JPH0654387B2 - ポジ型ホトレジスト組成物 - Google Patents
ポジ型ホトレジスト組成物Info
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- JPH0654387B2 JPH0654387B2 JP61102615A JP10261586A JPH0654387B2 JP H0654387 B2 JPH0654387 B2 JP H0654387B2 JP 61102615 A JP61102615 A JP 61102615A JP 10261586 A JP10261586 A JP 10261586A JP H0654387 B2 JPH0654387 B2 JP H0654387B2
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- pattern
- cresol
- weight
- positive photoresist
- photoresist composition
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- 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
- G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
- G03F7/0233—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
- G03F7/0236—Condensation products of carbonyl compounds and phenolic compounds, e.g. novolak resins
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポジ型ホトレジスト組成物に関するものであ
る。さらに詳しくいえば、本発明は、超LSIなどの半導
体集積回路素子の製造に好適に用いられる、寸法制度の
高い微細パターン形成用ポジ型ホトレジスト組成物に関
するものである。
る。さらに詳しくいえば、本発明は、超LSIなどの半導
体集積回路素子の製造に好適に用いられる、寸法制度の
高い微細パターン形成用ポジ型ホトレジスト組成物に関
するものである。
従来の技術 近年、半導体産業においては、産業用コンピユーター、
オフイスオートメーシヨン、パーソナルコンピユーター
などの需要が飛躍的に拡大し、その技術も日進月歩の発
展を続けており、これに伴つて、半導体集積回路素子に
おいても、急速に高密度化、高集積度化が進んでいる。
また、微細パターン形成においても、256キロビツトDRA
M用半導体集積回路素子ではパターン幅が約２μｍ、１
メガビツトDRAMでは1.0〜1.3μｍ、さらに４メガビツト
DRAMでは0.7〜0.8μｍと集積化されるにしたがい、いわ
ゆるサブミクロンオーダーの微細加工技術が必要となつ
てきている。
オフイスオートメーシヨン、パーソナルコンピユーター
などの需要が飛躍的に拡大し、その技術も日進月歩の発
展を続けており、これに伴つて、半導体集積回路素子に
おいても、急速に高密度化、高集積度化が進んでいる。
また、微細パターン形成においても、256キロビツトDRA
M用半導体集積回路素子ではパターン幅が約２μｍ、１
メガビツトDRAMでは1.0〜1.3μｍ、さらに４メガビツト
DRAMでは0.7〜0.8μｍと集積化されるにしたがい、いわ
ゆるサブミクロンオーダーの微細加工技術が必要となつ
てきている。
現在、半導体集積回路素子製造におけるパターン形成
は、ホトリソグラフイーによつて行われており、パター
ン幅が１〜２μｍの微細加工にはポジ型ホトレジストが
広く使用されている。
は、ホトリソグラフイーによつて行われており、パター
ン幅が１〜２μｍの微細加工にはポジ型ホトレジストが
広く使用されている。
このポジ型ホトレジストは、通常アルカリ溶液可溶性の
ノボラツク樹脂と、ホトセンシタイザーと呼ばれる光分
解成分とから構成されており、該ホトセンシタイザーと
しては、例えば光分解剤であるナフトキノンジアジドス
ルホン酸とフエノール性水酸基を有する化合物とのスル
ホン酸エステルなどが用いられている（米国特許第3,40
2,044号明細書）。また、このようなエステル類につい
ては、これまで種々開示されている（米国特許第3,046,
118号明細書、同第3,106,465号明細書、同第3,148,983
号明細書）。
ノボラツク樹脂と、ホトセンシタイザーと呼ばれる光分
解成分とから構成されており、該ホトセンシタイザーと
しては、例えば光分解剤であるナフトキノンジアジドス
ルホン酸とフエノール性水酸基を有する化合物とのスル
ホン酸エステルなどが用いられている（米国特許第3,40
2,044号明細書）。また、このようなエステル類につい
ては、これまで種々開示されている（米国特許第3,046,
118号明細書、同第3,106,465号明細書、同第3,148,983
号明細書）。
一方、アルカリ溶液可溶性ノボラツク樹脂については、
例えばフエノール−ホルムアルデヒドノボラツク樹脂の
使用が開示されており（米国特許第3,402,044号明細
書）、またクレゾールノボラツク樹脂の使用例が報告さ
れている〔「電気化学および工業物理化学」第４８巻、
第584ページ、（1980年）〕。さらに、ホトレジストの
高感度化を目的としてクレゾールボノラツク樹脂製造時
に、クレゾール異性体の配合割合を適切に選ぶことによ
り、高感度のポジ型ホトレジストが得られることも知ら
れている（特開昭58−17112号公報）。
例えばフエノール−ホルムアルデヒドノボラツク樹脂の
使用が開示されており（米国特許第3,402,044号明細
書）、またクレゾールノボラツク樹脂の使用例が報告さ
れている〔「電気化学および工業物理化学」第４８巻、
第584ページ、（1980年）〕。さらに、ホトレジストの
高感度化を目的としてクレゾールボノラツク樹脂製造時
に、クレゾール異性体の配合割合を適切に選ぶことによ
り、高感度のポジ型ホトレジストが得られることも知ら
れている（特開昭58−17112号公報）。
ところで、ホトレジストの露光方法としては、コンタク
ト露光法と縮小投影露光法の２種の方法がある。前者の
コンタクト露光法においては、ウエハー上に設けられた
レジスト面にマスクパターンを密着させて露光するた
め、明暗のコントラストが良く、高解像度のパターンが
得られやすいという利点がある反面、マスクが損傷しや
すい上に、パターンに対して原寸のマスクパターンが必
要であつて、サブミクロンオーダーにおいては極めて高
価な寸法精度の高いマスクが要求されるので、その取り
扱いに慎重を要するとともにマスクの維持にかなりの費
用を必要とするなどの問題がある。
ト露光法と縮小投影露光法の２種の方法がある。前者の
コンタクト露光法においては、ウエハー上に設けられた
レジスト面にマスクパターンを密着させて露光するた
め、明暗のコントラストが良く、高解像度のパターンが
得られやすいという利点がある反面、マスクが損傷しや
すい上に、パターンに対して原寸のマスクパターンが必
要であつて、サブミクロンオーダーにおいては極めて高
価な寸法精度の高いマスクが要求されるので、その取り
扱いに慎重を要するとともにマスクの維持にかなりの費
用を必要とするなどの問題がある。
これに対し、縮小投影露光法においては、パターン寸法
に対し５〜１０倍の寸法のマスクパターンを使用するた
め、比較的安価な寸法精度の良いマスクパターンを用い
ることができ、したがつてサブミクロンオーダーのレジ
ストパターンを得るには、この縮小投影露光法は極めて
有利である。しかしながら、このような縮小投影露光法
では、前記コンタクト露光法に比べて、露光部と未露光
部の明暗のコントラスト比が著しく劣るという欠点があ
る。このため、低コントラストに対して感度の高いホト
レジストが要求される。
に対し５〜１０倍の寸法のマスクパターンを使用するた
め、比較的安価な寸法精度の良いマスクパターンを用い
ることができ、したがつてサブミクロンオーダーのレジ
ストパターンを得るには、この縮小投影露光法は極めて
有利である。しかしながら、このような縮小投影露光法
では、前記コンタクト露光法に比べて、露光部と未露光
部の明暗のコントラスト比が著しく劣るという欠点があ
る。このため、低コントラストに対して感度の高いホト
レジストが要求される。
従来のポジ型ホトレジストにおいては、現像処理によつ
て露光部のホトレジストが選択的に除去されるに要する
最小の露光量は、露光部パターンの幅によつて異なり、
例えばパターン幅２μｍを解像するに要する最小の露光
量に対し、1.5μｍ幅のパターンでは1.2〜1.3倍、1.0μ
ｍ幅のパターンでは1.5〜1.7倍の露光量を必要とする。
したがつて、超LSIなどの半導体集積回路素子のパター
ンのように、種々の幅の回路パターンが複雑に組み合わ
されている場合、細いパターン領域では露光不足のため
に所望のパターンが得られなかつたり、あるいは太いパ
ターン領域では露光過剰となつて、必要以上にパターン
が除去されてしまい、マスクパターンに忠実なパターン
が得られにくく、また、ホトレジスト膜厚の厚い部分
は、膜厚の薄い部分よりも形成したパターンが太くなる
傾向があつて、サブミクロンオーダーにおける微細加工
を再現性良く行うことは困難であつた。このような問題
を解決するために、露光量の変化に対して、寸法変化の
少ないホトレジストが要求される。
て露光部のホトレジストが選択的に除去されるに要する
最小の露光量は、露光部パターンの幅によつて異なり、
例えばパターン幅２μｍを解像するに要する最小の露光
量に対し、1.5μｍ幅のパターンでは1.2〜1.3倍、1.0μ
ｍ幅のパターンでは1.5〜1.7倍の露光量を必要とする。
したがつて、超LSIなどの半導体集積回路素子のパター
ンのように、種々の幅の回路パターンが複雑に組み合わ
されている場合、細いパターン領域では露光不足のため
に所望のパターンが得られなかつたり、あるいは太いパ
ターン領域では露光過剰となつて、必要以上にパターン
が除去されてしまい、マスクパターンに忠実なパターン
が得られにくく、また、ホトレジスト膜厚の厚い部分
は、膜厚の薄い部分よりも形成したパターンが太くなる
傾向があつて、サブミクロンオーダーにおける微細加工
を再現性良く行うことは困難であつた。このような問題
を解決するために、露光量の変化に対して、寸法変化の
少ないホトレジストが要求される。
また、サブミクロンオーダーのエツチング加工において
は、通常サイドエツチ量の少ないドライエツチング法が
行われているが、このドライエツチング法では、レジス
トマスクもダメージを受けて徐々に膜減りしていくが、
レジストマスクがダメージを受けても、エツチングされ
る基板上に、マスクパターンに忠実に対応して再現され
たパターンを形成させることが必要である。
は、通常サイドエツチ量の少ないドライエツチング法が
行われているが、このドライエツチング法では、レジス
トマスクもダメージを受けて徐々に膜減りしていくが、
レジストマスクがダメージを受けても、エツチングされ
る基板上に、マスクパターンに忠実に対応して再現され
たパターンを形成させることが必要である。
例えば、添付図面の(a)に示されるようなレジストパタ
ーンの側面がほぼ垂直に切り立つた矩形状断面のものが
好ましい。これに対し、(b)及び(c)においては、側面が
レジストパターン底部に向つてスソ引き状に広がつてお
り、このような形状のものは、エツチングによつて膜厚
の薄い部分がダメージを受けて消失し、エツチングが進
行するに伴い、レジストパターンの寸法が大きく変化す
るので好ましくない。
ーンの側面がほぼ垂直に切り立つた矩形状断面のものが
好ましい。これに対し、(b)及び(c)においては、側面が
レジストパターン底部に向つてスソ引き状に広がつてお
り、このような形状のものは、エツチングによつて膜厚
の薄い部分がダメージを受けて消失し、エツチングが進
行するに伴い、レジストパターンの寸法が大きく変化す
るので好ましくない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、このような要望にこたえ、超LSIなどの半導
体集積回路素子の製造に好適に用いられる、高感度でか
つ断面矩形の凸部をもつレジストパターンを形成しうる
寸法精度の高い微細パターン形成用ポジ型ホトレジスト
組成物の提供を目的とするものである。
体集積回路素子の製造に好適に用いられる、高感度でか
つ断面矩形の凸部をもつレジストパターンを形成しうる
寸法精度の高い微細パターン形成用ポジ型ホトレジスト
組成物の提供を目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、置換フエノールのボラツク樹脂として、ｍ−クレ
ゾールとｏ−位又はｐ−位に置換基を有するフエノール
類とを特定の割合で含有し、しかもｍ−クレゾールの量
がこの中に含まれているクレゾール類の合計量の1/2以
下である混合物をホルムアルデヒドと縮合させて得られ
たものを使用し、かつホトセンシタイザーを該置換フエ
ノールノボラツク樹脂に対して所定の割合で配合するこ
とにより、その目的を達成しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明をなすに至つた。
結果、置換フエノールのボラツク樹脂として、ｍ−クレ
ゾールとｏ−位又はｐ−位に置換基を有するフエノール
類とを特定の割合で含有し、しかもｍ−クレゾールの量
がこの中に含まれているクレゾール類の合計量の1/2以
下である混合物をホルムアルデヒドと縮合させて得られ
たものを使用し、かつホトセンシタイザーを該置換フエ
ノールノボラツク樹脂に対して所定の割合で配合するこ
とにより、その目的を達成しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明をなすに至つた。
すなわち、本発明は(A)置換フエノールノボラツク樹脂
及び(B)ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを主
成分とするホトセンシタイザーを含有して成るポジ型ホ
トレジスト組成物において、該置換フエノールノボラツ
ク樹脂がｍ−クレゾール１０〜４５重量％と一般式 （式中のR1は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、ア
ルケニル基又はアリール基、R2は水素原子、炭素数２〜
６のアルキル基、アルケニル基又はアリール基であつ
て、R1及びR2はいずれか一方が水素原子である） で表わされるフエノール類の少なくとも１種９０〜５５
重量％とから成り、ｍ−クレゾールの量がこの中に含ま
れているクレゾール類の合計量の1/2以下である混合物
とホルムアルデヒドとの縮合物であり、かつ(A)成分100
重量部当り、(B)成分２０〜６０重量部を含有すること
を特徴とするポジ型ホトレジスト組成物を提供するもの
である。
及び(B)ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを主
成分とするホトセンシタイザーを含有して成るポジ型ホ
トレジスト組成物において、該置換フエノールノボラツ
ク樹脂がｍ−クレゾール１０〜４５重量％と一般式 （式中のR1は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、ア
ルケニル基又はアリール基、R2は水素原子、炭素数２〜
６のアルキル基、アルケニル基又はアリール基であつ
て、R1及びR2はいずれか一方が水素原子である） で表わされるフエノール類の少なくとも１種９０〜５５
重量％とから成り、ｍ−クレゾールの量がこの中に含ま
れているクレゾール類の合計量の1/2以下である混合物
とホルムアルデヒドとの縮合物であり、かつ(A)成分100
重量部当り、(B)成分２０〜６０重量部を含有すること
を特徴とするポジ型ホトレジスト組成物を提供するもの
である。
本発明組成物において用いられるホトセンシタイザーは
ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを主成分とす
るものであつて、このものは、ナフトキノンジアジドス
ルホン酸と、ポリヒドロキシベンゾフエノンや没食子酸
アルキルなどのフエノール性水酸基を有する化合物とを
常法に従つてエステル化反応させることにより、反応生
成物として容易に得ることができる。
ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを主成分とす
るものであつて、このものは、ナフトキノンジアジドス
ルホン酸と、ポリヒドロキシベンゾフエノンや没食子酸
アルキルなどのフエノール性水酸基を有する化合物とを
常法に従つてエステル化反応させることにより、反応生
成物として容易に得ることができる。
フエノール性水酸基を有する化合物としては、例えば前
記没食子酸アルキルの他に、テトラヒドロキシベンゾフ
エノンのようなポリヒドロキシベンゾフエノン、トリヒ
ドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼンモノエーテ
ル類、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシジフエニルメタ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフエニルプロパン、4,4′−
ジヒドロキシジフエニルスルホン、2,2′−ジヒドロキ
シ−1,1′−ジナフチルメタン、２−ヒドロキシフルオ
レン、２−ヒドロキシフエナントレン、ポリヒドロキシ
アントラキノン、プルプロガリン及びその誘導体、フエ
ニル2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸エステルなどが挙
げられる。
記没食子酸アルキルの他に、テトラヒドロキシベンゾフ
エノンのようなポリヒドロキシベンゾフエノン、トリヒ
ドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼンモノエーテ
ル類、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシジフエニルメタ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフエニルプロパン、4,4′−
ジヒドロキシジフエニルスルホン、2,2′−ジヒドロキ
シ−1,1′−ジナフチルメタン、２−ヒドロキシフルオ
レン、２−ヒドロキシフエナントレン、ポリヒドロキシ
アントラキノン、プルプロガリン及びその誘導体、フエ
ニル2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸エステルなどが挙
げられる。
また、これらのフエノール性水酸基を有する化合物の代
わりに芳香族アミン類なども用いることができるが、そ
の場合には、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル
の代わりに、同スルホン酸アミドとなる。
わりに芳香族アミン類なども用いることができるが、そ
の場合には、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル
の代わりに、同スルホン酸アミドとなる。
本発明組成物において用いられる置換フエノールノボラ
ツク樹脂としては、ｍ−クレゾール１０〜４５重量％と
前記一般式(I)で表わされるフエノール類の少なくとも
１種９０〜５５重量％とから成り、しかもｍ−クレゾー
ルの量がこの中に含まれているクレゾール類の合計量の
1/2以下である混合物をホルムアルデヒドと縮合して得
られたものであることが必要である。これまで、クレゾ
ール又はクレゾールと他のフェノール類とホルムアルデ
ヒドとからのノボラック樹脂を基材樹脂とするポジ型ホ
トレジストにおいては、高感度を得るためにはｍ−クレ
ゾールリッチのクレゾールを用いなければならないとさ
れていたが、本発明において、ｍ−クレゾールの含有量
がクレゾール類の合計量の1/2以下のフェノール混合物
を用いた場合に高感度で、しかも断面形状が著しく改善
されたパターンを与えるということは、全く予想外のこ
とであった。
ツク樹脂としては、ｍ−クレゾール１０〜４５重量％と
前記一般式(I)で表わされるフエノール類の少なくとも
１種９０〜５５重量％とから成り、しかもｍ−クレゾー
ルの量がこの中に含まれているクレゾール類の合計量の
1/2以下である混合物をホルムアルデヒドと縮合して得
られたものであることが必要である。これまで、クレゾ
ール又はクレゾールと他のフェノール類とホルムアルデ
ヒドとからのノボラック樹脂を基材樹脂とするポジ型ホ
トレジストにおいては、高感度を得るためにはｍ−クレ
ゾールリッチのクレゾールを用いなければならないとさ
れていたが、本発明において、ｍ−クレゾールの含有量
がクレゾール類の合計量の1/2以下のフェノール混合物
を用いた場合に高感度で、しかも断面形状が著しく改善
されたパターンを与えるということは、全く予想外のこ
とであった。
そして、このような良好なパターン断面形状を有するパ
ターンを与え、かつ優れた感度を示すホトレジストを得
るには、上記の含有量範囲を満たすことが必要である。
ターンを与え、かつ優れた感度を示すホトレジストを得
るには、上記の含有量範囲を満たすことが必要である。
前記一般式(I)で表わされるフエノール類として例えば
ｏ−クレゾール、ｏ−又はｐ−エチルフエノール、ｏ−
又はｐ−イソプロピルフエノール、ｏ−又はｐ−tert−
ブチルフエノール、ｏ−又はｐ−アリルフエノール、ｏ
−又はｐ−フエニルフエノールなどを挙げることができ
る。これらのフエノール類はそれぞれ単独で用いてもよ
いし、２種以上組み合わせて用いてもよい。
ｏ−クレゾール、ｏ−又はｐ−エチルフエノール、ｏ−
又はｐ−イソプロピルフエノール、ｏ−又はｐ−tert−
ブチルフエノール、ｏ−又はｐ−アリルフエノール、ｏ
−又はｐ−フエニルフエノールなどを挙げることができ
る。これらのフエノール類はそれぞれ単独で用いてもよ
いし、２種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の(A)成分としては、この置換フエノール類とホ
ルムアルデヒドとを縮合させて得られる置換フエノール
ノボラツク樹脂を用いることが必要であるが、このホル
ムアルデヒドの供給原料としては、ホルマリンのような
水溶液やパラホルムアルデヒドのような重合体も用いる
ことができる。
ルムアルデヒドとを縮合させて得られる置換フエノール
ノボラツク樹脂を用いることが必要であるが、このホル
ムアルデヒドの供給原料としては、ホルマリンのような
水溶液やパラホルムアルデヒドのような重合体も用いる
ことができる。
本発明組成物においては、前記のナフトキノンジアジド
スルホン酸エステルを主成分とするホトセンシタイザー
は、置換フエノールノボラツク樹脂100重量部に対し、
２０〜６０重量部の範囲で配合される。この量が６０重
量部を超えるとホトレジストの感度が著しく劣り、また
２０重量部未満では好ましいパターン断面形状が得にく
くなる。
スルホン酸エステルを主成分とするホトセンシタイザー
は、置換フエノールノボラツク樹脂100重量部に対し、
２０〜６０重量部の範囲で配合される。この量が６０重
量部を超えるとホトレジストの感度が著しく劣り、また
２０重量部未満では好ましいパターン断面形状が得にく
くなる。
本発明のポジ型ホトレジスト組成物は、前記の置換フエ
ノールノボラツク樹脂とホトセンシタイザーとを適当な
溶剤に溶解して、溶液の形で用いるのが好ましい。
ノールノボラツク樹脂とホトセンシタイザーとを適当な
溶剤に溶解して、溶液の形で用いるのが好ましい。
このような溶剤の例としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、イソアミルケトンなどのケ
トン類：エチレングリコール、エチレングリコールモノ
アルキルエーテルおよびそのアセテート類、エチレング
リコールモノアセテート、ジエチレングリコール又はジ
エチレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテ
ル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノ
ブチルエーテル又はモノフエニルエーテルなどの多価ア
ルコール類及びその誘導体：ジオキサンのような環式エ
ーテル類：及び酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルな
どのエステル類を挙げることができる。これらは単独で
用いてもよいし、また２種以上混合して用いてもよい。
ケトン、シクロヘキサノン、イソアミルケトンなどのケ
トン類：エチレングリコール、エチレングリコールモノ
アルキルエーテルおよびそのアセテート類、エチレング
リコールモノアセテート、ジエチレングリコール又はジ
エチレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテ
ル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノ
ブチルエーテル又はモノフエニルエーテルなどの多価ア
ルコール類及びその誘導体：ジオキサンのような環式エ
ーテル類：及び酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルな
どのエステル類を挙げることができる。これらは単独で
用いてもよいし、また２種以上混合して用いてもよい。
本発明のポジ型ホトレジスト組成物には、さらに相溶性
のある添加物、例えば付加的樹脂、可塑剤、安定剤ある
いは現像した像をより一層可視的にするための着色料な
どの慣用されているものを添加含有させることができ
る。
のある添加物、例えば付加的樹脂、可塑剤、安定剤ある
いは現像した像をより一層可視的にするための着色料な
どの慣用されているものを添加含有させることができ
る。
本発明の組成物の好適な使用方法について一例を示せ
ば、まず例えばシリコンウエハーのような支持体上に、
置換フエノールノボラック樹脂とホトセンシタイザーと
を適当な溶剤に溶かした溶液をスピンナーなどを塗布
し、乾燥して感光層を形成させる。しかるのち、縮小投
影露光装置などを用い、所要のマスクを介して露光す
る。次に、これを現像液、例えば２〜５重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシドやコリンの水溶液を用
いて現像すると、露光によつて可溶化した部分が選択的
に溶解除去されたマスクパターンに忠実な画像（レジス
トパターン）を得ることができる。
ば、まず例えばシリコンウエハーのような支持体上に、
置換フエノールノボラック樹脂とホトセンシタイザーと
を適当な溶剤に溶かした溶液をスピンナーなどを塗布
し、乾燥して感光層を形成させる。しかるのち、縮小投
影露光装置などを用い、所要のマスクを介して露光す
る。次に、これを現像液、例えば２〜５重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシドやコリンの水溶液を用
いて現像すると、露光によつて可溶化した部分が選択的
に溶解除去されたマスクパターンに忠実な画像（レジス
トパターン）を得ることができる。
発明の効果 本発明のポジ型ホトレジスト組成物は、ｍ−クレゾール
とｏ−位又はｐ−位に置換基を有するフエノール類とを
特定の割合で含有し、しかもｍ−クレゾールの含有量が
クレゾール類の合計量の1/2以下の混合物とホルムアル
デヒドから得られた置換フエノールノボラツク樹脂に対
し、所定の割合でホトセンシタイザーを配合しものであ
つて、このような組成物を用いることにより、特に縮小
投影露光法による画像形成において、高感度でしかも側
面がほぼ垂直に切り立つた断面形状のレジストパターン
を得ることができる。
とｏ−位又はｐ−位に置換基を有するフエノール類とを
特定の割合で含有し、しかもｍ−クレゾールの含有量が
クレゾール類の合計量の1/2以下の混合物とホルムアル
デヒドから得られた置換フエノールノボラツク樹脂に対
し、所定の割合でホトセンシタイザーを配合しものであ
つて、このような組成物を用いることにより、特に縮小
投影露光法による画像形成において、高感度でしかも側
面がほぼ垂直に切り立つた断面形状のレジストパターン
を得ることができる。
したがつて、本発明組成物はマスクに極めて忠実な寸法
精度の高いレジストパターンを与えることができ、超LS
Iなどの半導体集積回路素子の製造に必要な微細パター
ン形成に好適に使用できる。
精度の高いレジストパターンを与えることができ、超LS
Iなどの半導体集積回路素子の製造に必要な微細パター
ン形成に好適に使用できる。
実施例 次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ ｍ−クレゾールとｏ−クレゾールとを重量比で４０：６
０の割合で混合し、これにホルマリンを加え、シユウ酸
触媒を用いて常法により縮合して得たクレゾールノボラ
ツク樹脂100重量部と、ナフトキノン−1,2−ジアジド−
５−スルホン酸の2,3,4−トリヒドロキシベンゾフエノ
ンエステル３０重量部とをエチレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテート390重量部に溶解したのち、この
ものを孔径0.2μｍのメンブレンフイルターを用いてろ
過し、ホトレジスト組成物を調製した。
０の割合で混合し、これにホルマリンを加え、シユウ酸
触媒を用いて常法により縮合して得たクレゾールノボラ
ツク樹脂100重量部と、ナフトキノン−1,2−ジアジド−
５−スルホン酸の2,3,4−トリヒドロキシベンゾフエノ
ンエステル３０重量部とをエチレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテート390重量部に溶解したのち、この
ものを孔径0.2μｍのメンブレンフイルターを用いてろ
過し、ホトレジスト組成物を調製した。
このホトレジスト組成物を、レジストコーター（タツモ
社製、ＴＲ−4000型）を用いて４インチシリコンウエハ
ー上に1.3μｍ厚に均一に塗布したのち、110℃で９０秒
間ホツトプレート上にて乾燥した。次いで縮小投影露光
装置（ＧＣＡ社製、DSW-4800型ウエハーステツパー）を
用い、テストチヤートマスク（大日本印刷社製）を介し
て紫外線露光したのち、テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド2.38重量％水溶液により２３℃で３０秒間現像
した。
社製、ＴＲ−4000型）を用いて４インチシリコンウエハ
ー上に1.3μｍ厚に均一に塗布したのち、110℃で９０秒
間ホツトプレート上にて乾燥した。次いで縮小投影露光
装置（ＧＣＡ社製、DSW-4800型ウエハーステツパー）を
用い、テストチヤートマスク（大日本印刷社製）を介し
て紫外線露光したのち、テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド2.38重量％水溶液により２３℃で３０秒間現像
した。
1.0μｍ幅の露光部のパターンのみが完全に除去される
に要する最短の露光時間は880ｍｓであつた。またレジ
ストパターン形状は、側面がほぼ垂直に切り立つた、添
付図面の(a)に示されるような良好な断面形状であつ
た。
に要する最短の露光時間は880ｍｓであつた。またレジ
ストパターン形状は、側面がほぼ垂直に切り立つた、添
付図面の(a)に示されるような良好な断面形状であつ
た。
実施例２〜８、比較例１〜５ ｍ−クレゾールと一般式(I)で表わされるフエノール類
との重量比を変化させ、かつ別表に示すような組成のホ
トレジスト組成物を調製したのち、実施例１と同様な方
法でパターンを形成した。その結果を該表に示す。
との重量比を変化させ、かつ別表に示すような組成のホ
トレジスト組成物を調製したのち、実施例１と同様な方
法でパターンを形成した。その結果を該表に示す。
なお、表中、実施例２〜８で用いた一般式(I)で示され
るフエノール類と、ｍ−クレゾールとの混合物中のその
重量％〔（）値〕は以下のとおりである。
るフエノール類と、ｍ−クレゾールとの混合物中のその
重量％〔（）値〕は以下のとおりである。
実施例２ ｏ−クレゾール(55) 実施例３ ｏ−クレゾール(30)＋ｐ−tert−ブチルフエ
ノール(40) 実施例４ ｏ−クレゾール(87)＋ｐ−フエニルフエノー
ル(3) 実施例５ ｐ−エチルフエノール(60) 実施例６ ｏ−クレゾール(50)＋ｐ−イソプロピルフエ
ノール(5) 実施例７ ｏ−クレゾール(50)＋ｏ−アリルフエノール
(10) 実施例８ ｏ−クレゾール(50)＋ｏ−エチルフエノール
(10) また、比較例１〜５においてはｍ−クレゾールとｐ−ク
レゾールとをホルマリンを用いて縮重合して得られるノ
ボラツク樹脂を使用した。
ノール(40) 実施例４ ｏ−クレゾール(87)＋ｐ−フエニルフエノー
ル(3) 実施例５ ｐ−エチルフエノール(60) 実施例６ ｏ−クレゾール(50)＋ｐ−イソプロピルフエ
ノール(5) 実施例７ ｏ−クレゾール(50)＋ｏ−アリルフエノール
(10) 実施例８ ｏ−クレゾール(50)＋ｏ−エチルフエノール
(10) また、比較例１〜５においてはｍ−クレゾールとｐ−ク
レゾールとをホルマリンを用いて縮重合して得られるノ
ボラツク樹脂を使用した。
実施例９ 実施例１におけるテストチヤートマスクの代わりに、1.
25μｍ幅のラインアンドスペースパターンと2.0μｍ幅
のラインアンドスペースパターンが入つたテストチヤー
トレチクルを用いる以外は、実施例１と全く同じ方法
で、露光現像処理を行つたところ、テストチヤートレチ
クルに忠実なラインアンドスペースパターンが得られ
た。
25μｍ幅のラインアンドスペースパターンと2.0μｍ幅
のラインアンドスペースパターンが入つたテストチヤー
トレチクルを用いる以外は、実施例１と全く同じ方法
で、露光現像処理を行つたところ、テストチヤートレチ
クルに忠実なラインアンドスペースパターンが得られ
た。
比較例６ 比較例１において、テストチヤートマスクに代えて、実
施例９で用いたテストチヤートレチクルを介して紫外線
で450ｍｓ露光し、現像処理したところ、1.25μｍのラ
インアンドスペースパターンは得られたものの、2.0μ
ｍラインアンドスペースパターン部では、1.6μｍライ
ンパターンと2.4μｍスペースパターンとなつた。
施例９で用いたテストチヤートレチクルを介して紫外線
で450ｍｓ露光し、現像処理したところ、1.25μｍのラ
インアンドスペースパターンは得られたものの、2.0μ
ｍラインアンドスペースパターン部では、1.6μｍライ
ンパターンと2.4μｍスペースパターンとなつた。
第１図はホトレジストパターンのそれぞれ異なつた例の
断面図である。
断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 寿昌 神奈川県平塚市高村26番地 高村団地26− 404 (56)参考文献 特開 昭55−123614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−176034（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−42753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−164740（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】(A)置換フェノールノボラック樹脂及び(B)
ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを主成分とす
るホトセンシタイザーを含有して成るポジ型ホトレジス
ト組成物において、該置換フェノールノボラック樹脂が
ｍ−クレゾール10〜45重量％と一般式 （式中のR1は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、ア
ルケニル基又はアリール基、R2は水素原子、炭素数２〜
６のアルキル基、アルケニル基又はアリール基であっ
て、R1及びR2のいずれか一方は水素原子である） で表わされるフェノール類の少なくとも１種90〜55重量
％とから成り、ｍ−クレゾールの量がこの中に含まれて
いるクレゾール類の合計量の1/2以下である混合物とホ
ルムアルデヒドとの縮合物であり、かつ(A)成分100重量
部当り、(B)成分20〜60重量部を含有することを特徴と
するポジ型ホトレジスト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61102615A JPH0654387B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | ポジ型ホトレジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61102615A JPH0654387B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | ポジ型ホトレジスト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260145A JPS62260145A (ja) | 1987-11-12 |
| JPH0654387B2 true JPH0654387B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=14332150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61102615A Expired - Lifetime JPH0654387B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | ポジ型ホトレジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654387B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3063148B2 (ja) * | 1989-12-27 | 2000-07-12 | 住友化学工業株式会社 | ポジ型レジスト組成物 |
| WO2016010124A1 (ja) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | 昭和電工株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55123614A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-24 | Daicel Chem Ind Ltd | Photosensitive resin and positive type-photosensitive resin composition |
| JPS60159846A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポジ型フオトレジスト組成物 |
| JPS6031138A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-16 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感光性組成物 |
| JPS60176034A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物 |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP61102615A patent/JPH0654387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62260145A (ja) | 1987-11-12 |
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