JPS6210645A - ポジ型フオトレジスト組成物 - Google Patents

ポジ型フオトレジスト組成物

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Publication number
JPS6210645A
JPS6210645A JP14932785A JP14932785A JPS6210645A JP S6210645 A JPS6210645 A JP S6210645A JP 14932785 A JP14932785 A JP 14932785A JP 14932785 A JP14932785 A JP 14932785A JP S6210645 A JPS6210645 A JP S6210645A
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JP
Japan
Prior art keywords
resin
photoresist composition
phenol
alkali
positive type
Prior art date
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Pending
Application number
JP14932785A
Other languages
English (en)
Inventor
Hayato Katsuragi
桂木 速人
Hideyuki Kobayashi
秀幸 小林
Kiyoto Mori
森 清人
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.)
Kanto Chemical Co Inc
Original Assignee
Kanto Chemical Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Kanto Chemical Co Inc filed Critical Kanto Chemical Co Inc
Priority to JP14932785A priority Critical patent/JPS6210645A/ja
Publication of JPS6210645A publication Critical patent/JPS6210645A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/022Quinonediazides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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】 本発明は、集積回路などの製造工程における微細/Qタ
ーン形成に適する。1′?ジ型フォトレジスト組成物に
関する。
ポジ型フォトレジストは、一般的に、ネガ型フォトレジ
ストに比べ解像力が著しくすぐれている。この高解像力
を生かして、ICやLSIなどの集積回路製作を行なう
ときのフォトリングラフイープロセスにおけるエツチン
グマスクとして利用される。近年、ポジ型フォトレジス
トの電子工業への利用範囲が広くなるとともに、ポジ型
フォトレジストの解像度、感度の向上が一層要求される
ようになってきた。しかしながら、従来の、+?ポジ型
フォトレジスト、ネガ型フォトレジストに比べて感度が
低く、その結果、露光時間が長くなるため、単位時間当
りのウェハー処理量の面で解決すべき問題が存在してい
る。
これまで、ポジ型フォトレジスト組成物として、O−キ
ノンジアジドスルホニルクロライドとアルカリ可溶性フ
ェノールノボラック樹脂との縮合物、すなわち、0−キ
ノンジアジドスルホン酸ノボラック樹脂エステルとアル
カリ可溶性フェノール樹脂との混合物が広く用いられて
いるが、かかる0−キノンジアジドスルホン酸ノボラッ
ク樹脂エステルとアルカリ可溶性フェノール樹脂との混
合物を使用する場合において、0−キノンジアジドスル
ホン酸ノボラック樹脂エステルの量を少なくすれば、感
度は、上昇するが、現像時の未露光部分の膜減りが大き
くなり、その結果、レジスト/eターンのコントラスト
が悪くなるので実用的とは言えないものであった。
一方、未露光部分の膜減りを防ぎレジストノξり・−ン
のコントラストを高める方法としては、アルカリ不溶性
の又は、アルカリ難溶性のフェノール樹脂又はフェノー
ル化合物と0−キノンジアジドスルホニルクロライドと
の縮合物を感光剤として用いる方法があるが、この場合
には、現像時の露光部分の溶解速度が遅くなシ、露光時
間あるいは、現像時間を長くしたりしなければならず、
すなわち、感度の低下が免れないという欠点がある。
まだ、未露光部分の膜減りを少なくし、レジストの感度
を上げる方法として、0−キノンジアジドスルホン酸ノ
ボラック樹脂エステルのエステル化度を高くする方法が
あるが、0−キノンジアジドスルホン酸ノボラック樹脂
エステルは、エステル化度の上昇とともに、通常の有機
溶剤に溶けにくくなるので、0−キノンジアジドスルホ
ン酸ノボラック樹脂エステルのエステル化度を高くする
ことによシレジストの感度を高めるという方法には、限
界がある。
本発明は、これら、従来技術におけるポジ型フォトレジ
ストの欠点を改良し、高感度でかつ現像時の未露光部分
の膜減りも少ないポジ型フォトレジスト組成物を提供す
ることを目的とす 。
るものである。
さらに具体的に言えば、本発明は、アルカリ可溶性フェ
ノール樹脂をベースレジンとし、光分解性化合物として
、一般式 %式% (式中、Rは水素又は、水酸基である。)で表わされる
フェノール化合物と0−キノンジアジドスルホニルクロ
ライドとの縮合物を含有せしめたことを特徴とする新規
なポジ型フォトレジスト組成物を提供するものである。
本発明に用いられる上記の光分解性化合物は、0−キノ
ンジアジドスルホニルクロライドと前記一般式で表わさ
れるフェノール化合物とをジオキサン中でピリジン、テ
トラメチルグアニジンなどのアルカリを触媒として縮合
させることによシ得られるものであるが、このものは、
本発明者らに創製された新規物質である。
前記のフェノール化合物としては、1,3−ビスC2−
(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン
、■、3−ビスC2−(2,4−ジヒドロキシフェニル
)−2−プロピル〕ベンゼン、1,4−ビス[2−(4
−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン、1
,4−ヒスC2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−
2−プロピル〕ベンゼン、1,2−ビス[2−(4−ヒ
ドロキシフェニル)−2−プロピル]ベンゼン、1.2
−ビスC2−(2,4−:)ヒドロキシフェニル)−2
−、’ロピル〕ベンゼンカ、アケラれる。
ベースレジンに用いられるアルカリ可溶性フェノール樹
脂トしては、フェノールホルムアル、デヒドノボラック
樹脂、3,5−キシレノールホルムアルデヒドノボラッ
ク樹脂、ポリヒドロキシスチレンなどが、あげられる。
本発明の組成物において使用される、前記の新規な光分
解性化合物とベースレジンとの使用割合は、通常、重量
比1:2〜1:5の1囲であるが、好ましくは、1:3
〜l:4である。
本発明のフォトレジスト組成物において、用いられる溶
剤の例としては、メチルセロンルプ、エチルセロソルブ
、:)メチルホルムアミド、ジオキサン、シクロヘキサ
ノン、シクロRンタノン、酢酸セロソルブ、酢酸メチル
セロソルブなどがあり、これらは単独で、または、混合
物として使用される。また、本発明のフォトレジスト組
成物には、前記以外の必須成分に加えて、この種の組成
物に用いられる染料、安定剤、界面活性剤、増感剤など
の種々の添加剤を含有させることができる。
本発明のフォトレレスト組成物の好適な使用方法の一例
を示す。例えば、シリコンウェハーのような支持体上に
、本発明の組成物をスピン・コーター等によって塗布し
、これをプレベークにより、脱溶剤して乾燥させレジス
ト膜を形成させる。次いで紫外線を発光する光源、例え
ば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水釧灯、アーク灯
、キセノンランプなどを用い、所要のマスク・Qターン
を介して露光する。次に、これを現像液、例えば、テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキシド、コリンの水溶
液などのアルカリ水溶液に浸すと露光によって可溶性化
した部分が選択的に溶解除去されて、マスクツ♀ターン
に忠実なポジ型の画像が得られる。
本発明によシ、高感度でかつ現像時の未露光部分の膜減
りも少ない優れだポジ型フォトレジスト組成物が提供さ
れるが、本発明の組成物は、高感度かつ高解像度のポジ
型フォトレジスト組成物であるのでIC,LSIなどの
製造の用途に用いられ、その有用性は著しく大きい。
以下に、本発明の組成物において使用される新規な光分
解性化合物の合成例ならびに本発明の実施例を掲げる。
合成例1 1.3−ビスC2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−
プロピル〕ベンゼンと0−ナフトキノンジアジドスルホ
ニルクロライドとの縮合物の合成 1.3−ビスC2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−
プロピル〕ベンゼン(住友化学工業製ビスフェノールD
KA ) 15 rとO−ナフトキノンジアジドスルホ
ニルクロライド262をジオキサン170++t/中へ
入れ、加熱攪拌溶解し、反応液温40℃でピリジ728
 mlをゆつくりと滴下する。ピリジン滴下後、(2)
℃で4時間反応させる。反応終了後、反応液を、50 
rugの塩酸と1500mgの水からなる析出液中へ入
れ析出させる。次いで析出物を濾過分離し、充分に水洗
し、減圧下に乾燥すると粗製の固形物質が得られる。
この粗製物質をメチルセロンルブに溶解し、濾過しだ後
、大過剰の水の中に入れ、再析出させ、析出物を濾過分
離し、充分に水洗する。さらに水洗後、析出物をメタノ
ール中に入れ、I分間攪拌洗浄したのち、濾過分離し、
減圧下に乾燥すると、淡黄色の粉体が得られる。このも
のを工R,UV、1HNMRで分析すると標記物質であ
ることが確認された。
合成例2 1.3−ビス(2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)
−2−プロピル〕ベンゼンと0−ナフトキノンジアジド
スルホニルクロライドとの縮合物の合成 1.3−ビス[: 2− (2,4−ジヒドロキシフェ
ニル)−2−プロピル〕ベンゼン(住友化学工業製ビス
レゾルシノールDKA ) 15 Pと0−ナフトキノ
ンジアジドスルホニルクロライド472をジオキサン1
50mA’中へ入れ、攪拌溶解し、反応液温5〜30℃
でテトラメチルグアニジン24 rugをゆっくり滴下
する。テトラメチルグアニジン滴下後、5〜30℃で1
時間反応させる。反応終了後、反応液を過剰の水中へ入
れ析出させる。次いで析出物をr過分離し、充分に水洗
後メタノール洗浄し、減圧下に乾燥すると粗製の固形物
質が得られる。この粗製物質を酢酸セロソルブに溶解し
、濾過した後、過剰のメタノール中に入れ、再析出させ
て精製すると淡黄色の粉体が得られた。このものを工R
,UV、”HNMRで分析した結果、標記物質であるこ
とが確認された。
実施例1 合成例1で得られた1、3−ビスr2−(4−ヒドロキ
シフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン°と0−ナフト
キノンジアジドスルホニルクロライドとの縮合物5fと
m−クレゾールホルムアルデヒドノボラック樹脂15り
を酢酸メチルセロンルプ451に溶解し、濾過して組成
物を調製した。
このようにして調製した組成物を常法により、前処理を
施したSiO2/s1ウェハーに対し、1.5μmの膜
厚にスピンコーティングし、90℃で1o分間、クリー
ンオーブン中でプレベークを行ない、その後、PLA−
501F (キャノン社製)で露光した。露光後、TM
K、 (関東化学制) 3.1 %で30℃、(9)秒
間現像し、充分に水洗を行ない、120℃で10分間ホ
ットプレート上でポストベークした後NH,F+HF 
(6: 1 )で51o2を−+1−7 f y fし
た。その結果、寸法精度のすぐれたエツチング/ξター
ンが得られた。
実施例2 合成例2で得られた1、3−ビス[2−(2,4−ジヒ
ドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼンとO−ナ
フトキノンジアジドスルホニルクロライドとの縮合物5
fとm−クレゾールホルムアルデヒドノボラック樹脂1
52を酢酸メチルセロンルブ45 fに溶解し、r過し
て組成物を調製した。
このようにして調製した組成物を常法により前処理した
81021Siウエハーに対し、1.5μmの膜厚にス
ピンコーティングし、(ト)℃で10分間、クリーンオ
ープン中でプレベークを行ない、その後、PLA−50
1F (キャノン社製)で露光した。
露光後、TMK −12(関東化学制)で30℃で(9
)秒間現像し、充分に水洗を行ない120℃で10分間
ホットプレート上でポストベークした後、NH,F+H
F(6:1)で8102をエツチングした。その結果、
寸法精度のすぐれたエツチング・ぐターンが得られた。
本実施例の組成物を市販品Aと対比するため両者につい
て、次の条件でテストを行ない残膜特性曲線を作成した
(テスト条件) 基  板: 5in2/Siウエハー 膜 厚:1.5
μmプレベーク=90℃、10分(クリーンオープン中
)現像温度:30°C現像時間:30秒、 現像液:T
MK−12(関東化学制)
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例2で得られた残膜特性曲線を示すグラ
フである。第1図において縦軸は、露光部残膜率、すな
わち、 現像後膜厚/最初の膜厚=(チ) で示されており、横軸は、露光時間が、対数目盛で示さ
れている。第1図中、曲線Aは、市販品Aを使用した場
合に得られたものであり1曲線Bは、実施例2記載の組
成物を使用した場合に得られたものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アルカリ可溶性フェノール樹脂をベースレジンとし、光
    分解性化合物として、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは、水素又は、水酸基である。) で表わされるフェノール化合物とo−キノンジアジドス
    ルホニルクロライドとの縮合物を含有せしめたことを特
    徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
JP14932785A 1985-07-09 1985-07-09 ポジ型フオトレジスト組成物 Pending JPS6210645A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03200253A (ja) * 1989-12-28 1991-09-02 Nippon Zeon Co Ltd ポジ型レジスト組成物
EP0565006A2 (en) 1992-04-06 1993-10-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for preparing PS plate
EP0684521A1 (en) 1994-05-25 1995-11-29 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive working photosensitive compositions
EP0710886A1 (en) 1994-10-31 1996-05-08 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
JP2008058548A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポジ型感光性樹脂組成物、保護膜、層間絶縁膜、およびそれを用いた半導体装置、表示素子。
CN109154778A (zh) * 2016-05-20 2019-01-04 日产化学株式会社 抗蚀剂下层膜形成用组合物

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