JP2566172B2 - ポジ型レジスト組成物 - Google Patents
ポジ型レジスト組成物Info
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- JP2566172B2 JP2566172B2 JP1342196A JP34219689A JP2566172B2 JP 2566172 B2 JP2566172 B2 JP 2566172B2 JP 1342196 A JP1342196 A JP 1342196A JP 34219689 A JP34219689 A JP 34219689A JP 2566172 B2 JP2566172 B2 JP 2566172B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポジ型レジスト組成物に関し、さらに詳し
くは、半導体素子，磁気バブルメモリー素子，集積回路
などの製造に必要な微細加工用ポジ型レジスト組成物に
関するものである。
くは、半導体素子，磁気バブルメモリー素子，集積回路
などの製造に必要な微細加工用ポジ型レジスト組成物に
関するものである。
（従来の技術） 半導体を製造する場合、シリコンウエハ表面にレジス
トを塗布して感光膜を作り、光を照射して潜像を形成
し、次いでそれを現像してネガまたはポジの画像を形成
するリソグラフィー技術によって、半導体素子の形成が
行われている。
トを塗布して感光膜を作り、光を照射して潜像を形成
し、次いでそれを現像してネガまたはポジの画像を形成
するリソグラフィー技術によって、半導体素子の形成が
行われている。
従来、半導体素子を形成するためのレジスト組成物と
しては、環化ポリイソプレンとビスアジド化合物からな
るネガ型レジストが知られている。しかしながら、この
ネガ型レジストは有機溶剤で現像するので、膨潤が大き
く解像性に限界があるため、高集積度の半導体の製造に
対応できない欠点を有する。一方、このネガ型レジスト
組成物に対して、ポジ型レジスト組成物は、解像性に優
れているために半導体の高集積化に十分対応できると考
えられている。
しては、環化ポリイソプレンとビスアジド化合物からな
るネガ型レジストが知られている。しかしながら、この
ネガ型レジストは有機溶剤で現像するので、膨潤が大き
く解像性に限界があるため、高集積度の半導体の製造に
対応できない欠点を有する。一方、このネガ型レジスト
組成物に対して、ポジ型レジスト組成物は、解像性に優
れているために半導体の高集積化に十分対応できると考
えられている。
現在、この分野で一般的に用いられているポジ型レジ
スト組成物は、ノボラック樹脂とキノンジアジド化合物
からなるものである。
スト組成物は、ノボラック樹脂とキノンジアジド化合物
からなるものである。
しかしながら、従来のポジ型レジスト組成物は、感
度，解像度，残膜率，耐熱性，保存安定性などの諸特性
は必ずしも満足な結果は得られておらず、性能の向上が
強く望まれている。特に、感度は半導体の生産性を向上
させるために重要であり、ポジ型レジスト組成物の高感
度化が強く望まれている。この目的のために、ポジ型レ
ジスト組成物の基材成分であるノボラック樹脂とキノン
ジアジド化合物に加えて、種々の化合物が添加されてい
る。このように高感度化のために添加される化合物すな
わち増感剤の例としては、ハロゲン化ベンゾトリアゾー
ル誘導体のような窒素複素環式化合物（特開昭58−3764
1）や環状酸無水物（特公昭56−30850）が挙げられてい
る。
度，解像度，残膜率，耐熱性，保存安定性などの諸特性
は必ずしも満足な結果は得られておらず、性能の向上が
強く望まれている。特に、感度は半導体の生産性を向上
させるために重要であり、ポジ型レジスト組成物の高感
度化が強く望まれている。この目的のために、ポジ型レ
ジスト組成物の基材成分であるノボラック樹脂とキノン
ジアジド化合物に加えて、種々の化合物が添加されてい
る。このように高感度化のために添加される化合物すな
わち増感剤の例としては、ハロゲン化ベンゾトリアゾー
ル誘導体のような窒素複素環式化合物（特開昭58−3764
1）や環状酸無水物（特公昭56−30850）が挙げられてい
る。
しかしながら、これらの増感剤の添加では露光部と未
露光部の溶解性の差がなくなり、この結果として残膜率
が低下し解像度が劣化したり、増感剤によるノボラック
樹脂の可塑化効果のために耐熱性が低下するなどの問題
が生じる。
露光部の溶解性の差がなくなり、この結果として残膜率
が低下し解像度が劣化したり、増感剤によるノボラック
樹脂の可塑化効果のために耐熱性が低下するなどの問題
が生じる。
（発明が解決しようとする目的） 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、感
度，解像度，残膜率，耐熱性，保存安定性などの諸特性
に優れた、特に１μｍ以下の微細加工に適した高感度ポ
ジ型レジスト組成物を提供することにある。
度，解像度，残膜率，耐熱性，保存安定性などの諸特性
に優れた、特に１μｍ以下の微細加工に適した高感度ポ
ジ型レジスト組成物を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明のこの目的は、アルカリ可溶性フェノール樹
脂，キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤、およ
び一般式（Ｉ）及び／又は一般式（II）で示される化合
物を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物に
よって達成される。
脂，キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤、およ
び一般式（Ｉ）及び／又は一般式（II）で示される化合
物を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物に
よって達成される。
R1〜R5;水素、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケ
ニル基、アルコキシ基又は水酸基、ただし少なくともひ
とつは A;−Ｓ−、−Ｏ−、 R6;水素、ハロゲン、アルキル基又はアルケニル基 R7,R8;水素、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基 ｎ＝0,1又は２ R1〜R5;水素、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケ
ニル基、アルコキシ基又は水酸基、ただし少なくともひ
とつは R6,R7;水素、ハロゲン、アルキル基又はアルケニル基 ｎ＝0,1又は２ 本発明において用いられるアルカリ可溶性フェノール
樹脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類と
の縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反
応生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニル
フェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添
加反応生成物などが挙げられる。
ニル基、アルコキシ基又は水酸基、ただし少なくともひ
とつは A;−Ｓ−、−Ｏ−、 R6;水素、ハロゲン、アルキル基又はアルケニル基 R7,R8;水素、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基 ｎ＝0,1又は２ R1〜R5;水素、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケ
ニル基、アルコキシ基又は水酸基、ただし少なくともひ
とつは R6,R7;水素、ハロゲン、アルキル基又はアルケニル基 ｎ＝0,1又は２ 本発明において用いられるアルカリ可溶性フェノール
樹脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類と
の縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反
応生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニル
フェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添
加反応生成物などが挙げられる。
ここで、用いるフェノール類の具体例としては、フェ
ノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノー
ル、プロピルフェノール、ブチルフェノール、フェニル
フェノールなどの一価のフェノール類、レゾルシノー
ル、ピロカテコール、ハイドロキノン、ビスフェノール
Ａ、ピロガロールなどの多価のフェノール類などが挙げ
られる。
ノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノー
ル、プロピルフェノール、ブチルフェノール、フェニル
フェノールなどの一価のフェノール類、レゾルシノー
ル、ピロカテコール、ハイドロキノン、ビスフェノール
Ａ、ピロガロールなどの多価のフェノール類などが挙げ
られる。
ここで、用いるアルデヒド類の具体例としてはホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、テ
レフタルアルデヒドなどが挙げられる。
アルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、テ
レフタルアルデヒドなどが挙げられる。
ここで、用いるケトン類の具体例としては、アセト
ン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニル
ケトンなどが挙げられる。
ン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニル
ケトンなどが挙げられる。
これらの縮合反応はバルク重合・溶液重合などの常法
に従って行うことができる。
に従って行うことができる。
また、ビニルフェノール系重合体は、ビニルフェノー
ルの単独重合体及びビニルフェノールと共重合可能な成
分との共重合体から選択される。共重合可能な成分の具
体例としては、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導
体、スチレン誘導体、無水マレイン酸、マレイン酸イミ
ド誘導体、酢酸ビニル、アクリロニトリルなどが挙げら
れる。
ルの単独重合体及びビニルフェノールと共重合可能な成
分との共重合体から選択される。共重合可能な成分の具
体例としては、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導
体、スチレン誘導体、無水マレイン酸、マレイン酸イミ
ド誘導体、酢酸ビニル、アクリロニトリルなどが挙げら
れる。
また、イソプロペニルフェノール系重合体は、イソプ
ロペニルフェノールの単独重合体及びイソプロペニルフ
ェノールと共重合可能な成分との共重合体から選択され
る。共重合可能な成分の具体例としては、アクリル酸誘
導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体、無水マレ
イン酸、マレイン酸イミド誘導体、酢酸ビニル、アクリ
ロニトリルなどが挙げられる。
ロペニルフェノールの単独重合体及びイソプロペニルフ
ェノールと共重合可能な成分との共重合体から選択され
る。共重合可能な成分の具体例としては、アクリル酸誘
導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体、無水マレ
イン酸、マレイン酸イミド誘導体、酢酸ビニル、アクリ
ロニトリルなどが挙げられる。
これらのフェノール樹脂の水素添加反応は任意の公知
の方法によって実施することが可能であって、フェノー
ル樹脂を有機溶剤に溶解し、均一系または不均一系の水
素添加触媒の存在下、水素を導入することによって達成
できる。
の方法によって実施することが可能であって、フェノー
ル樹脂を有機溶剤に溶解し、均一系または不均一系の水
素添加触媒の存在下、水素を導入することによって達成
できる。
これらのアルカリ可溶性フェノール樹脂は、再分別な
どにより分子量分布をコントロールしたものを用いるこ
とも可能である。また、これらのフェノール樹脂は単独
でも用いられるが、２種類以上を混合して用いても良
い。
どにより分子量分布をコントロールしたものを用いるこ
とも可能である。また、これらのフェノール樹脂は単独
でも用いられるが、２種類以上を混合して用いても良
い。
本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、現
像性、保存安定性、耐熱性などを改善するために、例え
ば、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸または無水マ
レイン酸との共重合体、アルケンと無水マレイン酸との
共重合体、ビニルアルコール重合体、ビニルピロリドン
重合体、ロジン、シェラックなどを添加することができ
る。添加量は、上記アルカリ可溶性フェノール樹脂100
重量部に対して０〜50重量部、好ましくは５〜20重量部
である。
像性、保存安定性、耐熱性などを改善するために、例え
ば、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸または無水マ
レイン酸との共重合体、アルケンと無水マレイン酸との
共重合体、ビニルアルコール重合体、ビニルピロリドン
重合体、ロジン、シェラックなどを添加することができ
る。添加量は、上記アルカリ可溶性フェノール樹脂100
重量部に対して０〜50重量部、好ましくは５〜20重量部
である。
本発明において用いられる感光剤は、キノンジアジド
スルホン酸エステルであれば、特に限定されるものでは
ない。その具体例としては、エステル部分が1,2−ベン
ゾキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、1,2−ナ
フトキシジアジド−４−スルホン酸エステル、1,2−ナ
フトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、2,1−
ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、2,1
−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、そ
の他のキノンジアジド誘導体のスルホン酸エステルなど
が挙げられる。
スルホン酸エステルであれば、特に限定されるものでは
ない。その具体例としては、エステル部分が1,2−ベン
ゾキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、1,2−ナ
フトキシジアジド−４−スルホン酸エステル、1,2−ナ
フトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、2,1−
ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、2,1
−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、そ
の他のキノンジアジド誘導体のスルホン酸エステルなど
が挙げられる。
本発明における感光剤は、キノンジアジドスルホン酸
化合物のエステル化反応によって合成することが可能で
あって、永松元太郎、乾英夫著「感光性高分子」（198
0）講談社（東京）などに記載されている常法に従っ
て、合成することができる。
化合物のエステル化反応によって合成することが可能で
あって、永松元太郎、乾英夫著「感光性高分子」（198
0）講談社（東京）などに記載されている常法に従っ
て、合成することができる。
本発明における感光剤は単独でも用いられるが、２種
以上を混合して用いても良い。感光剤の配合量は、上記
樹脂100重量部に対して１〜100重量部であり、好ましく
は３〜40重量部である。１重量部未満では、パターンの
形成が不可能となり、100重量部を越えると、残像残り
が発生しやすくなる。
以上を混合して用いても良い。感光剤の配合量は、上記
樹脂100重量部に対して１〜100重量部であり、好ましく
は３〜40重量部である。１重量部未満では、パターンの
形成が不可能となり、100重量部を越えると、残像残り
が発生しやすくなる。
本発明において用いられる増感剤は、一般式（Ｉ）及
び／又は一般式（II）で示される化合物であれば、特に
限定されるものではない。
び／又は一般式（II）で示される化合物であれば、特に
限定されるものではない。
一般式（Ｉ）で示される化合物の具体例としては、以
下のものが挙げられる。
下のものが挙げられる。
一般式（II）で示される化合物の具体例としては、以
下のものが挙げられる。
下のものが挙げられる。
本発明における増感剤は単独でも用いられるが、２種
以上を混合して用いても良い。増感剤の配合量は、上記
樹脂100重量部に対して100重量部以下であり、好ましく
は２〜50重量部である。添加剤量が100重量部を越える
と残膜率の低下が激しくなり、パターン形成が難しくな
る。
以上を混合して用いても良い。増感剤の配合量は、上記
樹脂100重量部に対して100重量部以下であり、好ましく
は２〜50重量部である。添加剤量が100重量部を越える
と残膜率の低下が激しくなり、パターン形成が難しくな
る。
本発明のポジ型レジスト組成物は、溶剤に溶解して用
いるが、溶剤としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン
類、ｎ−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキサノールなどの
アルコール類、エチレングリコールメチルエーテル、エ
チレングリコールジエチルエーテル、ジオキサンなどの
エーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテルなどのアルコー
ルエーテル類、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エ
チル、酪酸メチル、酪酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチ
ルなどのエステル類、セロソルブアセテート、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、プ
ロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテ
ートなどのセロソルブエステル類、プロピレングリコー
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノブチルエーテルなどのプロピレング
リコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチ
ルエーテルなどのジエチレングリコール類、トリクロロ
エチレンなどのハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素類、ジメチルアセトアミド、
ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミドなどの
極性溶媒などが挙げられる。これらは、単独でも２種類
以上を混合して用いてもよい。
いるが、溶剤としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン
類、ｎ−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキサノールなどの
アルコール類、エチレングリコールメチルエーテル、エ
チレングリコールジエチルエーテル、ジオキサンなどの
エーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテルなどのアルコー
ルエーテル類、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エ
チル、酪酸メチル、酪酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチ
ルなどのエステル類、セロソルブアセテート、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、プ
ロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテ
ートなどのセロソルブエステル類、プロピレングリコー
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールモノブチルエーテルなどのプロピレング
リコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチ
ルエーテルなどのジエチレングリコール類、トリクロロ
エチレンなどのハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素類、ジメチルアセトアミド、
ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミドなどの
極性溶媒などが挙げられる。これらは、単独でも２種類
以上を混合して用いてもよい。
本発明のポジ型レジスト組成物には、必要に応じて界
面活性剤、保存安定剤、増感剤、ストリエーション防止
剤、可塑剤、ハレーション防止剤などの相溶性のある添
加剤を含有させることができる。
面活性剤、保存安定剤、増感剤、ストリエーション防止
剤、可塑剤、ハレーション防止剤などの相溶性のある添
加剤を含有させることができる。
本発明のポジ型レジスト組成物の現像液としては、ア
ルカリ水溶液を用いるが、具体的には、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニアな
どの無機アルカリ類、エチルアミン、プロピルアミンな
どの第一アミン類、ジエチルアミン、ジプロピルアミン
などの第二アミン類、トリメチルアミン、トリエチルア
ミンなどの第三アミン類、ジエチルエタノールアミン、
トリエタノールアミンなどのアルコールアミン類、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアン
モニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシメチルア
ンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメチル
アンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチ
ルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニウム
塩などが挙げられる。
ルカリ水溶液を用いるが、具体的には、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニアな
どの無機アルカリ類、エチルアミン、プロピルアミンな
どの第一アミン類、ジエチルアミン、ジプロピルアミン
などの第二アミン類、トリメチルアミン、トリエチルア
ミンなどの第三アミン類、ジエチルエタノールアミン、
トリエタノールアミンなどのアルコールアミン類、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアン
モニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシメチルア
ンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメチル
アンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチ
ルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニウム
塩などが挙げられる。
更に、必要に応じて上記アルカリ水溶液にメタノー
ル、エタノール、プロパノール、エチレングリコールな
どの水溶性有機溶剤、界面活性剤、保存安定剤、樹脂の
溶解抑制剤などを適量添加することができる。
ル、エタノール、プロパノール、エチレングリコールな
どの水溶性有機溶剤、界面活性剤、保存安定剤、樹脂の
溶解抑制剤などを適量添加することができる。
（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
比較例１ ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールとをモル比で4:6の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノンの7
5％が1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエ
ステルであるキノンジアジド化合物28重量部をエチルセ
ロソルブアセテート350重量部に溶解して0.1μｍのポリ
テトラフルオロエチレン製（PTFE）フィルターで過レ
ジスト溶液を調製した。
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノンの7
5％が1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエ
ステルであるキノンジアジド化合物28重量部をエチルセ
ロソルブアセテート350重量部に溶解して0.1μｍのポリ
テトラフルオロエチレン製（PTFE）フィルターで過レ
ジスト溶液を調製した。
上記レジスト溶液をシリコンウエハー上にコーターで
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッパー
NSR−1505G6E（ニコン社製、NA＝0.54）とテスト用レチ
クルを用いて露光を行った。次に2.38％テトラメチルア
ンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃,1分間，パドル法
により現像してポジ型パターンを得た。
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッパー
NSR−1505G6E（ニコン社製、NA＝0.54）とテスト用レチ
クルを用いて露光を行った。次に2.38％テトラメチルア
ンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃,1分間，パドル法
により現像してポジ型パターンを得た。
感度を評価すると120mJ/cm2であり、パターンの膜厚
を、膜厚計アルファステップ200（テンコー社製）で測
定すると1.12μｍであった。
を、膜厚計アルファステップ200（テンコー社製）で測
定すると1.12μｍであった。
実施例１ 比較例１のレジスト溶液に樹脂100重量部に対して10
重量部の比率で（４）式の増感剤を添加、溶解して0.1
μｍのPTFEフィルターで過しレジスト溶液を調製し
た。
重量部の比率で（４）式の増感剤を添加、溶解して0.1
μｍのPTFEフィルターで過しレジスト溶液を調製し
た。
このレジスト溶液は比較例１と同じ方法で処理しポジ
型パターンをえた。
型パターンをえた。
パターンの形成されたウエハーを取り出して感度を評
価すると80mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.45μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.13μｍであった。比較例１のレジストに比べ感度が
向上していることが分かった。
価すると80mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.45μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.13μｍであった。比較例１のレジストに比べ感度が
向上していることが分かった。
さらに、このパターンの形成されたウエハーをドライ
エッチング装置DEM−451T（日電アネルバ社製）を用い
てパワー300W,圧力0.03Torr,ガスCF4/H＝3/1,周波数13.
56MHzでエッチングしたところ、パターンのなかったと
ころのみエッチングされていることが観察された。
エッチング装置DEM−451T（日電アネルバ社製）を用い
てパワー300W,圧力0.03Torr,ガスCF4/H＝3/1,周波数13.
56MHzでエッチングしたところ、パターンのなかったと
ころのみエッチングされていることが観察された。
実施例２ 実施例１のレジスト溶液をシリコンウエハー上にコー
ターで塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μ
ｍのレジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッ
パーNSR−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行
った。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEB（POST EXP
OSURE BAKING）した後、2.38％テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で23℃,1分間，パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
ターで塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μ
ｍのレジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッ
パーNSR−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行
った。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEB（POST EXP
OSURE BAKING）した後、2.38％テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で23℃,1分間，パドル法により現
像してポジ型パターンをえた。
パターンの形成されたウエハーを取り出して感度を評
価すると70mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.40μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.14μｍであった。
価すると70mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.40μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.14μｍであった。
実施例３〜７及び比較例２ ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールと3,5−キシレノー
ルとをモル比で50:20:30の割合で混合し、これにホルマ
リンを加え、シュウ酸触媒を用いて常法により縮合して
えたノボラック樹脂100重量部、2,3,4,4′−テトラヒド
ロキシベンゾフェノンの95％が1,2−ナフトキノンジア
ジド−５−スルホン酸のエステルであるキノンジアジド
化合物28重量部，表１に示す増感剤５重量部を乳酸エチ
ル360重量部に溶解して0.1μｍのPTFEフィルターで過
しレジスト溶液を調製した。
ルとをモル比で50:20:30の割合で混合し、これにホルマ
リンを加え、シュウ酸触媒を用いて常法により縮合して
えたノボラック樹脂100重量部、2,3,4,4′−テトラヒド
ロキシベンゾフェノンの95％が1,2−ナフトキノンジア
ジド−５−スルホン酸のエステルであるキノンジアジド
化合物28重量部，表１に示す増感剤５重量部を乳酸エチ
ル360重量部に溶解して0.1μｍのPTFEフィルターで過
しレジスト溶液を調製した。
上記レジスト溶液をシリコンウエハー上にコーターで
塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍのレ
ジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッパーNS
R−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行った。
次に、ウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38％テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃,1分
間，パドル法により現像してポジ型パターンをえた。
塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍのレ
ジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッパーNS
R−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行った。
次に、ウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38％テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃,1分
間，パドル法により現像してポジ型パターンをえた。
パターンの形成されたウエハーを取り出して評価した
結果を表１に示す。
結果を表１に示す。
実施例８ ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールとをモル比で8:2の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部をエチルセロソルブアセテート400重量部に溶解
し、これを3000重量部のトルエン中に滴下し樹脂を析出
させた。析出させた樹脂を濾別した後、60℃で30時間真
空乾燥させた。真空乾燥した樹脂100重量部,2,3,4,4′
−テトラヒドロキシベンゾフェノールの95％が1,2−ナ
フトキノンジアジド−５−スルホン酸のエステルである
キノンジアジド化合物28重量部、（７）式に示す増感剤
10重量部を乳酸エチル380重量部に溶解して0.1μｍのPT
FEフィルターで過しレジスト溶液を調製した。
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部をエチルセロソルブアセテート400重量部に溶解
し、これを3000重量部のトルエン中に滴下し樹脂を析出
させた。析出させた樹脂を濾別した後、60℃で30時間真
空乾燥させた。真空乾燥した樹脂100重量部,2,3,4,4′
−テトラヒドロキシベンゾフェノールの95％が1,2−ナ
フトキノンジアジド−５−スルホン酸のエステルである
キノンジアジド化合物28重量部、（７）式に示す増感剤
10重量部を乳酸エチル380重量部に溶解して0.1μｍのPT
FEフィルターで過しレジスト溶液を調製した。
上記レジスト溶液をシリコンウエハー上にコーターで
塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍのレ
ジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッパーNS
R−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行った。
次にこのウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38％テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃,1分
間，パドル法により現像してポジ型パターンをえた。
塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍのレ
ジスト膜を形成した。このウエハーをｇ線ステッパーNS
R−1505G6Eとテスト用レチクルを用いて露光を行った。
次にこのウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38％テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃,1分
間，パドル法により現像してポジ型パターンをえた。
パターンの形成されたウエハーを取り出して感度を評
価すると90mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.45μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.12μｍであった。
価すると90mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.45μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.12μｍであった。
実施例９ ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールとをモル比で7:3の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部、トリスフェノールPA（三井石油化学製）の90％が
1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエステ
ルであるキノンジアジド化合物35重量部、（13）式に示
す増感剤７重量部をエチルセロソルブアセート350重量
部に溶解して0.1μｍのPTFEフィルターで過しレジス
ト溶液を調製した。
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部、トリスフェノールPA（三井石油化学製）の90％が
1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエステ
ルであるキノンジアジド化合物35重量部、（13）式に示
す増感剤７重量部をエチルセロソルブアセート350重量
部に溶解して0.1μｍのPTFEフィルターで過しレジス
ト溶液を調製した。
上記レジスト溶液をシリコンウエハー上にコーターで
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｉ線ステッパー
NSR−1505i6A（ニコン社製,NA＝0.45）とテスト用レチ
クルを用いて露光を行った。次にこのウエハーを110℃
で60秒間FEBした後、2.38％テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃,1分間，パドル法により現像
してポジ型パターンをえた。
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｉ線ステッパー
NSR−1505i6A（ニコン社製,NA＝0.45）とテスト用レチ
クルを用いて露光を行った。次にこのウエハーを110℃
で60秒間FEBした後、2.38％テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で23℃,1分間，パドル法により現像
してポジ型パターンをえた。
パターンの形成されたウエハーを取り出して感度を評
価すると140mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.40μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.15μｍであった。
価すると140mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.40μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.15μｍであった。
実施例10 ビニルフェノールとスチレンの共重合体（モル比5:
5）100重量部、トリスフェノールPA（三井石油化学製）
の90％が1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸
のエステルであるキノンジアジド化合物36重量部、（4
5）式に示す増感剤５重重部をジグライム320重量部に溶
解して0.1μｍのPTFEフィルターで過しレジスト溶液
を調製した。
5）100重量部、トリスフェノールPA（三井石油化学製）
の90％が1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸
のエステルであるキノンジアジド化合物36重量部、（4
5）式に示す増感剤５重重部をジグライム320重量部に溶
解して0.1μｍのPTFEフィルターで過しレジスト溶液
を調製した。
上記レジスト溶液をシリコンウエハー上にコーターで
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｉ線ステッパー
NSR−1505i6Aとテスト用レクチルを用いて露光を行っ
た。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38
％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23
℃,1分間，パドル法により現像してポジ型パターンをえ
た。
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｉ線ステッパー
NSR−1505i6Aとテスト用レクチルを用いて露光を行っ
た。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38
％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23
℃,1分間，パドル法により現像してポジ型パターンをえ
た。
パターンの形成されたウエハーを取り出して感度を評
価すると90mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.50μｍをライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.12μｍであった。
価すると90mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.50μｍをライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.12μｍであった。
実施例11 ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールとをモル比で5:5の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部,2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノンの95
％が1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエ
ステルであるキノンジアジド化合物14重量部，トリスフ
ェノールPA（三井石油化学製）の90％が1,2−ナフトキ
ノンジアジド−４−スルホン酸のエステルであるキノン
ジアジド化合物18重量部、（56）式に示す増感剤10重量
部を乳酸エチル380重量部に溶解して0.1μｍのPTFEフィ
ルターで過しレジスト溶液を調製した。
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合してえたノボラック樹脂100重
量部,2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノンの95
％が1,2−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエ
ステルであるキノンジアジド化合物14重量部，トリスフ
ェノールPA（三井石油化学製）の90％が1,2−ナフトキ
ノンジアジド−４−スルホン酸のエステルであるキノン
ジアジド化合物18重量部、（56）式に示す増感剤10重量
部を乳酸エチル380重量部に溶解して0.1μｍのPTFEフィ
ルターで過しレジスト溶液を調製した。
上記レジスト溶液をシリコンウエハー上にコーターで
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｉ線ステッパー
NSR−1505i6Aとテスト用レチクルを用いて露光を行っ
た。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38
％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23
℃,1分間，パドル法により現像してポジ型パターンをえ
た。
塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚さ1.17μｍの
レジスト膜を形成した。このウエハーをｉ線ステッパー
NSR−1505i6Aとテスト用レチクルを用いて露光を行っ
た。次にこのウエハーを110℃で60秒間PEBした後、2.38
％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23
℃,1分間，パドル法により現像してポジ型パターンをえ
た。
パターンの形成されたウエハーを取り出して感度を評
価すると120mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.40μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.14μｍであった。
価すると120mJ/cm2であり、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.40μｍのライン＆スペースが解像していた。パタ
ーンの膜厚を、膜厚計アルファステップ200で測定する
と1.14μｍであった。
（発明の効果） 本発明のポジ型レジスト組成物は、感度、解像度、残
膜率、耐熱性、保存安定性などが優れているので、特に
１μｍ以下の微細加工用として有用性が高い。
膜率、耐熱性、保存安定性などが優れているので、特に
１μｍ以下の微細加工用として有用性が高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−296248（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−296249（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】アルカリ可溶性フェノール樹脂、キノンジ
アジドスルホン酸エステル系感光剤、および一般式
（Ｉ）及び／又は一般式（II）で示される化合物を含有
することを特徴とするポジ型レジスト組成物。 R1〜R5;水素、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケ
ニル基、アルコキシ基又は水酸基、ただし少なくともひ
とつは A;−Ｓ−、−Ｏ−、 R6;水素、ハロゲン、アルキル基又はアルケニル基 R7,R8;水素、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基 ｎ＝0,1又は２ R1〜R5;水素、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基、アルケ
ニル基、アルコキシ基又は水酸基、ただし少なくともひ
とつは R6,R7;水素、ハロゲン、アルキル基又はアルケニル基 ｎ＝0,1又は２
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342196A JP2566172B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ポジ型レジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342196A JP2566172B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ポジ型レジスト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03200255A JPH03200255A (ja) | 1991-09-02 |
| JP2566172B2 true JP2566172B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=18351862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1342196A Expired - Lifetime JP2566172B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ポジ型レジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566172B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05204144A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-08-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポジ型レジスト組成物 |
| US5275911A (en) * | 1993-02-01 | 1994-01-04 | Ocg Microelectronic Materials, Inc. | Sesamol/aldehyde condensation products as sensitivity enhancers for radiation sensitive mixtures |
| JPH0954437A (ja) | 1995-06-05 | 1997-02-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 化学増幅型ポジレジスト組成物 |
| JP3562673B2 (ja) | 1996-01-22 | 2004-09-08 | 富士写真フイルム株式会社 | ポジ型フォトレジスト組成物 |
| SG78412A1 (en) | 1999-03-31 | 2001-02-20 | Ciba Sc Holding Ag | Oxime derivatives and the use thereof as latent acids |
| JP4569211B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2010-10-27 | 住友ベークライト株式会社 | フェノール化合物、ポジ型感光性樹脂組成物、半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 |
| KR101758398B1 (ko) | 2009-09-11 | 2017-07-14 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 감방사선성 조성물 및 신규 화합물 |
| WO2016124493A1 (en) | 2015-02-02 | 2016-08-11 | Basf Se | Latent acids and their use |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02246249A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-02 | Hitachi Ltd | 半導体素子パッケージ |
| JPH02246248A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 集積回路パッケージの製造方法及び装置 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1342196A patent/JP2566172B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03200255A (ja) | 1991-09-02 |
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