JPH08272089A - ポジ型フォトレジスト組成物及びその溶解速度調整方法 - Google Patents

ポジ型フォトレジスト組成物及びその溶解速度調整方法

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JPH08272089A
JPH08272089A JP7434595A JP7434595A JPH08272089A JP H08272089 A JPH08272089 A JP H08272089A JP 7434595 A JP7434595 A JP 7434595A JP 7434595 A JP7434595 A JP 7434595A JP H08272089 A JPH08272089 A JP H08272089A
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JP
Japan
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acid
resin
photoresist composition
positive photoresist
dissolution rate
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JP7434595A
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English (en)
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Eriko Sugama
絵理子 須釜
Akira Tamura
章 田村
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】はじめに設定したレジスト諸特性を変化させる
ことなく、簡単に溶解速度を調整出来るポジ型フォトレ
ジスト組成物及びその溶解速度調整方法を提供するこ
と。 【構成】アルカリ可溶性樹脂と1,2−ナフトキノンジ
アジド系感光剤を含有するポジ型フォトレジスト組成物
において、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン
酸、安息香酸、フタル酸、o,m,p−トルイル酸、サ
リチル酸の少なくとも一つ、もしくは4級アンモニウム
塩、メタクリル酸、アクリル酸エステル重合体、ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂の少なくとも
一つを固形分に対して0.1〜10重量%含有するポジ
型フォトレジスト。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造工程やT
FTを含む液晶表示装置の製造工程および各種エッチン
グパーツなどの製造工程において用いるポジ型フォトレ
ジトの組成物に関し、特に溶解速度つまり感度が簡単に
調整できるポジ型フォトレジスト組成物及びその溶解速
度調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポジ型フォトレジストに要求され
る特性としてコート性、感度、未露光部の残膜率、解像
度、エッチング耐性(ドライエッチング耐性を含む)、
保存安定性などが要求されている。一般的にレジストは
樹脂と感光剤と溶剤から成り立っている。樹脂や感光剤
はロットによってかなり特性がばらつくため、毎回同じ
組成でレジスト化を行うと、感度が変化しパターン寸法
がきちんと得られなくなる。よって、ふつうは樹脂を混
合してロットが変化しても同等の感度が得られるよう調
整を行っている。しかし、この方法で調整を行うと他の
レジスト特性が変化するという問題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決する為になされたものであり、その課題と
するところは、特に半導体の製造工程、TFTを含む液
晶表示装置の製造工程および各種エッチングパーツなど
の製造工程において、その溶解速度つまり感度が簡単に
調整できるポジ型フォトレジスト組成物及びその溶解速
度調整方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
する為、アルカリ可溶性樹脂と1,2−ナフトキノンジ
アジド系感光剤を含有するポジ型フォトレジスト組成物
において、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン
酸、安息香酸、フタル酸、o,m,p−トルイル酸、サ
リチル酸の少なくとも一つ、もしくは4級アンモニウム
塩、メタクリル酸、アクリル酸エステル重合体、ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂の少なくとも
一つを固形分に対して0.1〜10重量%含有してなる
ことを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物を提供
し、これにより溶解速度を速くするか、または遅くする
ことにより溶解速度を調整する方法を提供する。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おけるアルカリ可溶性樹脂としては、フェノールまたは
クレゾールなどとアルデヒド類とから製造されるノボラ
ック樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルキル
エーテル、スチレンとアクリル酸の共重合体、メタクリ
ル酸とメタクリルアルキル酸との共重合体、ヒドロキシ
スチレンの重合体、ポリビニルヒドロキシベンゾエー
ト、ポリビニルヒドロキシベンザルなどを挙げることが
できる。
【0006】1、2−ナフトキノンジアジド系感光剤と
しては、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンと
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸のエス
テル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンと
1,2−ナフトキノジアジド−5−スルホン酸のエステ
ル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ンと1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸の
エステル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾ
フェノンと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸のエステル、2,2’,3,4,4’−ペンタヒド
ロキシベンゾフェノンと1,2−ナフトキノンジアジド
−4−スルホン酸のエステル、2,2’,3,4,4’
−ペンタヒドロキシベンゾフェノンと1,2−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホン酸のエステルなどを挙げる
ことが出来る。
【0007】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
ケトン系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、
ブチルセロソルブ、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などのセロソルブ系溶剤、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
げることが出来る。これらは単独で用いてもよいし、2
種類以上混合して用いてもよい。
【0008】本発明におけるポジ型フォトレジストの溶
解速度を速くする調整に用いるのは、酸性化合物のう
ち、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、安
息香酸、フタル酸、o,m,p−トルイル酸、サリチル
酸の酸性化合物である。
【0009】本発明におけるポジ型フォトレジストの溶
解速度を遅くする調整に用いるのは、非酸性化合物のう
ち、4級アンモニウム塩、メタクリル酸、アクリル酸エ
ステル重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂の非酸性化合物である。
【0010】本発明に係る、前記酸性化合物または非酸
性化合物の含有量は0.1〜10重量%、好ましくは1
〜5重量%含有されたものを用いる。含有量がこれ以上
であるとレジストの諸特性は低下し、含有量がこれ以下
であると効果が現れない。
【0011】前記酸性化合物または非酸性化合物を含有
したポジ型フォトレジスト組成物の使用方法としては、
従来どおりであり、まず基板上に本発明のポジ型フォト
レジスト組成物を前記溶剤に溶かし、これをスピンナー
などで塗布し、プリベークを行い、超高圧水銀灯などを
用いてマスクパターンを介して露光する。次にこれをア
ルカリ性水溶液に浸漬することでマスクパターンに忠実
な画像を得ることが出来る。
【0012】
【作用】レジストの状態で中性であるポジ型フォトレジ
ストは、アルカリ可溶性樹脂と感光剤から成る。アルカ
リ可溶性樹脂は感光剤と混合するとアルカリ性水溶液に
不溶となる。また露光されるとアルカリ性水溶液に可溶
となる。つまりレジスト状態が酸性である方が溶解速度
は速くなる。反対に若干非酸性サイドにすると溶解速度
は遅くなる。よって、樹脂や感光剤のロットの変更によ
り感度に変化が生じた場合、樹脂の分子量を変化させず
に、本発明の酸性化合物または非酸性化合物を少し添加
させるだけで溶解速度すなわち感度を高感度(溶解速度
が速く)または低感度(溶解速度が遅い)側に調整する
ことが出来る。
【0013】
【実施例】
<実施例1>2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノ
ンの1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸の
エステル化物3gをエチルセロソルブアセテート40g
に完全に溶解させ、溶液1とした。また、クレゾールノ
ボラック樹脂(重量平均分子量9000、ポリスチレン
換算)12gをエチルセロソルブアセテート45gに溶
解させ、溶液2とした。溶液1に溶液2とp−トルエン
スルホン酸0.75gを60〜70℃、10分で完全に
溶解させ、この溶液を0.45μmのフィルターでろ過
し、フォトレジストを調整した。
【0014】このフォトレジストをクロム基板に膜厚8
500Åになるようにスピンコートし、90℃、30分
でプリベークを行った。超高圧水銀灯露光装置(キャノ
ン(株)製:「PLA−500FA」)を用いて11.
4〜296.8mJ/cm2まで露光量を振って露光し
た。その後、水酸化ナトリウム4重量部および炭酸ナト
リウム5重量部を水1000重量部に溶解させた溶液で
40秒間現像し、よく水洗いした。これをポストベーク
し、感度と未露光部の残膜率を測定した。
【0015】<実施例2>2,3,4−トリヒドロキシ
ベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−5−
スルホン酸のエステル化物3gをエチルセロソルブアセ
テート40gに完全に溶解させ、溶液1とした。また、
クレゾールノボラック樹脂(重量平均分子量9000、
ポリスチレン換算)12gをエチルセロソルブアセテー
ト45gに溶解させ、溶液2とした。溶液1に溶液2と
過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム0.75gを
60〜70℃、10分で完全に溶解させ、この溶液を
0.45μmのフィルターでろ過し、フォトレジストを
調整した。このフォトレジストを実施例1と同様な方法
でレジストパターンを得た。
【0016】<比較例1>2,3,4−トリヒドロキシ
ベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−5−
スルホン酸のエステル化物3gをエチルセロソルブアセ
テート40gに完全に溶解させ、溶液1とした。また、
クレゾールノボラック樹脂(重量平均分子量9000、
ポリスチレン換算)12gをエチルセロソルブアセテー
ト45gに溶解させ、溶液2とした。溶液1に溶液2を
60〜70℃、10分で完全に溶解させ、この溶液を
0.45μmのフィルターでろ過し、フォトレジストを
調整した。このフォトレジストを実施例1と同様な方法
でレジストパターンを得た。以上、結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】<実施例3>クレゾールノボラック樹脂の
分子量と添加剤の割合を変えた以外は実施例1と同様に
して溶解速度の調整を行なった。結果を表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】
【発明の効果】以上に示したように、本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物は従来のポジ型フォトレジストに比
べて簡単に溶解速度が調整でき、すなわち感度が調整で
きるため樹脂や感光剤のロットが変更した時、他のレジ
スト特性を変化させることなく感度を調整できるポジ型
フォトレジスト組成物を得ることが出来た。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルカリ可溶性樹脂と1,2−ナフトキノ
    ンジアジド系感光剤を含有するポジ型フォトレジスト組
    成物において、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスル
    ホン酸、安息香酸、フタル酸、o,m,p−トルイル
    酸、サリチル酸の少なくとも一つを含有してなることを
    特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
  2. 【請求項2】アルカリ可溶性樹脂と1,2−ナフトキノ
    ンジアジド系感光剤を含有するポジ型フォトレジスト組
    成物において、4級アンモニウム塩、メタクリル酸、ア
    クリル酸エステル重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ
    樹脂、ウレタン樹脂の少なくとも一つを含有してなるこ
    とを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
  3. 【請求項3】前記ベンゼンスルホン酸、p−トルエンス
    ルホン酸、安息香酸、フタル酸、o,m,p−トルイル
    酸、サリチル酸、または4級アンモニウム塩、メタクリ
    ル酸、アクリル酸エステル重合体、ポリエステル樹脂、
    エポキシ樹脂、ウレタン樹脂の含有量が固形分に対して
    0.1〜10重量%であることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載のポジ型フォトレジスト組成物。
  4. 【請求項4】アルカリ可溶性樹脂と1,2−ナフトキノ
    ンジアジド系感光剤を含有するポジ型フォトレジスト組
    成物に、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン
    酸、安息香酸、フタル酸、o,m,p−トルイル酸、サ
    リチル酸の少なくとも一つを含有して溶解速度を速くす
    るか、または4級アンモニウム塩、メタクリル酸、アク
    リル酸エステル重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
    脂、ウレタン樹脂の少なくとも一つを含有して溶解速度
    を遅くすることを特徴とするポジ型フォトレジスト組成
    物の溶解速度調整方法。
JP7434595A 1995-03-31 1995-03-31 ポジ型フォトレジスト組成物及びその溶解速度調整方法 Pending JPH08272089A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002101467A1 (fr) * 2001-06-12 2002-12-19 Clariant International Ltd. Procede de formation d'un motif de resine epaisse
WO2009145158A1 (ja) * 2008-05-29 2009-12-03 旭化成イーマテリアルズ株式会社 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置
US11822242B2 (en) 2019-11-14 2023-11-21 Merck Patent Gmbh DNQ-type photoresist composition including alkali-soluble acrylic resins

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