JPS61121050A - 新規なフオトレジスト組成物 - Google Patents

新規なフオトレジスト組成物

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JPS61121050A
JPS61121050A JP24176484A JP24176484A JPS61121050A JP S61121050 A JPS61121050 A JP S61121050A JP 24176484 A JP24176484 A JP 24176484A JP 24176484 A JP24176484 A JP 24176484A JP S61121050 A JPS61121050 A JP S61121050A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
decolored
optical absorbent
absorbing agent
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP24176484A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Adachi
慶一 安達
Nobuaki Matsuda
松田 伸明
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.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP24176484A priority Critical patent/JPS61121050A/ja
Publication of JPS61121050A publication Critical patent/JPS61121050A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00Photosensitive materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Silver Salt Photography Or Processing Solution Therefor (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、光脱色性の吸光剤を含有したフォトレジスト
組成物に関するものであり、特に微細パターンの再現性
を改良し几新規なフォトレジスト組成物に関するもので
ある。
「従来の技術」 半導体、IC,LSIなどの電子部品は光学的手段によ
って任意の回路ノミターンを描画しであるマスクを介し
てレジストに露光し、現像してその基板をエツチングす
る方法で製造されている。近年、集積回路の高集積化に
伴い、パターンの微細化が進められてきた。その定めに
レジストには微細パターンを精度よく形放することが望
まれている。しかしながら上記の方法では露光する光の
回折や、下層のシリコン基板の表面からの光の散乱や反
射によって、レジスト像の解像力は著じるしく影響をう
灯る。特にシリコン基板ノ・−の表面にアルミニウムを
蒸着した基板を用いる場合はアルミニウム表面の光の反
射率が高く、従ってノ・レーション光も大きくなるので
表面の平担な部分ばかりでなく、基板に段差がある場合
にはその部分で乱反射がおこり、数μmの細い線幅/e
ターンを正確に再現することが困難になるという欠点が
あつこのハレーションを防止する方法として特公昭!/
−373−/、2号のようにレジスト中に光吸収性材料
を添加する技術が知られている。しかしながら溶剤型の
レジスl’用いる場合、塗布したレジストをプリベーキ
ングして残留溶剤をなくす必要があるが、吸光剤によっ
てはプリベーキング中に昇華して濃度が下り満足な光吸
収能が得られなかつ交す、保存中に吸光剤が析出(7た
りして効果にバラツキを生じるという欠点があった。更
にこれらの欠点を改良する目的で吸光剤の検討が行われ
、特開昭jr−3trJy号や同Jf−/71A2μ1
号に見られるようなフェニルアゾベンゼン誘導体が提唱
されている。確かにプリベーキングやポストベーキング
に対する耐昇華性については改善され微細パターンの再
現性は改良さrLy’t0しかしながら、特公@11−
1m2号公報に記載され穴通り、吸光剤によって透過率
の低下が著(−<吸光剤を使用しt場合は露光量を増加
させるか、あるいは微細パターンの再現性を犠牲にして
吸光剤の添加量を減らす必要があつ几。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、フォトレジスト組成物に吸光剤を含有させて
微細パターンの再現性に優れた従来技術において、吸光
剤によるフォトレジスト組成物の透過率の低下を減少さ
せることにある。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、吸光剤を含有するフォトレジスト組成物にお
いて、前記吸光剤は!30−μ’Aonmの範囲に吸収
極大を持ち、かつその吸収波長の光によって脱色するも
のであることを特徴とするフォトレジスト組成物によっ
て従来技術の問題点を解決した。
「作  用」 本発明について、ポジ型の例を図面を用いて説明する。
ポジ型のフォトレジスト層は先回溶化する。
第1図は基板を上に本発明のフォトレジスト組放物を塗
布して形成し次フォトレジスト層に対して露光マスクl
を通して微細パターンの画像露光を与える様子を説明し
ているが、遮光部分2は光μを通さず、透過部分3を通
過し次光は基板上で乱反射を生じる。乱反射し友光を吸
光剤が吸収し、遮光部分へ光が入り込むことを防ぐこと
ができる。
しかし、同時に吸光剤はフォトレジスト層を先回溶化す
るtめに必要な光(主として紫外線)も吸収するので、
層の透過率を低下させてい九〇第2図はフォトレジスト
層を先回溶化し几あとの、吸光剤の透過濃度を示しでい
るが、遮光部分の吸光剤の透過濃度tは実質的には露光
前の濃度が変っていないのに対して、露光部分の吸光剤
の透過濃度7は低下している。吸光剤を含有しtフォト
レジスト層は露光面に近い程露光量が多く、まt基板に
近い根元が吸光剤によって吸収されるので露光量が少い
。従って本発明の光脱色性の吸光剤は露光面に近い程光
脱色されるが、基板に近い程光脱色が少なくなる。
その結果、乱反射に対して光吸収性を保持しながら露光
面から脱色されるので吸光剤によって低下し比透過率が
回復してきて先回溶化に必要な露光量が得られやすくな
る。すなわち、本発明によって吸光剤によって光を吸収
させると同時に、吸光剤による透過率の低下を減少させ
るという矛盾した課題を解決することができt0 本発明は、フォトレジスト層を先回溶化させるに必要な
無光量と吸光剤を脱色させるに必要な露光量を近似させ
る必要があるが、一方ではフォトレジスト層自体が露光
面に近い根元可溶化が進むという特異性を持つことによ
って達底された。
本発明に用いる吸光剤は、フォトレジスト層が通常紫外
線露光されるので330〜4c4cOnmの範囲に吸収
極大を持つことが好ましい。
まt吸光剤の光脱色性が高い程顕著であるが先回溶化し
7を後の吸光剤の光脱色率〔(露光部分の透過濃度/未
露光部分の透過濃度) X / 00 〕が70%以下
が好ましい。まtネガ型においても同様な効果が得られ
る。
本発明に用いる吸光剤としては、下記一般式(I)で表
わされる化合物が好ましい。
式中Zは(R3)  −Q−R’−またはR5で表わさ
nz’ h−u’−(X)bで表わすfiる。R2H”
  + R2+ R3は水素原子、炭素数/、jの置換
もしくは未置換のアリール基である。Qにノ・ロゲン原
子、もしくはO,S 、Nから選ばれた2価ま九は3価
の原子であり、aはo、i、、zを表わす。Rは炭素数
6〜13の置換もしくは未置換のアリール基を表わし、
R5はO,N、Sを含む置換もしくは未置換の複素環な
表わし、R6は炭素数J−20の芳香族炭化水素基を表
わす。bは’ * ’ t 2y ’を表わし、nは’
j’jコを表わす。Xはハロゲン原子、−CN、R’ 
、 −〇−R71−N−8O□Rで表わされる基から選
ばれる。
R7は炭素数/%/2の置換もしくは未置換のアルキル
基、炭素数6〜13の置換もしくは未置換のアリール基
を表わし、R,Rは水素原子、炭素数/、fの置換もし
くは未置換のアルキル基、炭素数6〜13の置換もしく
は未置換のアリール基を表わす。mは1まtは2である
。但し、m=2のときはR,R”  、R2、R3、R
7うち少くとも1個が置換もしくは未置換のアルキレン
もしくは置換もしくは未置換のアリーレン基でビス体を
形成する。
次に本発明に用いられる吸光剤の具体例を挙げるが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
偽              \ −執          \          \0
              )          
  〜          h)          
   諷           飄         
)善             〜         
  勺         4工 へ− 醤 )              勺         
   ′4          輌P′11+11′1
を 町             辱          
    h本発明の吸光剤は[ケミカル・レビューズ(
Chemical  Reviews)J  第1 (
4IA)巻、4c73〜IAり1頁、ジャン・ベイマー
およびアンソニー・マカルソ(Jan Hamer  
& AnthonyMacaluso)著「ニトロンズ
(Nitrones)40合底の項に記載され比方法に
準じて合成できる。
本発明に用いる吸光剤はフォトレジスト組成物中にθ、
l−−〇重量%添加することができる。
更に好ましくは77 、 j −、−/ 7重量%添加
することが望ましい。117を添加方法はフォトレジス
ト組成物中に直接添加してもよいし、フォトレジストの
溶剤中にあらかじめ溶解したのちフォトレジスト組成物
中へ添加してもよい。
本発明に用いられるフォトレジスト組成物の基材となる
フォトレジストとしてハ環化ゴムとビスアジドな主成分
とするゴム系フォトレジスト、フェノール及び、t7t
はクレゾールノボラック樹脂と少くとも1個の0−キノ
ンジアジド化合物を含むポジ型レジスト、あるいはポリ
メチルメタアクリレート、ポリメチルイソプロペニルケ
トン、ポリグリシジルメタクリレートを主成分とするデ
ィープUVレジストなどがあげられる。
本発明の吸光剤はキシレン、エチルセロンルブ、シクロ
ヘキサノン、セロソルブアセテート、ブチルアセテート
等の有機溶剤に容易に溶解し、ゴム系フォトレジスト、
ポジ型フォトレジスト、ディープUVレジストに対する
相溶性もよく更に高温下のベーキングによっても昇華性
を示さないので、これらを添加した場合、優れ之ハレー
ション防止効果によって、再現性よく微細パターンを得
ることができる。
「実施例」 次に本発明の実施例をあげて詳細に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
実施例1 ノボラック樹脂と少なくとも1個のO−キノンジアジド
を含むポジ型フォトレジストHPR−Jop(商品名、
フィリップI A Hハント社製、固型分割合27.r
重量%)に固型分割合に対して/、1重量%の光脱色性
の吸光剤l(具体例の番号)を添加し、フォトレジスト
組成物を調整し穴。
これをアルミ蒸着をし穴参インチシリコンウェハーに膜
厚が/、0μmになるようにスピナーで回転塗布(to
oor、p−m−20秒)し、N2気流下、りo 0C
,3o分間プリベーキングを行なった。これを解像カテ
ストノ壁ターンを介して縮少投影型ステツノ−にコンN
5R−11O!G)を用いてo、3r秒露光し友後、P
□5itiveLSI  Developer Met
al  Free (商品名、フィリップ、A、ハント
社製)2倍希釈に2j℃で60秒間浸し現像し穴。
本発明の吸光剤lは光脱色性であり、露光面に近い側よ
り、レジスト膜の透過率の低下が回復し、その几め感度
は吸光剤を添加しない場合(0,33秒)と比べさほど
の低下はみられない。ま几基板に近い側の光吸収性は保
持している几めアルミ表面からのハレーション防止効果
に優れており、得られtパターンは定在波による側面の
ギザギザもなく、0023mまでシャープに解像され比
比較例1 前記吸光剤lのかわりに下記に示す吸光剤Aを用い実施
例1同様に行なつ友。得らr−たパターンはO0tμt
ntでシャープに解像されており、まt/リーン側面の
牢在波によるギザギザもなりノ瘤ターン形状は実施例1
と同等であるが、吸光剤添加によってレジスト膜の透過
率が低下し、そのため感度が低下し露光量は0.jφ秒
必要であつ几。
吸光剤A 実施例λ 吸光剤A1吸光剤なし及び本発明吸光剤l−λjについ
てHPR−λ04c(商品名、ブイリップ。
人、ハント社製、固型分割合一27.r重量%)の固型
分割合に対してi、o重量%添加、更に解像力テストパ
ターンを介さずに露光すること以外は実施例1と同様に
行ないそれぞれについて残膜率=Oになる露光秒数を測
定した。その結果を第1表に示す。
第   l   表 この結果より、一連の光脱色型吸光剤が従来の非脱色型
吸光剤と比較してさほど感度の低下をき之さないことが
わかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は露光マスクを通してフォトレジスト層に画像露
光を与えるとき、光がマスク部分へ乱反射することの説
明図であり、第2図は吸光剤の透過濃度を示し、第3図
は残存しt7オトレジスト層を示す。 図中、l:露光マスク、2二連光部分、3:透過部分、
藝:光、!、!’  :7オトシジスト層、6:基板、
7:露光部分の透過濃y、r:遮光部分の透過濃度 特許出願人 富士写真フィルム株式会社第3図 1−m−にトをマスク 5−一一フオドレジ゛スト眉 6−−−甚 木( 7−−−そ肢色部分 手続補正書は劃 1、事件の表示    昭和!9年特願第−2φ/7&
’A号2、発明の名称  新規なフォトレジスト組成物
3、補正をする者 事件との関係       特許出願人4、補正命令の
日付  昭和〆a年〉胡ぢ弓日発7」5.補正の対象 
 明細書、図面 ます。 rFh・I’fJIII/l?十着p非會bv
−1>すycン+−”同時V−凌ム、・bし)37 手続補正書 昭和to年グ月 1日 2、発明の名称  新規なフォトレジスト組成物3、補
正をする者 事件との関係       特許出願人4、補正の対象
  明細書の「発明の詳細な説明」の欄 & 補正の内容 明細書の「発明の詳細な説明」の項の記載を下記の通シ
補正する。 (1)第2頁λ行目の と補正する。 (2)第13頁を別紙と差し替える。 別紙 コ 1 2λ Ot

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸光剤を含有するフォトレジスト組成物において、前記
    吸光剤は330〜440nmの範囲に吸収極大を持ち、
    かつその吸収波長の光によつて脱色するものであること
    を特徴とするフォトレジスト組成物。
JP24176484A 1984-11-16 1984-11-16 新規なフオトレジスト組成物 Pending JPS61121050A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6352129A (ja) * 1986-07-25 1988-03-05 マイクロサイ,インコーポレイテッド コントラスト増強層用組成物、アルキルニトロン類およびそれらの用途
JPH0250162A (ja) * 1987-07-31 1990-02-20 Huls America Inc 遠紫外線用コントラスト増強層を形成するのに有用なスピンキャスティング可能な混合物
JPH0284654A (ja) * 1988-06-30 1990-03-26 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型フオトレジスト組成物
WO2020153278A1 (ja) * 2019-01-21 2020-07-30 日産化学株式会社 アセタール構造及びアミド構造を有する保護膜形成組成物

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