JPH02222955A - Positive type photosensitive composition - Google Patents

Positive type photosensitive composition

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JPH02222955A
JPH02222955A JP4468389A JP4468389A JPH02222955A JP H02222955 A JPH02222955 A JP H02222955A JP 4468389 A JP4468389 A JP 4468389A JP 4468389 A JP4468389 A JP 4468389A JP H02222955 A JPH02222955 A JP H02222955A
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JP
Japan
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cresol
photosensitizer
tetrahydroxybenzophenone
sulfonic acid
composition
Prior art date
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Application number
JP4468389A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuto Ando
安藤 慶人
Kosuke Doi
宏介 土井
Koichi Takahashi
浩一 高橋
Hidekatsu Obara
秀克 小原
Toshimasa Nakayama
寿昌 中山
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
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Publication date
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Publication of JPH02222955A publication Critical patent/JPH02222955A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the composition having excellent dimensional accuracy and pattern shape, and good heat resistance and long-term preservable stability by dissolving a specific photosensitizer and cresol novolak resin into ethyl lactate. CONSTITUTION:The cresol novolak resin is dissolved as a resin component into the ethyl lactate and the ester compd. which is derived from one kind of the polyhydroxy compd. selected from 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,2',4,4'- tetrahydroxybenzophenone, 2,3,3',4-tetrahydroxybenzophenone, and 2,3,4,4'- tetrahydroxybenzophenone and at least one kind of the sulfonic acid compd. selected from 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid and 1,2- naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid and has >=75% average degree of esterification is dissolved as the photosensitizer therein. The photosensitive compsn. having the excellent dimensional accuracy and pattern shape and the good heat resistance and preservable stability is obtd. in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規なポジ型感光性組成物に関するものである
。さらに詳しくいえば、本発明は、寸法精度及びパター
ン形状に優れる上、良好な耐熱性と保存安定性を有し、
超LSIなどの半導体集積回路素子の製造における微細
パターン形成用として好適なポジ型感光性組成物に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a novel positive-working photosensitive composition. More specifically, the present invention has excellent dimensional accuracy and pattern shape, as well as good heat resistance and storage stability.
The present invention relates to a positive photosensitive composition suitable for forming fine patterns in the manufacture of semiconductor integrated circuit devices such as VLSIs.

従来の技術 近年、半導体産業において11、産業用コンピューター
、オフィスオートメーション、パーソナルコンピュータ
ーなどの需要が飛躍的に拡大し、その技術も日進月歩の
発展を続けており、これに伴って、半導体集積回路素子
においても、急速に高密度化、高集積度化が進んでいる
。また、微細パターン形成においても、256キロビツ
トDRAM用半導体集積回路素子ではパターン幅が約2
μm11メガビツトDRAMでは1.0〜1.3μm、
さらに4メガビットDRAMでは0,7〜0.8μmと
集積化されるに伴い、いわゆるサブミクロンオーダーの
微細加工技術が必要となってきている。
Conventional technology In recent years, demand for industrial computers, office automation, personal computers, etc. has expanded dramatically in the semiconductor industry11, and the technology has continued to develop rapidly. However, the density and degree of integration are rapidly increasing. In addition, in forming fine patterns, the pattern width is approximately 2
μm 1.0 to 1.3 μm for 11 megabit DRAM,
Furthermore, as 4 megabit DRAMs are integrated to a size of 0.7 to 0.8 .mu.m, microfabrication technology on the so-called submicron order is becoming necessary.

現在、半導体集積回路素子製造におけるパターン形成は
、ホトリソグラフィーによって行わ埼1、ており、パタ
ーン幅が約2μm以下の微細加工にはポジ型ホトレジス
I・が広く使用されている。。
Currently, pattern formation in the manufacture of semiconductor integrated circuit devices is carried out by photolithography, and positive photoresist I. is widely used for microfabrication with a pattern width of about 2 μm or less. .

このポジ型ホトレジストは、通常アルカリ溶液可溶性の
ノボラック樹脂と、ホトセンシタイサーと呼ばれる光分
解成分とから構成されており、該アルカリ溶液可溶性ノ
ボラック樹脂については、例えばフェノール−ホルムア
ルデヒドノボラック樹脂の使用が開示されており(米国
特許環34020.14号明細書)、またクレゾ・−ル
ツボラック樹脂の使用例が報告されている〔「電気化学
および工業物理化学」、第48巻、第584ページ(i
980年)〕。
This positive photoresist is usually composed of an alkaline solution-soluble novolak resin and a photodegradable component called a photosensitizer. As for the alkaline solution-soluble novolak resin, the use of phenol-formaldehyde novolac resin has been disclosed, for example. (U.S. Pat.
980)].

さらに、クレゾールノボラック樹脂製造時に、クレゾー
ル異性体の配合割合を適切に選ぶことにより、高感度の
ポジ型ホト【/シスト(特開昭58−171i、2号公
報)や、寸法精度の優れたポジ聾ホトレジスト(特開昭
62−35349号公報)が得られるごとも知られてい
る。
Furthermore, by appropriately selecting the blending ratio of cresol isomers during the production of cresol novolac resin, we can produce highly sensitive positive photo-type photo[/cyst (Japanese Patent Application Laid-open No. 171-171-2) and positive-type photopolymer with excellent dimensional accuracy. It is also known that a deaf photoresist (Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-35349) can be obtained.

一方、ホトセンシタイザ−としては、例えば光分解成分
であるナフトキノンジアジドスルホン酸と7Iノール性
水酸基を有する化合物とのスルホン酸ゴスチルなどが多
く用いられており、このよらなエステル類については、
、これまで種々開示さ()、″′°パノ・(才国特許第
30M11.8号明細書、同第:1306465ぢ明細
書、同第3148983号明細書、特公昭62−284
57号公報)。
On the other hand, as a photosensitizer, for example, gostyl sulfonate, which is a combination of the photodegradable component naphthoquinonediazide sulfonic acid and a compound having a 7I-nol hydroxyl group, is often used.
, various disclosures have been made so far (), '''° Pano (Saikoku Patent No. 30M11.8 Specification, Saikoku Patent No. 1306465-1 Specification, Saikoku Patent No. 3148983 Specification, Japanese Patent Publication No. 1984-284)
Publication No. 57).

ところで、ホ[−リソグラフィーにより基板上に形成さ
れたサブミクロンオーダーのレジストパターンをマスク
として行われる基板のエツチング加工においては、通常
サイドエツチング量の少ないプラズマなどを用いたドラ
イエツチング法が行われている。このドライエツチング
法においては、基板のエツチング時マスクとしてのレジ
ストパターンも損傷を受けて徐々に膜減りするが、この
際もエツチングされる基板には該マスクパターンに忠実
に対応して再現されたパターンが形成される必要がある
なり)、訃し゛、2フ、ト・パターンには良好な寸法精
度及び断面形状が要求される。また、レジストパターン
の膜減りを少なくするためには、現像後のポストベーク
温度を高くすることが有効であり、そのため、該レジス
トパターンには優ねた耐熱性が要求されている。
By the way, when etching a substrate using a submicron-order resist pattern formed on the substrate by photolithography as a mask, a dry etching method using plasma or the like with a small amount of side etching is usually used. . In this dry etching method, the resist pattern used as a mask is damaged and the film is gradually reduced when etching the substrate, but the etched substrate also has a pattern that faithfully corresponds to the mask pattern. Good dimensional accuracy and cross-sectional shape are required for the 2nd, 2nd, and 5th patterns. Furthermore, in order to reduce film loss of the resist pattern, it is effective to increase the post-baking temperature after development, and therefore, the resist pattern is required to have excellent heat resistance.

しかしながら、従来のポジ1感光性組成物は、このよう
な要求を必ずしも十分に満たしているとはいえない。ま
た、通常アルカリ町溶性ノボラック樹脂とホトセンシタ
イザ−とから構成されており、これらを溶剤に溶解して
溶液を調製した場合、その溶液が保存中に分解して感度
が変化したり、あるいはいったん溶解したホトセンシタ
イザーが再結晶化して析出し、溶液の均一性を損なうな
ど保存安定性の点で欠点を有している。
However, conventional positive 1 photosensitive compositions do not necessarily fully satisfy these requirements. In addition, it is usually composed of an alkali-soluble novolac resin and a photosensitizer, and if a solution is prepared by dissolving these in a solvent, the solution may decompose during storage and the sensitivity may change, or once dissolved. It has drawbacks in terms of storage stability, such as the photosensitizer recrystallizing and precipitating, impairing the uniformity of the solution.

溶液の安定性について溶質と溶剤どの相互関係を取り上
げた場合、溶剤の溶質溶解力が大きく、かつ溶質が長期
間にわたって安定に保たれることが必要である。モして
ポジ型感光性組成物における溶剤は、ホトセンシタイザ
−及び塗膜形成材料の両者に対して強い溶解力を有し、
その濃度に関係なく均一な溶液を形成し、均一かつ平滑
な塗膜を提供しうる、′、とが重要である。そして、こ
のような溶剤はそれぞれの溶質の種類に応じて適宜選択
されるが、一般にホトセン・ンタイジーであるキノンジ
アジド基含有化合物は難溶性のものが多いため、溶剤と
してはメチルピロリドン、シクロペンタ、ノン、シクロ
ヘキサノン、エナ1/ングリコールモノエチルゴーテル
アセテ−1・、エトキシプロピルアセテートなど特定の
ものを用いうるにすぎない。
When considering the interaction between the solute and the solvent regarding the stability of a solution, it is necessary that the solvent has a large solute-dissolving power and that the solute is kept stable for a long period of time. The solvent in the positive photosensitive composition has a strong dissolving power for both the photosensitizer and the coating film forming material,
It is important to form a uniform solution regardless of its concentration and to be able to provide a uniform and smooth coating film. Such solvents are appropriately selected depending on the type of solute, but since many compounds containing quinone diazide groups, which are photocene compounds, are generally poorly soluble, solvents such as methylpyrrolidone, cyclopenta, non-, Only specific ones such as cyclohexanone, en-1/glycol monoethyl goteracetate-1, ethoxypropyl acetate can be used.

しかしながら、メチルピロリドン、シクロペンタノン、
シクロヘキサノンを溶剤どする感光性組成物においては
、その保存中にホトセンシタイザ−が徐々に分解して、
感光性が低下するのを免れない上、この溶剤が高価であ
るため実用的には不適当である。また、エチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート及びエトキシプロピ
ルアセテートを溶剤とする感光性組成物においては、長
期間保存しているうちにホトセンシタイザ・−が結晶と
して析出する傾向があるため、このような感光性組成物
は基板上に塗布した際、結晶を生じやすく、微細パター
ンの形成に悪影響を及ぼすので、使用範囲が制限される
のを免れない。
However, methylpyrrolidone, cyclopentanone,
In photosensitive compositions using cyclohexanone as a solvent, the photosensitizer gradually decomposes during storage.
In addition to inevitably reducing photosensitivity, this solvent is expensive, making it unsuitable for practical use. Furthermore, in photosensitive compositions using ethylene glycol monoethyl ether acetate and ethoxypropyl acetate as solvents, photosensitizer tends to precipitate as crystals during long-term storage. When the material is applied onto a substrate, it tends to form crystals, which has a negative effect on the formation of fine patterns, so its range of use is inevitably limited.

したがって、当該技術分野においては、寸法精度及びパ
ターン形状に優れるとともに、良好な耐熱性を有し、か
つ保存安定性に優れた実用的なポジ型感光性組成物の開
発が強く望まれていた。
Therefore, in this technical field, there has been a strong desire to develop a practical positive-working photosensitive composition that has excellent dimensional accuracy and pattern shape, good heat resistance, and excellent storage stability.

発明が解決しようとする課題 本発明はこのような要望にこたえ、寸法精度及びパター
ン形状に優れる上、良好な耐熱性と長期保存安定性を有
し、微細パターン形成用として実用的なポジ型感光性組
成物を提供することを目的としてなされたものである。
Problems to be Solved by the Invention The present invention has been developed to meet these demands and to provide a positive-type photosensitive material that has excellent dimensional accuracy and pattern shape, good heat resistance and long-term storage stability, and is practical for forming fine patterns. It was made for the purpose of providing a sexual composition.

課題を解決するための手段 本発明者らは前記の好ましい性質を有するポジ型感光性
組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のホト
センシタイザ−とクレゾールノボラック樹脂とを乳酸エ
チルに溶解することにより、その目的を達成しうろこと
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。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted extensive research in order to develop a positive photosensitive composition having the above-mentioned preferable properties. As a result, the present inventors have discovered that a specific photosensitizer and a cresol novolac resin are dissolved in ethyl lactate. As a result, the inventors discovered that the object could be achieved, and based on this knowledge, they completed the present invention.

すなわち、本発明は、乳酸エチル中に、(A)樹脂成分
として、クレゾールノボラック樹脂、及び(B)ホトセ
ンシタイザ−として、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、2.3.3′,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
ヒドロキシ化合物と1.2−ナフトキノンジアジド−4
−スルホン酸及び1.2−ナフトキノンジアジド−5−
スルホン酸の中から選ばれた少なくとも1種のスルホン
酸化合物とから誘導された平均エステル化度75%以上
のエステル化合物を、それぞれ溶解させた溶液から成る
ポジ型感光性樹脂組成物を提供するものである。
That is, in the present invention, in ethyl lactate, (A) a cresol novolac resin as a resin component, and (B) 2.3.4-trihydroxybenzophenone, 2.2', 4.4'- as a photosensitizer. At least one polyhydroxy compound selected from tetrahydroxybenzophenone, 2.3.3',4-tetrahydroxybenzophenone and 2.3.4.4'-tetrahydroxybenzophenone and 1.2-naphthoquinone diazide. 4
-sulfonic acid and 1,2-naphthoquinonediazide-5-
Provided is a positive photosensitive resin composition comprising a solution in which at least one sulfonic acid compound selected from sulfonic acids and an ester compound derived from sulfonic acids and having an average degree of esterification of 75% or more are respectively dissolved. It is.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明組成物において、(A)の樹脂成分として用いら
れるクレゾールノボラック樹脂は、m−クレゾールとp
−クレゾールとのクレゾール混合物から得られたものが
好ましく、特にm−クレゾール10〜45重量%とp−
クレゾール90〜55重量%とのクレゾール混合物から
得られたものは、耐熱性、寸法精度及びパターン形状の
極めて優れたレジストパターンを与えるので好適である
In the composition of the present invention, the cresol novolac resin used as the resin component (A) is composed of m-cresol and p-cresol.
- those obtained from cresol mixtures with -cresol are preferred, in particular from 10 to 45% by weight of m-cresol and p-cresol.
Those obtained from a cresol mixture containing 90 to 55% by weight of cresol are suitable because they provide a resist pattern with extremely excellent heat resistance, dimensional accuracy, and pattern shape.

一方、(B)のホトセンシタイザ−は、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、2.3.3′、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と、1.2
−す7トキノンジアジドー4−スルホン酸又は1.2−
ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸若しくはそれら
の混合物とを反応させて得られたエステル化合物である
On the other hand, the photosensitizer (B) includes 2.3.4-trihydroxybenzophenone, 2.2',4.4'-tetrahydroxybenzophenone, 2.3.3',4-tetrahydroxybenzophenone and 2,3 .4.4'-
at least one polyhydroxybenzophenone selected from tetrahydroxybenzophenones, and 1.2
-su7toquinone diazido 4-sulfonic acid or 1,2-
It is an ester compound obtained by reacting naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid or a mixture thereof.

このエステル化合物は、該ポリヒドロキシベンゾフェノ
ンの水酸基すべてが該スルホン酸によってエステル化さ
れたものが好ましいが、実際にはエステル化反応におい
て、該ポリヒドロキシベンゾフェノンの水酸基の平均7
5%以上がエステル化されたものであれば使用できる。
This ester compound is preferably one in which all the hydroxyl groups of the polyhydroxybenzophenone are esterified with the sulfonic acid, but in reality, in the esterification reaction, an average of 7 hydroxyl groups of the polyhydroxybenzophenone
It can be used as long as 5% or more is esterified.

該ポリヒドロキシベンゾフェノンの水酸基のエステル化
が平均75%未満のものでは、得られるレジストパター
ンの寸法精度及びパターン形状が劣化する。また、本発
明組成物においては、平均75%以上エステル化された
ホトセンシタイザ−であれば使用しうるが、平均75%
以−Eエステル化されたものを該組成物の感光性成分中
に80重量%以上含有していれば、耐熱性のより向上し
たレジストパターンを得ることができる。
If the esterification of the hydroxyl groups of the polyhydroxybenzophenone is less than 75% on average, the dimensional accuracy and pattern shape of the resulting resist pattern will deteriorate. Further, in the composition of the present invention, any photosensitizer that is esterified to an average of 75% or more can be used;
If the photosensitive component of the composition contains 80% by weight or more of the -E esterified compound, a resist pattern with improved heat resistance can be obtained.

このようなホトセンシタイザ−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、2.3.3′,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1モルに
対し、好ましくは3倍モル以上の1.2−ナフトキノン
ジアジド−4−スルホニルクロリド又は1.2−す7ト
キノンジアジドー5−スルホニルクロリド の存在下、有機溶媒中において反応させる公知の方法に
よって、容易に製造することができる。なお、平均エス
テル化度については液体クロマトグラフィにより定量す
ることができる。
Such a photosensitizer is, for example, 2.3°4-
Trihydroxybenzophenone, 2.2',4.4'-
Tetrahydroxybenzophenone, 2.3.3',4-
Tetrahydroxybenzophenone and 2.3.4.4'
- Preferably at least 3 times the mole of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride or 1,2-7toquinonediazide per mole of at least one polyhydroxybenzophenone selected from tetrahydroxybenzophenones. It can be easily produced by a known method of reacting in an organic solvent in the presence of 5-sulfonyl chloride. Note that the average degree of esterification can be determined by liquid chromatography.

本発明組成物における(A)の樹脂成分であるクレゾー
ルノボラック樹脂と(B)のホトセンシタイザ−との配
合割合については、クレゾールノボラック樹脂100重
量部に対し、ホトセンシタイザ−10〜30重量部の割
合で配合することが好ましい。
Regarding the blending ratio of the cresol novolak resin, which is the resin component (A), and the photosensitizer (B) in the composition of the present invention, the photosensitizer is blended at a ratio of 10 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the cresol novolac resin. It is preferable to do so.

該ホトセンシタイザ−の配合量が10重量部未満では寸
法精度、パターン形状、耐熱性などに劣り。
If the amount of the photosensitizer is less than 10 parts by weight, dimensional accuracy, pattern shape, heat resistance, etc. will be poor.

本発明の目的が十分に達せられないし、30重量部を超
えると感度が低下するため好ましくない。
The purpose of the present invention cannot be fully achieved, and if it exceeds 30 parts by weight, sensitivity decreases, which is not preferable.

本発明組成物においては前記のクレゾールノボラック樹
脂及びホトセンシタイザ−を溶解させる溶剤として、乳
酸エチルが用いられる。この乳酸エチルの使用量につい
ては、塗布基板に適用して均一な薄膜層を形成しうる量
であればよく、特に制限はないが、通常全固形分、すな
わち、フレジー・ルツボラック樹脂とホトセンシタイザ
−との合計量が該組成物全量に基づき3〜50重量%の
範囲になるように用いられる。この固形分含有量が3重
量%未満では未露光部の残膜率が低下する傾向を示すし
、50重量%を超えると感度が低下する傾向を生じるた
め好ましくない。
In the composition of the present invention, ethyl lactate is used as a solvent for dissolving the cresol novolak resin and photosensitizer. The amount of ethyl lactate to be used is not particularly limited as long as it can be applied to the coated substrate to form a uniform thin film layer, but it is usually based on the total solid content, that is, the Frazier crucible resin and the photosensitizer. and the total amount thereof is in the range of 3 to 50% by weight based on the total amount of the composition. If the solid content is less than 3% by weight, the residual film rate in unexposed areas tends to decrease, and if it exceeds 50% by weight, the sensitivity tends to decrease, which is not preferable.

この乳酸エチルは、前記ホトセンシタイザ−に対する溶
解力が大きく、該ホトセンシタイザ−の再結晶化を抑え
、かつ安定性に優れている上、毒性が少ないなどの特徴
を有しており、実用上極めて有用である。
This ethyl lactate has a large dissolving power for the photosensitizer, suppresses recrystallization of the photosensitizer, has excellent stability, and has low toxicity, making it extremely useful in practice. be.

また、本発明組成物には、例えば増感剤、他の付加的樹
脂可塑剤、安定剤、あるいは形成像を一層可視的にする
だめの着色料、その他の通常、当該技術分野で慣用され
ている各種添加剤を含有させることができる。
The compositions of the present invention may also contain, for example, sensitizers, other additional resin plasticizers, stabilizers, or additional colorants to make the formed image more visible, as well as other materials commonly used in the art. Various additives can be included.

ところで、ハードマスクを製造する際のホトレジストの
ように高解像力が要望される場合には、ホトレジストの
膜厚を0.2μm程度にするのが好ましいが、本発明組
成物を用いれば、固形分濃度を3〜5重量%にして3.
000rpmの回転速度でスピンコードすればよい。ま
た、段差の大きい基板に塗布する必要がある場合には、
従来方法においては、凹部を埋めたのちに感光性組成物
を塗布する、いわφる多層レジスト法がとられていたが
、本発明組成物を用いれば、固形分を40〜50重量%
の高濃度にしても粘度上昇がほとんどないため、スピン
フートが可能で、段差のある基板に対しても、あらかじ
め凹部を埋めることなく、直接段差のある基板にスピン
コードするだけで3μm程度の厚膜を得ることができ、
段差のある基板で高解像度のある微細パターンを形成す
ることができる。
By the way, when high resolution is required, such as with a photoresist for manufacturing a hard mask, it is preferable to set the photoresist film thickness to about 0.2 μm, but if the composition of the present invention is used, the solid content concentration can be reduced. 3 to 5% by weight.
Spin code may be performed at a rotational speed of 000 rpm. In addition, if it is necessary to coat a substrate with large differences in level,
In the conventional method, a so-called multilayer resist method was used in which a photosensitive composition was applied after filling the recesses, but with the composition of the present invention, the solid content can be reduced to 40 to 50% by weight.
Since there is almost no increase in viscosity even at high concentrations, spin footing is possible, and even for substrates with steps, it is possible to create a thick film of about 3 μm by simply spin-coding directly onto the substrate without filling the recesses in advance. you can get
A fine pattern with high resolution can be formed on a substrate with steps.

次に、本発明組成物の好適な使用方法について1例を示
すと、まず、シリコンウエノ為−のような支持体上に、
前記(A)の樹脂成分のクレゾールノボラック樹脂及び
(B)のホトセンシタイザ−を乳酸エチルに溶解して調
製したポジ型感光性組成物をスピンコーターなどによっ
て塗布したのち、これを乾燥することでホトレジストを
形成させる。
Next, to give an example of a preferred method of using the composition of the present invention, first, on a support such as silicone foam,
A positive photosensitive composition prepared by dissolving the cresol novolac resin as the resin component (A) and the photosensitizer (B) in ethyl lactate is coated with a spin coater or the like, and then dried to form a photoresist. Let it form.

次いで紫外線を発光する光源、例えば低圧水銀灯、高圧
水銀灯、超高圧水銀灯、アーク灯、キセノンランプなど
を用い、所要のマスクパターンを介して露光するか、あ
るいは電子線を走査しながら照射する。次にこれを現像
液、例えば1〜2重量%水酸化ナトリウム水溶液のよう
な弱アルカリ性水溶液又はテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド水溶液のような有機アルカリ水溶液に浸すと
、露光によって可溶性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ポジ型の画像が得られる
Next, using a light source that emits ultraviolet rays, such as a low-pressure mercury lamp, high-pressure mercury lamp, ultra-high-pressure mercury lamp, arc lamp, or xenon lamp, exposure is performed through a required mask pattern, or irradiation is performed while scanning an electron beam. Next, when this is immersed in a developer, for example, a weak alkaline aqueous solution such as a 1 to 2% by weight aqueous sodium hydroxide solution or an organic alkaline aqueous solution such as a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, the portions made solubilized by exposure to light are selectively removed. After being dissolved and removed, a positive image faithful to the mask pattern is obtained.

発明の効果 本発明のポジを感光性組成物は、従来のものに比べて安
定性が著しく高く、しかも乳酸エチルは本発明で用いる
ホトセンシタイザ−に対する分解作用あるいは分解促進
力が極めて弱いので、ポジ型感光性組成物の感光特性が
低下せず、長期保存後にも高い解像力を保持することが
でき、保存安定性に優れるとともに、寸法精度、パター
ン形状に優れ、かつ良好な耐熱性を有する微細パターン
を形成することができる。また、該組成物は、溶剤とし
て用いられる乳酸エチルの毒性が低いため、作業上安全
であ“す、実用上極めて有利である。さらに、本発明の
ポジ晃感光性組成物において用いられる乳酸エチルは、
本発明で用いるホトセンシタイザ−及びクレゾールノボ
ラック樹脂の両者に対して優れた溶解性を有するため、
固形分濃度を高くしても、粘度上昇が起こりに<<、直
接段差のある基板に塗布することができ、段差のある基
板に適用しても塗布膜厚の大小にかかわらず、解像性を
低下させずに、寸法精度及びパターン形状に優れ、かつ
耐熱性の良好な微細パターンを形成することができる。
Effects of the Invention The positive photosensitive composition of the present invention has significantly higher stability than conventional compositions, and ethyl lactate has extremely weak decomposition or decomposition-promoting power on the photosensitizer used in the present invention. The photosensitive composition does not deteriorate in photosensitive properties, retains high resolution even after long-term storage, has excellent storage stability, and produces fine patterns that have excellent dimensional accuracy, pattern shape, and good heat resistance. can be formed. In addition, the composition is extremely advantageous in practice since it is safe to work with since the toxicity of ethyl lactate used as a solvent is low. teeth,
Because it has excellent solubility in both the photosensitizer and cresol novolak resin used in the present invention,
Even if the solid content concentration is increased, the viscosity will not increase.It can be applied directly to substrates with steps, and even when applied to substrates with steps, the resolution remains high regardless of the coating thickness. It is possible to form a fine pattern with excellent dimensional accuracy and pattern shape, and good heat resistance, without reducing the heat resistance.

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。
Examples Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples.
The present invention is not limited in any way by these examples.

実施例1 乳酸エチル75gに2.2’ 、4.4’−テトラヒド
ロキシベンゾフェノン1モルと1.2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホニルクロリド4モルとのエステル化
反応生成物(平均エステル化度85%)59及びm−ク
レゾール40重量%とp−タレゾール60重量%とのク
レゾール混合物とホルマリンとを常法により縮合して得
られたクレゾールノボラック樹脂209を溶解し、これ
を孔径0.45μmのメンブランフィルタ−でろ過し、
ポジ型感光性組成物溶液を調製した。このものを25℃
の恒温に保ち、ゲル状物の発生の経時試験を行った。経
時試験におけるゲル状物の確認法としては、3インチシ
リコンウェハーにスピンコーター装置により、3.00
0rpmの回転速度で、該組成物を塗布し、スポットラ
イトを照射して観察することによりゲル状物の発生有無
を確認する方法を珀いた。この方法によると、ろ過後の
組成物の経時的変質と安定性を容易に判断することがで
きる。
Example 1 Esterification reaction product of 1 mole of 2.2',4.4'-tetrahydroxybenzophenone and 4 moles of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride in 75 g of ethyl lactate (average degree of esterification 85%) ) Cresol novolak resin 209 obtained by condensing formalin with a cresol mixture of 40% by weight of m-cresol and 60% by weight of p-talesol is dissolved, and this is passed through a membrane filter with a pore size of 0.45 μm. − filtered with
A positive photosensitive composition solution was prepared. This stuff at 25℃
The temperature was maintained at a constant temperature, and a time-course test was conducted to determine the generation of gel-like substances. To confirm the gel-like substance in the aging test, coat a 3.00 g
We investigated a method of applying the composition at a rotation speed of 0 rpm and observing it with a spotlight to confirm whether or not a gel-like substance is generated. According to this method, the temporal deterioration and stability of the composition after filtration can be easily determined.

この経時試験の結果は、ろ過後3か月間を経過してもゲ
ル状物は確認できず、該組成物は保存安定性の極めて優
れたものであった。
As a result of this time-lapse test, no gel-like substance was observed even after 3 months had passed after filtration, and the composition had extremely excellent storage stability.

マタ、この組成物を、ヘキサメチルジシラザンにより表
面処理した4インチシリコンウェハー上にスピンコータ
ー装置で塗布し、ホットプレート上で80℃、90秒間
乾燥させることで、1.28μm厚のレジスト層を形成
させた。次いで縮小投影露光装置N5R−1505c4
D にコン社製)により露光処理を施したのち、100
’oで90秒間加熱処理を行い、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に65秒間浸漬
することでレジストパターンを得た。得られたレジスト
パターンを電子顕微鏡により観察した結果、マスクに忠
実でシリコンウェハー面から垂直に切り立った、良好な
断面形状を有する0 、 55umのレジストパターン
が得られた。この断面形状を第1図に示す。
This composition was coated with a spin coater on a 4-inch silicon wafer surface-treated with hexamethyldisilazane, and dried on a hot plate at 80°C for 90 seconds to form a 1.28 μm thick resist layer. formed. Next, reduction projection exposure device N5R-1505c4
After exposure treatment using a method (manufactured by Kon Co., Ltd.), 100
A resist pattern was obtained by heat-treating for 90 seconds at 'o' and immersing it in a 2.38 wt % tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 65 seconds. As a result of observing the obtained resist pattern with an electron microscope, a resist pattern of 0.55 um in thickness, faithful to the mask, and having a good cross-sectional shape cut perpendicularly from the silicon wafer surface was obtained. This cross-sectional shape is shown in FIG.

次いで、このレジストパターンをホットプレートにより
加熱させ、フローを生じるに至った温度を測定したとこ
ろ、135℃であり、耐熱性にも優れていることが確認
された。
Next, this resist pattern was heated with a hot plate, and the temperature at which flow occurred was measured, and it was found to be 135° C., confirming that the resist pattern had excellent heat resistance.

実施例2〜17、比較例1−10 クレゾールノボラック樹脂の成分と配合量、エステル化
反応生成物の種類及び溶剤の種類を変えた以外は、実施
例1と同様の操作により、保存安定性、断面形状及び耐
熱性を評価した結果を第1表及び第2表に示す。
Examples 2 to 17, Comparative Examples 1-10 Storage stability, The results of evaluating the cross-sectional shape and heat resistance are shown in Tables 1 and 2.

[注] l)保存安定性 (1)異物 O:25℃の恒温でのゲル状物発生の経時試験において
、3か月を経過してもゲル状物が確認されなかったもの ×:25℃の恒温でのゲル状物発生の経時試験において
、24時間以内にゲル状物が確認されたもの (2)感度 O:25℃の恒温での1か月間保存後のレジスト特性に
おいて、感度変化が認められなかったもの ×:25℃の恒温での1か月間保存後のレジスト特性に
おいて、感度変化が認められたもの 2)断面形状 現像処理後に得られたレジストパターンの断面形状の第
1図に相当するものをa1第2図に相当するものをb1
第3図に相当するものをCとして示した。
[Note] l) Storage stability (1) Foreign matter O: No gel-like substance was observed even after 3 months in a time-course test for the generation of gel-like substances at a constant temperature of 25°C ×: 25°C (2) Sensitivity O: No change in sensitivity in the resist properties after storage at a constant temperature of 25°C for 1 month. Not observed ×: Changes in sensitivity were observed in the resist properties after storage at a constant temperature of 25°C for one month 2) Cross-sectional shape Figure 1 shows the cross-sectional shape of the resist pattern obtained after the development process. Corresponding to a1 Corresponding to Figure 2 b1
The one corresponding to FIG. 3 is shown as C.

3)°耐熱性 現像処理後の試料を130℃に保持したホットプレート
上で5分間ベークし、レジストパターンのフロー現象有
無を確認して、フロー現象がなかったものを○で70−
現象があったものを×で示した。
3) °Bake the sample after heat-resistant development on a hot plate kept at 130°C for 5 minutes, check for flow phenomenon in the resist pattern, and mark those with no flow phenomenon as 70-
Items where a phenomenon occurred are marked with an x.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第】図、第2図及び第3図はレジストパターンのそれぞ
れ異なった断面形状図である。
1, 2 and 3 are diagrams showing different cross-sectional shapes of resist patterns, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 乳酸エチル中に、(A)樹脂成分として、クレゾー
ルノボラック樹脂を、(B)ホトセンシタイザーとして
、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,
3,3′,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化合物と
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸及び1
,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸の中から
選ばれた少なくとも1種のスルホン酸化合物とから誘導
された平均エステル化度75%以上のエステル化合物を
、それぞれ溶解させた溶液から成るポジ型感光性組成物
。 2 クレゾールノボラック樹脂がm−クレゾール10〜
45重量%とp−クレゾール90〜55重量%とのクレ
ゾール混合物から得られたものである請求項1記載のポ
ジ型感光性組成物。
[Claims] 1. In ethyl lactate, (A) cresol novolak resin as a resin component, (B) 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,2 as a photosensitizer
',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,
3,3',4-tetrahydroxybenzophenone and 2
, 3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid and 1
, 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid, and an ester compound derived from the group consisting of at least one sulfonic acid compound having an average degree of esterification of 75% or more. sexual composition. 2 Cresol novolac resin is m-cresol 10~
2. The positive-working photosensitive composition according to claim 1, which is obtained from a cresol mixture of 45% by weight of p-cresol and 90 to 55% by weight of p-cresol.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02282745A (en) * 1989-04-25 1990-11-20 Toray Ind Inc Positive type photoresist composition and fine pattern forming method using the same composition
US5336583A (en) * 1991-04-26 1994-08-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Positive quinonediazide resist composition utilizing mixed solvent of ethyl lactate and 2-heptanone
WO2006039810A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 St-Jean Photochimie Inc. Photoactive compositions and preparation thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228457A (en) * 1985-07-24 1987-02-06 廣津 俊昭 Tufting method
JPS6235349A (en) * 1985-08-09 1987-02-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive type photoresist composition
JPS63178228A (en) * 1987-01-20 1988-07-22 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type photoresist composition
JPS63305348A (en) * 1987-06-05 1988-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type resist composition
JPH01276131A (en) * 1988-04-28 1989-11-06 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type photoresist composition
JPH0284654A (en) * 1988-06-30 1990-03-26 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type photoresist composition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228457A (en) * 1985-07-24 1987-02-06 廣津 俊昭 Tufting method
JPS6235349A (en) * 1985-08-09 1987-02-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive type photoresist composition
JPS63178228A (en) * 1987-01-20 1988-07-22 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type photoresist composition
JPS63305348A (en) * 1987-06-05 1988-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type resist composition
JPH01276131A (en) * 1988-04-28 1989-11-06 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type photoresist composition
JPH0284654A (en) * 1988-06-30 1990-03-26 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type photoresist composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02282745A (en) * 1989-04-25 1990-11-20 Toray Ind Inc Positive type photoresist composition and fine pattern forming method using the same composition
US5336583A (en) * 1991-04-26 1994-08-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Positive quinonediazide resist composition utilizing mixed solvent of ethyl lactate and 2-heptanone
WO2006039810A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 St-Jean Photochimie Inc. Photoactive compositions and preparation thereof

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