記実施例1において、前記合成例1で得たクレゾール
ノボラック樹脂IAに代えて前記合成例4て得たクレゾ
ールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1と同
じ条件てリソクラフィーを行なってレジストパターンを
形成した。
ノボラック樹脂IAに代えて前記合成例4て得たクレゾ
ールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1と同
じ条件てリソクラフィーを行なってレジストパターンを
形成した。
結果を第1表に示す。
(実施例2)
itI記実施例1において、前記合成例1で得たクレゾ
ールノボラック樹脂IAに代えて前記合成例9て得たク
レゾールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1
と同様にして実施した。
ールノボラック樹脂IAに代えて前記合成例9て得たク
レゾールノボラック樹脂を用いたほかは、前記実施例1
と同様にして実施した。
結果を第1表に示す。
(比較例4)
前記実施例1において、前記合成例1で得たクレゾール
ノボラック樹脂Iへに代えて前記合成例1て得たタレゾ
ールノボラック樹脂IBを用いたほかは、前記実施例1
と同し条件てリソグラフィーを行なってレジストパター
ンを形成した。
ノボラック樹脂Iへに代えて前記合成例1て得たタレゾ
ールノボラック樹脂IBを用いたほかは、前記実施例1
と同し条件てリソグラフィーを行なってレジストパター
ンを形成した。
結果を第1表に示す。
(木瓜、以下余白)
(評価)
第1表から明らかなように、本発明のポジ型フオl−レ
ジスト組成物は、耐熱性か向上しているにも拘らず、良
好な感度および解像度の低下がないことを確認した。
ジスト組成物は、耐熱性か向上しているにも拘らず、良
好な感度および解像度の低下がないことを確認した。
末完Illによると、
(1) アルカリ可溶性ノボラック樹脂中の残存上ツ
マー濃度が1%以下であるので、アルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂の高分子量化を伴わずにレジストの耐熱性ひい
ては耐ドライエツチング性の向上を図ることかできると
ともに。
マー濃度が1%以下であるので、アルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂の高分子量化を伴わずにレジストの耐熱性ひい
ては耐ドライエツチング性の向上を図ることかできると
ともに。
(2) アルカリ可溶性ノボラック樹脂の高分子量化
を伴わないので、レジストの感度を低下させることかな
く。
を伴わないので、レジストの感度を低下させることかな
く。
(3)シかも、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と少なく
とも1種のキノンジアジド化合物を含有するので、高い
解像度をイfしており。
とも1種のキノンジアジド化合物を含有するので、高い
解像度をイfしており。
(4)シたがって、良好な感度および解像度を損ねるこ
とかなく、しかも耐熱性ひいては耐ドライエツチング性
に優れる、 等の利点を有する工業的に有用なポジ型7オトレジスト
組成物を提供することができる。
とかなく、しかも耐熱性ひいては耐ドライエツチング性
に優れる、 等の利点を有する工業的に有用なポジ型7オトレジスト
組成物を提供することができる。
ユ、
■
T、bc補正i!I
昭和63年7月22「J
Claims (1)
- (1)アルカリ可溶性ノボラック樹脂と少なくとも1種
のキノンジアジド化合物とを含有するポジ型フォトレジ
スト組成物において、前記アルカリ可溶性ノボラック樹
脂中の残存モノマー濃度が1%以下であることを特徴と
するポジ型フォトレジスト組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13647288A JPH01304455A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | ポジ型フォトレジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13647288A JPH01304455A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | ポジ型フォトレジスト組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01304455A true JPH01304455A (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=15175920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13647288A Pending JPH01304455A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | ポジ型フォトレジスト組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01304455A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03200250A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-02 | Nippon Zeon Co Ltd | ポジ型レジスト組成物 |
JPH03208054A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 新規なポジ型ホトレジスト組成物 |
US5237037A (en) * | 1989-09-08 | 1993-08-17 | Ocg Microelectronic Materials, Inc. | Radiation-sensitive compositions containing fully substituted novolak polymers |
US5346799A (en) * | 1991-12-23 | 1994-09-13 | Ocg Microelectronic Materials, Inc. | Novolak resins and their use in radiation-sensitive compositions wherein the novolak resins are made by condensing 2,6-dimethylphenol, 2,3-dimethylphenol, a para-substituted phenol and an aldehyde |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP13647288A patent/JPH01304455A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5237037A (en) * | 1989-09-08 | 1993-08-17 | Ocg Microelectronic Materials, Inc. | Radiation-sensitive compositions containing fully substituted novolak polymers |
JPH03200250A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-02 | Nippon Zeon Co Ltd | ポジ型レジスト組成物 |
JPH03208054A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 新規なポジ型ホトレジスト組成物 |
US5346799A (en) * | 1991-12-23 | 1994-09-13 | Ocg Microelectronic Materials, Inc. | Novolak resins and their use in radiation-sensitive compositions wherein the novolak resins are made by condensing 2,6-dimethylphenol, 2,3-dimethylphenol, a para-substituted phenol and an aldehyde |
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