JPH0449703B2 - - Google Patents
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- JPH0449703B2 JPH0449703B2 JP58029900A JP2990083A JPH0449703B2 JP H0449703 B2 JPH0449703 B2 JP H0449703B2 JP 58029900 A JP58029900 A JP 58029900A JP 2990083 A JP2990083 A JP 2990083A JP H0449703 B2 JPH0449703 B2 JP H0449703B2
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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
- G03F7/0226—Quinonediazides characterised by the non-macromolecular additives
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、感光性組成物に関し、更に詳しく
は、有機高分子系ホトレジストの溶液に界面活性
剤を含有せしめて成る、塗布時にストライエーシ
ヨンを生じない、また露光時、特にコンタクト露
光方式においてステイツキングなどの現象を伴わ
ない改善された感光性組成物に関するものであ
る。
は、有機高分子系ホトレジストの溶液に界面活性
剤を含有せしめて成る、塗布時にストライエーシ
ヨンを生じない、また露光時、特にコンタクト露
光方式においてステイツキングなどの現象を伴わ
ない改善された感光性組成物に関するものであ
る。
近年、電子工業の発展に伴い半導体素子である
ICやLSIなどが脚光を浴びているが、このICや
LSIは現在ホトリソグラフイーによつて製造され
ている。このホトリソグラフイーによる製造上の
問題点の１つは、例えばポジ型レジストを４イン
チシリコンウエハー上にスピンコーターで塗布し
た場合、ウエハーの中心部より周辺部に向かつて
小さなしま模様が形成される、いわゆるストライ
トエーシヨン（striation）現象であつて、この好
ましくない現象は、Na−Ｄ線を光源とする金属
顕微鏡で観察することができ、表面あらさ計で測
定すると数百Åの高低幅の表面荒れが認められ
る。このストライエーシヨンは、膜厚の不均一な
乾燥塗膜が形成される現象であり、マスク寸法を
忠実に再現して所要精度のパターンを得ることが
できなくなるので、このような現象が生じること
は避けねばならない。また問題点の第２は、特に
コンタクト露光方式におけるステイツキング
（sticking）現象である。ホトリソグラフイーに
おいては、ホトレジストの露光方式として、例え
ばマスクと、ホトレジストを塗布したウエハーを
密着して露光するコンタクト露光方式、マスクと
ウエハーを密着せず離して露光プロジエクシヨン
方式、縮小投影方式、プロキシミテイ方式などが
採用されている。これらの方式の中でコンタクト
露光方式は、マスクとウエハーが直接に接触する
ため、マスクに損傷を与えたり、あるいはマスク
とウエハー上のレジストがコンタクト後、離れな
くなつてしまう現象、いわゆるステイツキング現
象を起して歩留りを低下させるなどの欠点を有し
ているにもかかわらず、解像力が比較的よいこと
や、コンタクト方式のマスクアライナーが他の方
式のマスクアライナーよりも早く開発され、かつ
経済性に優れていることなどから、現在の製造ラ
インの大半に用いられている。したがつてこのコ
ンタクト露光方式において、前記の欠点を軽減又
は除去できればそのメリツトは極めて大きなもの
となる。
ICやLSIなどが脚光を浴びているが、このICや
LSIは現在ホトリソグラフイーによつて製造され
ている。このホトリソグラフイーによる製造上の
問題点の１つは、例えばポジ型レジストを４イン
チシリコンウエハー上にスピンコーターで塗布し
た場合、ウエハーの中心部より周辺部に向かつて
小さなしま模様が形成される、いわゆるストライ
トエーシヨン（striation）現象であつて、この好
ましくない現象は、Na−Ｄ線を光源とする金属
顕微鏡で観察することができ、表面あらさ計で測
定すると数百Åの高低幅の表面荒れが認められ
る。このストライエーシヨンは、膜厚の不均一な
乾燥塗膜が形成される現象であり、マスク寸法を
忠実に再現して所要精度のパターンを得ることが
できなくなるので、このような現象が生じること
は避けねばならない。また問題点の第２は、特に
コンタクト露光方式におけるステイツキング
（sticking）現象である。ホトリソグラフイーに
おいては、ホトレジストの露光方式として、例え
ばマスクと、ホトレジストを塗布したウエハーを
密着して露光するコンタクト露光方式、マスクと
ウエハーを密着せず離して露光プロジエクシヨン
方式、縮小投影方式、プロキシミテイ方式などが
採用されている。これらの方式の中でコンタクト
露光方式は、マスクとウエハーが直接に接触する
ため、マスクに損傷を与えたり、あるいはマスク
とウエハー上のレジストがコンタクト後、離れな
くなつてしまう現象、いわゆるステイツキング現
象を起して歩留りを低下させるなどの欠点を有し
ているにもかかわらず、解像力が比較的よいこと
や、コンタクト方式のマスクアライナーが他の方
式のマスクアライナーよりも早く開発され、かつ
経済性に優れていることなどから、現在の製造ラ
インの大半に用いられている。したがつてこのコ
ンタクト露光方式において、前記の欠点を軽減又
は除去できればそのメリツトは極めて大きなもの
となる。
本発明者らは、このような事情に鑑み、ホトリ
ソグラフイーにおいて、ストライエーシヨンが認
められず、コンタクト露光方式を用いてもマスク
に損傷を与えることがなく、かつステイツキング
現象を起こすことのない微細加工性、解像力の優
れたホトレジスト材料を提供すべく鋭意研究を重
ねた結果、有機高分子系ホトレジストに特定の高
分子界面活性剤を組み合わせた感光性組成物がそ
の目的に適合することを見出し、この知見に基い
て本発明をなすに至つた。
ソグラフイーにおいて、ストライエーシヨンが認
められず、コンタクト露光方式を用いてもマスク
に損傷を与えることがなく、かつステイツキング
現象を起こすことのない微細加工性、解像力の優
れたホトレジスト材料を提供すべく鋭意研究を重
ねた結果、有機高分子系ホトレジストに特定の高
分子界面活性剤を組み合わせた感光性組成物がそ
の目的に適合することを見出し、この知見に基い
て本発明をなすに至つた。
すなわち、本発明は、有機高分子系ホトレジス
トにおいて、該ホトレジスト固形分に対し、非イ
オン性（メタ）アクリル系ポリマーの界面活性剤
0.001〜２重量％を含有させたことを特徴とする
感光性組成物を提供するものである。
トにおいて、該ホトレジスト固形分に対し、非イ
オン性（メタ）アクリル系ポリマーの界面活性剤
0.001〜２重量％を含有させたことを特徴とする
感光性組成物を提供するものである。
本発明の組成物に用いる有機高分子系ホトレジ
ストは、紫外線、電子線、Ｘ線又は遠紫外線ホト
リソグラフイーによつて微細パターンの形成が可
能な従来から公知のすべてのホトレジストが包含
される。それらの中でも特に、フエノールノボラ
ツク樹脂とｏ−キノンジアジドの組合せであるポ
ジ型ホトレジスト、例えばOFPR−２、OFPR−
77（商品名、東京応化工業社製）、AZ−1350J（商
品名、シツプレー社製）など、及びフエノールノ
ボラツク樹脂とビスアジドとの組合せであるネガ
型ホトレジスト、例えばONNR−20、ONNR−
22（商品名、東京応化工業社製）などの紫外線ホ
トレジストや、ポリメタクリル酸メチル、ポリメ
チルイソプロペニルケトンなどからなるポジ型レ
ジスト、例えばOEBR−1000、OEBR−1010、
ODUR−1000、ODUR−1010（商品名、東京応化
工業社製）など、及びポリメタクリル酸グリシジ
ルなどからなるネガ型レジスト、例えばOEBR−
100、ODUR−100（商品名、東京応化工業社製）
などの電子線レジスト、ｘ線レジスト、遠紫外線
レジスト類が好ましい。本発明において有機高分
子系ホトレジストとは、上記のような有機高分子
系ホトレジスト材料の有機溶剤溶液であつて、基
板上に塗布してホトレジスト薄層を形成しうるも
のである。
ストは、紫外線、電子線、Ｘ線又は遠紫外線ホト
リソグラフイーによつて微細パターンの形成が可
能な従来から公知のすべてのホトレジストが包含
される。それらの中でも特に、フエノールノボラ
ツク樹脂とｏ−キノンジアジドの組合せであるポ
ジ型ホトレジスト、例えばOFPR−２、OFPR−
77（商品名、東京応化工業社製）、AZ−1350J（商
品名、シツプレー社製）など、及びフエノールノ
ボラツク樹脂とビスアジドとの組合せであるネガ
型ホトレジスト、例えばONNR−20、ONNR−
22（商品名、東京応化工業社製）などの紫外線ホ
トレジストや、ポリメタクリル酸メチル、ポリメ
チルイソプロペニルケトンなどからなるポジ型レ
ジスト、例えばOEBR−1000、OEBR−1010、
ODUR−1000、ODUR−1010（商品名、東京応化
工業社製）など、及びポリメタクリル酸グリシジ
ルなどからなるネガ型レジスト、例えばOEBR−
100、ODUR−100（商品名、東京応化工業社製）
などの電子線レジスト、ｘ線レジスト、遠紫外線
レジスト類が好ましい。本発明において有機高分
子系ホトレジストとは、上記のような有機高分子
系ホトレジスト材料の有機溶剤溶液であつて、基
板上に塗布してホトレジスト薄層を形成しうるも
のである。
また、本発明の組成物に用いる界面活性剤は、
高分子界面活性剤である非イオン性の（メタ）ア
クリル系ポリマーであり、例えば市販のポリフロ
ーNo.75、No.95（商品名、共栄社油脂化学工業社製）
のようなアクリル酸アルキルとメタクリル酸アル
キルの共重合体などが挙げられる。
高分子界面活性剤である非イオン性の（メタ）ア
クリル系ポリマーであり、例えば市販のポリフロ
ーNo.75、No.95（商品名、共栄社油脂化学工業社製）
のようなアクリル酸アルキルとメタクリル酸アル
キルの共重合体などが挙げられる。
本発明の組成物に含有される界面活性剤の量
は、有機高分子系ホトレジストの、その溶液中の
固形分に対して0.001〜２重量％の範囲である。
この使用割合が0.001重量％未満では本発明の効
果が少なく、また２重量％を超えると密着性や解
像度が落ちるなどの悪影響を及ぼすので好ましく
ない。特に好ましい範囲は0.01〜1.0重量％であ
る。
は、有機高分子系ホトレジストの、その溶液中の
固形分に対して0.001〜２重量％の範囲である。
この使用割合が0.001重量％未満では本発明の効
果が少なく、また２重量％を超えると密着性や解
像度が落ちるなどの悪影響を及ぼすので好ましく
ない。特に好ましい範囲は0.01〜1.0重量％であ
る。
本発明の感光性組成物を、例えばシリコンウエ
ハー基板に塗布した場合に、紫外線、電子線、Ｘ
線及び遠紫外線リソグラフイーにおいてストライ
エーシヨンが認められない均一膜厚のホトレジス
ト薄層が容易に得られ、マスク寸法が忠実に再現
される所要精度の満足しうるパターンを得ること
ができる。さらに、本発明の組成物によつて形成
されたホトレジスト塗膜は、コンタクト露光方式
においてもマスクにキズが付くことがなく、かつ
ステイツキング現象も起らず、経済性の良い微細
加工が可能であり、その上本発明の組成物は解像
力、感度、耐熱性、基板との密着性、耐エツチン
グ性、剥離性などの諸特性に関して従来のホトレ
ジスト材料と変わらない性能を有している。
ハー基板に塗布した場合に、紫外線、電子線、Ｘ
線及び遠紫外線リソグラフイーにおいてストライ
エーシヨンが認められない均一膜厚のホトレジス
ト薄層が容易に得られ、マスク寸法が忠実に再現
される所要精度の満足しうるパターンを得ること
ができる。さらに、本発明の組成物によつて形成
されたホトレジスト塗膜は、コンタクト露光方式
においてもマスクにキズが付くことがなく、かつ
ステイツキング現象も起らず、経済性の良い微細
加工が可能であり、その上本発明の組成物は解像
力、感度、耐熱性、基板との密着性、耐エツチン
グ性、剥離性などの諸特性に関して従来のホトレ
ジスト材料と変わらない性能を有している。
なお、本発明の感光性組成物は、スピンコータ
ー塗布法によれば、ストライエーシヨンのない塗
膜を形成することができるので有利であるが、そ
の他の塗布方式、例えばロールコーター法、バー
コーター法、引き上げ法、スプレー法などにおい
ても、溝あとなどの生じない平滑で良好な被膜を
形成しうる。
ー塗布法によれば、ストライエーシヨンのない塗
膜を形成することができるので有利であるが、そ
の他の塗布方式、例えばロールコーター法、バー
コーター法、引き上げ法、スプレー法などにおい
ても、溝あとなどの生じない平滑で良好な被膜を
形成しうる。
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
実施例 １、２
フエノールノボラツク樹脂とｏ−キノンジアジ
ドを組合せてなるポジ型ホトレジストOFPR−77
（商品名、東京応化工業社製、固形分含有量30重
量％）に、その固形分に対して、市販されている
高分子界面活性剤であるアクリル酸アルキルとメ
タクリル酸アルキルの共重合体として市販されて
いるポリフローNo.75及びNo.95（商品名、共栄社油
脂化学工業社製）をそれぞれ0.1重量％添加して
各感光性組成物を調製した。この各組成物をスピ
ンコーター塗布法により、４インチシリコン基板
上に塗布し、熱風循環乾燥機で85℃、30分間乾燥
した。得られた各被膜をNa−Ｄ線を光源として
用いる金属顕微鏡で観察したところ、シマ模様は
確認できず、さらに表面荒さ計であるタリステツ
プ（商品名、テーラーホブソン社製）で測定した
ところ、表面の荒れは10Å以下で、実質的に問題
とならない程度にすぎなかつた。
ドを組合せてなるポジ型ホトレジストOFPR−77
（商品名、東京応化工業社製、固形分含有量30重
量％）に、その固形分に対して、市販されている
高分子界面活性剤であるアクリル酸アルキルとメ
タクリル酸アルキルの共重合体として市販されて
いるポリフローNo.75及びNo.95（商品名、共栄社油
脂化学工業社製）をそれぞれ0.1重量％添加して
各感光性組成物を調製した。この各組成物をスピ
ンコーター塗布法により、４インチシリコン基板
上に塗布し、熱風循環乾燥機で85℃、30分間乾燥
した。得られた各被膜をNa−Ｄ線を光源として
用いる金属顕微鏡で観察したところ、シマ模様は
確認できず、さらに表面荒さ計であるタリステツ
プ（商品名、テーラーホブソン社製）で測定した
ところ、表面の荒れは10Å以下で、実質的に問題
とならない程度にすぎなかつた。
比較例 １
実施例１において、高分子界面活性剤を添加し
ないOFPR−77を用いた以外は全く同様にして乾
燥した被膜を得た。これをNa−Ｄ線で観察した
ところ、ウエハーの中心部から周辺部に向かつて
判然とシマ模様が認められた。さらに表面荒さ計
で測定したところ、上下幅450Åの表面の荒れ、
すなわちストライエーシヨンが認められた。
ないOFPR−77を用いた以外は全く同様にして乾
燥した被膜を得た。これをNa−Ｄ線で観察した
ところ、ウエハーの中心部から周辺部に向かつて
判然とシマ模様が認められた。さらに表面荒さ計
で測定したところ、上下幅450Åの表面の荒れ、
すなわちストライエーシヨンが認められた。
実施例３、比較例２
OFPR−77に、その固形分に対してポリフロー
No.75（前記済）を0.1重量％添加して溶解した。
No.75（前記済）を0.1重量％添加して溶解した。
この溶液及び比較のため無添加のものをそれぞ
れスピンナーを用いてシリコンウエハー各100枚
に塗布したのち、プレベイクして溶剤を除去し、
膜厚1μｍのレジスト層を形成した。次にコンタ
クト方式マスクアライナーPLA−500F（キヤノン
社製）を使用して、これらのウエハーとマスクを
それぞれ30秒間密着させたのち、密着を解除し、
マスクと離れなかつた、すなわちステイツキング
したウエハーの枚数を測定した。その結果、ポリ
フローNo.75を添加した方は100枚中０枚だつたが、
無添加の方は４枚にも上つた。
れスピンナーを用いてシリコンウエハー各100枚
に塗布したのち、プレベイクして溶剤を除去し、
膜厚1μｍのレジスト層を形成した。次にコンタ
クト方式マスクアライナーPLA−500F（キヤノン
社製）を使用して、これらのウエハーとマスクを
それぞれ30秒間密着させたのち、密着を解除し、
マスクと離れなかつた、すなわちステイツキング
したウエハーの枚数を測定した。その結果、ポリ
フローNo.75を添加した方は100枚中０枚だつたが、
無添加の方は４枚にも上つた。
なお、ステイツキングの影響によるピンホール
の測定結果は、ポリフローNo.75を添加した方が87
個しかなかつたにもかかわらず、無添加の方は
122個にも上がつた。そのピンホールの測定方法
は次の通りである。
の測定結果は、ポリフローNo.75を添加した方が87
個しかなかつたにもかかわらず、無添加の方は
122個にも上がつた。そのピンホールの測定方法
は次の通りである。
膜厚1μｍのレジスト層を形成したシリコン基
板（SiO2層の厚さ10000Å）をプレベーク後、コ
ンタクト方式マスクアライナーPLA−500F（キヤ
ノン社製）を使用して、ガラスマスク（パターン
未形成）とハードコンタクトを５回繰り返し、温
風循環乾燥機により140℃で30分間ポストベーク
を行い、次にフツ酸とフツ化アンモンからなる通
常のSiO2エツチング液で23℃、15分間処理した。
この基板をOFPR用剥離液（東京応化工業社製）
で110℃、10分間処理してレジスト膜の剥離を行
いスポツトランプでピンホールを数えた。
板（SiO2層の厚さ10000Å）をプレベーク後、コ
ンタクト方式マスクアライナーPLA−500F（キヤ
ノン社製）を使用して、ガラスマスク（パターン
未形成）とハードコンタクトを５回繰り返し、温
風循環乾燥機により140℃で30分間ポストベーク
を行い、次にフツ酸とフツ化アンモンからなる通
常のSiO2エツチング液で23℃、15分間処理した。
この基板をOFPR用剥離液（東京応化工業社製）
で110℃、10分間処理してレジスト膜の剥離を行
いスポツトランプでピンホールを数えた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 有機高分子系ホトレジストにおいて、該ホト
レジスト固形分に対し、非イオン性（メタ）アク
リル系ポリマーの界面活性剤0.001〜２重量％を
含有させたことを特徴とする感光性組成物。 ２ ホトレジストが紫外線レジスト、電子線レジ
スト、Ｘ線レジスト又は遠紫外線レジストである
特許請求の範囲第１項記載の感光性組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2990083A JPS59155836A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 感光性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2990083A JPS59155836A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 感光性組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155836A JPS59155836A (ja) | 1984-09-05 |
| JPH0449703B2 true JPH0449703B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=12288850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2990083A Granted JPS59155836A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 感光性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS59155836A (ja) |
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Citations (5)
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| JPS5660441A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Photosensitive resin composition improved in water development property and manufacture of photosensitive resin plate using this composition |
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| JPS58105143A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Kanto Kagaku Kk | ポジ型フオトレジスト組成物 |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP2990083A patent/JPS59155836A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59155836A (ja) | 1984-09-05 |
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