JPH0343614B2 - - Google Patents

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JPH0343614B2
JPH0343614B2 JP57190545A JP19054582A JPH0343614B2 JP H0343614 B2 JPH0343614 B2 JP H0343614B2 JP 57190545 A JP57190545 A JP 57190545A JP 19054582 A JP19054582 A JP 19054582A JP H0343614 B2 JPH0343614 B2 JP H0343614B2
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JP
Japan
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ultraviolet rays
diazide
resist pattern
forming
positive resist
Prior art date
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JP57190545A
Other languages
English (en)
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JPS5979249A (ja
Inventor
Yoichi Nakamura
Cho Yamamoto
Takashi Komine
Akira Yokota
Hisashi Nakane
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
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP57190545A priority Critical patent/JPS5979249A/ja
Priority to DE19833337315 priority patent/DE3337315A1/de
Publication of JPS5979249A publication Critical patent/JPS5979249A/ja
Priority to US07/161,213 priority patent/US4797348A/en
Publication of JPH0343614B2 publication Critical patent/JPH0343614B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C5/00Photographic processes or agents therefor; Regeneration of such processing agents

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、優れた特性をもつポジ型レジストパ
ターン又はネガ型レジストパターンの形成方法、
さらに詳しくいえば、紫外線に感応する成分及び
遠紫外線に感応する成分を含有する感光性組成物
を用いて、優れた耐熱性及び耐溶剤性をもつポジ
型レジストパターン又はネジ型レジストパターン
を形成する方法に関するものである。 近年、半導体集積回路の微細化や高集積化など
に伴い、微細加工技術をますます高度化、複雑化
され、それに用いる材料も従来にない厳しい特性
やあるいは新しい機能や特性などが要求されつつ
ある。例えばリソグラフイーに用いるレジストに
おいては、適用される放射線の種類が紫外線から
遠紫外線、電子線あるいはX線へと広はんにわた
り、また適用される工程が湿式から乾式へと開
発、実用化されるにつれて、感度、解像力、純
度、接着性などの従来の特性のみでは不十分とな
り、さらに耐プラズマ性、耐熱性、耐溶剤性など
従来問題とならなかつた特性が要求されるように
なり、これらの要求を満たした新規な物質や新し
い組成を有する材料、あるいはそのパターン形成
方法などの開発が要望されるようになつてきた。 本発明者らは、これらの要求特性を満たしたレ
ジストパターンの形成方法について、種々研究を
重ねた結果、紫外線及び遠紫外線のそれぞれに感
応する成分を含有させた感光性組成物を用いるこ
とにより、その目的を達成しうることを見い出
し、本発明をなすに至つた。 すなわち、本発明は、(イ)o−ナフトキノンジア
ジド系ポジ型レジストに対し、(ロ)一般式 (式中のAは−O−、−S−、−S2−、−SO2−又
は−CH2−、Xは水素原子又は塩素原子である) で表わされるビスアジド化合物を配合した感光性
組成物を用いて、先ず遠紫外線の選択的照射によ
る画像形成露光後、紫外線の全面照射を行い、次
いで現像処理を行うか、あるいは先ず紫外線の選
択的照射による画像形成露光後現像処理し、次い
で遠紫外線の全面照射を行うことにより、ネガ型
レジストパターン又はポジ型レジストパターンを
形成させる方法を提供するものである。 本発明方法において(イ)成分として用いるo−ナ
フトキノンジアジド系ポジ型レジストは、分光波
長200〜500nmの紫外線によつて感光し、組成物
をアルカリ可溶化しうるものである。このような
ものとしては、例えばホルムアルデヒドとフエノ
ール類から得られるノボラツク樹脂とo−ナフト
キノンジアジド誘導体とから製造されるo−ナフ
トキノンジアジド系ポジ型レジストを挙げること
ができる。この種のポジ型レジストは、OFPRシ
リーズ〔東京応化工業(株)製〕、AZシリーズ(ヘキ
スト社製)、KPRシリーズ(コダツク社製)、
HPRシリーズ(ハントケミカル社製)、マイクロ
ポジツト(シプレー社製)などとして市販されて
いるので、これらを利用することができる。 次に、本発明方法において(ロ)成分として用いら
れるビスアジド化合物は、分光波長200〜330nm
の遠紫外線(Deep UV)照射で感光する架橋性
化合物であつて、例えば4,4′−ジアジドジフエ
ニルエーテル、4,4′−ジアジドジフエニルスル
フイド、4,4′−ジアジドジフエニルスルホン、
3,3′−ジアジドジフエニルスルホン、4,4′−
ジアジドジフエニルメタン、3,3′−ジクロロ−
4,4′−ジアジドジフエニルメタン、4,4′−ジ
アジドジフエニルジスルフイドなどがある。これ
らは単独で用いてもよいし、あるいは2種以上混
合して用いてもよい。これらのビスアジド化合物
の中で特に4,4′−ジアジドジフエニルスルフイ
ドが、ネガ型として感度が高くて、γ値や解像度
が優れている点で好適である。 本発明方法で用いる感光性組成物中の(イ)成分に
対する(ロ)成分の配合量は、使用目的や要求性能に
応じて変わるが、通常は(イ)成分の固形分100重量
部当り(ロ)成分0.1〜50重量部、好ましくは10〜20
重量部の範囲内で選ばれる。 本発明方法において用いる感光性組成物は、通
常の紫外線露光ではポジ型の性質を示すが、遠紫
外線露光では極めて高感度のネガ型レジストとな
る。 このような感光性組成物の1例として、o−ナ
フトキノンジアジド−ノボラツク系ポジ型レジス
ト溶液から成るOFPR−800〔東京応化工業(株)製〕
に、その固形分に対し4,4′−ジアジドジフエニ
ルスルフイド0重量%(A)、5重量%(B)、10重量%
(C)、15重量%(D)又は20重量%(E)をそれぞれ溶解し
た感光製組成物を用い、次のようにして紫外線及
び遠紫外線を露光して得られた感度曲線を第1図
及び第2図に示す。すなわち、前記の感光性組成
物をスピンナーを用いてシリコンウエハー上に塗
布したのち、乾燥器で85℃の温度において30分間
プレベークして膜厚約1.3μmのレジスト膜を形成
し、その上に紫外線露光の場合はガラス製ステツ
プタブレツトを介してPLA−500F露光機〔キヤ
ノン(株)製〕により露光したのち、遠赤外線露光の
場合は石英製ステツプタブレツトを用いたPLA
−520F露光機〔キヤノン(株)製〕により露光し、
さらに紫外線で全面露光したのち、テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液から成るOFPR
−800用現像液NMD−3〔東京応化工業(株)製〕を
用いて23℃の温度で1分間現像し、各ステツプの
残膜率を測定して感度曲線を得た。 これらの図から分るように、本発明に使用され
る感光性組成物は、通常の紫外線露光では先ずポ
ジ型パターンを形成し、遠紫外線露光ではネガ型
パターンを形成する。これは、ポジ型であるナフ
トキノンジアジド系レジストの分光感度波長が
200〜500nm、ネガ型であるビスアジド化合物の
それが200〜300nmであるのに対し、紫外線露光
の照射波長が280〜600nm、遠紫外線露光のそれ
が200〜330nm、石英及びガラスの透過波長がそ
れぞれ150〜1000nm及び300〜1000nmであつて、
紫外線に対してポジ型のナフトキノンジアジド系
レジストの感度が十分に高いのに対し、ネガ型で
あるビスアジド化合物の感度が極めて低いこと、
一方遠紫外線に対してはポジ型のナフトキノンジ
アジド系レジストの感度が十分に低く、ネガ型で
あるビスアジド化合物の感度が十分に高いことに
起因する。 次に、本発明のパターン形成法についてその実
施態様の1例を示すと、先ずスピンナーなどを用
いてシリコンウエハーのような基板上に前記の感
光性組成物を塗布したのち、乾燥して厚さ0.1〜
2μmのレジスト膜を形成する。 次に、ポジ型レジストパターンを形成する場合
には、このレジスト膜上にガラス製マスクなどを
介して紫外線を照射して像形成露光を行つたの
ち、無機アルカリ水溶液又は有機アルカリ水溶液
から成る通常のポジ型レジスト用現像液で現像し
てポジ型レジストパターンを得、次いで遠紫外線
で全面露光して架橋させることによつて耐熱性、
対溶剤性のあるポジ型レジストパターンを形成す
る。 一方、ネジ型レジストパターンを形成する場合
には、前記のレジスト膜上に石英マスクなどを介
して遠紫外線を照射して露光を行つたのち、紫外
線でポジ型となる露光量を全面に照射し、次いで
前記のポジ型レジスト用の現像液で現像すると、
遠紫外線と紫外線の両方を露光した部分は現像液
に溶解せず、遠紫外線に未露光で紫外線のみ照射
された部分は溶解してネガ型レジストパターンが
形成される。 また、ネガ型レジストパターンを形成する別の
方法として、前記のレジスト膜上にマスクを介し
て紫外線照射でネガ型になる程度の多量の紫外線
を照射して露光を行つたのち、紫外線でポジ型と
なるような照射量を全面露光し、次いで前記のポ
ジ型レジスト用現像液で現像することによつて
も、ネガ型レジストパターンを形成しうる。 本発明のパターン形成方法によれば、耐熱性や
耐溶剤性に優れたポジ型又はネガ型のいずれか、
若しくはその双方のレジストパターンを形成する
ことができる。 次に、実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例 1 ナフトキノンジアジド−ノボラツク系レジスト
溶液から成るOFPR−800〔東京応化工業(株)製〕
に、その固形分に対し、4,4′−ジアジドジフエ
ニルスルフイド15重量%を添加して溶解したの
ち、孔径0.2μmのフイルターでろ過して感光性組
成物を調製した。 この組成物をスピンナーを用いてシリコンウエ
ハー上に塗布し、乾燥器で85℃、30分間プレベー
クして膜厚約1.3μmのレジスト層を形成した。こ
のシリコンウエハーにガラス基板のクロムテスト
チヤートを介し、キヤノン(株)製PLA−500F露光
機を用いて紫外線を10秒間露光したのち、テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液から成る
OFPR−800用現像液NMD−3〔東京応化工業(株)
製〕を用いて23℃、1分間現像することにより、
ポジ型レジストパターンを得た。 このようにして得たシリコンウエハー2枚を準
備し、1枚のみを遠紫外線で10秒間全面露光し
た。これとは別に、ビスアジド化合物を含まない
OFPR−800で2枚パターニングし、その1枚の
み遠紫外線を10秒間全面露光した。この4枚のシ
リコンウエハーを250℃のベーク炉で20分間ポス
トベークした。その結果を表に示す。
【表】 表から明らかなように、本発明の感光性組成物
を用い、後露光したパターンは極めて優れた耐熱
性を示した。 実施例 2 実施例1と同様にしてレジスト層を形成したシ
リコンウエハーに、石英基板のクロムテストチヤ
ートを介し、キヤノン(株)製PLA−520F露光機を
用いて遠紫外線を1〜2秒間露光したのち、全く
パターンのないガラス基板を介して紫外線を10秒
間全面露光した。次いで実施例1と同様の方法で
現像したところ、0.75μmまで解像したネガ型レ
ジストパターンが得られた。 実施例 3 実施例1と同様にしてパターニグしたシリコン
ウエハーに遠紫外線を10秒間全面露光した。この
レジストパターンはOFPR−800のみを用いたパ
ターンよりもメチルエチルケトンなどの良溶剤に
溶解しにくくなり、耐溶剤性が向上していた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に用いた感光性組成物に紫外
線を照射したときの露光時間と残膜率との関係を
示すグラフであり、第2図は、同じく遠紫外線を
照射したときの露光時間と残膜率との関係を示す
グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (イ)o−ナフトキノンジアジド系ポジ型レジス
    トに対し、(ロ)一般式 (式中のAは−O−、−S−、−S2−、−SO2−又
    は−CH2−であり、Xは水素原子又は塩素原子で
    ある) で表わされるビスアジド化合物を配合した感光性
    組成物を用い、先ず遠紫外線の選択的照射による
    画像形成露光後、紫外線の全面照射を行い、次い
    で現像処理を行うことを特徴とするネガ型レジス
    トパターンの形成方法。 2 ビスアジド化合物が4,4′−ジアジドジフエ
    ニルエーテル、4,4′−ジアジドジフエニルスル
    フイド、4,4′−ジアジドジフエニルスルホン、
    3,3′−ジアジドジフエニルスルホン、4,4′−
    ジアジドジフエニルメタン、3,3′−ジクロロ−
    4,4′−ジアジドジフエニルメタン及び4,4′−
    ジアジドジフエニルジスルフイドから成る群の中
    から選ばれた少なくとも1種の化合物である特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 3 (イ)o−ナフトキノンジアジド系ポジ型レジス
    トに対し、(ロ)一般式 (式中のAは−O−、−S−、−S2−、−SO2−又
    は−CH2−であり、Xは水素原子又は塩素原子で
    ある) で表わされるビスアジド化合物を配合した感光性
    組成物を用い、先ず紫外線の選択的照射による画
    像形成露光後、現像処理し、次いで遠紫外線の全
    面照射を行うことを特徴とするポジ型レジストパ
    ターンの形成方法。 4 ビスアジド化合物が4,4′−ジアジドジフエ
    ニルエーテル、4,4′−ジアジドジフエニルスル
    フイド、4,4′−ジアジドジフエニルスルホン、
    3,3′−ジアジドジフエニルスルホン、4,4′−
    ジアジドジフエニルメタン、3,3′−ジクロロ−
    4,4′−ジアジドジフエニルメタン及び4,4′−
    ジアジドジフエニルジスルフイドから成る群の中
    から選ばれた少なくとも1種の化合物である特許
    請求の範囲第3項記載の方法。
JP57190545A 1982-10-13 1982-10-29 パタ−ン形成方法 Granted JPS5979249A (ja)

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JP57190545A JPS5979249A (ja) 1982-10-29 1982-10-29 パタ−ン形成方法
DE19833337315 DE3337315A1 (de) 1982-10-13 1983-10-13 Zweifach-lichtempfindliche zusammensetzungen und verfahren zur erzeugung bildmustergemaesser photoresistschichten
US07/161,213 US4797348A (en) 1982-10-13 1988-02-17 Method of forming a positive resist pattern in photoresist of o-naphthoquinone diazide and bisazide with UV imaging exposure and far UV overall exposure

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JP57190545A JPS5979249A (ja) 1982-10-29 1982-10-29 パタ−ン形成方法

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JPS5979249A JPS5979249A (ja) 1984-05-08
JPH0343614B2 true JPH0343614B2 (ja) 1991-07-03

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ID=16259859

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