JPS62153335A - 感光性組成物 - Google Patents

感光性組成物

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JPS62153335A
JPS62153335A JP29318085A JP29318085A JPS62153335A JP S62153335 A JPS62153335 A JP S62153335A JP 29318085 A JP29318085 A JP 29318085A JP 29318085 A JP29318085 A JP 29318085A JP S62153335 A JPS62153335 A JP S62153335A
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JP
Japan
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group
unsubstituted
photosensitive composition
carbon atoms
composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP29318085A
Other languages
English (en)
Inventor
Akiko Hirao
明子 平尾
Shuji Hayase
修二 早瀬
Kiyonobu Onishi
大西 廉伸
Rumiko Horiguchi
堀口 留美子
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • 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】 [発明の技術分野〕 本発明は感光性組成物に関し、さらに詳しくは、得られ
る感光膜が優れた耐0□−RIE(reactive 
ion etching)性および耐熱性を有するとと
もに、微細パターンの形成を可能とする高感度で、かつ
高解像性を有する感光性組成物に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 従来のパターン形成方法としては、ウェハー上に一層の
レジスト層を形成するだけの所謂単層レジスト法があっ
た。しかし、集積回路の製造においては、年々、加工最
小寸法が縮小されるに至り、この単層レジスト法につい
て各種の問題点が指摘されるようになった。
即ち、集積回路の横方向の寸法の縮小に比べてその縦方
向の寸法はあまり縮小されていかないために、レジスト
パターンの幅に対する高さの比は大きくならざるを得な
かった。このため、複雑な段差構造を有するウェハー上
でレジストパターンの寸法変化を押さえていくことは、
パターンの微細化が進むにつれてより困難になってきた
。更に、各種の露光方式においても、最小寸法の縮小に
伴ない問題が生じてきている。例えば、光による露光で
は、基板の段差に基づく反射光の干渉作用が、寸法精度
に大きな影響を与えるようになり、一方電子ビーム露光
においては、電子の後方散乱によって生じる近接効果に
より、微細なレジストパターンの高さと幅の比を大きく
することができなくなった。
これらの多くの問題は多層レジストシステムを用いるこ
とにより解消されることが見出された。
多層レジストシステムについては、ソリッドステート・
テクノロジー、 74 (1981)  (5olid
 StateTechnology、 74 (198
1) )に概説が掲載され−(イるが、この他にもこの
システムに関する多くの研究が発表されている。現在、
一般的に多く試みられている方法は、3層構造のレジス
トシステムで、基板の段差の平担化及び基板からの反射
防止の役割りを有する最下層、最下層をエツチングする
ためのマスクとして機能する中間層及び感光層としての
最上層からなっている。しかしながら、この3層レジス
トシステムは単層レジスト法と比べて、微細なパターン
ニングが行なえるという長所を有している反面、パター
ン形成までの工程数が増えてしまうという欠点があった
[発明の目的] 本発明の目的は、3層レジストシステムと同等ノ微細な
パターンニングが行えしかも工程数が少ないパターン形
成を可能にするもので得られる感光膜が優れた耐0□−
RIE性および耐熱性を有すると共に、高感度で、かつ
高解像性のパターン形成が可能な感光性組成物を提供す
ることにある。
[発明の概要] 本発明の感光性組成物は、 (A)フェノール骨格を有するアルカリn(溶性重合体
ioo重量部と。
(B)一般式、 (式中、R” 、R2,R3は同一であっても異ってい
てもよく、それぞれ、水素原子;ハロゲン原子;ビニル
基;アリール基;炭素数l〜10の非置換若しくは置換
アルキル基;炭素数1〜10のアルコキシ基;非置換若
しくは置換アリール基;アリールオキシ基;シロキシ基
を表わし、R4は水素原子;炭素数1−toの非置換若
しくは置換アルキル基;フェニル基;置換フェニル基を
表わし、R5、R8、R7゜R6は同一であっても異な
っていてもよく、それぞれ、水素原子;ニトロ基;シア
ノ基;ヒドロキシ基;メルカプト基;アセチル基;ハロ
ゲン原子;ビニル基;アリル基;炭素数1〜10の非置
換若しくは置換アルキル基;炭素数1〜10のフルコキ
シ基;非置換若しくは置換アリール基;アリールオキシ
基;シロキシ基を表わし、p+q+rはO≦p、q、r
≦3、l≦p+q+r≦3の条件を満たす整数を表わす
。) で示される化合物1〜500重量部とからなることを特
徴とするものである。
本発明の(A)成分である重合体はその分子中にフェノ
ール骨格を有するものであって、アルヵリ可溶性のもの
であればいかなるものであってもよい。この重合体の具
体例としては、フェノール、0−クロロフェノール、m
−クロロフェノール、P−クロロフェノール、m−クレ
ゾール、P−クレゾール、ビスフェノールA、4−クロ
ロ−3−クレゾールなどのようなフェノール類とホルマ
リンとを縮合させて得られるノボラック樹脂;ポリ(P
−ビニルフェノール)、ポリ(p−インプロペニルフェ
ノール)、ポリ(m−インプロペニルフェノール)、p
−ヒドロキシスチレンとメタクリル酸メチルとの共重合
体、p−インプロペニルフェノールと7クリロニトリル
との共重合体、p−ヒドロキシスチレンとメタクリル酸
との共重合体が挙げられる。これらの中でも、ポリビニ
ルフェノール(市販品丸善石油ResinM)、ポリイ
ソプロペニルフェノールの平均分子15000〜200
00のものが好ましい。なお、この(A)成分である重
合体は、1種の単量体からなる重合体、2種以上の単量
体からなる共重合体、あるいはこれらの混合物をも含む
ものである。
本発明の(B)成分である化合物は、前記した一般式で
示されるものである0式中、 炭素数1〜lOの非置換若しくは置換アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−
ブチル基、ペンチル基、クロロメチル基、クロロエチル
基、フルオロメチル基、シアノメチル基などがあげられ
、炭素数1〜10のフェノキシ基としてはメトキシ基、
エトキシ基。
n−プロポキシ基、n−ブトキシ基などがあげられる。
非置換若しくは置換アリール基としては。
フェニル基、p−メトキシフェニル基、p−10ロフエ
ニル基、p−)リフルオロメチルフェニル基などがあげ
られ、アリールオキシ基としてはフェノキシ基などがあ
げられる。これらの中でも、R2が水素原子、R1+ 
R3が置換アリール基R8がニトロ基のものが感度もよ
く好ましい。
この(B)成分の配合割合は(A)成分100重量部に
対し、通常、1〜500重量部である。
1重量部未満では感度が劣り500重量部を超えると成
膜性が悪くなる。好ましくは、10〜200重量部であ
る。
本発明の組成物は、さらに、光分解型の感光剤を配合す
ることにより感度がより向上して好ましい、この感光剤
としては、例えば、ナフトキノンジアジド基やベンゾキ
ノンジアジド基を含む化合物が挙げられる。この化合物
は例えばナフ)+ノンジアジドスルホン酸クロリドやベ
ンゾキノンジアジドスルホン酸クロリドとヒドロキシ基
を有する低分子化合物や高分子化合物を弱アルカ°りの
存在下に縮合させることにより得られる。ここで低分子
化合物の例としてはハイドロキノン、レゾルシン2 フ
ロログルシン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、
2,3.4−トリヒドロキシベンゾフェノン等があげら
れ、高分子化合物の例としてはフェノール−ホルムアル
デヒドノボラック樹脂、クレゾール−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等があげられ
る。これらは1種もしくは2種以上の混合系で使用され
る。これらの中でも、ジ(1,2−ナフトキノン−2−
ジアジド−5−スルホン#)−2,3,4−)リヒドロ
キシベンゾフェノンエステルが好ましい。
この感光剤の配合割合は(A)成分100重量部に対し
、通常、1〜40重量部である。この範囲を上まわる場
合には成膜性の劣るものとなる。
好ましくは5〜30重量部である。
本発明の組成物は、必要に応じて、増感剤、塗料、界面
活性剤、塗膜の改質のための他のポリ?−1たとえばノ
ボラック樹脂、ポリビニルフェノール、プロピレンオキ
シド−エチレンオキシド共重合体、ポリスチレン等が配
合されてもよい。
本発明の組成物は、前記した各成分を所定量、常法によ
り、混合して容易に製造することができる。
本発明の組成物の一使用例を具体的に説明する。まず、
上記した組成物を溶剤に溶解し、この溶液を平滑化層を
有する支持体または支持体それ自体に塗布する。ここで
、溶剤は組成物を溶解するものであって、常圧での沸点
が20〜200℃を有するものであればいかなるもので
あってもよく、例えば、酢酸セロソルブ、シクロヘキサ
ノン、N−メチル−2−ピロリドン、メチルエチルケト
ンが挙げられる。ついで全体を50〜180℃で30秒
間、好ましくは70〜120°Cで1〜60分間乾燥し
、マスクを介して所定の波長領域の光を用いて露光し、
所定のアルカリ溶液を用いて現像する。さらに全体を1
00〜200℃で30秒間〜120分間、好ましくは1
20〜180°Cで1〜90分間乾燥し、常法により平
滑化層を有する支持体または支持体それ自体にエツチン
グ、メタル化を施す。
以下に、実施例を掲げ、本発明をさらに詳しく説明する
[発明の実施例] 実施例1 m t P−クレゾールノボラック樹脂(軟化点:12
0℃)5g、ジ(l、2−ナフトキノン−2−ジアジド
−5−スルホン酸) −2,3,4−)リヒドロキシベ
ンゾフェノンエステル2g、オルソニトロベンジルトリ
フェニルシリルエーテル2gおよびシクロへキサノン6
0gを混合撹拌して本発明の感光性組成物を得た。
本発明の組成物を評価するために、つぎのような試験を
実施した。
まず1段差の有する支持体の表面にレジスト0FPR−
800(商品名、東京応化社製)を厚さ:2pmに塗布
し、200°Cで75分間焼き固めて平滑化層を作成し
た。つぎに、この平滑化層の表面に上記により得られた
組成物をスピンナーで塗布し、ホットプレート上で75
℃、2分間乾燥して厚さ:0.5用mの感光膜を形成し
た。得られた全体を、石英基板のクロムマスクを介し、
250w高圧水銀灯を用いて15秒間露光した。これを
25℃の2.65%水酸化テトラメチルアンモニウム水
溶液に30秒間浸漬して現像を行った。ひき続き、水洗
し、ホットプレートを用いて140℃で5分間乾燥して
、 0.5gmのラインとスペースから成るパターンを
形成した。
さらに、パターンをマスクとして平滑化層をエツチング
し、  0.5pmのラインスペースのS−N比の十分
大きいパターンを得た* # 02−RIE性は、従来
のものと比べ、2倍以上も向上した。
実施例2 ポリ(m−ビニルフェノール)5g、ジ(1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルホン%) −2,3゜4−
トリヒドロキシベンゾフェノンエステル2g、オルソニ
トロ・ベンジルジ(4−クロルフェニル)シリルエーテ
ル2g、オルソニトロペソジルトリ(4−クロルフェニ
ル)シリルエーテル1gおよびシクロへキサノン60g
を混合撹拌して本発明の感光性組成物を得た。
本発明の組成物を評価するために、つぎのような試験を
実施した。
上記により得られた組成物をシリコンウェハー上に回転
塗布し、ホットグレート上で75°C13分間乾燥して
厚さ:3pmの感光膜を形成した。
得られた全体を、石英基板のクロムマスクを介して、2
50Wの高圧水銀灯を用いて1分間露光した。これを2
.85%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に1分
間浸漬して現像を行った。ひき続き、水洗し、ホットプ
レートを用いて140℃で5分間乾燥して、1.21L
mのラインとスペニスから成るパターンを形成した。
さらに、得られたパターンを150°Cで3分間加熱し
てもパターンには変化がなかった。
[発明の効果] 以上詳述したとおり、本発明の感光性組成物は、得られ
る感光膜が優れた耐02−RIE性および耐熱性を有す
ると共に、微細パターンの形成を可能とする高感度で、
かつ高解像性を有するものであり、その実用的価値は極
めて大である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A)フェノール骨格を有するアルカリ可溶性重合
    体100重量部と、 (B)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1、R^2、R^3は同一であっても異っ
    ていてもよく、それぞれ、水素原子;ハロゲン原子;ビ
    ニル基;アリール基;炭素数1〜10の非置換若しくは
    置換アルキル基;炭素数1〜10のアルコキシ基;非置
    換若しくは置換アリール基;アリールオキシ基;シロキ
    シ基を表わし、R^4は水素原子;炭素数1〜10の非
    置換若しくは置換アルキル基;フェニル基;置換フェニ
    ル基を表わし、R^5、R^6、R^7、R^8は同一
    であっても異なっていてもよく、それぞれ、水素原子;
    ニトロ基;シアノ基;ヒドロキシ基;メルカプト基;ア
    セチル基;ハロゲン原子;ビニル基;アリル基;炭素数
    1〜10の非置換若しくは置換アルキル基;炭素数1〜
    10のアルコキシ基;非置換若しくは置換アリール基;
    アリールオキシ基;シロキシ基を表わし、p、q、rは
    0≦p、q、r≦3、1≦p+q+r≦3の条件を満た
    す整数を表わす。) で示される化合物1〜500重量部とからなることを特
    徴とする感光性組成物。 2、光分解型感光剤を含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の感光性組成物。
JP29318085A 1985-12-27 1985-12-27 感光性組成物 Pending JPS62153335A (ja)

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JP29318085A JPS62153335A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 感光性組成物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6420087B1 (en) 1996-10-31 2002-07-16 Kodak Polychrome Graphics Llc Direct positive lithographic plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6420087B1 (en) 1996-10-31 2002-07-16 Kodak Polychrome Graphics Llc Direct positive lithographic plate

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