JPH0534903A - Photosensitive composition - Google Patents

Photosensitive composition

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JPH0534903A
JPH0534903A JP19444491A JP19444491A JPH0534903A JP H0534903 A JPH0534903 A JP H0534903A JP 19444491 A JP19444491 A JP 19444491A JP 19444491 A JP19444491 A JP 19444491A JP H0534903 A JPH0534903 A JP H0534903A
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JP
Japan
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alkali
soluble resin
solvent
acid
linking agent
Prior art date
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Application number
JP19444491A
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Japanese (ja)
Inventor
Tameichi Ochiai
為一 落合
Noriaki Takahashi
徳明 高橋
Tomoyo Ishiguro
朋代 石黒
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Publication of JPH0534903A publication Critical patent/JPH0534903A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve storage stability and to enhance resolution by incorporating an alkali-soluble resin, an acid-photogenerator, a cross-linking agent, and a specified coating solvent. CONSTITUTION:The photosensitive composition comprises the alkali-soluble resin, the acid-photogenerator, the cross-linking agent of this resin to be activated in an acid condition, and the solvent, represented by formula I in which each of R<1> and R<2> is, independently, acetyl or 1-4 C alkvl; and m is 1 or 2. The alkali-soluble resin is, preferably, such as polyvinvl phenol derivative having a novolak resin obtained by polycondensing aromatic hydroxyl compound, such as phenol or cresol, with formaldehyde or the like, and an organic halogen compounds are enumerated as the acid-photogenerator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般に輻射線に感応す
るネガ型感光性組成物に関するものであり、さらに詳し
くは、半導体集積回路を作成するために好適な保存安定
性に優れたネガ型フォトレジスト液に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a negative photosensitive composition which is sensitive to radiation, and more specifically to a negative photosensitive composition which is suitable for producing a semiconductor integrated circuit and has excellent storage stability. It relates to a photoresist solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体集積回路作成のためのフォ
トレジストとしては、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と
ナフトキノンジアジド化合物よりなるポジ型レジストが
一般に使用されてきた。しかしながら高集積度化が進
み、0.3μmレベルの高解像性要求に応じるために
は、露光波長を短くしたり、露光方法に改良を加えた位
相シフト法などが必要となってきており、短波長域に吸
収の大きいポジ型キノンジアジド系化合物を含有するフ
ォトレジストは使えなくなってきている。また、位相シ
フト法ではネガ型の方が有利に使用されるなどの理由か
ら、ディープUV領域で感光しかつ吸収の小さいネガ型
レジストが望まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a positive resist made of an alkali-soluble novolak resin and a naphthoquinonediazide compound has been generally used as a photoresist for producing a semiconductor integrated circuit. However, as the degree of integration increases, it is necessary to shorten the exposure wavelength or to improve the exposure method by a phase shift method or the like in order to meet the demand for high resolution of 0.3 μm level. Photoresists containing positive quinonediazide compounds, which have large absorption in the short wavelength region, have become unusable. Further, in the phase shift method, a negative type resist is desired because it is advantageously used in the negative type because of its advantage.

【0003】かかる状況下、上記性能を有するレジスト
組成物として特開昭62−164045号,特開平2−
15270号,特開平1−293339号各公報には、
アルカリ可溶性樹脂、光酸発生剤、酸性条件で作用する
架橋剤を含有するネガ型フォトレジストが提案されてい
る。また、本出願人もかかるネガ型フォトレジストにつ
き、先に特許出願を行なった(特願平2−260156
号等)。
Under such circumstances, a resist composition having the above performance is disclosed in JP-A-62-164045 and JP-A-2-
No. 15270 and JP-A-1-293339 disclose that
A negative photoresist containing an alkali-soluble resin, a photoacid generator, and a crosslinking agent that acts under acidic conditions has been proposed. The applicant of the present invention also applied for a patent for such a negative photoresist (Japanese Patent Application No. 2-260156).
Etc.).

【0004】しかしながら、これらいわゆる化学増幅系
レジストはキノンジアジド系レジストに比較して、組成
物(液)での保存安定性が劣ると言う欠点がある。すな
わちレジスト液を25℃で保管した場合、1年以内に感
度が20%以上劣化する場合がある。また、フォトレジ
スト用の溶媒として知られているものの中には、メチル
セロソルブアセテート等毒性の点で問題があり、実用上
好ましくないものもある。
However, these so-called chemically amplified resists have a drawback that they are inferior in storage stability in a composition (liquid) as compared with quinonediazide resists. That is, when the resist solution is stored at 25 ° C., the sensitivity may deteriorate by 20% or more within one year. Further, among known solvents for photoresists, there are some problems such as methyl cellosolve acetate which are not practically preferable because of their toxicity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、アルカ
リ可溶性樹脂、光酸発生剤、架橋剤及び溶媒を含有して
なるネガ型フォトレジストであって、保存安定性の良好
なレジスト液を提供すべく検討を重ねた結果、レジスト
液の保存安定性が溶媒のpKaと著しい相関があり、溶
媒の室温におけるpKaが22以上であるレジスト液は
保存安定性が良好であることを見い出した。しかしなが
ら、pKaが22以上の溶媒の中には毒性の点で問題と
なるものがあり、更に検討の結果、特定の溶媒を含有す
るレジスト組成物が保存安定性が良好で、かつ毒性の問
題もないことを見い出し本発明に到達した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have proposed a negative photoresist containing an alkali-soluble resin, a photo-acid generator, a cross-linking agent and a solvent, which has good storage stability. As a result of repeated studies to provide the same, it was found that the storage stability of the resist solution has a significant correlation with the pKa of the solvent, and the resist solution having a pKa of the solvent at room temperature of 22 or more has good storage stability. However, some solvents having a pKa of 22 or more are problematic in terms of toxicity, and as a result of further investigation, a resist composition containing a specific solvent has good storage stability and also has a problem of toxicity. The inventors have found that there is nothing and have reached the present invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は、
アルカリ可溶性樹脂、光酸発生剤、酸性条件下で作用す
るアルカリ可溶性樹脂の架橋剤及び溶媒として前記式
〔I〕で示される化合物を含有することを特徴とするネ
ガ型感光性組成物に存する。以下本発明を詳細に説明す
る。
The summary of the present invention is as follows.
A negative photosensitive composition comprising an alkali-soluble resin, a photo-acid generator, a cross-linking agent for the alkali-soluble resin that acts under acidic conditions, and a compound represented by the above formula [I] as a solvent. The present invention will be described in detail below.

【0007】本発明で用いられるアルカリ可溶性樹脂と
しては特に限定されないが、フェノール性水酸基を持つ
ものが好ましい。かかる樹脂の例としては、フェノー
ル、クレゾール、エチルフェノール、t−ブチルフェノ
ール、キシレノール、ナフトール、1,4−ジヒドロキ
シベンゼン、1,3−ジヒドロキシベンゼン等のヒドロ
キシ芳香族化合物をホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、フルフラール等のアルデヒドで
縮重合させたノボラック樹脂、低級アルキル基等の置換
基を有していてもよいポリビニルフェノール誘導体、N
−(p−ヒドロキシフェニル)マレイミドポリマー等が
挙げられる。中でもポリビニルフェノール誘導体また
は、クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合ポリマーが
好ましい。
The alkali-soluble resin used in the present invention is not particularly limited, but those having a phenolic hydroxyl group are preferable. Examples of such resins include phenol, cresol, ethylphenol, t-butylphenol, xylenol, naphthol, 1,4-dihydroxybenzene, 1,3-dihydroxybenzene and other hydroxy aromatic compounds such as formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, furfural and the like. Novolak resin polycondensed with aldehyde, polyvinylphenol derivative which may have a substituent such as lower alkyl group, N
Examples thereof include-(p-hydroxyphenyl) maleimide polymer. Of these, polyvinylphenol derivatives or condensation polymers of cresol and formaldehyde are preferable.

【0008】本発明で用いられる光酸発生剤は150〜
400nmの範囲の光で酸を発生する光酸発生剤である
ことが望ましく、有機ハロゲン化合物、オニウム塩、ス
ルホン酸エステル等が挙げられる。例えばポリメリック
マテリアルズサイエンスアンドエンジニアリング第61
巻63頁(アメリカン ケミカル ソサエティ)にJ.
V.クリベロが開示しているようなオニウム塩やスルホ
ン酸エステル、特公昭54−23574に開示されてい
るような感光性有機ハロゲン化合物等が挙げられる。
The photo-acid generator used in the present invention is from 150 to
A photoacid generator that generates an acid with light in the range of 400 nm is desirable, and examples thereof include an organic halogen compound, an onium salt, and a sulfonate ester. For example, Polymeric Materials Science and Engineering No. 61
Vol. 63, American Chemical Society, J.
V. Examples thereof include onium salts and sulfonates disclosed by Klibero, and photosensitive organic halogen compounds disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-23574.

【0009】具体的には、四臭化炭素、ヨードホルム、
1,2,3,4−テトラブロモブタン、1,1,2,2
−テトラブロモエタンなどのハロゲン置換アルカン類;
ヘキサブロモシクロヘキサン、ヘキサクロロシクロヘキ
サン、ヘキサブロモシクロドデカンなどのハロゲン置換
シクロアルカン類;トリス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、トリス(トリブロモメチル)−s−トリア
ジン、トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、
2,4−ビス(トリブロモメチル)−6−p−メトキシ
フェニル−s−トリアジンなどのハロゲン含有s−トリ
アジン誘導体;ビス(ジブロモメチル)ベンゼン、ビス
(トリブロモメチル)ベンゼンなどのハロゲン含有ベン
ゼン誘導体;トリブロモメチルフェニルスルホン、トリ
クロロメチルフェニルスルホン、2,3−ジブロモスル
ホランなどのハロゲン含有スルホン化合物;ジフェニル
ヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムト
シレートなどのオニウム塩が挙げられる。
Specifically, carbon tetrabromide, iodoform,
1,2,3,4-tetrabromobutane, 1,1,2,2
-Halogen-substituted alkanes such as tetrabromoethane;
Halogen-substituted cycloalkanes such as hexabromocyclohexane, hexachlorocyclohexane, hexabromocyclododecane; tris (trichloromethyl) -s-
Triazine, tris (tribromomethyl) -s-triazine, tris (dibromomethyl) -s-triazine,
Halogen-containing s-triazine derivatives such as 2,4-bis (tribromomethyl) -6-p-methoxyphenyl-s-triazine; Halogen-containing benzene derivatives such as bis (dibromomethyl) benzene and bis (tribromomethyl) benzene A halogen-containing sulfone compound such as tribromomethylphenyl sulfone, trichloromethylphenyl sulfone and 2,3-dibromosulfolane; an onium salt such as diphenyliodonium triflate and diphenyliodonium tosylate.

【0010】中でも有機ハロゲン化合物が好ましく、レ
ジスト組成物の解像性、保存安定性の点から、臭素原子
又はヨウ素原子を含有する有機ハロゲン化合物が好まし
く、特に好適には臭素原子含有有機ハロゲン化合物であ
る。酸性条件下で作用するアルカリ可溶性樹脂の架橋剤
としては、例えば特開昭59−113435号,特開昭
60−263143号,特開昭62−164045号各
公報に引用されている化合物、A.knop,L.A.
Pilato著 PhenolicResins記載の
化合物等が挙げられ、具体的には分子中に前記式〔II〕
で示される基を分子内に2個以上有する化合物が好適に
使用される。
Among them, an organic halogen compound is preferable, an organic halogen compound containing a bromine atom or an iodine atom is preferable, and a bromine atom-containing organic halogen compound is particularly preferable, from the viewpoint of resolution and storage stability of the resist composition. is there. Examples of the cross-linking agent for an alkali-soluble resin that acts under acidic conditions include compounds described in JP-A-59-113435, JP-A-60-263143, and JP-A-62-164045, and A. knop, L .; A.
The compounds described in Phenolic Resins by Pilato and the like can be mentioned.
A compound having two or more groups represented by in the molecule is preferably used.

【0011】架橋剤は、更に具体的には例えば下記式
〔III 〕〜〔VI〕で示される化合物が挙げられる。
Specific examples of the cross-linking agent include compounds represented by the following formulas [III] to [VI].

【0012】[0012]

【化1】 [Chemical 1]

【0013】[0013]

【化2】 [Chemical 2]

【0014】[0014]

【化3】 [Chemical 3]

【0015】[0015]

【化4】 [Chemical 4]

【0016】尚、上記式〔III 〕〜〔VI〕に於て、Q1
〜Q11は夫々独立に水素原子又はアルキル基を表し、A
は置換されていてもよいアルキル基、アルケニル基、ア
リール基又は5〜6員の芳香族複素環基を表わし、Bは
水素原子又は−CH2 OQ12を表わし、Q12はアルキル
基を表わし、Uは2価の有機基を表わし、D1 〜D4
夫々独立して水素原子又は−CH2 OQ13を表わし、Q
13はアルキル基を表わし、nは0又は1を表わす。但し
1 〜D4 の少なくとも2つは水素原子ではない。なか
でも、式〔III 〕〜式〔VI〕においてQ1 〜Q13がC1
〜C4 のアルキル基である化合物が好ましい。
In the above formulas [III] to [VI], Q 1
To Q 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and
Represents an optionally substituted alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group, B represents a hydrogen atom or —CH 2 OQ 12 , and Q 12 represents an alkyl group, U represents a divalent organic group, D 1 to D 4 each independently represent a hydrogen atom or —CH 2 OQ 13 , and Q 1
13 represents an alkyl group, and n represents 0 or 1. However, at least two of D 1 to D 4 are not hydrogen atoms. Among them, in the formulas [III] to [VI], Q 1 to Q 13 are C 1
~C alkyl group having 4 compounds are preferable.

【0017】本発明の感光性組成物におけるアルカリ可
溶性樹脂、光酸発生剤および架橋剤の割合は、通常アル
カリ可溶性樹脂100重量部に対し光酸発生剤0.05
〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部、また架
橋剤はアルカリ可溶性樹脂100重量部に対し1〜50
重量部、好ましくは5〜30重量部の割合で用いられ
る。
The proportion of the alkali-soluble resin, the photo-acid generator and the cross-linking agent in the photosensitive composition of the present invention is usually 0.05 with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
To 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, and the crosslinking agent is 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
It is used in a proportion of parts by weight, preferably 5 to 30 parts by weight.

【0018】本発明では、前述のアルカリ可溶性樹脂、
光酸発生剤及び架橋剤を含むネガ型感光性組成物の溶媒
として、前記式〔I〕で表わされる化合物を用いる点に
特徴を有する。前記式〔I〕で表わされる化合物は、室
温に於けるpKa(−log10Ka,Ka:電離定数)
が22以上であるが、本発明者等の検討によれば、光酸
発生剤および架橋剤を含有するネガ型レジストにおいて
は、pKaが22以上の溶媒とこれ未満の溶媒とでは保
存安定性が全く異り、後者の溶媒では感度劣化が著し
く、事実上使用不可能である。一方pKaが22以上の
溶媒の中には、保存安定性には問題がないが塗布性に問
題があり、ストライエーションの生じるものがある。
In the present invention, the above-mentioned alkali-soluble resin,
It is characterized in that the compound represented by the above formula [I] is used as a solvent for a negative photosensitive composition containing a photoacid generator and a crosslinking agent. The compound represented by the above formula [I] has a pKa (−log 10 Ka, Ka: ionization constant) at room temperature.
However, according to the study by the present inventors, in a negative resist containing a photo-acid generator and a cross-linking agent, a solvent having a pKa of 22 or more and a solvent having a pKa of less than this have storage stability. It is completely different, and the latter solvent causes a marked deterioration in sensitivity and is practically unusable. On the other hand, among the solvents having a pKa of 22 or more, there is a problem in storage stability but a problem in coating property, and there is a solvent in which striation occurs.

【0019】又、フォトレジスト組成物の溶媒として公
知のメチルセロソルブアセテートはpKaが22以上で
あるが、毒性の問題があり、実用上好ましくない。前記
式〔I〕で示される溶媒を含むフォトレジスト組成物
は、常温での保存に於て感度の劣化が小さく、高温での
加速劣化試験に於ても感度の劣化が小さく、極めて保存
安定性が良好である。又、基板への塗布性も良好で、毒
性の問題もない。
Methyl cellosolve acetate, which is known as a solvent for photoresist compositions, has a pKa of 22 or more, but has a problem of toxicity and is not preferable in practice. The photoresist composition containing the solvent represented by the above formula [I] has little deterioration in sensitivity when stored at room temperature and has little deterioration in sensitivity even in an accelerated deterioration test at high temperature, and has extremely excellent storage stability. Is good. In addition, the coatability to the substrate is good and there is no problem of toxicity.

【0020】前示式〔I〕に於て、R1 及びR2 で表わ
されるC1 〜C4 のアルキル基としては、メチル基、エ
チル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル
基、sec−ブチル基等の直鎖又は分岐鎖アルキル基が
挙げられる。特に好適な溶媒の具体例としては、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロ
ピレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。
In the above formula [I], the C 1 -C 4 alkyl group represented by R 1 and R 2 includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group and an n-group. Examples thereof include linear or branched alkyl groups such as a butyl group and a sec-butyl group. Specific examples of particularly suitable solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and dipropylene glycol dimethyl ether.

【0021】かかる溶媒の使用割合は、感光性組成物中
の固形分の総量に対し、重量比として1〜20倍の範囲
である。尚本発明のネガ型感光性組成物は、必要に応
じ、その性能を変えない範囲で界面活性剤、塗布性改良
剤、安定剤、色素、UV吸収剤等の添加剤を含んでいて
もよい。
The proportion of the solvent used is in the range of 1 to 20 times as a weight ratio with respect to the total amount of solids in the photosensitive composition. The negative photosensitive composition of the present invention may optionally contain additives such as a surfactant, a coating property improver, a stabilizer, a dye, and a UV absorber, as long as the performance thereof is not changed. .

【0022】本発明のネガ型感光性組成物は、以下に述
べるような塗布、露光、露光後加熱(ポストエクスポー
ジャーベイク;PEB)、現像の各工程を経て、フォト
レジストとして使用される。塗布には通常スピンコータ
ーが使用され、膜厚としては0.5μm〜2μm程度が
適当である。
The negative photosensitive composition of the present invention is used as a photoresist through the following steps of coating, exposure, post-exposure baking (PEB) and development as described below. A spin coater is usually used for coating, and a suitable film thickness is about 0.5 μm to 2 μm.

【0023】露光には、ディープUV領域の光、例えば
低圧水銀灯を光源とする254nmの光や、エキシマー
レーザー等を光源とする157nm,193nm,22
2nm,249nmの光が好適に使用される。更に、高
圧水銀灯の366nm,436nmの光などにも適用可
能である。露光の際の光は単色光でなくブロードであっ
てもよい。またフェーズシフト法用レジストとしても好
適である。露光後加熱(PEB)の条件はホットプレー
トを用い、90〜140℃、1分〜10分程度の条件が
好適に使用される。ホットプレートのかわりにコンベン
ションオーブンを用いても良い。この場合は通常ホット
プレートを使用した場合より長い時間が必要とされる。
For the exposure, light in the deep UV region, for example, 254 nm light using a low pressure mercury lamp as a light source, or 157 nm, 193 nm, 22 using an excimer laser or the like as a light source.
Light of 2 nm and 249 nm is preferably used. Further, it can be applied to light of 366 nm and 436 nm of a high pressure mercury lamp. Light at the time of exposure may be broad instead of monochromatic light. It is also suitable as a resist for the phase shift method. The post-exposure heating (PEB) is performed using a hot plate, and the conditions of 90 to 140 ° C. and 1 minute to 10 minutes are preferably used. A convention oven may be used instead of the hot plate. This usually requires a longer time than using a hot plate.

【0024】そして、現像液には、水酸化カリウム、炭
酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウ
ム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、
n−プロピルアミン等の第一級アミン類、ジエチルアミ
ン、ジ−n−プロピルアミン等の第二級アミン、トリエ
チルアミン、トリメチルアミン等の第3級アミン類、テ
トラメチルアンモニウムハイドロキサイド、トリメチル
ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロキサイド等の第
4級アンモニウム塩の水溶液よりなるアルカリ現像液が
好適に使用される。現像液には必要に応じて、アルコー
ル、界面活性剤等を添加して使用することもある。
The developing solution contains potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as aqueous ammonia, ethylamine,
Primary amines such as n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine and trimethylamine, tetramethylammonium hydroxide, trimethylhydroxyethylammonium hydro An alkaline developer comprising an aqueous solution of a quaternary ammonium salt such as cyside is preferably used. If necessary, alcohol or a surfactant may be added to the developer for use.

【0025】なお、フォトレジスト溶液,現像液は、使
用に際しろ過して不溶分を除去して使用される。本発明
のネガ型感光性組成物は、超LSIの製造のみならず、
一般のIC製造用、さらには、マスク製造用、平板、凹
版、凸版等の作成、プリント配線作成の為のフォトレジ
スト、ソルダーレジスト、レリーフ像や画像複製などの
画像形成、光硬化のインク、塗料、接着剤等に利用でき
る。
The photoresist solution and the developing solution are filtered before use to remove insolubles. The negative photosensitive composition of the present invention is not only for the production of VLSI,
General IC manufacturing, further mask manufacturing, flat plate, intaglio, letterpress, photoresist for print wiring, solder resist, image formation such as relief image and image duplication, photocurable ink, paint It can be used for adhesives, etc.

【0026】[0026]

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り実施例により
制約は受けない。実施例1〜8及び比較例1〜9表1に
示したアルカリ可溶性樹脂20g、表1に示した種類及
び量の光酸発生剤、表1に示した架橋剤4gを表1に示
した溶媒70gに溶解し、0.2μmのテフロン製ろ紙
を用いて精密ろ過し、フォトレジスト組成物を調製し
た。このフォトレジスト組成物を直径4インチのシリコ
ンウエハ上に、スピンコーティング装置(ミカサ製1H
−2D)を用いて、1.0ミクロンの厚さに塗布し、ホ
ットプレート上で100℃、70秒間乾燥した。これを
KrFエキシマーレーザー縮小投影露光装置を用いて露
光量を変化させて露光した後、ホットプレート上で11
0℃、90秒間加熱した(PEB)。その後1.23%
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で
70秒現像する事によりネガ型画像を形成した。得られ
たレジストパターンを走査型電子顕微鏡(明石製作所
製)で観察し解像度を表1に示した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the examples as long as the gist thereof is not exceeded. Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 9 20 g of the alkali-soluble resin shown in Table 1, a photo-acid generator of the type and amount shown in Table 1, and a cross-linking agent 4 g shown in Table 1 as a solvent shown in Table 1. It was dissolved in 70 g and microfiltered using 0.2 μm filter paper made of Teflon to prepare a photoresist composition. This photoresist composition was spin-coated on a silicon wafer having a diameter of 4 inches (1H manufactured by Mikasa).
-2D) to a thickness of 1.0 micron and dried on a hot plate at 100 ° C. for 70 seconds. This was exposed with a KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus while changing the exposure amount, and then exposed on a hot plate.
Heated at 0 ° C. for 90 seconds (PEB). 1.23% thereafter
A negative image was formed by developing with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 70 seconds. The obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope (manufactured by Akashi Seisakusho), and the resolution is shown in Table 1.

【0027】一方、同様にして調製したフォトレジスト
組成物を分割してそれぞれ5℃で1週間及び43℃で1
週間保存した。保存後のフォトレジスト組成物をシリコ
ンウエハ上に1.0μmの厚さに塗布し、ストライエー
ションの有無を目視判定した。又、これをホットプレー
ト上で100℃、70秒間乾燥し次いで6W低圧水銀灯
(ウシオ電機製)の下20cmの場所に置き、時間を変
化させて254nmの光を照射した。この時レジスト膜
表面での光強度は0.40mW/cm2 であった。次い
でホットプレート上で110℃、90秒加熱(PEB)
した後、1.23wt%テトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド水溶液で現像してレジスト膜の溶解速度
を測定した。
On the other hand, a photoresist composition prepared in the same manner was divided into 1 and 1 week at 43 ° C. and 5 ° C., respectively.
Stored for a week. The photoresist composition after storage was applied on a silicon wafer to a thickness of 1.0 μm, and the presence or absence of striation was visually determined. Further, this was dried on a hot plate at 100 ° C. for 70 seconds and then placed under a 6 W low-pressure mercury lamp (manufactured by Ushio Inc.) at a position of 20 cm, and the light of 254 nm was irradiated while changing the time. At this time, the light intensity on the resist film surface was 0.40 mW / cm 2 . Then, heat on a hot plate at 110 ° C for 90 seconds (PEB)
After that, the resist film was developed with a 1.23 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution and the dissolution rate of the resist film was measured.

【0028】保存前及び後の各フォトレジスト組成物に
つき、レジスト膜の溶解速度と露光エネルギーの関係を
示すグラフを作成し、各グラフより10Å/secの溶
解速度を与える露光量(mJ/cm2 )を読み取り、こ
れを感度と定義し表1に結果を示す。又、43℃1週間
保存後の感度を5℃1週間保存後の感度で割った値(感
度比)も表1に示した。
A graph showing the relationship between the resist film dissolution rate and the exposure energy was prepared for each photoresist composition before and after storage, and the exposure dose (mJ / cm 2) giving a dissolution rate of 10Å / sec was drawn from each graph. ) Is read, this is defined as sensitivity, and a result is shown in Table 1. Table 1 also shows a value (sensitivity ratio) obtained by dividing the sensitivity after storage at 43 ° C for 1 week by the sensitivity after storage at 5 ° C for 1 week.

【0029】尚、表1中の各略号は次の意味を表わす。 PVP :ポリビニルフェノール(重量平均分子量51
00) NV :m−クレゾール/p−クレゾール=7/3
ノボラック樹脂(重量平均分子量 5100) TBB :1,2,3,4−テトラブロモブタン HBCH:1,2,3,4,5,6−ヘキサブロモシク
ロヘキサン TBPS:トリブロモメチルフェニルスルホン DBS :2,3−ジブロモスルホラン BICN:トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシ
アヌレート C300:ヘキサメトキシメチルメラミン(Cymel
商標登録300,三井サイアナミッド社製) MMSA:N,N′−ジメトキシメチルサクシナミド
The abbreviations in Table 1 have the following meanings. PVP: Polyvinylphenol (weight average molecular weight 51
00) NV: m-cresol / p-cresol = 7/3
Novolac resin (weight average molecular weight 5100) TBB: 1,2,3,4-tetrabromobutane HBCH: 1,2,3,4,5,6-hexabromocyclohexane TBPS: tribromomethylphenyl sulfone DBS: 2,3 -Dibromosulfolane BICN: Tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate C300: Hexamethoxymethylmelamine (Cymel)
Trademark registration 300, manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.) MMSA: N, N'-dimethoxymethylsuccinamide

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】実施例9及び比較例10 実施例1及び比較例6のレジスト液につき、保存条件を
5℃1週間及び25℃2ケ月とした以外は実施例1と同
様に評価を行なった。実施例1のレジスト液の感度(m
J/cm2 )は5℃1週間の保存で7.0、25℃3ケ
月の保存で7.0で感度比は1.00と良好であった
(実施例9)。一方、比較例6のレジスト液の感度(m
J/cm2 )は、5℃1週間の保存で8.7、25℃3
ケ月の保存で11.3で感度比は1.30と劣るもので
あった。(比較例10)
Example 9 and Comparative Example 10 The resist solutions of Example 1 and Comparative Example 6 were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the storage conditions were 5 ° C. for 1 week and 25 ° C. for 2 months. The sensitivity of the resist solution of Example 1 (m
J / cm 2 ) was 7.0 after storage at 5 ° C. for 1 week and 7.0 at 25 ° C. for 3 months, and the sensitivity ratio was 1.00, which was a good value (Example 9). On the other hand, the sensitivity of the resist solution of Comparative Example 6 (m
J / cm 2 ) was stored at 5 ° C for 1 week at 8.7, 25 ° C 3
The storage ratio for months was 11.3, which was inferior to the sensitivity ratio of 1.30. (Comparative Example 10)

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明のフォトレジスト組成物は、塗布
溶媒として前記式〔I〕の化合物を用いることにより、
毒性の問題がなく、しかも保存安定性が極めて良好であ
り、解像性も良好で実用上極めて有用である。
The photoresist composition of the present invention contains the compound of the above formula [I] as a coating solvent.
It has no problem of toxicity, has very good storage stability, and has good resolution, which is extremely useful in practice.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display area H01L 21/027

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂、光酸発生剤、酸性
条件下で作用するアルカリ可溶性樹脂の架橋剤及び溶媒
として下記式〔I〕で示される化合物を含有することを
特徴とするネガ型感光性組成物。 R1 −〔OCH(CH3 )CH2 m −OR2 ・・・・〔I〕 (式中、R1 及びR2 は夫々独立してアセチル基又はC
1 〜C4 アルキル基を示し、mは1又は2を示す。)
1. A negative photosensitive resin containing an alkali-soluble resin, a photo-acid generator, a cross-linking agent for an alkali-soluble resin that acts under acidic conditions, and a compound represented by the following formula [I] as a solvent. Composition. R 1 - [OCH (CH 3) CH 2] m -OR 2 · · · · [I] (wherein, R 1 and R 2 are acetyl groups or C each independently
1 -C 4 represents an alkyl group, m represents 1 or 2. )
【請求項2】 光酸発生剤が臭素原子又はヨウ素原子を
含有する有機ハロゲン化合物であることを特徴とする請
求項1に記載の組成物。
2. The composition according to claim 1, wherein the photo-acid generator is an organic halogen compound containing a bromine atom or an iodine atom.
【請求項3】 架橋剤が、式〔II〕で示される基を分子
内に2個以上有する化合物であることを特徴とする請求
項1に記載の組成物。 −N(CH2 OQ)− ・・・・〔II〕 (式中、QはC1 〜C4 のアルキル基を示す。)
3. The composition according to claim 1, wherein the crosslinking agent is a compound having two or more groups represented by the formula [II] in the molecule. -N (CH 2 OQ) - ···· [II] (wherein, Q is an alkyl group of C 1 ~C 4.)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05249676A (en) * 1991-11-22 1993-09-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Photoresist composition and photoresist image forming method
US20120077120A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-29 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresists comprising multi-amide component
CN102998904A (en) * 2011-09-09 2013-03-27 罗门哈斯电子材料有限公司 Photoresist comprising multi-amide component

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US20130244178A1 (en) * 2011-09-09 2013-09-19 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresists comprising multi-amide component

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