JPH05323599A - 感光性フォトレジスト組成物 - Google Patents
感光性フォトレジスト組成物Info
- Publication number
- JPH05323599A JPH05323599A JP4130599A JP13059992A JPH05323599A JP H05323599 A JPH05323599 A JP H05323599A JP 4130599 A JP4130599 A JP 4130599A JP 13059992 A JP13059992 A JP 13059992A JP H05323599 A JPH05323599 A JP H05323599A
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- JP
- Japan
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- photoresist composition
- exposure
- absorbance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 定在波効果、並びに他の諸性能に優れた感光
性フォトレジスト組成物を提供する。 【構成】 キノンジアジド化合物、光酸発生剤と架橋剤
との組合せ、及び光酸発生剤と溶解阻止剤との組合せよ
りなる群れから選ばれる１種、並びにアルカリ可溶性樹
脂を含有する感光性フォトレジスト組成物であって、該
組成物の吸光度が露光波長における露光量に独立してほ
ぼ一定となるように、露光波長における露光量の増加と
共に吸光度も増加する性質を有する吸光剤を添加したこ
とを特徴とする感光性フォトレジスト組成物。
性フォトレジスト組成物を提供する。 【構成】 キノンジアジド化合物、光酸発生剤と架橋剤
との組合せ、及び光酸発生剤と溶解阻止剤との組合せよ
りなる群れから選ばれる１種、並びにアルカリ可溶性樹
脂を含有する感光性フォトレジスト組成物であって、該
組成物の吸光度が露光波長における露光量に独立してほ
ぼ一定となるように、露光波長における露光量の増加と
共に吸光度も増加する性質を有する吸光剤を添加したこ
とを特徴とする感光性フォトレジスト組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線、遠紫外線（エ
キシマーレーザー等を含む）及びＸ線等の放射線に感光
するフォトレジスト組成物に関する。
キシマーレーザー等を含む）及びＸ線等の放射線に感光
するフォトレジスト組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、集積回路の高集積化による微細化
に伴って、フォトレジストの厳密な線幅制御が要求され
ている。通常、フォトレジストはその膜厚又は二酸化硅
素膜厚に伴ってフォトレジストの線幅も変動する（以
下、定在波効果という）のであるが、この定在波効果は
フォトレジストの線幅制御に大きく影響する。
に伴って、フォトレジストの厳密な線幅制御が要求され
ている。通常、フォトレジストはその膜厚又は二酸化硅
素膜厚に伴ってフォトレジストの線幅も変動する（以
下、定在波効果という）のであるが、この定在波効果は
フォトレジストの線幅制御に大きく影響する。
【０００３】従来のフォトレジストは図１に示すよう
に、露光量の増加と共にキノンジアジド化合物等の感光
剤の分解により、吸光度が減少する。そして、フォトレ
ジストパターンを形成するときの露光量（Ｅ0 ）に相当
する吸光度〔Ａ（Ｅ0 ）〕が大きい程、定在波効果が小
さく、フォトレジストの線幅の変動も小さくなることが
知られている〔第39回応用物理学関係連合講演会29ｐNA
-14 （1992年）〕。一方、図２に示すように、マスクエ
ッジ部分では光強度が小さいために、フォトレジストの
プロファイルは近似的に露光量が０のときの吸光度（Ａ
0 ）に左右され、Ａ0 が大きいと、フォトレジストのプ
ロファイルが悪くなり、焦点深度も悪化する。このよう
に、Ａ（Ｅ0 ）を大きくする（即ち定在波効果を小さく
する）ために、例えば感光剤量を増加すると、Ａ0 も大
きくなり、このために他のフォトレジスト性能（プロフ
ァイル及び焦点深度等）が悪化する。又、フォトレジス
トの感度を改良する〔即ちＥ0 を小さくしてＡ（Ｅ0 ）
を大きくすると、結果としてＡ0 とＡ（Ｅ0 ）との差が
小さくなる〕と、解像度及び露光マージンが低下し、好
ましくない。
に、露光量の増加と共にキノンジアジド化合物等の感光
剤の分解により、吸光度が減少する。そして、フォトレ
ジストパターンを形成するときの露光量（Ｅ0 ）に相当
する吸光度〔Ａ（Ｅ0 ）〕が大きい程、定在波効果が小
さく、フォトレジストの線幅の変動も小さくなることが
知られている〔第39回応用物理学関係連合講演会29ｐNA
-14 （1992年）〕。一方、図２に示すように、マスクエ
ッジ部分では光強度が小さいために、フォトレジストの
プロファイルは近似的に露光量が０のときの吸光度（Ａ
0 ）に左右され、Ａ0 が大きいと、フォトレジストのプ
ロファイルが悪くなり、焦点深度も悪化する。このよう
に、Ａ（Ｅ0 ）を大きくする（即ち定在波効果を小さく
する）ために、例えば感光剤量を増加すると、Ａ0 も大
きくなり、このために他のフォトレジスト性能（プロフ
ァイル及び焦点深度等）が悪化する。又、フォトレジス
トの感度を改良する〔即ちＥ0 を小さくしてＡ（Ｅ0 ）
を大きくすると、結果としてＡ0 とＡ（Ｅ0 ）との差が
小さくなる〕と、解像度及び露光マージンが低下し、好
ましくない。
【０００４】以上述べたように、定在波効果を小さくす
ることと、他のフォトレジストの諸性能（プロファイル
及び焦点深度、並びに解像度及び露光マージン等）の改
良とは、両立しにくいものであった。
ることと、他のフォトレジストの諸性能（プロファイル
及び焦点深度、並びに解像度及び露光マージン等）の改
良とは、両立しにくいものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決し、定在波効果並びに他の諸性能に優れた感光性フ
ォトレジスト組成物を提供する。
解決し、定在波効果並びに他の諸性能に優れた感光性フ
ォトレジスト組成物を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、キノンジアジ
ド化合物、光酸発生剤と架橋剤との組合せ、及び光酸発
生剤と溶解阻止剤との組合せよりなる群れから選ばれる
１種、並びにアルカリ可溶性樹脂を含有する感光性フォ
トレジスト組成物であって、該組成物の吸光度が露光波
長における露光量に独立してほぼ一定となるように、さ
らに、露光波長における露光量の増加と共に吸光度も増
加する性質を有する吸光剤を添加したことを特徴とする
感光性フォトレジスト組成物である。
ド化合物、光酸発生剤と架橋剤との組合せ、及び光酸発
生剤と溶解阻止剤との組合せよりなる群れから選ばれる
１種、並びにアルカリ可溶性樹脂を含有する感光性フォ
トレジスト組成物であって、該組成物の吸光度が露光波
長における露光量に独立してほぼ一定となるように、さ
らに、露光波長における露光量の増加と共に吸光度も増
加する性質を有する吸光剤を添加したことを特徴とする
感光性フォトレジスト組成物である。
【０００７】フォトレジストの露光波長における露光量
の増加と共に吸光度も増加する性質を有する吸光剤とし
ては、スピロピラン類、フルギド類、ビオローゲン類、
マラカイトグリーンラクトン等のトリフェニルメタン
類、Ｎ−ビニルカルバゾール等のカルバゾール類、又は
ロイコクリスタルバイオレット等のロイコ色素類が挙げ
られる。スピロピラン類としては例えば、
の増加と共に吸光度も増加する性質を有する吸光剤とし
ては、スピロピラン類、フルギド類、ビオローゲン類、
マラカイトグリーンラクトン等のトリフェニルメタン
類、Ｎ−ビニルカルバゾール等のカルバゾール類、又は
ロイコクリスタルバイオレット等のロイコ色素類が挙げ
られる。スピロピラン類としては例えば、
【０００８】
【化１】
【０００９】等が挙げられる。フルギド類としては例え
ば、
ば、
【００１０】
【化２】
【００１１】等が挙げられる。ビオローゲン類としては
例えば、
例えば、
【００１２】
【化３】
【００１３】等が挙げられる。ロイコ色素類を吸光剤と
して用いる場合には、例えば
して用いる場合には、例えば
【００１４】
【化４】
【００１５】等のラジカル発生剤を併用する。上記吸光
剤の使用量は、例えば図３に示すように、感光性フォト
レジスト組成物の吸光度が露光波長における露光量に独
立してほぼ一定となるように設定すればよく、特に制限
されない〔ロイコ色素類と併用される、ラジカル発生剤
の使用量も同様に設定される〕。
剤の使用量は、例えば図３に示すように、感光性フォト
レジスト組成物の吸光度が露光波長における露光量に独
立してほぼ一定となるように設定すればよく、特に制限
されない〔ロイコ色素類と併用される、ラジカル発生剤
の使用量も同様に設定される〕。
【００１６】感光性フォトレジスト組成物としては、キ
ノンジアジド化合物及びアルカリ可溶性樹脂からなるポ
ジ型フォトレジスト組成物、光酸発生剤と架橋剤との組
合せ、及びアルカリ可溶性樹脂からなる化学増幅型のネ
ガ型フォトレジスト組成物、或いは光酸発生剤と溶解阻
止剤との組合せ、及びアルカリ可溶性樹脂からなる化学
増幅型のポジ型フォトレジスト組成物が挙げられる。
ノンジアジド化合物及びアルカリ可溶性樹脂からなるポ
ジ型フォトレジスト組成物、光酸発生剤と架橋剤との組
合せ、及びアルカリ可溶性樹脂からなる化学増幅型のネ
ガ型フォトレジスト組成物、或いは光酸発生剤と溶解阻
止剤との組合せ、及びアルカリ可溶性樹脂からなる化学
増幅型のポジ型フォトレジスト組成物が挙げられる。
【００１７】キノンジアジド化合物としては、例えば特
開平２−84650 号及び特開平３−49437 号公報に、各
々、一般式（Ｉ）で記載されているフェノール化合物の
キノンジアジドスルホン酸エステル等が挙げられる。
開平２−84650 号及び特開平３−49437 号公報に、各
々、一般式（Ｉ）で記載されているフェノール化合物の
キノンジアジドスルホン酸エステル等が挙げられる。
【００１８】光酸発生剤としては、例えば特開昭53−13
3428号及び特開昭63−153542号公報等に記載されている
トリアジン系光酸発生剤、特開昭62−164045号公報等に
記載されているイソシアヌル酸系光酸発生剤、及び特開
平１−284554号及び特公平１−57777 号公報等に記載さ
れているジスルホン系光酸発生剤等が挙げられる。トリ
アジン系光酸発生剤としては、例えば２，４，６−トリ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４，６
−トリス（トリブロムメチル）−ｓ−トリアジン及び２
−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン等が挙げられる。イソシアヌル酸系光酸発生
剤としては、例えばイソシアヌル酸トリス（２，３−ジ
ブロモプロピル）等が挙げられる。ジスルホン系光酸発
生剤としては、例えば１，２−ジフェニルジスルホン、
１，２−ジ−ｎ−プロピルジスルホン及び１−（４−メ
チルフェニル）２−フェニルジスルホン等が挙げられ
る。
3428号及び特開昭63−153542号公報等に記載されている
トリアジン系光酸発生剤、特開昭62−164045号公報等に
記載されているイソシアヌル酸系光酸発生剤、及び特開
平１−284554号及び特公平１−57777 号公報等に記載さ
れているジスルホン系光酸発生剤等が挙げられる。トリ
アジン系光酸発生剤としては、例えば２，４，６−トリ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４，６
−トリス（トリブロムメチル）−ｓ−トリアジン及び２
−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン等が挙げられる。イソシアヌル酸系光酸発生
剤としては、例えばイソシアヌル酸トリス（２，３−ジ
ブロモプロピル）等が挙げられる。ジスルホン系光酸発
生剤としては、例えば１，２−ジフェニルジスルホン、
１，２−ジ−ｎ−プロピルジスルホン及び１−（４−メ
チルフェニル）２−フェニルジスルホン等が挙げられ
る。
【００１９】架橋剤としては、例えば特開平１−293339
号公報の第５頁に記載の化合物、及び特開平３−75652
号公報等に記載されているヘキサメトキシメチルメラミ
ンもしくはベンゾグアナミン等が挙げられる。
号公報の第５頁に記載の化合物、及び特開平３−75652
号公報等に記載されているヘキサメトキシメチルメラミ
ンもしくはベンゾグアナミン等が挙げられる。
【００２０】溶解阻止剤としては、例えば下式
【００２１】
【化５】
【００２２】等が挙げられる。
【００２３】アルカリ可溶性樹脂としては、特開平３−
200250号公報等に記載のフェノール化合物とアルデヒド
又はケトン類とを縮合させて得られる樹脂、ビニルフェ
ノール系樹脂、及びビニルフェノールと共重合可能な成
分（例えばメタクリル酸類及びスチレン類）との共重合
体等が挙げられる。
200250号公報等に記載のフェノール化合物とアルデヒド
又はケトン類とを縮合させて得られる樹脂、ビニルフェ
ノール系樹脂、及びビニルフェノールと共重合可能な成
分（例えばメタクリル酸類及びスチレン類）との共重合
体等が挙げられる。
【００２４】感光性フォトレジスト液の調製は上記のポ
ジ型フォトレジスト組成物、又は化学増幅型のフォトレ
ジスト組成物を公知のフォトレジスト用溶媒と混合する
ことにより行われる。アルカリ可溶性樹脂、キノンジア
ジド化合物、光酸発生剤、架橋剤及び溶解阻止剤の使用
量は通常、感光性フォトレジスト組成物の固形分中、各
々50〜95重量％、５〜50重量％、１〜20重量％、１〜10
重量％及び１〜10重量％である。
ジ型フォトレジスト組成物、又は化学増幅型のフォトレ
ジスト組成物を公知のフォトレジスト用溶媒と混合する
ことにより行われる。アルカリ可溶性樹脂、キノンジア
ジド化合物、光酸発生剤、架橋剤及び溶解阻止剤の使用
量は通常、感光性フォトレジスト組成物の固形分中、各
々50〜95重量％、５〜50重量％、１〜20重量％、１〜10
重量％及び１〜10重量％である。
【００２５】
【発明の効果】本発明の感光性フォトレジスト組成物
は、定在波効果並びに他の諸性能（プロファイル、焦点
深度、解像度及び露光マージン等）に優れている。
は、定在波効果並びに他の諸性能（プロファイル、焦点
深度、解像度及び露光マージン等）に優れている。
【００２６】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定される
ものではない。
に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定される
ものではない。
【００２７】実施例 下記キノンジアジド化合物（Ａ）３重量部、アルカリ可
溶性樹脂（Ｂ）15重量部及び吸光剤（Ｃ）３重量部をエ
チルセロソルブアセテート50重量部に混合後、孔径0.2
μｍのテフロン製フィルターで濾過してレジスト液を調
製した。常法により処理したシリコンウエハーに、回転
塗布機を用いて上記レジスト液を1.1 μｍ厚に塗布し、
ホットプレートで90℃・１分ベークした。次いで、365n
m （ｉ線）の露光波長を有する縮小投影露光機（ニコン
社製品、NSR1755i7A NA ＝0.5 ）を用いて露光量を段階
的に変化させて露光した。次いで、このウエハーをホッ
トプレートで110 ℃・１分ベークした。これをSOPD〔現
像液；住友化学工業（株）製品〕で１分間現像してポジ
型パターンを得た。定在波効果の小さい、且つ、プロフ
ァイル、焦点深度及び解像度等の諸性能に優れたポジ型
フォトレジストが得られた。
溶性樹脂（Ｂ）15重量部及び吸光剤（Ｃ）３重量部をエ
チルセロソルブアセテート50重量部に混合後、孔径0.2
μｍのテフロン製フィルターで濾過してレジスト液を調
製した。常法により処理したシリコンウエハーに、回転
塗布機を用いて上記レジスト液を1.1 μｍ厚に塗布し、
ホットプレートで90℃・１分ベークした。次いで、365n
m （ｉ線）の露光波長を有する縮小投影露光機（ニコン
社製品、NSR1755i7A NA ＝0.5 ）を用いて露光量を段階
的に変化させて露光した。次いで、このウエハーをホッ
トプレートで110 ℃・１分ベークした。これをSOPD〔現
像液；住友化学工業（株）製品〕で１分間現像してポジ
型パターンを得た。定在波効果の小さい、且つ、プロフ
ァイル、焦点深度及び解像度等の諸性能に優れたポジ型
フォトレジストが得られた。
【００２８】キノンジアジド化合物（Ａ）は、下式
【００２９】
【化６】
【００３０】で示されるフェノール化合物とナフトキノ
ン−（１，２）−ジアジド−（２）−５−スルホン酸ク
ロリドとの縮合生成物（反応モル比 １：2.6 ）
ン−（１，２）−ジアジド−（２）−５−スルホン酸ク
ロリドとの縮合生成物（反応モル比 １：2.6 ）
【００３１】アルカリ可溶性樹脂（Ｂ）：ｍ−クレゾー
ル／ｐ−クレゾール＝４／６及びホルマリン／クレゾー
ル＝0.8 ／１の仕込みモル比で蓚酸触媒を用いて反応さ
せることにより得られた、重量平均分子量5000（ポリス
チレン換算）のノボラック樹脂
ル／ｐ−クレゾール＝４／６及びホルマリン／クレゾー
ル＝0.8 ／１の仕込みモル比で蓚酸触媒を用いて反応さ
せることにより得られた、重量平均分子量5000（ポリス
チレン換算）のノボラック樹脂
【００３２】吸光剤（Ｃ）：
【００３３】
【化７】
【００３４】
【図１】従来のフォトレジストの露光量と吸光度との関
係を示している。
係を示している。
【図２】ラインアンドスペースパターンの像の光強度を
示している。
示している。
【図３】本発明の感光性フォトレジスト組成物から得ら
れるフォトレジストの露光量と吸光度との関係を示す一
例である。
れるフォトレジストの露光量と吸光度との関係を示す一
例である。
Claims (1)
- 【請求項１】キノンジアジド化合物、光酸発生剤と架橋
剤との組合せ、及び光酸発生剤と溶解阻止剤との組合せ
よりなる群れから選ばれる１種、並びにアルカリ可溶性
樹脂を含有する感光性フォトレジスト組成物であって、
該組成物の吸光度が露光波長における露光量に独立して
ほぼ一定となるように、さらに、露光波長における露光
量の増加と共に吸光度も増加する性質を有する吸光剤を
添加したことを特徴とする感光性フォトレジスト組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4130599A JPH05323599A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 感光性フォトレジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4130599A JPH05323599A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 感光性フォトレジスト組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323599A true JPH05323599A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15038069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4130599A Pending JPH05323599A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 感光性フォトレジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05323599A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1165118A (ja) * | 1997-08-15 | 1999-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レジスト材料 |
| WO2005088396A1 (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Toray Industries, Inc. | ポジ型感光性樹脂組成物、それを用いたレリーフパターン、及び固体撮像素子 |
| US7282319B2 (en) | 2004-05-31 | 2007-10-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photoresist composition and method of forming a pattern using same |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP4130599A patent/JPH05323599A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1165118A (ja) * | 1997-08-15 | 1999-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レジスト材料 |
| WO2005088396A1 (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Toray Industries, Inc. | ポジ型感光性樹脂組成物、それを用いたレリーフパターン、及び固体撮像素子 |
| US7282319B2 (en) | 2004-05-31 | 2007-10-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photoresist composition and method of forming a pattern using same |
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