JPS61275749A - ポジレジスト材料 - Google Patents
ポジレジスト材料Info
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- JPS61275749A JPS61275749A JP11714685A JP11714685A JPS61275749A JP S61275749 A JPS61275749 A JP S61275749A JP 11714685 A JP11714685 A JP 11714685A JP 11714685 A JP11714685 A JP 11714685A JP S61275749 A JPS61275749 A JP S61275749A
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- Japan
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- resist
- cresol
- novolak resin
- alkali
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
- G03C1/72—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (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。
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、半導体素子や磁気バブル素子等の製造プロセ
ス等に用いられるポジレジスト材料に関する。
ス等に用いられるポジレジスト材料に関する。
（従来技術）
現在、電離放射線を用いる直接描面による半導体素子等
の製造の過程においては、目合わせマークを形成しであ
る基板上に、レジスト材料を塗布した後、荷電ビームを
走査させて、目合わせマークを検出し、位置を設定して
、露光次いで現像する事により所望の場所にレジスト像
を形成している。形成されたレジストパターンは、保護
膜として働き、下の基板を微細加工したり、イオン注入
する工程で用いられている。従って、電離放射線を用い
る直接描面による半導体素子等の製造においては、この
レジストパターンの形成工程は非常に重要な工程となっ
ている。
の製造の過程においては、目合わせマークを形成しであ
る基板上に、レジスト材料を塗布した後、荷電ビームを
走査させて、目合わせマークを検出し、位置を設定して
、露光次いで現像する事により所望の場所にレジスト像
を形成している。形成されたレジストパターンは、保護
膜として働き、下の基板を微細加工したり、イオン注入
する工程で用いられている。従って、電離放射線を用い
る直接描面による半導体素子等の製造においては、この
レジストパターンの形成工程は非常に重要な工程となっ
ている。
レジストパターンの形成工程では、露光面積割合や下の
基板の加工状況によってポジレジストとネガレジストを
使いわけている。例えば、コンタクトホールの形成工程
では、ポジレジストを用いるパターン形成方法が非常に
有効な方法であり、広く用いられている。
基板の加工状況によってポジレジストとネガレジストを
使いわけている。例えば、コンタクトホールの形成工程
では、ポジレジストを用いるパターン形成方法が非常に
有効な方法であり、広く用いられている。
（従来技術の問題点）
従来、電子線直接描面によるパターン形成方法では、ポ
ジレジストとしてクレゾール−ホルムアルデヒド系の７
ボラツク樹脂とキノンジアジド化合物あるいは２−メチ
ルペンテン−１−スルフォンの混合物を用いてきた。こ
のようなポジレジストとしては、シップレイ社のマイク
ロポジットシリ７ズ、東京応化社の０ＦＰＲシリーズ、
および日立化我社のレイキャスト等がある。しかしなが
ら、このようなポジレジストを用いた工程では、目合わ
せマークを検出する際に何回も荷電粒子線を走査するの
で、その場所が架橋反応を生じてゲル化してネガ反転を
生じ剥離が困難となり、後の工程に著しい悪影響を及ぼ
すという問題点がある。現在、この問題は、剥離不能と
なった部分を酸素でアッシングして除去する事により回
避しているが、アッシングによるデバイスへの損傷は無
視できない。
ジレジストとしてクレゾール−ホルムアルデヒド系の７
ボラツク樹脂とキノンジアジド化合物あるいは２−メチ
ルペンテン−１−スルフォンの混合物を用いてきた。こ
のようなポジレジストとしては、シップレイ社のマイク
ロポジットシリ７ズ、東京応化社の０ＦＰＲシリーズ、
および日立化我社のレイキャスト等がある。しかしなが
ら、このようなポジレジストを用いた工程では、目合わ
せマークを検出する際に何回も荷電粒子線を走査するの
で、その場所が架橋反応を生じてゲル化してネガ反転を
生じ剥離が困難となり、後の工程に著しい悪影響を及ぼ
すという問題点がある。現在、この問題は、剥離不能と
なった部分を酸素でアッシングして除去する事により回
避しているが、アッシングによるデバイスへの損傷は無
視できない。
（発明の目的）
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あり、電離放射線を用いる直接描面に有用なポジレジス
ト材料を提供するものである。
あり、電離放射線を用いる直接描面に有用なポジレジス
ト材料を提供するものである。
（発明の構成）
本発明のポジレジスト材料はアルカリ可溶である樹脂と
キノンジアジド化合物あるいは２−メチルペンテン−１
−スルフォンの混合物より構成されるポジレジストにお
いて、前記アルカリ可溶であるノボラック樹脂が、 （ａ）ターシャルブチルフェノール−ホルムアルデヒド
−クレゾールの縮重合体であり、平均重量分子量（Ｍｗ
）が５００〜１０，０００であるノボラック樹脂あるい
は、 （ｂ）フェニルフェノール−ホルムアルデーヒト−クレ
ゾールの縮重合体であり、平均重量分子量（Ｍｗ）が５
００〜１０，０００であるノボラック樹脂である事を特
徴とするポジレジスト材料である。
キノンジアジド化合物あるいは２−メチルペンテン−１
−スルフォンの混合物より構成されるポジレジストにお
いて、前記アルカリ可溶であるノボラック樹脂が、 （ａ）ターシャルブチルフェノール−ホルムアルデヒド
−クレゾールの縮重合体であり、平均重量分子量（Ｍｗ
）が５００〜１０，０００であるノボラック樹脂あるい
は、 （ｂ）フェニルフェノール−ホルムアルデーヒト−クレ
ゾールの縮重合体であり、平均重量分子量（Ｍｗ）が５
００〜１０，０００であるノボラック樹脂である事を特
徴とするポジレジスト材料である。
（構成の詳細な説明）
半導体素子等の作製のためのリソグラフィー技術におい
て、電離放射線を走査する事による目合わせマークの検
出は、欠く事のできないプロセスである。特に、電子線
露光の場合、目合わせマークの検出は高精度化のためカ
ラム条件を固定しておく事が望ましいためポジパターン
を形成する際の露光量り、で電子線を走査しながら行う
。このような走査は通常５０回近く行うので、用いたポ
ジレジストのマーク検出部はゲル化してしまい剥離不能
となってしまう。従って、酸素によるアッシングや硝・
硫酸等の強酸を加熱したハクリ液に浸漬して取り除く必
要があった。しかし、これはポジレジストがゲル化する
露光量ＤＮの値をＤＮ／Ｄｐ≧５０にする事で、防ぐ事
ができる。発明者等は、鋭意研究を進めた結果、感光基
であるキノンジアゾ基と母体樹脂の反応は無視できるも
のでありり、とＤＮの間には何ら相関がない事を明らか
にした。故に、感光剤と母体樹脂を選べば、ＤＮとＤｐ
の比ＤＮ／Ｄｐが５０以上であるポジレジストが得られ
る事を見い出した。また、基板上にレジスト材料を塗布
し目合わせマークを検出する事により、所望の場所に電
離放射線を照射する事により該レジスト膜を露光し、次
いで現像する事によりレジスト像を形成するパターン形
成方法において、レジストとしてＤＮ／Ｄｐ≧５０であ
るポジレジストを使用すれば、目合わせマーク部の剥離
も容易に行え、後の酸素によるアッシング等の処理は必
要なくなる事もわかった。
て、電離放射線を走査する事による目合わせマークの検
出は、欠く事のできないプロセスである。特に、電子線
露光の場合、目合わせマークの検出は高精度化のためカ
ラム条件を固定しておく事が望ましいためポジパターン
を形成する際の露光量り、で電子線を走査しながら行う
。このような走査は通常５０回近く行うので、用いたポ
ジレジストのマーク検出部はゲル化してしまい剥離不能
となってしまう。従って、酸素によるアッシングや硝・
硫酸等の強酸を加熱したハクリ液に浸漬して取り除く必
要があった。しかし、これはポジレジストがゲル化する
露光量ＤＮの値をＤＮ／Ｄｐ≧５０にする事で、防ぐ事
ができる。発明者等は、鋭意研究を進めた結果、感光基
であるキノンジアゾ基と母体樹脂の反応は無視できるも
のでありり、とＤＮの間には何ら相関がない事を明らか
にした。故に、感光剤と母体樹脂を選べば、ＤＮとＤｐ
の比ＤＮ／Ｄｐが５０以上であるポジレジストが得られ
る事を見い出した。また、基板上にレジスト材料を塗布
し目合わせマークを検出する事により、所望の場所に電
離放射線を照射する事により該レジスト膜を露光し、次
いで現像する事によりレジスト像を形成するパターン形
成方法において、レジストとしてＤＮ／Ｄｐ≧５０であ
るポジレジストを使用すれば、目合わせマーク部の剥離
も容易に行え、後の酸素によるアッシング等の処理は必
要なくなる事もわかった。
キノンジアゾ基を有する下記の感光剤Ａ、ＢおよびＣを
０Ｍ３
母体樹脂であるメタクレゾールノボラック樹脂に３０重
量％混ぜてジオキサンに溶かして２０％溶液とした。こ
の溶液をスピン塗布によって、シリコンウェハーに塗布
して、８０°Ｃで３０分間焼きしめを行い厚さ約５ｏｏ
ｏＡのレジスト膜を得た。この膜に種々の露光量で加速
電圧２０ｋＶの電子線を照射して、０゜２ＮのＮａＯＨ
溶液で４０秒現像した後３０秒のリンスを行いり、を測
定した。同じ露光された膜をテトラヒドロフランで９０
秒浸して、不溶部分ができる露光量ＤＮを測定した。第
２図に示すように三官能基であるＡと一官能基であるＢ
を入れた場合において、ＤＮが母体樹脂のＤＮと殆ど等
しい事がら感能基であるキノンジアゾ基と樹脂との反応
は生じていない事がわかる。Ｃを入れた場合では多少Ｄ
Ｎが小さくなっているが、これはキノンジアゾ基以外の
場所と樹脂の反応のためである。Ｄｐについては、Ａ。
量％混ぜてジオキサンに溶かして２０％溶液とした。こ
の溶液をスピン塗布によって、シリコンウェハーに塗布
して、８０°Ｃで３０分間焼きしめを行い厚さ約５ｏｏ
ｏＡのレジスト膜を得た。この膜に種々の露光量で加速
電圧２０ｋＶの電子線を照射して、０゜２ＮのＮａＯＨ
溶液で４０秒現像した後３０秒のリンスを行いり、を測
定した。同じ露光された膜をテトラヒドロフランで９０
秒浸して、不溶部分ができる露光量ＤＮを測定した。第
２図に示すように三官能基であるＡと一官能基であるＢ
を入れた場合において、ＤＮが母体樹脂のＤＮと殆ど等
しい事がら感能基であるキノンジアゾ基と樹脂との反応
は生じていない事がわかる。Ｃを入れた場合では多少Ｄ
Ｎが小さくなっているが、これはキノンジアゾ基以外の
場所と樹脂の反応のためである。Ｄｐについては、Ａ。
Ｂ、およびＣを入れた場合で変化はなかった。これはキ
ノンジアゾ基の反応性は、Ａ、Ｂ、およびＣの場合につ
いて同じである事を示している。
ノンジアゾ基の反応性は、Ａ、Ｂ、およびＣの場合につ
いて同じである事を示している。
従って、この例でわかるように、Ｄ、を決定するキノン
ジアゾ基の反応性とポジレジストにおけるＤＮの間には
相関がない。従って、母体樹脂を選ぶことにより、ＤＮ
／Ｄｐ≧５０のポジレジストは可能である。
ジアゾ基の反応性とポジレジストにおけるＤＮの間には
相関がない。従って、母体樹脂を選ぶことにより、ＤＮ
／Ｄｐ≧５０のポジレジストは可能である。
母体樹脂としては、主にノボラック樹脂が用いられてい
る。ノボラック樹脂は、下記に示すように、非常に活性
なメチレン基を有している高分子である。
る。ノボラック樹脂は、下記に示すように、非常に活性
なメチレン基を有している高分子である。
一般に、ＤＮを大きくするためには、分子量を下げれば
よい ［例えば、チャールスビー、プロシーディング・オプ・
ロイヤルソサイエティ（Ｐｒｏｃ、Ｒｏｙ、Ｓｏｃ、Ａ
２２２ （１９５４）５４２．１． ｔ、かじながら、
分子量を下げると、膜形成性が悪くなり、また塗布性も
悪くなるのでポジ型レジストとしての解像度が悪くなっ
てしまう。
よい ［例えば、チャールスビー、プロシーディング・オプ・
ロイヤルソサイエティ（Ｐｒｏｃ、Ｒｏｙ、Ｓｏｃ、Ａ
２２２ （１９５４）５４２．１． ｔ、かじながら、
分子量を下げると、膜形成性が悪くなり、また塗布性も
悪くなるのでポジ型レジストとしての解像度が悪くなっ
てしまう。
従って、分子量を下げずに馬を大きくする必要がある。
ノボラックの構造においては、メチレン基は、フェニル
基にはさまれており、非常に活性である。従って、ネガ
反転領域Ｄｉｇは、単位体積中のメチレン基の数で決定
される。そこで、置換基Ｘは、比較的不活性で、立体的
に大きな置換基ターシャルブチル（ｔＢｕ）あるいはフ
ェニル基（Φ）を導入して単位体積中のメチレン基の数
を減らしてやればよいと考えられる。第３図に分子量で
規格した種々のノボラックのゲル化領域を示した。この
図に示すように、本発明者は、置換基Ｘが不活性であれ
ば、ＤＮは、基本的には、単位体積中のメチレン基の数
ｐ・（１４７Ｍ）・Ｎ、と良い相関を有する事を見い出
した。ここでｐはノボラック樹脂の密度、Ｍは繰り返し
ユニットの平均分子量そしてＮＡはアボガドロ数を表わ
す。第３図中のメチル基（Ｍｅ）と比較すると明らかな
ように、ＤＮの大きなノボラック樹脂は、ｔＢｕ基ある
いは、φ基を導入する事によって得られる。しかし、全
てのユニットにｔＢｕ基あるいは、φ基を導入したもの
はＩＮのＮａＯＨ溶液に不溶であり、母体樹脂として用
いる事ができない事がわかった。従って、母体樹脂は、
他のアルカリ可溶なモノマーとの共重合体にせねばなら
ない。
基にはさまれており、非常に活性である。従って、ネガ
反転領域Ｄｉｇは、単位体積中のメチレン基の数で決定
される。そこで、置換基Ｘは、比較的不活性で、立体的
に大きな置換基ターシャルブチル（ｔＢｕ）あるいはフ
ェニル基（Φ）を導入して単位体積中のメチレン基の数
を減らしてやればよいと考えられる。第３図に分子量で
規格した種々のノボラックのゲル化領域を示した。この
図に示すように、本発明者は、置換基Ｘが不活性であれ
ば、ＤＮは、基本的には、単位体積中のメチレン基の数
ｐ・（１４７Ｍ）・Ｎ、と良い相関を有する事を見い出
した。ここでｐはノボラック樹脂の密度、Ｍは繰り返し
ユニットの平均分子量そしてＮＡはアボガドロ数を表わ
す。第３図中のメチル基（Ｍｅ）と比較すると明らかな
ように、ＤＮの大きなノボラック樹脂は、ｔＢｕ基ある
いは、φ基を導入する事によって得られる。しかし、全
てのユニットにｔＢｕ基あるいは、φ基を導入したもの
はＩＮのＮａＯＨ溶液に不溶であり、母体樹脂として用
いる事ができない事がわかった。従って、母体樹脂は、
他のアルカリ可溶なモノマーとの共重合体にせねばなら
ない。
更に、母体樹脂は、感光剤を混ぜた場合に、アルカリに
対する溶解度の低下（溶解阻止能）が大きくなければな
らない。本発明者は、以上の事を考えて、母体樹脂の組
み合わせを鋭意検討した結果、（ａ）ターシャルブチル
フェノール−ホルムアルデヒド−クレゾールの縮重合体
であるノボラック樹脂あるいは。
対する溶解度の低下（溶解阻止能）が大きくなければな
らない。本発明者は、以上の事を考えて、母体樹脂の組
み合わせを鋭意検討した結果、（ａ）ターシャルブチル
フェノール−ホルムアルデヒド−クレゾールの縮重合体
であるノボラック樹脂あるいは。
（ｂ）フェニルフェノール−ホルムアルデヒド−クレゾ
ールの縮重合体であるノボラック樹脂が特に母体ノボラ
ック樹脂として適している事を見い出した。用いるノボ
ラック樹脂においてはクレゾールユニットの割合は、０
．２〜０．７である事が望ましい。０．２以下であると
ノボラック樹脂がアルカリ不溶となり、０．７以上であ
るとＤＮを大きくする事ができないからである。更には
、本発明者は、同じ分子量で比較するとオルト置換体が
パラ置換体に比べてＤＮをより大きくできる事を見い出
した（第３図参照）。従って置換基の位置は、オルト位
が望ましい。ただしパラ位でも本発明の目的は達成でき
る。分子量は、ＤＮおよびパターン形成性の事を考える
と５００〜１０．０００の範囲に限定される。分子量が
５００以下であるとパターン形成性が悪＜ １０，００
０以上であるとＤＮが小さくなりすぎるからである。
ールの縮重合体であるノボラック樹脂が特に母体ノボラ
ック樹脂として適している事を見い出した。用いるノボ
ラック樹脂においてはクレゾールユニットの割合は、０
．２〜０．７である事が望ましい。０．２以下であると
ノボラック樹脂がアルカリ不溶となり、０．７以上であ
るとＤＮを大きくする事ができないからである。更には
、本発明者は、同じ分子量で比較するとオルト置換体が
パラ置換体に比べてＤＮをより大きくできる事を見い出
した（第３図参照）。従って置換基の位置は、オルト位
が望ましい。ただしパラ位でも本発明の目的は達成でき
る。分子量は、ＤＮおよびパターン形成性の事を考える
と５００〜１０．０００の範囲に限定される。分子量が
５００以下であるとパターン形成性が悪＜ １０，００
０以上であるとＤＮが小さくなりすぎるからである。
（実施例）
以下、実施例で説明する。
［実施例月
パラフェニルフェノール（０，５ｇ）、オルトクレゾー
ル（０，３２ｇ）およびパラホルムアルデヒド（０，０
９ｇ）を２５ｃｃのナスフラスコに入れてジオキサン０
．５ｇと３５％塩酸０．１０ｇを加えて１４０°Ｃで９
時間反応させた。
ル（０，３２ｇ）およびパラホルムアルデヒド（０，０
９ｇ）を２５ｃｃのナスフラスコに入れてジオキサン０
．５ｇと３５％塩酸０．１０ｇを加えて１４０°Ｃで９
時間反応させた。
その後、溶媒を蒸発させ、０．６ｇのアセトンに溶がし
て水で再沈して白桃色の固体を得たく収量０．６８ｇ、
分子量Ｍｗ ＝ ８００）”Ｈ−ＮＭＲにより、置換基
であるフェニル基の水素（δ＝７．２〜７．６）とメチ
ル基（δ＝２．１〜２．３）の比より重合比を求めると
、重合体中には、パラフェニルフェノール０．５７に対
してオルトクレゾールが０．４３の割合で含まれていた
。得られた重合体０゜５ｇと２−メチルペンテン−１，
スルフオンヲ０．０７ｇヲイソアミルアセテート５ｇに
溶がして、０．５１１ｍのフィルターで濾過して、レジ
スト溶液とした。このレジスト溶液を用いて、３０００
回転１分でスピンコードする事により０．８ｐｍの塗布
膜を得た。１００°Ｃで３０分間ベーキングした後、電
子線を照射して潜像を形成した後、０．３ＮＮａＯＨ溶
液で６０秒の現像を施し、純水で３０秒のリンスをした
。０．５ｐｍのラインアンドスペースが２０μＣ７ｃｍ
２の感度で解像された。一方、ゲル化する露光量ＤＮを
テトラビトロフランで可溶部分を溶かして調べた所、３
Ｘ １０＝Ｃ／ａｍ２であった。
て水で再沈して白桃色の固体を得たく収量０．６８ｇ、
分子量Ｍｗ ＝ ８００）”Ｈ−ＮＭＲにより、置換基
であるフェニル基の水素（δ＝７．２〜７．６）とメチ
ル基（δ＝２．１〜２．３）の比より重合比を求めると
、重合体中には、パラフェニルフェノール０．５７に対
してオルトクレゾールが０．４３の割合で含まれていた
。得られた重合体０゜５ｇと２−メチルペンテン−１，
スルフオンヲ０．０７ｇヲイソアミルアセテート５ｇに
溶がして、０．５１１ｍのフィルターで濾過して、レジ
スト溶液とした。このレジスト溶液を用いて、３０００
回転１分でスピンコードする事により０．８ｐｍの塗布
膜を得た。１００°Ｃで３０分間ベーキングした後、電
子線を照射して潜像を形成した後、０．３ＮＮａＯＨ溶
液で６０秒の現像を施し、純水で３０秒のリンスをした
。０．５ｐｍのラインアンドスペースが２０μＣ７ｃｍ
２の感度で解像された。一方、ゲル化する露光量ＤＮを
テトラビトロフランで可溶部分を溶かして調べた所、３
Ｘ １０＝Ｃ／ａｍ２であった。
従ってＤＮ／Ｄ、＝１５０であり、これは、現在使用さ
れているポジレジストのＤＮ／Ｄ、の値を大幅に改良す
るものであった（第１図を参照）。
れているポジレジストのＤＮ／Ｄ、の値を大幅に改良す
るものであった（第１図を参照）。
［実施例２］
オルトフェニルフェノール（１ｇ）、オルトクレゾール
０．６４ｇとパラホルムアルデヒド０．１８ｇをジオキ
サン１ｇと３５％塩酸０．２４ｇ中で１４０°Ｃにて１
１時間反応させた。溶媒を蒸発させた後、１．４ｇのア
セトンに溶かして水で再沈させた。更に、もう一度溶媒
を取り除いて、ジクロルメタンに溶かしてヘキサンで再
沈した。収量は、０．６４ｇであり、分子量Ｍｗは１，
２００であった。ＩＨ−ＮＭＲで組成比を調べた所、重
合体中にオルトフェノールの割合が０．４０に対してオ
ルトクレゾールの割合が０．６０の割合であった。得ら
れたポリマー０．５ｇに前記感光剤Ｂを０．１ｇ加えて
、２．５ｇのエチルセルソルブアセテートに溶かして０
．５１１ｍのフィルターで濾過した。このレジスト溶液
を用いて、３０００回転１分でＳｉウェハーにスピンコ
ードして６０００Ａの膜厚のレジスト膜を得た。この膜
を８０°Ｃで３０分間ベーキングした後、電子線により
照射して潜像を形成した後、０．４ＮのＮａＯＨで６０
秒現像した後純水で３０秒リンスした。その結果、２０
ｐＣ／ｃｍ２０゜５μｍのラインアンドスペースのレジ
スト像が得られた。ゲル化点ＤＮも２Ｘ １Ｏ−３Ｃ／
ｃｍ２であり、ＤＮＩＤｐは、１００と大きく保たれて
いた。
０．６４ｇとパラホルムアルデヒド０．１８ｇをジオキ
サン１ｇと３５％塩酸０．２４ｇ中で１４０°Ｃにて１
１時間反応させた。溶媒を蒸発させた後、１．４ｇのア
セトンに溶かして水で再沈させた。更に、もう一度溶媒
を取り除いて、ジクロルメタンに溶かしてヘキサンで再
沈した。収量は、０．６４ｇであり、分子量Ｍｗは１，
２００であった。ＩＨ−ＮＭＲで組成比を調べた所、重
合体中にオルトフェノールの割合が０．４０に対してオ
ルトクレゾールの割合が０．６０の割合であった。得ら
れたポリマー０．５ｇに前記感光剤Ｂを０．１ｇ加えて
、２．５ｇのエチルセルソルブアセテートに溶かして０
．５１１ｍのフィルターで濾過した。このレジスト溶液
を用いて、３０００回転１分でＳｉウェハーにスピンコ
ードして６０００Ａの膜厚のレジスト膜を得た。この膜
を８０°Ｃで３０分間ベーキングした後、電子線により
照射して潜像を形成した後、０．４ＮのＮａＯＨで６０
秒現像した後純水で３０秒リンスした。その結果、２０
ｐＣ／ｃｍ２０゜５μｍのラインアンドスペースのレジ
スト像が得られた。ゲル化点ＤＮも２Ｘ １Ｏ−３Ｃ／
ｃｍ２であり、ＤＮＩＤｐは、１００と大きく保たれて
いた。
［実施例３］
オルトターシャルブチルフェノール（１ｇ）、オルトク
レゾール（０，８０ｇ）と３７％のホルムアルデヒド溶
液（１゜１６ｇ）を３５％塩酸０．０８ｇを加えて１４
０°Ｃで８時間重合させた。その後１ｇのアセトンに溶
かして水で再沈させた。得られたポリマーの組成をＩＨ
−ＮＭＲにより、ターシャルブチル基の水素（δ＝１．
２〜１．４）とメチル基の水素（δ＝２．１〜２．３）
の比から求めるとオルトターシャルブチルフェノール０
．４７に対してオルトクレゾール０．５３の割合で重合
していた（収量０．９２ｇ、分子量Ｍｗ ＝ １０００
゜得られた重合体０．５ｇと２−メチルペンテン−１−
スルフォン０−０８ｇをイソアミルアセテート５ｇに溶
かして、０．５１１ｍのフィルターを用いて濾過してレ
ジスト溶液を調整した。このレジスト溶液を３０００回
転１分でシリコンウェーハに塗布して厚さ８０００人の
レジスト膜を得た。電子線露光により潜像を形成した後
、０．４ＮのＮａＯＨで６０秒現像した後、水で３０秒
リンスした。１５ｐＣ／ｃｍ２で０．５１１ｍのライン
アンドスペースを解像する事ができた。またゲル化点Ｄ
Ｎは２．ＯＸ １Ｏ−３Ｃ／Ｃｍ２でＤＮＩＤｐは１３
３倍であった。
レゾール（０，８０ｇ）と３７％のホルムアルデヒド溶
液（１゜１６ｇ）を３５％塩酸０．０８ｇを加えて１４
０°Ｃで８時間重合させた。その後１ｇのアセトンに溶
かして水で再沈させた。得られたポリマーの組成をＩＨ
−ＮＭＲにより、ターシャルブチル基の水素（δ＝１．
２〜１．４）とメチル基の水素（δ＝２．１〜２．３）
の比から求めるとオルトターシャルブチルフェノール０
．４７に対してオルトクレゾール０．５３の割合で重合
していた（収量０．９２ｇ、分子量Ｍｗ ＝ １０００
゜得られた重合体０．５ｇと２−メチルペンテン−１−
スルフォン０−０８ｇをイソアミルアセテート５ｇに溶
かして、０．５１１ｍのフィルターを用いて濾過してレ
ジスト溶液を調整した。このレジスト溶液を３０００回
転１分でシリコンウェーハに塗布して厚さ８０００人の
レジスト膜を得た。電子線露光により潜像を形成した後
、０．４ＮのＮａＯＨで６０秒現像した後、水で３０秒
リンスした。１５ｐＣ／ｃｍ２で０．５１１ｍのライン
アンドスペースを解像する事ができた。またゲル化点Ｄ
Ｎは２．ＯＸ １Ｏ−３Ｃ／Ｃｍ２でＤＮＩＤｐは１３
３倍であった。
［実施例４］
パラターシャルブチルフェノール（１ｇ）、オルトクレ
ゾール（０，８０ｇ）と３７％のホルムアルデヒド溶液
（１゜１６ｇ）を３５％の塩酸０．０８ｇを加えて１４
０°Ｃで８時間重合させた。その後１ｇのアセトンに溶
かして水で再沈させた。得られたポリマーは、収量１．
１ｇで分子量１゜０００であった。ＩＨ−ＮＭＲでター
シャルブチル基の水素（δ＝１．２〜１．４）とメチル
基の水素（δ＝２．１〜２．３）の比から組成を求める
とパラターシャルブチルフェノール０．４０に対してオ
ルトクレゾール０．６０であった。得られた重合体０．
５０ｇと２−メチルペンテン−１−スルフォン０．０８
ｇをイソアミルアセテート５ｇに溶かして０゜５ｐｍの
フィルターで濾過してレジスト溶液を調整した。このレ
ジスト溶液を３０００回転１分でシリコンウェハーに塗
布して厚さ５ｏｏｏＡのレジスト膜を得た。
ゾール（０，８０ｇ）と３７％のホルムアルデヒド溶液
（１゜１６ｇ）を３５％の塩酸０．０８ｇを加えて１４
０°Ｃで８時間重合させた。その後１ｇのアセトンに溶
かして水で再沈させた。得られたポリマーは、収量１．
１ｇで分子量１゜０００であった。ＩＨ−ＮＭＲでター
シャルブチル基の水素（δ＝１．２〜１．４）とメチル
基の水素（δ＝２．１〜２．３）の比から組成を求める
とパラターシャルブチルフェノール０．４０に対してオ
ルトクレゾール０．６０であった。得られた重合体０．
５０ｇと２−メチルペンテン−１−スルフォン０．０８
ｇをイソアミルアセテート５ｇに溶かして０゜５ｐｍの
フィルターで濾過してレジスト溶液を調整した。このレ
ジスト溶液を３０００回転１分でシリコンウェハーに塗
布して厚さ５ｏｏｏＡのレジスト膜を得た。
電子線露光により潜像を形成した後０．４ＮのＮａＯＨ
で６０秒現像した後、水で３０秒リンスしたところ１５
μＣ１ｃｍ２で０．５１１ｍのラインアントスピースを
解像した。またゲル化点は、１．５Ｘ１０ ”Ｃ／ｃｍ
２でありＤＮＩＤｐは１００であった。
で６０秒現像した後、水で３０秒リンスしたところ１５
μＣ１ｃｍ２で０．５１１ｍのラインアントスピースを
解像した。またゲル化点は、１．５Ｘ１０ ”Ｃ／ｃｍ
２でありＤＮＩＤｐは１００であった。
以上電子線露光する場合を中心に説明したがこれに限る
ことはない。つまりイオンビーム露光において前記のよ
うなネガ力反転の問題があればそこでも用いることがで
きる。
ことはない。つまりイオンビーム露光において前記のよ
うなネガ力反転の問題があればそこでも用いることがで
きる。
また他の電離放射線であるＸ線や深紫外線を用いた露光
では、現状では目合わせにＸ線や深紫外線を使わないの
でネガ反転の問題はないが、本発明のポジにシスト材料
は解像度等も優れているため、このような状況でも使う
ことができる。
では、現状では目合わせにＸ線や深紫外線を使わないの
でネガ反転の問題はないが、本発明のポジにシスト材料
は解像度等も優れているため、このような状況でも使う
ことができる。
（発明の効果）
以上述べてきたように、本発明のポジレジスト材料はポ
ジパターンを形成する際の露光量り、とネガ反転を生じ
る露光量ＤＮの比ＤＮ／Ｄ、が５０以上であるため、目
合わせマーク走査部がネガ反転を生じない。従って溶剤
で剥離可能であり、後で酸素によるアッシング等の処理
の必要がない効果を有する。従って本発明であるポジレ
ジスト材料およびこれを使用するパターン形成方法は半
導体素子等の製造プロセス等に有用なものである。
ジパターンを形成する際の露光量り、とネガ反転を生じ
る露光量ＤＮの比ＤＮ／Ｄ、が５０以上であるため、目
合わせマーク走査部がネガ反転を生じない。従って溶剤
で剥離可能であり、後で酸素によるアッシング等の処理
の必要がない効果を有する。従って本発明であるポジレ
ジスト材料およびこれを使用するパターン形成方法は半
導体素子等の製造プロセス等に有用なものである。
第１図は、本発明で使用するポジレジストと一般のポジ
レジストについてり、とＤＮを比較した図である。 第２図は、種々の感光剤とクレゾールノボラック樹脂の
混合物においてり、とＤＮを示した図である。 第３図はクレゾール系ノボラック樹脂について置換基の
位置とゲル化に要する照射量との関係を示した図である
。 代理人弁理１．内 原 晋 （，・。 ＼３゜
レジストについてり、とＤＮを比較した図である。 第２図は、種々の感光剤とクレゾールノボラック樹脂の
混合物においてり、とＤＮを示した図である。 第３図はクレゾール系ノボラック樹脂について置換基の
位置とゲル化に要する照射量との関係を示した図である
。 代理人弁理１．内 原 晋 （，・。 ＼３゜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 アルカリ可溶である樹脂とキノンジアジド化合物あるい
は、２−メチルペンテン−１−スルフォンの混合物より
構成されるポジレジスト材料において、前記アルカリ可
溶である樹脂が （ａ）ターシャルブチルフェノール−ホルムアルデヒド
−クレゾールの縮重合体であり、平均重量分子量（Ｍｗ
）が５００〜１００００であるノボラック樹脂あるいは
、 （ｂ）フェニルフェノール−ホルムアルデヒド−クレゾ
ールの縮重合体であり、平均重量分子量（Ｍｗ）が５０
０〜１００００であるノボラック樹脂 である事を特徴とするポジレジスト材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11714685A JPS61275749A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | ポジレジスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11714685A JPS61275749A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | ポジレジスト材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275749A true JPS61275749A (ja) | 1986-12-05 |
Family
ID=14704599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11714685A Pending JPS61275749A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | ポジレジスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61275749A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859282A1 (en) * | 1997-02-18 | 1998-08-19 | Morton International, Inc. | Positive-tone photoimageable crosslinkable coating |
| EP0933681A1 (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-04 | Morton International, Inc. | Positive-tone photoimageable crosslinkable coating |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP11714685A patent/JPS61275749A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859282A1 (en) * | 1997-02-18 | 1998-08-19 | Morton International, Inc. | Positive-tone photoimageable crosslinkable coating |
| EP0933681A1 (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-04 | Morton International, Inc. | Positive-tone photoimageable crosslinkable coating |
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