JPH04365046A - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
関する。さらに詳しくは、紫外線、遠紫外線、X線、電
子線、分子線、γ線、シンクロトロン放射線、プロトン
ビ−ムなどの放射線に感応する高集積回路作成用レジス
トとして好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
パターンを与えるので、集積回路の製造において多く用
いられているが、近年における集積回路の高集積化に伴
って、より解像度の向上したレジストパターンを形成で
きるポジ型レジストが望まれている。すなわち、ポジ型
レジストによって微細なレジストパターンを形成する場
合、放射線照射により形成される潜像をアルカリ性水溶
液からなる現像液で現像する際に、放射線照射部がウェ
ハーと接している部分(パターンの裾)まで速やかに現
像されることが必要である。
合、形成すべきレジストパターンの間隔が0.8μm以
下になると、微細なパターン、ホールなどの露光量の少
ない部分での現像性およびパターン形状が不十分であっ
た。
ウェハーのエッチング方式が、従来のサイドエッチング
の大きいウェットエッチングから、サイドエッチングの
小さいドライエッチングに移行している。このドライエ
ッチングでは、エッチング時に熱によるレジストパター
ンが変化しないことが必要であるため、ポジ型レジスト
には耐熱性が必要であるが、従来のポジ型レジストは、
十分な耐熱性を備えているとはいい難いものであった。
射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明の他の
目的は、現像性に優れていると共に、高感度かつ高解像
度であり、形成されるパターン形状、耐熱性、露光余裕
、残膜性などにも優れたポジ型レジストとして好適な感
放射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明のさ
らに他の目的および利点は以下の説明から明かとなろう
。
の上記目的および利点は、(A)パラクレゾール、キシ
レノールおよびトリメチルフェノールよりなる群から選
ばれる少なくとも1種の(ポリ)メチル置換フェノール
類(A1)並びにメタクレゾール(A2)とを、アルデ
ヒド類と重縮合して得られたアルカリ可溶性ノボラック
樹脂、および(B)下記構造式(1)
)」という)のキノンジアジドスルホン酸エステルの少
なくとも1種、を含有することを特徴とする感放射線性
樹脂組成物によって達成される。
樹脂(以下、「樹脂(A)」と称する)は、メタクレゾ
ールと、パラクレゾール、キシレノールおよびトリメチ
ルフェノールよりなる群から選ばれる(ポリ)メチル置
換フェノールの1種または2種以上とアルデヒド類とを
重縮合して得られたノボラック樹脂である。
シレノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレノ
ール、3,5−キシレノールが好ましい。また、トリメ
チルフェノールとしては2,3,5−トリメチルフェノ
ールが好ましい。
ノボラック樹脂における(ポリ)メチル置換フェノール
の組み合わせとしては、種々組み合わされることができ
るが以下のものが好適に使用される。
クレゾールと2,3−キシレノール、・メタクレゾール
と2,3−キシレノールと3,4−キシレノール、 ・メタクレゾールと2,3−キシレノールと2,3,5
−トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールとパラクレゾールと2,3−キシレノ
ール、 ・メタクレゾールと2,5−キシレノールと3,5−キ
シレノール、 ・メタクレゾールと2,5−キシレノールと2,3,5
−トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールと3,4−キシレノール、・メタクレ
ゾールと3,4−キシレノールと2,3,5−トリメチ
ルフェノール、 ・メタクレゾールと3,5−キシレノール、・メタクレ
ゾールとパラクレゾールと3,5−キシレノール、 ・メタクレゾールと3,5−キシレノールと2,3,5
−トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールと2,3,5−トリメチルフェノール
、・メタクレゾールとパラクレゾールと2,3,5−ト
リメチルフェノール。
)メチル置換フェノールの使用量は、メタクレゾール/
パラクレゾールの場合には、通常95〜35/5〜65
(モル比)、好ましくは80〜40/20〜60(モル
比)であり、メタクレゾール/2,3−キシレノールの
場合には、通常95〜10/5〜90(モル比)、好ま
しくは80〜20/30〜70(モル比)であり、メタ
クレゾール/2,3−キシレノール/3,4−キシレノ
ールの場合には、通常90〜10/5〜85/5〜60
(モル比)、好ましくは80〜20/10〜70/10
〜50(モル比)であり、メタクレゾール/2,3−キ
シレノール/2,3,5−トリメチルフェノールの場合
には、通常90〜10/5〜85/5〜60(モル比)
、好ましくは80〜20/10〜70/10〜50(モ
ル比)であり、メタクレゾール/パラクレゾール/2,
3−キシレノールの場合には、通常90〜10/5〜6
0/5〜85(モル比)、好ましくは70〜20/10
〜50/10〜70(モル比)であり、メタクレゾール
/2,5−キシレノール/3,5−キシレノールの場合
には、通常90〜10/5〜70/5〜70(モル比)
、好ましくは80〜20/10〜60/10〜60(モ
ル比)であり、メタクレゾール/2,5−キシレノール
/2,3,5−トリメチルフェノールの場合には、通常
90〜10/5〜70/5〜60(モル比)、好ましく
は80〜20/10〜60/10〜50(モル比)であ
り、メタクレゾール/3,4−キシレノールの場合には
、通常95〜50/5〜50(モル比)、好ましくは9
0〜55/10〜45(モル比)であり、メタクレゾー
ル/3,4−キシレノール/2,3,5−トリメチルフ
ェノールの場合には、通常90〜20/5〜50/5〜
60(モル比)、好ましくは80〜30/10〜40/
10〜50(モル比)であり、メタクレゾール/3,5
−キシレノールの場合には、通常95〜30/5〜70
(モル比)、好ましくは90〜40/10〜60(モル
比)であり、メタクレゾール/パラクレゾール/3,5
−キシレノールの場合には、通常90〜15/5〜60
/5〜70(モル比)、好ましくは80〜30/10〜
45/10〜60(モル比)であり、メタクレゾール/
3,5−キシレノール/2,3,5−トリメチルフェノ
ールの場合には、通常90〜15/5〜60/5〜60
(モル比)、好ましくは80〜20/10〜50/10
〜50(モル比)であり、メタクレゾール/2,3,5
−トリメチルフェノールの場合には、通常95〜40/
5〜60(モル比)、好ましくは90〜50/10〜5
0(モル比)であり、メタクレゾール、パラクレゾール
と2,3,5−トリメチルフェノールの場合には、通常
90〜10/5〜60/5〜60(モル比)、好ましく
は80〜20/10〜50/10〜50(モル比)であ
る。
ては、例えばホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホ
ルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド
、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α
−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピル
アルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒ
ドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアル
デヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベン
ズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o−ニト
ロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、p
−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒ
ド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズア
ルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブチ
ルベンズアルデヒド、フルフラールなどを挙げることが
できる。これらのうち特にホルムアルデヒドを好適に用
いることができる。これらのアルデヒド類も単独でまた
は2種以上を組み合わせて用いることができる。
チル置換フェノールの合計両1モルに対し、0.7〜3
モルが好ましく、より好ましくは0.8〜1.5モルで
ある。
ド類との重縮合に用いられる触媒としては、塩酸、硝酸
、硫酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸などの酸性触媒を挙げる
ことができる。これらの酸性触媒の使用量は、好ましく
は(ポリ)メチル置換フェノールの合計量1モルに対し
、1×10−5〜5×10−1モルである。
質として水が用いられるが、重縮合反応に用いられる(
ポリ)メチル置換フェノールがアルデヒド類の水溶液に
溶解せず、反応初期から不均一系になる場合は、反応媒
質として親水性溶媒を使用することもできる。これらの
親水性溶媒としては、例えばメタノ−ル、エタノ−ル、
プロパノ−ル、ブタノ−ルなどのアルコ−ル類、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エ−テル類を好ま
しいものとして挙げることができる。これらの反応媒質
の使用量は、好ましくは反応原料100重量部当り、2
0〜1,000重量部である。
て、適宜調整することができるが、通常10〜200℃
、好ましくは70〜150℃である。重縮合の方法とし
ては、(ポリ)メチル置換フェノール類、アルデヒド類
、酸性触媒などを一括して仕込む方法、および酸性触媒
の存在下に(ポリ)メチル置換フェノール類、アルデヒ
ド類などを反応の進行とともに加えていく方法を採用す
ることができる。
原料、酸性触媒、反応媒質などを除去するため、一般的
には、反応系の温度を130℃〜230℃に上昇させ、
減圧下、例えば20〜50mmHg程度で揮発分を留去
し、生成した樹脂(A)を回収する。
ポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」と称
する)が、好ましくは4,000〜20,000、特に
好ましくは5,000〜15,000の範囲にあること
が望ましい。Mwが20,000を超えると、本発明の
組成物をウェハーに均一に塗布しにくくなり、さらに現
像性および感度が低下し、またMwが4,000未満で
あると、耐熱性が低下する傾向がある。
は、例えば重縮合終了後に回収された樹脂(A)を、エ
チルセロソルブアセテート、ジオキサン、メタノール、
酢酸エチルなどの良溶媒に溶解したのち、水、n−ヘキ
サン、n−ヘプタンなどの貧溶媒を混合し、次いで析出
する樹脂溶液層を分離し、高分子量の樹脂(A)を回収
すればよい。
合成に用いられるフェノール類として例示した以外のフ
ェノール類、例えばフェノール、1−ナフトール、2−
ナフトールなどとフェノール類とホルムアルデヒド類の
縮合によって得られるアルカリ可溶性ノボラック樹脂を
本発明の効果を損なわない範囲で添加することもできる
。
するなどの目的で、低分子量のフェノール化合物を溶解
促進剤として添加することもできる。ここで使用される
低分子量化合物としては、ベンゼン環数2〜6程度のフ
ェノール化合物が好適であり、特に限定されるものでは
ないが、下記式(2a)〜(2h)で表わされる化合物
を例示することができる。
量は、樹脂(A)100重量部当り、好ましくは50重
量部以下、特に好ましくは5〜35重量部の範囲とする
ことが有利である。本発明において用いられるキノンジ
アジドスルホン酸エステルは上記構造式(1)で表わさ
れる化合物Aのキノンジアジドスルホン酸エステルであ
る。
非置換アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−
ブチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、クミル基、
クロロメチル基、トリクロロメチル基、ヒドロキシエチ
ル基、ヒドロキシプロピル基、メトキシエチル基、エト
キシエチル基などを挙げることができる。その中でもメ
チル基、エチル基などが好ましい。置換もしくは非置換
アリール基の例としては、フェニル基、1−ナフチル基
、2−ナフチル基、4−メチルフェニル基、4−ヒドロ
キシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ニトロ
フェニル基、3−クロロフェニル基などを挙げることが
できる。その中でもフェニル基が好ましい。
−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチ
ルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基などを挙げる
ことができる。その中でも4−メチルフェニル基などが
好ましい。アルコール置換アリール基の例としては、2
−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−
t−ブトキシフェニル基、4−フェノキシフェニル基な
どを挙げることができる。その中でも4−メトキシフェ
ニル基が好ましい。非置換アリール基の例としては、フ
ェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などを挙げ
ることができる。その中でもフェニル基が好ましい。
昭61−11289号公報に示されているように、α,
β−不飽和カルボニル化合物と置換あるいは非置換フェ
ノール類を酸触媒存在下で反応させる方法を挙げること
ができる。
A)の具体例としては、1,1,3−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリス(3,
5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1
,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、1,1,3−トリス(3,5−ジ
メチル−2−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,
3−トリス(4,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、1,1,3−トリス(5−メチル−2−
ヒドロキシフェニル)プロパン、1,3,3−トリス(
3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、
1,3,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)ブタン、1,3,3−トリス(4,5−ジ
メチル−2−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,3,3
−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,3,
3−トリス(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニ
ル)ブタン、1,3,3−トリス(5−メチル−2−ヒ
ドロキシフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(4−
ヒドロキシフェニル)ブタン、
4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,3−トリス
(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン
、1,1,3−トリス(3,5−ジメチル−2−ヒドロ
キシフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(3,4−
ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,
3−トリス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ブ
タン、1,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)
−3−フェニルプロパン、1,1,3−トリス(3,5
−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニル
プロパン、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4
−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン、1,
1,3−トリス(4,5−ジメチル−2−ヒドロキシフ
ェニル)−3−フェニルプロパン、1,1,3−トリス
(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)−3−
フェニルプロパン、1,1,3−トリス(5−メチル−
2−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン、1
,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−(
4−メトキシフェニル)−2−メチルプロパン、1,1
,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−(4−
メトキシフェニル)−2−メチルプロパン、1,1,3
−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル
)−3−(4−メトキシフェニル)−2−メチルプロパ
ン、1,1,3−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−2
−メチルプロパンなどを挙げることができる。
合物(A)のキノンジアジドスルホン酸エステルとして
は、例えば化合物(A)の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などを挙
げることができる。中でも好ましいものは、1,2−ナ
フトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは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。
A)とナフトキノンジアジドスルホニルクロリドとのエ
ステル化反応により得ることができる。エステル化反応
におけるエステル化率は、化合物(A)の水酸基1個当
り、好ましくは20%〜100%、より好ましくは40
%〜95%である。
種以上組み合わせても用いることができる。本発明の組
成物中における化合物(A)のキノンジアジドスルホン
酸エステルの含有割合は、樹脂(A)100重量部当り
、好ましくは0.5〜90重量部、より好ましくは2〜
50重量部である。
いて、化合物(A)のキノンジアジドスルホン酸エステ
ル以外のキノンジアジドスルホン酸を併用してもよい。 このようなキノンジアジドスルホン酸エステルとしては
、例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、
2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
3’−メトキシ−2,3,4,4’−テトラヒドロキシ
ベンゾフェノン、2,2’,5,5’−テトラメチル−
2”,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェニルメタン
、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フ
ェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル
)−4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチ
ルエチル]−1−フェニルエタン、2,4,4−トリメ
チル−2’,4’,7−トリヒドロキシ−2−フェニル
フラバンなどの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または1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステルなどを挙げることができ
る。
性剤などの各種配合剤を配合することができる。増感剤
は、レジストの感度を向上させるために配合される。こ
のような増感剤としては、例えば2H−ピリド−(3,
2−b)−1,4−オキサジン−3(4H)−オン類、
10H−ピリド−(3,2−b)−(1,4)−ベンジ
チアジン類、ウラゾール類、ヒダントイン類、パルビツ
ール酸類、グリシン無水物類、1−ヒドロキシベンゾト
リアゾール類、アロキサン類、マレイミド類などが挙げ
られる。これらの増感剤の配合量は、樹脂(A)100
重量部に対し、好ましくは50重量部以下、より好まし
くは30重量部以下である。
性を改良するために配合される。このような界面活性剤
としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル
、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエ
チレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラ
ウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等の
ノニオン系界面活性剤;エフトップ EF301,E
F303,EF352(商品名、新秋田化成社製)、メ
ガファックス F171,F172,F173(商品
名、大日本インキ社製)、フロラード FC430,
FC431(商品名、住友スリーエム社製)、アサヒガ
ード AG710,サーフロン S−382,SC
−101,SC−102,SC−103,SC−104
,SC−105,SC−106(商品名、旭硝子社製)
などのフッソ系界面活性剤;オルガノシロキサンポリマ
ーKP341(商品名、信越化学工業社製);アクリル
酸系またはメタクリル酸系(共)重合体ポリフローNo
.75、No.95(商品名、共栄社油脂化学工業社製
)が挙げられる。
固形分100重量部当り、好ましくは2重量部以下であ
る。さらに本発明の組成物には、放射線照射部の潜像を
可視化させ、放射線照射時のハレーションの影響を少な
くするために、染料や顔料を配合することができ、また
接着性を改善するために、接着助剤を配合することもで
きる。さらに必要に応じて保存安定剤、消泡剤なども配
合することができる。
よび化合物(A)のキノンジアジドスルホン酸エステル
ならびに前述した各種配合剤を、例えば固形分濃度が2
0〜40重量%となるように溶剤に溶解させ、孔径0.
2μm程度のフィルターで濾過することによって有利に
調製することができる。
エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレングリ
コ−ルモノエチルエ−テル、メチルセロソルブアセテ−
ト、エチルセロソルブアセテ−ト、ジエチレングリコ−
ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノエチ
ルエ−テル、プロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセ
テ−ト、プロピレングリコ−ルプロピルエ−テルアセテ
−ト、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2
−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキ
シ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ
−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン
酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エト
キシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メ
チル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン
酸プロピル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどを用いること
ができる。これらの有機溶剤は単独で、または2種以上
の組合せで使用される。
−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、
N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベ
ンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニ
ルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1
−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール
、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、
マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレ
ン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテ−トな
どの高沸点溶剤を添加することもできる。
塗布、ロ−ル塗布などによって、例えばシリコンウェハ
ーまたはアルミニウムが被覆されたウェハーに塗布する
ことにより感放射線層を形成し、所定のマスクパターン
を介して該感放射線層に放射線を照射し、現像液で現像
することによりパターンの形成が行われる。
て使用する際には、ウェハーなどの上に該組成物を塗布
し、プレベークおよび放射線照射を行った後、70〜1
40℃で加熱する操作を行い、その後に現像することに
よって、本発明の効果をさらに向上させることもできる
。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア水、
エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、
ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジ
エチルアミン、ジメチルエタノ−ルアミン、トリエタノ
−ルアミン、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、コリン、ピロ
−ル、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,
0)−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−(4
,3,0)−5−ノナンなどのアルカリ性化合物を、濃
度が、例えば1〜10重量%となるように溶解してなる
アルカリ性水溶液が使用される。
ばメタノ−ル、エタノ−ルなどのアルコ−ル類や界面活
性剤を適量添加して使用することもできる。なお、この
ようなアルカリ性水溶液からなる現像液を用いて現像を
行った場合は、一般には引き続き水でリンスを行う。
が、本発明はこれらの実施例によって、なんら制限され
るものではない。なお、実施例中のMwの測定およびレ
ジストの評価は、以下の方法により行ったものである。
0H6 2本、G3000H6 1本、G4000H
6 1本)を用い、流量1.5ml/分、溶出溶媒テ
トラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単
分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションク
ロマトグラフ法により測定した。
縮小投影露光機(レンズの開口数;0.54)で露光時
間を変化させ、波長436nmのg線を用いて露光を行
うか、またはニコン社製NSR−1755i7A縮小投
影露光機(レンズ開口数;0.50)で露光時間を変化
させ、波長365nmのi線を用いて露光を行い、つい
でテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.4重量%
水溶液を現像液として用い、25℃で60秒間現像し、
水でリンスし、乾燥してウェハー上にレジストパターン
を形成させ、0.6μmのライン・アンド・スペースパ
ターン(1L1S)を1対1の幅に形成する露光時間(
以下、これを「最適露光時間」という)を求めた。
されている最小のレジストパターンの寸法を測定した。 残膜率:最適露光時間における現像後のパターンの厚さ
を現像前のレジスト膜の厚さで割り、この値を100倍
して%の単位をつけて表わした。
電子顕微鏡にて観察し、調べた。 耐熱性:クリーンオーブン中にレジストパターンを形成
したウェハーを入れて、パターンが崩れ始めたときの温
度を測定した。
0.6μmのレジストパターンの現像後の方形状断面の
下辺Aと上辺Bを測定し、0.85≦B/A≦1である
場合を、パターン形状が良好であると判定した。但し、
パターン形状が裾を引いていたり逆テーパー状になって
いる場合は、B/Aが上記範囲に入っていても良好と判
断しない。
メタクレゾール
64.8g(0.60モル) パラク
レゾール
43.3g(0.40モル) 37重量%ホル
ムアルデヒド水溶液 105g
(ホルムアルデヒド:1.3モル)および シュウ酸2水和物
1.26g(0.01モル)を仕込み、フラス
コを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌しなが
ら180分間重縮合を行ったのちに、油浴温度を180
℃まで上昇させ、同時にフラスコ内の圧力を30〜50
mmHgまで減圧し、水、シュウ酸、未反応のホルムア
ルデヒド、メタクレゾール、パラクレゾールなどを除去
した。次いで溶融した樹脂を室温に戻して回収しMwを
測定したところ8,000であった。この樹脂を、樹脂
(A1)という。
ゾール
80.0g(0.74モル) 2,3−キシレノ
ール 31.8
g(0.26モル) 37重量%ホルムアルデヒド水
溶液 180g (ホルムアルデ
ヒド:1.8モル)および シュウ酸2水和物
1.26g(0.01モル)を仕込み、フラス
コを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌しなが
ら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール
28.
1g(0.26モル)および 2,3−キシレノール
90.4g(0.74モル)を加えてさらに1
20分間重縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹
脂を回収しMwを測定したところ4,000であった。 この樹脂を、樹脂(A2)という。
ゾール
86.5g(0.80モル) パラクレゾール
64
.9g(0.60モル) 2,3−キシレノール
9.77g(0.
08モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
150g (ホルムアルデヒド:1
.85モル)および シュウ酸2水和物
1.26g(0.01モル)を仕込み、フラス
コを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌しなが
ら40分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール
21.
6g(0.20モル)および 2,3−キシレノール
39.1g(0.32モル)を加えてさらに1
20分間重縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹
脂を回収した。この樹脂をエチルセロソルブアセテート
に固形分が30重量%になるように溶解したのち、この
樹脂溶液の重量に対し、0.3倍のメタノールおよび0
.75倍の水を加えて攪拌し放置した。放置することに
より2層に分離したのち、樹脂溶液層(下層)を取り出
し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定した
ところ5,800であった。この樹脂を、樹脂(A3)
という。
110.0g(1.02モル) 2,3
−キシレノール
62.3g(0.51モル) 2,3,5−トリメ
チルフェノール 23.2g(0.17
モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
150g (ホルムアルデヒド:1
.70モル) シュウ酸2水和物
4.28g(0.034モ
ル) 水
59.7gおよび ジオキサン
440gを仕込み、オートクレー
ブを油浴に浸し、内温を130℃に保持して攪拌しなが
ら8時間重縮合を行い、反応後、室温まで戻し、内容物
をビーカーに取り出した。このビーカー中で2層に分離
したのち、下層を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂
を回収しMwを測定したところ9,200であった。こ
の樹脂を、樹脂(A4)という。
97.3g(0.90モル) 2,3−
キシレノール 36
.7g(0.30モル) 3,4−キシレノール
36.7g(0.30
モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
113g (ホル
ムアルデヒド:1.39モル) シュウ酸2水和物
9.45g(
0.75モル) 水
121gおよ
び ジオキサン
576gを仕込み、オートクレーブを
油浴に浸し、内温を130℃に保持して攪拌しながら8
時間重縮合を行い、反応後、室温まで戻し、内容物をビ
ーカーに取り出した。このビーカー中で2層に分離した
のち、下層を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回
収しMwを測定したところ7,500であった。この樹
脂を、樹脂(A5)という。
ゾール
60.6g(0.56モル) 3,4−キシレノール
7.33g(0.
06モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
73g (ホルムアルデヒド:
0.90モル)および シュウ酸2水和物
1.26g(0.01モル)を仕込み、フラ
スコを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌しな
がら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾー
ル 15
.1g(0.14モル)および 3,4−キシレノール
29.3g(0.24モル)を加えてさらに1
20分間重縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹
脂を回収しMwを測定したところ4,500であった。 この樹脂を、樹脂(A6)という。
ゾール
69.2g(0.64モル) 3,4−キシレノール
12.2g(0.
10モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
75.5g (ホルムアルデヒ
ド:0.93モル)および シュウ酸2水和物
0.50g(4×10−3モル)を仕込み、
フラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌
しながら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレ
ゾール
17.3g(0.16モル)および 2,3,5−トリメチルフェノール 1
3.6g(0.10モル)を加えてさらに90分間重縮
合を行った。その後、合成例1と同様に樹脂を回収した
。この樹脂をエチルセロソルブアセテートに固形分が3
0重量%になるように溶解したのち、この樹脂溶液の重
量に対し、0.3倍のヘプタンを加えて攪拌し、放置し
た。放置することにより2層に分離したのち、樹脂溶液
層(下層)を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回
収しMwを測定したところ4,300であった。この樹
脂を、樹脂(A7)という。
ゾール
13.0g(0.12モル) 3,5−キシレノール
39.1g(0.
32モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
75.5g (ホルムアルデヒ
ド:0.93モル)および シュウ酸2水和物
0.126g(1×10−4モル)を仕込み
、フラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪
拌しながら30分間重縮合を行ったのちに、 メタク
レゾール
51.9g(0.48モル)および 3,5−キシレノール
9.78g(0.08モル)を加えてさらに6
0分間重縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹脂
を回収した。この樹脂をエチルセロソルブアセテートに
固形分が30重量%になるように溶解したのち、この樹
脂溶液の重量に対し、0.45倍のメタノールを加えて
攪拌し、放置した。放置することにより2層に分離した
のち、樹脂溶液層(下層)を取り出し、濃縮し脱水し乾
燥して樹脂を回収しMwを測定したところ4,000で
あった。この樹脂を、樹脂(A8)という。
ゾール
13.0g(0.12モル) パラクレゾール
32.4g(
0.30モル) 3,5−キシレノール
39.0g(0.32モル)
37重量%ホルムアルデヒド水溶液 56.9
g (ホルムアルデヒド:0.70
モル)および シュウ酸2水和物
0.083g(6.6×10−4モル)を仕
込み、フラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保持し
て攪拌しながら30分間重縮合を行ったのちに、 メ
タクレゾール
51.9g(0.48モル)および 3,5−キシレノール
9.77g(0.08モル)を加えてさらに4
5分間重縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹脂
を回収しMwを測定したところ8,900であった。こ
の樹脂を、樹脂(A9)という。
ゾール
13.0g(0.12モル) 3,5−キシレノール
29.3g(0.
24モル) 2,3,5−トリメチルフェノール
2.72g(0.02モル) 37重量%ホ
ルムアルデヒド水溶液 73.0g
(ホルムアルデヒド:0.90モル)および シュウ酸2水和物
0.63g(5×10−3モル)を仕込み、
フラスコ油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌し
ながら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾ
ール 5
1.9g(0.48モル) 3,5−キシレノール
7.33g(0.0
6モル)および 2,3,5−トリメチルフェノール 1
0.9g(0.08モル)を加えてさらに120分間重
縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹脂を回収し
Mwを測定したところ4,300であった。この樹脂を
、樹脂(A10)という。
86.5g(0.8モル) 2,3,5
−トリメチルフェノール 27.2g(0.
2モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
75.1g (
ホルムアルデヒド:0.925モル) シュウ酸2水
和物 6.3
0g(0.05モル) 水
66.
4gおよび ジオキサン
341.1gを仕込み、オートクレー
ブを油浴に浸し、内温を130℃に保持して攪拌しなが
ら7時間重縮合を行い、反応後、室温まで戻し、内容物
をビーカーに取り出した。このビーカー中で2層に分離
したのち、下層を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂
を回収しMwを測定したところ9,500であった。こ
の樹脂を樹脂(A11)という。
ゾール
103.8g(0.96モル) パラクレゾール
43.3g
(0.40モル) 2,3,5−トリメチルフェノー
ル 10.9g(0.08モル) 37重
量%ホルムアルデヒド水溶液 138g
(ホルムアルデヒド:1.70モル)およ
び シュウ酸2水和物
1.26g(0.01モル)を仕込み、フラ
スコを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪拌しな
がら30分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾー
ル 26
.0g(0.24モル)および 2,3,5−トリメチルフェノール 4
3.69g(0.32モル)を加えてさらに40分間重
縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹脂を回収し
た。この樹脂をエチルセロソルブアセテートに固形分が
30重量%になるように溶解したのち、この樹脂溶液の
重量に対し、等量のメタノールと0.75倍の水を加え
て攪拌し、放置した。放置することにより2層に分離し
たのち、樹脂溶液層(下層)を取り出し、濃縮し脱水し
乾燥して樹脂を回収しMwを測定したところ8,800
であった。この樹脂を、樹脂(A12)という。
ゾール
21.6g(0.20モル) 3,5−キシレノール
58.6g(0.
48モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液
142g (ホルムアルデヒド
:1.75モル)および シュウ酸2水和物
0.504g(4×10−3モル)を仕込み
、フラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保持して攪
拌しながら40分間重縮合を行ったのちに、 メタク
レゾール
86.6g(0.80モル) 3,5−キシレノー
ル 14.7g(0
.12モル)および 2,5−キシレノール
48.9g(0.40モル)を加えてさらに1
00分間重縮合を行った。その後、合成例1と同様に樹
脂を回収しMwを測定したところ4,050であった。 この樹脂を、樹脂(A13)という。
70.3g(0.65モル) 2,5−
キシレノール 24
.4g(0.20モル) 2,3,5−トリメチルフ
ェノール 20.4g(0.15モル)
37重量%ホルムアルデヒド水溶液 77.1g
(ホルムアルデ
ヒド:0.95モル) シュウ酸2水和物
2.52g(0.02
モル) 水
37.8gおよび ジオキサン
259gを仕込み、オートクレーブを
油浴に浸し、内温を130℃に保持して攪拌しながら7
時間重縮合を行い、反応後、室温まで戻し、内容物をビ
ーカーに取り出した。このビーカー中で2層に分離した
のち、下層を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回
収しMwを測定したところ9,900であった。この樹
脂を樹脂(A14)という。
合物(A)である、1,1,3−トリス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンを化合物(A1)、1,1,3−
トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロパンを化合物(A2)、1,1,3−トリス(4−
ヒドロキシフェニル)ブタンを化合物(A3)、1,1
,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)−3−フェニルプロパンを化合物(A4)、1,
1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェ
ニルプロパンを化合物(A5)、と略称する。
フラスコに、 化合物(A1)
32.0g(0.1モル) 1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロリド
53.7g(0.2モル)および ジオキサン
100gを仕込、攪拌しながら溶解させた。次
いで、フラスコを30℃に保持した水浴中に浸し、内温
が30℃一定となった時点で、この溶液に トリエチルアミン
22.3g(0.22モル)を、内温が35℃を超え
ないよう滴下ロートを用いてゆっくり滴下した。その後
、析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により取り除
き、濾液を大量の希塩酸中に注ぎ込んで析出させ、次い
で、析出物を濾取し、40℃に保った加熱真空乾燥機で
一昼夜乾燥して反応生成物を得た。この反応生成物をN
QD1という。
40.5g(0.1モル) 1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロリド
67.2g(0.25モル) ジオキサン
100gおよび トリエチルアミン
27.9g(0.275モル)を使用した他は合成例
17と同様にして反応生成物を得た。この反応生成物を
NQD2という。
33.4g(0.1モル) 1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロリド
67.2g(0.25モル) ジオキサン
100gおよび トリエチルアミン
27.9g(0.275モル)を使用した他は合成例
17と同様にして反応生成物を得た。この反応生成物を
NQD3という。
48.1g(0.1モル) 1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロリド
53.7g(0.20モル) ジオキサン
100gおよび トリエチルアミン
22.3g(0.22モル)を使用した他は合成例1
7と同様にして反応生成物を得た。この反応生成物をN
QD4という。
39.6g(0.1モル) 1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロリド
53.7g(0.20モル) ジオキサン
100gおよび トリエチルアミン
22.3g(0.22モル)を使用した他は合成例1
7と同様にして反応生成物を得た。この反応生成物物を
NQD5という。
10.0g 1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸クロリド
53.7g
ジオキサン
100gおよび トリエチルアミン
5.75gを使用した他は合成例17と同様にして感
放射線性化合物(I)を得た。
10.0g 1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸クロリド
53.7g
ジオキサン
100gおよび トリエチルアミン
6.86gを使用した他は合成例17と同様にして感
放射線性化合物(II)を得た。
、感放射線性化合物および溶剤を混合し、均一溶液とし
たのち、孔径0.2μmのメンブランフィルターで濾過
し、組成物の溶液を調整した。得られた溶液を、シリコ
ン酸化膜を有するシリコンウェハー上にスピンナーを用
いて塗布したのち、ホットプレート上で90℃にて1.
5分間プレベークして、厚さ1.2μmのレジスト膜を
形成し、レクチルを介して、前記のように波長436n
m(g線)または波長365nm(i線)を用いて露光
し現像しリンスし乾燥したのち、該組成物の感度、解像
度、耐熱性、残膜率、現像性およびパターン形状につい
ての評価を行った。結果を、使用した樹脂と併せて、表
1に示す。なお、実施例1〜9および比較例1〜3は、
g線を照射し、実施例10〜18および比較例4〜6は
、i線を照射した。
ゾール/ホルマリン=1/0.9(モル比)の割合のモ
ノマーをシュウ酸触媒を用い、合成例1と同様の方法で
得られた、分子量Mw:9,600のノボラック樹脂。 (注3)溶解促進剤αおよびβは、次のものである。 α:1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エ
タン β:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フ
ェニルエタン
、次のものである。 I:2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン 1
.0モルと、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホン酸クロリド2.6モルとの縮合物。 II:2,3,4,4’−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
−スルホン酸クロリド4.0モルとの縮合物。 (注5)溶剤の種類は、次の通りである。 S1:エチルセロソルブアセテート S2:2−ヒドロキシプロピオン酸エチルS3:3−メ
トキシプロピオン酸メチル
性に優れていると共に、高感度かつ高解像度であり、パ
ターン形状、耐熱性、露光余裕、残膜性にも優たポジ型
レジストとして好適に使用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)パラクレゾール、キシレノール
およびトリメチルフェノールよりなる群から選ばれる少
なくとも1種の(ポリ)メチル置換フェノール類並びに
メタクレゾールとを、アルデヒド類と重縮合して得られ
たアルカリ可溶性ノボラック樹脂、および(B)下記構
造式(1) 【化1】 で表わされる化合物のキノンジアジドスルホン酸エステ
ルの少なくとも1種、を含有することを特徴とする感放
射線性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16613791A JP2811663B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 感放射線性樹脂組成物 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16613791A JP2811663B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 感放射線性樹脂組成物 |
Publications (2)
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---|---|
JPH04365046A true JPH04365046A (ja) | 1992-12-17 |
JP2811663B2 JP2811663B2 (ja) | 1998-10-15 |
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ID=15825727
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16613791A Expired - Lifetime JP2811663B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 感放射線性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2811663B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5534382A (en) * | 1994-04-07 | 1996-07-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive photoresist composition |
WO2005116764A1 (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | ポジ型感光性樹脂組成物並びに得られる層間絶縁膜およびマイクロレンズ |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP16613791A patent/JP2811663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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