JPH0635194A - Negative photoresist composition - Google Patents

Negative photoresist composition

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Publication number
JPH0635194A
JPH0635194A JP4213264A JP21326492A JPH0635194A JP H0635194 A JPH0635194 A JP H0635194A JP 4213264 A JP4213264 A JP 4213264A JP 21326492 A JP21326492 A JP 21326492A JP H0635194 A JPH0635194 A JP H0635194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
alkali
sensitizer
soluble resin
sensitivity
Prior art date
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Pending
Application number
JP4213264A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Kitaori
智之 北折
Takao Koyanagi
敬夫 小柳
Masanori Fukunaga
誠規 福永
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.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP4213264A priority Critical patent/JPH0635194A/en
Publication of JPH0635194A publication Critical patent/JPH0635194A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a compsn. having sensitivity in a near-UV region and resolution of specified value or smaller and improved sensitivity and dry etching resistance by incorporating a specified sensitizer. CONSTITUTION:This compsn. contains an alkali-soluble resin, photooxygen generating agent, crosslinking agent which crosslinks the alkali soluble resin in acid conditions, and sensitizer expressed by formula I. sensitizer gives sensitivity in the near-UV region (i-line at 365nm wavelength) and resolution of <=0.5mum into the photooxygen generating agent. In formula I, m and n are 1 or 2, R1 and R2 are expressed by formula II or III, wherein R3-R8 are H or lower alkyl groups, R1-R8 may be same or different. In the pattern forming process, this negative photoresist compsn. is dissolved in a solvent, filtered if necessary, and applied on a substrate such as silicon wafer with a spin coater, dried at 70-160 deg.C, preferably 80-140 deg.C, exposed through a specified mask, and further heated at 80-160 deg.C, preferably 90-150 deg.C to be developed.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアルカリ可溶性樹脂、光
酸発生剤、酸性条件下でアルカリ可溶性樹脂を架橋させ
る架橋剤及び光酸発生剤に近紫外線領域の感光性を賦与
する増感剤を含有するネガ型フォトレジスト組成物に関
するもので、特にIC等の半導体回路作製用として好適
なネガ型フォトレジスト組成物に関するものである。
The present invention relates to an alkali-soluble resin, a photo-acid generator, a cross-linking agent that cross-links the alkali-soluble resin under acidic conditions, and a sensitizer that imparts photosensitivity to the near-ultraviolet region. The present invention relates to a negative photoresist composition contained therein, and particularly to a negative photoresist composition suitable for producing a semiconductor circuit such as an IC.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体回路の高集積化は益々進み要求さ
れる解像性も0.5μm以下となるに至り、光源もより
高解像性が得られるg線(436nm)からi線(36
5nm)更に遠紫外線(300nm以下)へと短波長化
しており、特にi線用縮小投影露光装置が実用化される
に至り、このi線領域に適合した高感度、高解像性を有
するレジストの開発が強く望まれている。
2. Description of the Related Art As semiconductor circuits become more highly integrated and required resolution becomes 0.5 .mu.m or less, a g-line (436 nm) to an i-line (36 nm) which can obtain higher resolution in a light source.
(5 nm) Further, the wavelength has been shortened to deep ultraviolet rays (300 nm or less), and in particular, a reduction projection exposure apparatus for i-line has been put into practical use, and a resist having high sensitivity and high resolution adapted to this i-ray region. Is strongly desired.

【0003】半導体回路形成に使用されるネガ型フォト
レジストとしては、環化ゴムとビスアジドを使用したネ
ガ型レジストがあるがこの系は現像に有機溶剤を使用す
るため現像時に膨潤が起こり、その解像度は2〜3μm
が限界である。そのため高集積度の半導体回路を製造す
るには不適当である。更に現像に使用される有機溶剤は
環境上、衛生上及び引火性の点で好ましくなく、水溶性
の現像系が望まれている。また、現像後の微細加工に必
要とされるドライエッチング耐性を高めるためには、芳
香環を有する樹脂を使う必要があるが、環化ゴム系では
充分な耐性を得ることは出来ない。特開昭63−191
142号にはアルカリ可溶性樹脂とビスアジド化合物を
用いた組成物の例があり、アルカリ可溶性樹脂としてポ
リビニルフェノールまたはm−クレゾールとp−クレゾ
ールのホルマリン縮合物等を用いているためアルカリ現
像可能で膨潤もなく解像性にも優れ、耐ドライエッチン
グ性も高いが酸素の影響を受けやすいためコントロール
が難しい等の欠点を有している。近年、高い感度を得る
ことが出来る光酸発生剤を含むネガ型フォトレジストに
ついても数多く検討され、高感度で解像性の優れたレジ
ストが開発されてきている。しかし、そこで使われてい
る多くの光酸発生剤は遠紫外線領域には強い吸収を示す
が、i線領域にはほとんど吸収を持たずパターン形成が
難しい。
As a negative type photoresist used for forming a semiconductor circuit, there is a negative type resist using a cyclized rubber and bisazide, but since this system uses an organic solvent for development, swelling occurs at the time of development and its resolution. Is 2-3 μm
Is the limit. Therefore, it is not suitable for manufacturing a highly integrated semiconductor circuit. Further, the organic solvent used for the development is not preferable in terms of environment, hygiene and flammability, and a water-soluble development system is desired. Further, in order to enhance the dry etching resistance required for fine processing after development, it is necessary to use a resin having an aromatic ring, but a cyclized rubber system cannot obtain sufficient resistance. JP-A-63-191
No. 142 has an example of a composition using an alkali-soluble resin and a bisazide compound. Since it uses polyvinylphenol or a formalin condensate of m-cresol and p-cresol as an alkali-soluble resin, it is alkali developable and swells. It also has excellent resolution and high dry etching resistance, but has the drawback that it is difficult to control because it is easily affected by oxygen. In recent years, many negative photoresists containing a photo-acid generator capable of obtaining high sensitivity have been studied, and resists having high sensitivity and excellent resolution have been developed. However, many photo-acid generators used therein have strong absorption in the deep ultraviolet region, but hardly absorb in the i-line region, making pattern formation difficult.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、i線
(365nm)領域に感光性を持ち、0.5μm以下の
解像性、高感度、耐熱性及び耐ドライエッチング性に優
れたアルカリ現像可能なネガ型フォトレジスト組成物を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an alkali having photosensitivity in the i-line (365 nm) region and having a resolution of 0.5 μm or less, high sensitivity, heat resistance and dry etching resistance. It is an object of the present invention to provide a developable negative photoresist composition.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、特定の成分を含有する組
成物が高感度、高解像性を持ちアルカリ現像可能である
ことを見い出し、本発明に至ったものである。即ち、本
発明はアルカリ可溶性樹脂、光酸発生剤、酸性条件下で
アルカリ可溶性樹脂を架橋させる架橋剤及び光酸発生剤
に近紫外線領域の感光性を賦与する式(1)で表される
増感剤とを含有することを特徴とするネガ型フォトレジ
スト組成物。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, it was found that a composition containing specific components has high sensitivity and high resolution and can be developed with an alkali. The present invention has been found and has led to the present invention. That is, the present invention provides an alkali-soluble resin, a photo-acid generator, a cross-linking agent that cross-links the alkali-soluble resin under acidic conditions, and an additive represented by the formula (1) that imparts photosensitivity in the near ultraviolet region to the photo-acid generator. A negative photoresist composition containing a sensitizer.

【0006】[0006]

【化3】 [Chemical 3]

【0007】[0007]

【化4】 [Chemical 4]

【0008】式(1)においてm、nは1または2を、
1 、R2 、は式(2)または式(3)を、R3
4 、はHまたは低級アルキル基を、R5 、R6
7 、R8 はHまたは低級アルキル基をそれぞれ表し、
1 〜R8 は同一でもまた異なっていても良い。を提供
する。
In the formula (1), m and n are 1 or 2,
R 1, R 2, the equation (2) or formula (3), R 3,
R 4 is H or a lower alkyl group, R 5 , R 6 ,
R 7 and R 8 each represent H or a lower alkyl group,
R 1 to R 8 may be the same or different. I will provide a.

【0009】以下に本発明について詳細に説明する。本
発明で用いられるアルカリ可溶性樹脂としては、ポリヒ
ドロキシスチレン及びその誘導体、ヒドロキシスチレン
の共重合体、例えばヒドロキシスチレン−スチレン共重
合体、ヒドロキシスチレン−(メタ)アクリル酸エステ
ル共重合体、ヒドロキシスチレン−(メタ)アクリル酸
共重合体等が挙げられる。更に他のアルカリ可溶性樹脂
としてアルカリ可溶性ノボラック樹脂が挙げられる。ア
ルカリ可溶性ノボラック樹脂としてはフェノール、クレ
ゾール類、キシレノール類、p−t−ブチルフェノー
ル、ナフトール、ビスフェノールA、ビスフェノール
F、ビスフェノールS等のフェノール類とホルムアルデ
ヒド、パラホルムアルデヒド、クロロアルデヒド等のア
ルデヒド類との縮合物がその具体例として挙げられるが
本発明はこれらに限定されるものではない。これらの樹
脂は単独または2種以上混合して用いることが出来る。
The present invention will be described in detail below. Examples of the alkali-soluble resin used in the present invention include polyhydroxystyrene and its derivatives, hydroxystyrene copolymers such as hydroxystyrene-styrene copolymer, hydroxystyrene- (meth) acrylic acid ester copolymer, and hydroxystyrene-. Examples thereof include (meth) acrylic acid copolymers. Still another alkali-soluble resin is an alkali-soluble novolac resin. As the alkali-soluble novolac resin, a condensate of phenol, cresols, xylenols, pt-butylphenol, naphthol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and other aldehydes with formaldehyde, paraformaldehyde, chloroaldehyde, and other aldehydes. However, the present invention is not limited to these. These resins can be used alone or in combination of two or more.

【0010】また、放射線の照射部と未照射部とのアル
カリ現像液に対する溶解度差を高め画像のコントラスト
を向上させるとともに、シリコン基板或はクロム基板と
の接着性を向上させるために、前記された重合体の重量
平均分子量(Mw)は1,000から20,000、好
ましくは2,000から15,000のものが好まし
い。
Further, in order to improve the contrast of the image by increasing the solubility difference between the irradiated part and the unirradiated part in the alkali developing solution, and to improve the adhesiveness to the silicon substrate or the chromium substrate, the above-mentioned has been mentioned. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer is preferably 1,000 to 20,000, and more preferably 2,000 to 15,000.

【0011】光酸発生剤としては、ハロゲン化イソシア
ヌレート、ハロゲン化メチルフェニルスルホン等が挙げ
られる。それらの具体例としては、1,3,5−トリス
(2,3−ジブロモプロピル)−1,3,5−トリアジ
ン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、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、トリブロモメチルトリルスルホン、2,
2−ビス(4−メトキシフェニル)−1,1,1−トリ
クロロエタン、1,1−ビス(p−クロロフェニル)−
2,2,2−トリクロロエタン等があげられるが本発明
はこれらに限定されるものではない。
Examples of the photoacid generator include halogenated isocyanurate and halogenated methylphenyl sulfone. Specific examples thereof include 1,3,5-tris (2,3-dibromopropyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione and tribromomethylphenyl. Sulfone, trichloromethylphenyl sulfone, tribromomethyltolyl sulfone, 2,
2-bis (4-methoxyphenyl) -1,1,1-trichloroethane, 1,1-bis (p-chlorophenyl)-
2,2,2-trichloroethane and the like can be mentioned, but the present invention is not limited thereto.

【0012】架橋剤としては、尿素樹脂、メラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、グリコールウリル樹脂等が
挙げられる。それらの具体例としては、三井サイアナミ
ッド株式会社製のサイメル300、301、303、3
50、370、380、1116、1130及び株式会
社三和ケミカル製のニカラックMW−30、MW−22
A等のメラミン樹脂、サイメル1123、1125及び
ニカラックBX−4000等のベンゾグアナミン樹脂、
サイメル1170、1171、1172等のグリコール
ウリル樹脂、UFR65、300の様な尿素樹脂等が挙
げられるが本発明はこれらに限定されるものではない。
Examples of the cross-linking agent include urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin and glycoluril resin. Specific examples thereof include Cymel 300, 301, 303, and 3 manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.
50, 370, 380, 1116, 1130 and Nikarac MW-30, MW-22 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.
Melamine resins such as A, cymel 1123, 1125 and benzoguanamine resins such as Nicarac BX-4000,
Examples include glycoluril resins such as Cymel 1170, 1171, 1172 and urea resins such as UFR65, 300, but the present invention is not limited thereto.

【0013】増感剤としては、式(1)で表される化合
物が使用され、これらは特公昭55−41261に記載
の方法により合成することが出来る。これらの化合物は
単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。具体的
には、3,3’−ビス−α,α−ジメチルベンジルフェ
ノチアジン、アンテージSTDP−N(川口化学工業株
式会社製)等が挙げられる。このアンテージSTDP−
Nは式(1)においてm、nが1または2であり、
1 、R2 が式(2)または式(3)であり、R3、R
4 のどちらか1つがHでありもう1つがメチル基であ
り、R5 、R6 、R7、R8 が全てHである化合物の中
のいずれか6成分よりなる混合物である。本発明のフォ
トレジスト組成物はアルカリ可溶性樹脂100重量部に
対して光酸発生剤0.01〜50より好ましくは0.1
〜30重量部、架橋剤1〜100より好ましくは5〜5
0部、増感剤0.01〜50より好ましくは0.1〜3
0部を混合することによって得られる。
As the sensitizer, the compound represented by the formula (1) is used, and these can be synthesized by the method described in JP-B-55-41261. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Specific examples include 3,3′-bis-α, α-dimethylbenzylphenothiazine and Antage STDP-N (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.). This Antage STDP-
N is m or n is 1 or 2 in the formula (1),
R 1 and R 2 are the formula (2) or the formula (3), and R 3 and R
One of 4 is H, the other is a methyl group, and R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are all H, which is a mixture of 6 components. The photoresist composition of the present invention has a photoacid generator of 0.01 to 50, preferably 0.1 to 100 parts by weight of an alkali-soluble resin.
To 30 parts by weight, more preferably 1 to 100, more preferably 5 to 5
0 part, sensitizer 0.01 to 50, preferably 0.1 to 3
Obtained by mixing 0 parts.

【0014】本発明のネガ型フォトレジスト組成物は溶
媒に溶解して使用するのが好ましく、その溶剤として
は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテ
ート、エチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2
−プロピル−アセテート、メチルラクテート、エチルラ
クテート、プロピルラクテート等が使用出来る。特に本
発明の組成物に対する溶解力が強く、毒性の低い上記ラ
クテート類及び1−メトキシ−2−プロピル−アセテー
トは有用である。これらの溶剤は単独或は2種以上を混
合して使用することも出来る。
The negative photoresist composition of the present invention is preferably used by dissolving it in a solvent, and the solvent is methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, 1-methoxy. -2
-Propyl-acetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and the like can be used. In particular, the lactates and 1-methoxy-2-propyl-acetate, which have a strong dissolving power and low toxicity for the composition of the present invention, are useful. These solvents may be used alone or in admixture of two or more.

【0015】また本発明のネガ型フォトレジスト組成物
には必要に応じて染料、接着助剤、界面活性剤、保存安
定剤、消泡剤等を配合することが出来る。
If necessary, the negative photoresist composition of the present invention may contain a dye, an adhesion aid, a surfactant, a storage stabilizer, an antifoaming agent and the like.

【0016】本発明の組成物を用いるパターン形成は例
えば次のように行われる。本発明のネガ型フォトレジス
ト組成物を固形分が5〜100重量%となるように前記
の溶剤に溶解し、必要により濾過した後スピンコーター
等によりシリコンウェハー等の基板に塗布し70から1
60℃好ましくは80から140℃の温度で乾燥後所定
のマスクを通して露光し更に80から160℃好ましく
は90から150℃の温度で加熱し、現像することによ
り良好なレジストパターンを得ることが出来る。露光後
の加熱処理は、ネガ型フォトレジスト組成物の感度を増
感するための処理であり本発明の目的を達成するために
好ましい処理であり、この時の処理温度が80℃未満で
は硬化不十分で膜減及び実用的な感度を得にくく、又1
60℃を越えると転写パターン同志が接合し、良好なパ
ターンを得にくくなる。現像処理で使用される現像液と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム等の無機アルカリ水溶液或はテト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメタノールア
ミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリ水溶液等
があげられる。
Pattern formation using the composition of the present invention is carried out, for example, as follows. The negative photoresist composition of the present invention is dissolved in the above solvent so as to have a solid content of 5 to 100% by weight, filtered if necessary, and then coated on a substrate such as a silicon wafer by a spin coater or the like 70 to 1
A good resist pattern can be obtained by drying at 60 ° C., preferably 80 to 140 ° C., exposing through a predetermined mask, heating at 80 to 160 ° C., preferably 90 to 150 ° C., and developing. The heat treatment after the exposure is a treatment for sensitizing the sensitivity of the negative photoresist composition and is a preferable treatment for achieving the object of the present invention. If the treatment temperature at this time is less than 80 ° C., curing will not be performed. Sufficient film reduction and difficulty in obtaining practical sensitivity.
If the temperature exceeds 60 ° C., the transfer patterns are joined together and it becomes difficult to obtain a good pattern. The developer used in the developing treatment is an aqueous solution of an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate or an aqueous solution of an organic alkali such as tetramethylammonium hydroxide, trimethanolamine or triethanolamine. Can be given.

【0017】[0017]

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明がこれらに限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

【0018】合成例(3,3’−ビス−α、α−ジメチ
ルベンジルフェノチアジンの合成) 3,3’−ビス−α、α−ジメチルベンジルアミン4
0.5gとイオウ6.4g及び触媒としてヨウ素0.0
4gを三つ口フラスコに仕込みオイルバスにて200℃
で加熱し硫化水素が発生しなくなるまで反応を続ける。
その後冷却するとオイル状の反応物がえられる。これを
アセトンに溶解し残留イオウを濾過により除去しこの濾
液にメタノールを加え結晶化させ、濾過し精製物を得
た。この精製物をNMR分析、質量分析(分子量43
5)からこの精製物が3,3’−ビス−α、α−ジメチ
ルベンジルフェノチアジンであることが確認された。
Synthesis Example (Synthesis of 3,3′-bis-α, α-dimethylbenzylphenothiazine) 3,3′-bis-α, α-dimethylbenzylamine 4
0.5 g, sulfur 6.4 g and iodine as catalyst 0.0
Charge 4 g into a three-necked flask, and use an oil bath at 200 ° C.
The reaction is continued until the hydrogen sulfide is no longer generated.
After cooling, an oily reaction product is obtained. This was dissolved in acetone, residual sulfur was removed by filtration, methanol was added to this filtrate for crystallization, and filtration was performed to obtain a purified product. This purified product was analyzed by NMR and mass spectrometry (molecular weight 43
From 5), it was confirmed that this purified product was 3,3′-bis-α, α-dimethylbenzylphenothiazine.

【0019】実施例1 アルカリ可溶性樹脂として重量平均分子量5,200の
ポリヒドロキシスチレン(商品名:リンカーS−2P
丸善石油化学 製)10gとトリブロムメチルフェニル
スルホン0.5g、三井サイアナミッド株式会社製のサ
イメル(Cymel)1123 2.0g及びアンテー
ジSTDP−N(川口化学工業(株)製)0.5gをエ
チルラクテート38gに溶解し、0.2μmテフロンメ
ンブランフィルターを用いて濾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スピナーに
てシリコンウェハー上に塗布し、110℃に設定された
ホットプレート上で90秒間乾燥し膜厚1.1μmのレ
ジスト膜を得た。この膜に500Wキセノン−水銀ラン
プで、UV−D35/V−42フィルター(東芝硝子株
式会社製)を通し、微細パターンの描かれたマスクを介
して露光(露光量90mJ/cm2 )を行った。 露光
後、130℃に設定されたホットプレート上で90秒間
ベークし 2.38%TMAH(テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド)で23℃、60秒間現像した。この
様にして得られたレジストパターンの残膜率は92%あ
った。走査型電子顕微鏡で観察した結果、断面形状は矩
形であり使用したマスク上の最小線幅である0.5μm
を解像していることを確認した。
Example 1 Polyhydroxystyrene having a weight average molecular weight of 5,200 as an alkali-soluble resin (trade name: Linker S-2P
10 g of Maruzen Petrochemical Co., Ltd., 0.5 g of tribromomethylphenyl sulfone, 2.0 g of Cymel 1123 made by Mitsui Cyanamid Co., Ltd., and 0.5 g of Antage STDP-N (made by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.) ethyl lactate. It was dissolved in 38 g and filtered using a 0.2 μm Teflon membrane filter to prepare a photoresist composition. This photoresist composition was applied on a silicon wafer with a spinner and dried on a hot plate set at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a resist film having a film thickness of 1.1 μm. A UV-D35 / V-42 filter (manufactured by Toshiba Glass Co., Ltd.) was passed through this film with a 500 W xenon-mercury lamp, and exposure (exposure amount 90 mJ / cm 2 ) was performed through a mask on which a fine pattern was drawn. . After exposure, it was baked on a hot plate set at 130 ° C. for 90 seconds and developed with 2.38% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) at 23 ° C. for 60 seconds. The residual film rate of the resist pattern thus obtained was 92%. As a result of observation with a scanning electron microscope, the cross-sectional shape was rectangular and the minimum line width on the mask used was 0.5 μm.
Was confirmed to be resolved.

【0020】実施例2から16 アルカリ可溶性樹脂の種類、光酸発生剤の種類、架橋剤
の種類、増感剤の種類及びそれぞれの配合量を表1に示
すように変えた以外は、実施例1と同様な操作を行い、
それぞれのレジスト組成物の特性を評価した。その結果
を表1に併せて示した。実施例1から12の全てにおい
てレジストパターンの残膜率は90%以上あり、使用し
たマスク上の最小線幅である0.5μmを解像し、その
断面形状が矩形であることを確認した。また、この時の
感度も200mJ/cm2 以下と実用上も充分に高いこ
とが確認された。
Examples 2 to 16 Examples except that the type of alkali-soluble resin, the type of photo-acid generator, the type of cross-linking agent, the type of sensitizer, and the respective compounding amounts were changed as shown in Table 1. Perform the same operation as 1.
The characteristics of each resist composition were evaluated. The results are also shown in Table 1. In all of Examples 1 to 12, the residual film rate of the resist pattern was 90% or more, and the minimum line width of 0.5 μm on the used mask was resolved, and it was confirmed that the cross-sectional shape was rectangular. It was also confirmed that the sensitivity at this time was 200 mJ / cm 2 or less, which was sufficiently high in practical use.

【0021】比較例1から8 表2に示されている様に増感剤を添加しないサンプルを
実施例1と同様に処理した。その結果も表2に示した。
但し、露光量は400mJ/cm2 とした。
Comparative Examples 1 to 8 Samples without addition of sensitizer as shown in Table 2 were treated as in Example 1. The results are also shown in Table 2.
However, the exposure amount was 400 mJ / cm 2 .

【0022】 表1 実施例 樹脂 光酸発生剤 架橋剤 増感剤 感度 解像性 残膜率 (%) 2 PVP DBT 1123 STDP 90 0.5 95 10g 0.5g 2g 0.5g 3 PVP BMPTC 1123 STDP 80 0.5 94 10g 0.5g 2g 0.5g 4 PVP TBMPS 1123 STDP 70 0.5 95 10g 0.5g 2g 0.5g 5 PVP TBMPS 1123 STDP 130 0.5 95 10g 0.5g 2g 0.3g 6 PVP TBMPS 303 DMBPT 70 0.5 90 10g 0.5g 2g 0.5g 7 PVP TBMPS 1170 DMBPT 70 0.5 92 10g 0.5g 2g 0.5g 8 PVP TBMPS 65 DMBPT 100 0.5 90 10g 0.5g 2g 0.5g 9 CST TBMPS 1123 STDP 120 0.5 90 10g 0.5g 2g 0.5g 10 CST BMPTC 1123 DMBPT 120 0.5 90 10g 0.5g 2g 0.5g 11 pmC TBMPS 1123 STDP 60 0.5 96 10g 0.5g 2g 0.5g 12 tBB BMPTC 1170 STDP 70 0.5 94 10g 0.5g 2g 0.5gTable 1 Examples Resin Photo-acid generator Crosslinking agent Sensitizer Sensitivity Resolution Remaining film rate (%) 2 PVP DBT 1123 STDP 90 0.5 95 10g 0.5g 2g 0.5g 3 PVP BMPTC 1123 STDP 80 0.5 94 10g 0.5g 2g 0.5g 4 PVP TBMPS 1123 STDP 70 0.5 95 10g 0.5g 2g 0.5g 5 PVP TBMPS 1123 STDP 130 0.5 95 10g 0.5g 2g 0.3g 6 PVP TBMPS 303 DMBPT 70 0.5 90 10g 0.5g 2g 0.5g 7 PVP TMPPS 1170 DMBPT 70 0.5 92 10g 0.5g 2g 0.5g 8 PVP TMPPS 65 DMBPT 100 0.5 90 90g 0.5g 2g 0.5g 9 CST TBM PS 1123 STDP 120 0.5 90 10g 0.5g 2g 0.5g 10 CST BMPTC 1123 DMBPT 120 0.5 90 90g 0.5g 2g 0.5g 11 pmC TBMPS 1123 STDP 60 0.5 96 96g 0.5g 2g 0 0.5 g 12 tBB BMPTC 1170 STDP 70 0.5 94 10 g 0.5 g 2 g 0.5 g

【0023】 [0023]

【0024】アルカリ可溶性樹脂 PVP:p−ヒドロキシスチレン(丸善石油化学(株)
製 商品名:マルカリンカー S−2P) CST:p−ヒドロキシスチレン−スチレン共重合体
(丸善石油化学(株)製商品名:マルカリンカー CS
T−70) CMM:p−ヒドロキシスチレン−メチルメタクリル酸
共重合体(丸善石油化学(株)製 商品名:マルカリン
カー CMM) pmC:p−クレゾール及びm−クレゾールとホルムア
ルデヒドとの縮合物(p−クレゾールとm−クレゾール
の組成比3:7、GPCによる重量平均分子量 520
0) tBB:p−t−ブチルフェノール及びビスフェノール
Aとホルムアルデヒドとの縮合物(p−t−ブチルフェ
ノールとビスフェノールAの組成比3:7、GPCによ
る重量平均分子量 5300)
Alkali-soluble resin PVP: p-hydroxystyrene (Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)
Product name: Marcalinker S-2P) CST: p-hydroxystyrene-styrene copolymer (Maruzen Petrochemical Co., Ltd. product name: Marcalinker CS
T-70) CMM: p-hydroxystyrene-methylmethacrylic acid copolymer (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., trade name: Marcalinker CMM) pmC: p-cresol and a condensate of m-cresol and formaldehyde (p- Composition ratio of cresol and m-cresol 3: 7, weight average molecular weight by GPC 520
0) tBB: pt-butylphenol and a condensate of bisphenol A and formaldehyde (composition ratio of pt-butylphenol and bisphenol A 3: 7, weight average molecular weight by GPC 5300)

【0025】光酸発生剤 DBT:1,3,5−トリス(2,3−ジブロモプロピ
ル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,
3H,5H)トリオン TBMPS:トリブロムメチルフェニルスルホン BMPTC:2,2−ビス(4−メトキシフェニル)−
1,1,1−トリクロルエタン
Photoacid generator DBT: 1,3,5-tris (2,3-dibromopropyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H,
3H, 5H) trione TBMPS: tribromomethylphenyl sulfone BMPTC: 2,2-bis (4-methoxyphenyl)-
1,1,1-trichloroethane

【0026】架橋剤 303:サイメル303(三井サイアナミッド株式会社
製) 1123:サイメル1123(三井サイアナミッド株式
会社製) 1170:サイメル1170(三井サイアナミッド株式
会社製) 65:UFR65(三井サイアナミッド株式会社製)
Crosslinking agent 303: Cymel 303 (manufactured by Mitsui Ciana Mid Co., Ltd.) 1123: Cymel 1123 (manufactured by Mitsui Ciana Mid Co., Ltd.) 1170: Cymel 1170 (manufactured by Mitsui Ciana Mid Co., Ltd.) 65: UFR65 (manufactured by Mitsui Ciana Mid Co., Ltd.)

【0027】増感剤 STDP:アンテージSTDP−N(川口化学工業株式
会社製) DMBPT:3,3’−ビス−α,α−ジメチルベンジ
ルフェノチアジン
Sensitizer STDP: Antage STDP-N (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) DMBPT: 3,3'-bis-α, α-dimethylbenzylphenothiazine

【0028】感度は1.0μmのマスクパターンを再現
する露光量(単位:mJ/cm2 )として表した。残膜
率は、露光部の現像前後での膜厚の比の百分率を表す。
解像力は、1.0μmのマスクパターンを再現する露光
量で露光した時の最小解像パターン寸法(単位:μm)
で表した。
The sensitivity was expressed as an exposure dose (unit: mJ / cm 2 ) for reproducing a mask pattern of 1.0 μm. The residual film rate represents the percentage of the film thickness ratio before and after development in the exposed area.
The resolution is the minimum resolution pattern size (unit: μm) when exposed with an exposure amount that reproduces a mask pattern of 1.0 μm.
Expressed as

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明のネガ型フォトレジスト組成物は
近紫外線等の放射線に対する感度が極めて高く、アルカ
リ現像が可能で、基板に転写されたレジストパターンも
膜減りが少なく、解像性も極めて優れているので半導体
集積回路の製造に極めて有用である。
The negative photoresist composition of the present invention has extremely high sensitivity to radiation such as near-ultraviolet rays and can be developed with an alkali, and the resist pattern transferred onto the substrate is not significantly reduced in film thickness and has extremely high resolution. Since it is excellent, it is extremely useful for manufacturing semiconductor integrated circuits.

Claims (1)

【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
条件下でアルカリ可溶性樹脂を架橋させる架橋剤及び光
酸発生剤に近紫外線領域の感光性を賦与する式(1)で
表される増感剤を含有することを特徴とするネガ型フォ
トレジスト組成物 【化1】 【化2】 式(1)においてm、nは1または2を、R1 、R2
は式(2)または式(3)を、R3 、R4 、はHまたは
低級アルキル基を、R5 、R6 、R7 、R8 はHまたは
低級アルキル基をそれぞれ表し、R1 〜R8 は同一でも
また異なっていても良い。
1. An alkali-soluble resin, a photo-acid generator, a cross-linking agent that cross-links the alkali-soluble resin under acidic conditions, and an increase represented by the formula (1) that imparts photosensitivity to the near-UV region. Negative photoresist composition containing a sensitizer [Chemical 2] In the formula (1), m and n are 1 or 2, R 1 , R 2 ,
Represents formula (2) or formula (3), R 3 , R 4 represents H or a lower alkyl group, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 represent H or a lower alkyl group, and R 1 to R 8 may be the same or different.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5955241A (en) * 1996-10-25 1999-09-21 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemical-amplification-type negative resist composition and method for forming negative resist pattern
JP2013145368A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Jsr Corp Resin composition for forming resist underlayer film, resist underlayer film, method for forming the same, and method for forming pattern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5955241A (en) * 1996-10-25 1999-09-21 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemical-amplification-type negative resist composition and method for forming negative resist pattern
JP2013145368A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Jsr Corp Resin composition for forming resist underlayer film, resist underlayer film, method for forming the same, and method for forming pattern

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