JP2811663B2 - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents
感放射線性樹脂組成物Info
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- JP2811663B2 JP2811663B2 JP16613791A JP16613791A JP2811663B2 JP 2811663 B2 JP2811663 B2 JP 2811663B2 JP 16613791 A JP16613791 A JP 16613791A JP 16613791 A JP16613791 A JP 16613791A JP 2811663 B2 JP2811663 B2 JP 2811663B2
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Description
関する。さらに詳しくは、紫外線、遠紫外線、X線、電
子線、分子線、γ線、シンクロトロン放射線、プロトン
ビ−ムなどの放射線に感応する高集積回路作成用レジス
トとして好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
パターンを与えるので、集積回路の製造において多く用
いられているが、近年における集積回路の高集積化に伴
って、より解像度の向上したレジストパターンを形成で
きるポジ型レジストが望まれている。すなわち、ポジ型
レジストによって微細なレジストパターンを形成する場
合、放射線照射により形成される潜像をアルカリ性水溶
液からなる現像液で現像する際に、放射線照射部がウェ
ハーと接している部分(パターンの裾)まで速やかに現
像されることが必要である。
合、形成すべきレジストパターンの間隔が0.8μm以
下になると、微細なパターン、ホールなどの露光量の少
ない部分での現像性およびパターン形状が不十分であっ
た。
ウェハーのエッチング方式が、従来のサイドエッチング
の大きいウェットエッチングから、サイドエッチングの
小さいドライエッチングに移行している。このドライエ
ッチングでは、エッチング時に熱によるレジストパター
ンが変化しないことが必要であるため、ポジ型レジスト
には耐熱性が必要であるが、従来のポジ型レジストは、
十分な耐熱性を備えているとはいい難いものであった。
射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明の他の
目的は、現像性に優れていると共に、高感度かつ高解像
度であり、形成されるパターン形状、耐熱性、露光余
裕、残膜性などにも優れたポジ型レジストとして好適な
感放射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明の
さらに他の目的および利点は以下の説明から明かとなろ
う。
の上記目的および利点は、(A)パラクレゾール、キシ
レノールおよびトリメチルフェノールよりなる群から選
ばれる少なくとも1種の(ポリ)メチル置換フェノール
類(A1)並びにメタクレゾール(A2)とを、アルデ
ヒド類と重縮合して得られたアルカリ可溶性ノボラック
樹脂、および(B)下記構造式(1)
(A)」という)のキノンジアジドスルホン酸エステル
の少なくとも1種、を含有することを特徴とする感放射
線性樹脂組成物によって達成される。
樹脂(以下、「樹脂(A)」と称する)は、メタクレゾ
ールと、パラクレゾール、キシレノールおよびトリメチ
ルフェノールよりなる群から選ばれる(ポリ)メチル置
換フェノールの1種または2種以上とアルデヒド類とを
重縮合して得られたノボラック樹脂である。
シレノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレノー
ル、3,5−キシレノールが好ましい。また、トリメチ
ルフェノールとしては2,3,5−トリメチルフェノール
が好ましい。
ノボラック樹脂における(ポリ)メチル置換フェノール
の組み合わせとしては、種々組み合わされることができ
るが以下のものが好適に使用される。
レノール、 ・メタクレゾールと2,3−キシレノールと2,3,5−
トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールとパラクレゾールと2,3−キシレノ
ール、 ・メタクレゾールと2,5−キシレノールと3,5−キシ
レノール、 ・メタクレゾールと2,5−キシレノールと2,3,5−
トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールと3,4−キシレノール、 ・メタクレゾールと3,4−キシレノールと2,3,5−
トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールと3,5−キシレノール、 ・メタクレゾールとパラクレゾールと3,5−キシレノ
ール、 ・メタクレゾールと3,5−キシレノールと2,3,5−
トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールと2,3,5−トリメチルフェノール、 ・メタクレゾールとパラクレゾールと2,3,5−トリメ
チルフェノール。
リ)メチル置換フェノールの使用量は、メタクレゾール
/パラクレゾールの場合には、通常95〜35/5〜6
5(モル比)、好ましくは80〜40/20〜60(モ
ル比)であり、メタクレゾール/2,3−キシレノール
の場合には、通常95〜10/5〜90(モル比)、好
ましくは80〜20/30〜70(モル比)であり、メ
タクレゾール/2,3−キシレノール/3,4−キシレノ
ールの場合には、通常90〜10/5〜85/5〜60
(モル比)、好ましくは80〜20/10〜70/10
〜50(モル比)であり、メタクレゾール/2,3−キ
シレノール/2,3,5−トリメチルフェノールの場合に
は、通常90〜10/5〜85/5〜60(モル比)、
好ましくは80〜20/10〜70/10〜50(モル
比)であり、メタクレゾール/パラクレゾール/2,3
−キシレノールの場合には、通常90〜10/5〜60
/5〜85(モル比)、好ましくは70〜20/10〜
50/10〜70(モル比)であり、メタクレゾール/
2,5−キシレノール/3,5−キシレノールの場合に
は、通常90〜10/5〜70/5〜70(モル比)、
好ましくは80〜20/10〜60/10〜60(モル
比)であり、メタクレゾール/2,5−キシレノール/
2,3,5−トリメチルフェノールの場合には、通常90
〜10/5〜70/5〜60(モル比)、好ましくは8
0〜20/10〜60/10〜50(モル比)であり、
メタクレゾール/3,4−キシレノールの場合には、通
常95〜50/5〜50(モル比)、好ましくは90〜
55/10〜45(モル比)であり、メタクレゾール/
3,4−キシレノール/2,3,5−トリメチルフェノー
ルの場合には、通常90〜20/5〜50/5〜60
(モル比)、好ましくは80〜30/10〜40/10
〜50(モル比)であり、メタクレゾール/3,5−キ
シレノールの場合には、通常95〜30/5〜70(モ
ル比)、好ましくは90〜40/10〜60(モル比)
であり、メタクレゾール/パラクレゾール/3,5−キ
シレノールの場合には、通常90〜15/5〜60/5
〜70(モル比)、好ましくは80〜30/10〜45
/10〜60(モル比)であり、メタクレゾール/3,
5−キシレノール/2,3,5−トリメチルフェノールの
場合には、通常90〜15/5〜60/5〜60(モル
比)、好ましくは80〜20/10〜50/10〜50
(モル比)であり、メタクレゾール/2,3,5−トリメ
チルフェノールの場合には、通常95〜40/5〜60
(モル比)、好ましくは90〜50/10〜50(モル
比)であり、メタクレゾール、パラクレゾールと2,3,
5−トリメチルフェノールの場合には、通常90〜10
/5〜60/5〜60(モル比)、好ましくは80〜2
0/10〜50/10〜50(モル比)である。
ては、例えばホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホ
ルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、
α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピ
ルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−
ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベ
ンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o−ニ
トロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、
p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデ
ヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズ
アルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブ
チルベンズアルデヒド、フルフラールなどを挙げること
ができる。これらのうち特にホルムアルデヒドを好適に
用いることができる。これらのアルデヒド類も単独でま
たは2種以上を組み合わせて用いることができる。
チル置換フェノールの合計両1モルに対し、0.7〜3
モルが好ましく、より好ましくは0.8〜1.5モルであ
る。
ド類との重縮合に用いられる触媒としては、塩酸、硝
酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸などの酸性触媒を挙げ
ることができる。これらの酸性触媒の使用量は、好まし
くは(ポリ)メチル置換フェノールの合計量1モルに対
し、1×10-5〜5×10-1モルである。
質として水が用いられるが、重縮合反応に用いられる
(ポリ)メチル置換フェノールがアルデヒド類の水溶液
に溶解せず、反応初期から不均一系になる場合は、反応
媒質として親水性溶媒を使用することもできる。これら
の親水性溶媒としては、例えばメタノ−ル、エタノ−
ル、プロパノ−ル、ブタノ−ルなどのアルコ−ル類、テ
トラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エ−テル類を
好ましいものとして挙げることができる。これらの反応
媒質の使用量は、好ましくは反応原料100重量部当
り、20〜1,000重量部である。
て、適宜調整することができるが、通常10〜200
℃、好ましくは70〜150℃である。重縮合の方法と
しては、(ポリ)メチル置換フェノール類、アルデヒド
類、酸性触媒などを一括して仕込む方法、および酸性触
媒の存在下に(ポリ)メチル置換フェノール類、アルデ
ヒド類などを反応の進行とともに加えていく方法を採用
することができる。
原料、酸性触媒、反応媒質などを除去するため、一般的
には、反応系の温度を130℃〜230℃に上昇させ、
減圧下、例えば20〜50mmHg程度で揮発分を留去し、
生成した樹脂(A)を回収する。
ポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」と称
する)が、好ましくは4,000〜20,000、特に好
ましくは5,000〜15,000の範囲にあることが望
ましい。Mwが20,000を超えると、本発明の組成
物をウェハーに均一に塗布しにくくなり、さらに現像性
および感度が低下し、またMwが4,000未満である
と、耐熱性が低下する傾向がある。
は、例えば重縮合終了後に回収された樹脂(A)を、エ
チルセロソルブアセテート、ジオキサン、メタノール、
酢酸エチルなどの良溶媒に溶解したのち、水、n−ヘキ
サン、n−ヘプタンなどの貧溶媒を混合し、次いで析出
する樹脂溶液層を分離し、高分子量の樹脂(A)を回収
すればよい。
合成に用いられるフェノール類として例示した以外のフ
ェノール類、例えばフェノール、1−ナフトール、2−
ナフトールなどとフェノール類とホルムアルデヒド類の
縮合によって得られるアルカリ可溶性ノボラック樹脂を
本発明の効果を損なわない範囲で添加することもでき
る。
するなどの目的で、低分子量のフェノール化合物を溶解
促進剤として添加することもできる。ここで使用される
低分子量化合物としては、ベンゼン環数2〜6程度のフ
ェノール化合物が好適であり、特に限定されるものでは
ないが、下記式(2a)〜(2h)で表わされる化合物
を例示することができる。
量は、樹脂(A)100重量部当り、好ましくは50重
量部以下、特に好ましくは5〜35重量部の範囲とする
ことが有利である。本発明において用いられるキノンジ
アジドスルホン酸エステルは上記構造式(1)で表わさ
れる化合物Aのキノンジアジドスルホン酸エステルであ
る。
非置換アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−
ブチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、クミル基、
クロロメチル基、トリクロロメチル基、ヒドロキシエチ
ル基、ヒドロキシプロピル基、メトキシエチル基、エト
キシエチル基などを挙げることができる。その中でもメ
チル基、エチル基などが好ましい。置換もしくは非置換
アリール基の例としては、フェニル基、1−ナフチル
基、2−ナフチル基、4−メチルフェニル基、4−ヒド
ロキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ニト
ロフェニル基、3−クロロフェニル基などを挙げること
ができる。その中でもフェニル基が好ましい。
−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチ
ルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基などを挙げる
ことができる。その中でも4−メチルフェニル基などが
好ましい。アルコール置換アリール基の例としては、2
−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−
t−ブトキシフェニル基、4−フェノキシフェニル基な
どを挙げることができる。その中でも4−メトキシフェ
ニル基が好ましい。非置換アリール基の例としては、フ
ェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などを挙げ
ることができる。その中でもフェニル基が好ましい。
昭61−11289号公報に示されているように、α,
β−不飽和カルボニル化合物と置換あるいは非置換フェ
ノール類を酸触媒存在下で反応させる方法を挙げること
ができる。
(A)の具体例としては、1,1,3−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリス(3,5
−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,
1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、1,1,3−トリス(3,5−ジメチル
−2−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリ
ス(4,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)プロ
パン、1,1,3−トリス(5−メチル−2−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、1,3,3−トリス(3,5−ジメ
チル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,3,3−ト
リス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ブ
タン、1,3,3−トリス(4,5−ジメチル−2−ヒド
ロキシフェニル)ブタン、1,3,3−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)ブタン、1,3,3−トリス(3,5−
ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,3,3
−トリス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ブタ
ン、1,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ブタ
ン、
フェニル)ブタン、 1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)ブタン、 1,1,3−トリス(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシ
フェニル)ブタン、 1,1,3−トリス(3,4−ジメチル−2−ヒドロキシ
フェニル)ブタン、 1,1,3−トリス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニ
ル)ブタン、 1,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−フ
ェニルプロパン、 1,1,3−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)−3−フェニルプロパン、 1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)−3−フェニルプロパン、 1,1,3−トリス(4,5−ジメチル−2−ヒドロキシ
フェニル)−3−フェニルプロパン、 1,1,3−トリス(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシ
フェニル)−3−フェニルプロパン、 1,1,3−トリス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニ
ル)−3−フェニルプロパン、 1,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−
(4−メトキシフェニル)−2−メチルプロパン、 1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−2−メチ
ルプロパン、 1,1,3−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−2−メチ
ルプロパンなどを挙げることができる。
合物(A)のキノンジアジドスルホン酸エステルとして
は、例えば化合物(A)の1,2−ベンゾキノンジアジ
ド−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジ
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などを挙
げることができる。中でも好ましいものは、1,2−ナ
フトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ルである。
(A)とナフトキノンジアジドスルホニルクロリドとの
エステル化反応により得ることができる。エステル化反
応におけるエステル化率は、化合物(A)の水酸基1個
当り、好ましくは20%〜100%、より好ましくは4
0%〜95%である。
種以上組み合わせても用いることができる。本発明の組
成物中における化合物(A)のキノンジアジドスルホン
酸エステルの含有割合は、樹脂(A)100重量部当
り、好ましくは0.5〜90重量部、より好ましくは2
〜50重量部である。
いて、化合物(A)のキノンジアジドスルホン酸エステ
ル以外のキノンジアジドスルホン酸を併用してもよい。
このようなキノンジアジドスルホン酸エステルとして
は、例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、
2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
3’−メトキシ−2,3,4,4’−テトラヒドロキシベ
ンゾフェノン、2,2’,5,5’−テトラメチル−2”,
4,4’−トリヒドロキシベンゾフェニルメタン、1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,
1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエ
タン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−
[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチ
ル]−1−フェニルエタン、2,4,4−トリメチル−
2’,4’,7−トリヒドロキシ−2−フェニルフラバン
などの1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸
エステル、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホ
ン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5
−スルホン酸エステルなどを挙げることができる。
性剤などの各種配合剤を配合することができる。増感剤
は、レジストの感度を向上させるために配合される。こ
のような増感剤としては、例えば2H−ピリド−(3,
2−b)−1,4−オキサジン−3(4H)−オン類、
10H−ピリド−(3,2−b)−(1,4)−ベンジ
チアジン類、ウラゾール類、ヒダントイン類、パルビツ
ール酸類、グリシン無水物類、1−ヒドロキシベンゾト
リアゾール類、アロキサン類、マレイミド類などが挙げ
られる。これらの増感剤の配合量は、樹脂(A)100
重量部に対し、好ましくは50重量部以下、より好まし
くは30重量部以下である。
性を改良するために配合される。このような界面活性剤
としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジ
ラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等
のノニオン系界面活性剤;エフトップ EF301,E
F303,EF352(商品名、新秋田化成社製)、メ
ガファックス F171,F172,F173(商品
名、大日本インキ社製)、フロラード FC430,F
C431(商品名、住友スリーエム社製)、アサヒガー
ド AG710,サーフロン S−382,SC−10
1,SC−102,SC−103,SC−104,SC
−105,SC−106(商品名、旭硝子社製)などの
フッソ系界面活性剤;オルガノシロキサンポリマーKP
341(商品名、信越化学工業社製);アクリル酸系ま
たはメタクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.7
5、No.95(商品名、共栄社油脂化学工業社製)が
挙げられる。
固形分100重量部当り、好ましくは2重量部以下であ
る。さらに本発明の組成物には、放射線照射部の潜像を
可視化させ、放射線照射時のハレーションの影響を少な
くするために、染料や顔料を配合することができ、また
接着性を改善するために、接着助剤を配合することもで
きる。さらに必要に応じて保存安定剤、消泡剤なども配
合することができる。
よび化合物(A)のキノンジアジドスルホン酸エステル
ならびに前述した各種配合剤を、例えば固形分濃度が2
0〜40重量%となるように溶剤に溶解させ、孔径0.
2μm程度のフィルターで濾過することによって有利に
調製することができる。
エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレングリ
コ−ルモノエチルエ−テル、メチルセロソルブアセテ−
ト、エチルセロソルブアセテ−ト、ジエチレングリコ−
ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノエチ
ルエ−テル、プロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセ
テ−ト、プロピレングリコ−ルプロピルエ−テルアセテ
−ト、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2
−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキ
シ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ
−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン
酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エト
キシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メ
チル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン
酸プロピル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどを用いること
ができる。これらの有機溶剤は単独で、または2種以上
の組合せで使用される。
−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、
N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベ
ンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニ
ルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1
−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコー
ル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテ−
トなどの高沸点溶剤を添加することもできる。
塗布、ロ−ル塗布などによって、例えばシリコンウェハ
ーまたはアルミニウムが被覆されたウェハーに塗布する
ことにより感放射線層を形成し、所定のマスクパターン
を介して該感放射線層に放射線を照射し、現像液で現像
することによりパターンの形成が行われる。
て使用する際には、ウェハーなどの上に該組成物を塗布
し、プレベークおよび放射線照射を行った後、70〜1
40℃で加熱する操作を行い、その後に現像することに
よって、本発明の効果をさらに向上させることもでき
る。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア水、
エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、
ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジ
エチルアミン、ジメチルエタノ−ルアミン、トリエタノ
−ルアミン、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、コリン、ピロ
−ル、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,
0)−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−(4,
3,0)−5−ノナンなどのアルカリ性化合物を、濃度
が、例えば1〜10重量%となるように溶解してなるア
ルカリ性水溶液が使用される。
ばメタノ−ル、エタノ−ルなどのアルコ−ル類や界面活
性剤を適量添加して使用することもできる。なお、この
ようなアルカリ性水溶液からなる現像液を用いて現像を
行った場合は、一般には引き続き水でリンスを行う。
が、本発明はこれらの実施例によって、なんら制限され
るものではない。なお、実施例中のMwの測定およびレ
ジストの評価は、以下の方法により行ったものである。
0H6 2本、G3000H6 1本、G4000H6
1本)を用い、流量1.5ml/分、溶出溶媒テトラヒド
ロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリ
スチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグ
ラフ法により測定した。
縮小投影露光機(レンズの開口数;0.54)で露光時
間を変化させ、波長436nmのg線を用いて露光を行
うか、またはニコン社製NSR−1755i7A縮小投
影露光機(レンズ開口数;0.50)で露光時間を変化
させ、波長365nmのi線を用いて露光を行い、つい
でテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.4重量%
水溶液を現像液として用い、25℃で60秒間現像し、
水でリンスし、乾燥してウェハー上にレジストパターン
を形成させ、0.6μmのライン・アンド・スペースパ
ターン(1L1S)を1対1の幅に形成する露光時間
(以下、これを「最適露光時間」という)を求めた。
されている最小のレジストパターンの寸法を測定した。 残膜率:最適露光時間における現像後のパターンの厚さ
を現像前のレジスト膜の厚さで割り、この値を100倍
して%の単位をつけて表わした。
電子顕微鏡にて観察し、調べた。 耐熱性:クリーンオーブン中にレジストパターンを形成
したウェハーを入れて、パターンが崩れ始めたときの温
度を測定した。
0.6μmのレジストパターンの現像後の方形状断面の
下辺Aと上辺Bを測定し、0.85≦B/A≦1である
場合を、パターン形状が良好であると判定した。但し、
パターン形状が裾を引いていたり逆テーパー状になって
いる場合は、B/Aが上記範囲に入っていても良好と判
断しない。
持して攪拌しながら180分間重縮合を行ったのちに、
油浴温度を180℃まで上昇させ、同時にフラスコ内の
圧力を30〜50mmHgまで減圧し、水、シュウ酸、未反
応のホルムアルデヒド、メタクレゾール、パラクレゾー
ルなどを除去した。次いで溶融した樹脂を室温に戻して
回収しMwを測定したところ8,000であった。この
樹脂を、樹脂(A1)という。
持して攪拌しながら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 28.1g(0.26モル) および 2,3−キシレノール 90.4g(0.74モル) を加えてさらに120分間重縮合を行った。その後、合
成例1と同様に樹脂を回収しMwを測定したところ4,
000であった。この樹脂を、樹脂(A2)という。
持して攪拌しながら40分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 21.6g(0.20モル) および 2,3−キシレノール 39.1g(0.32モル) を加えてさらに120分間重縮合を行った。その後、合
成例1と同様に樹脂を回収した。この樹脂をエチルセロ
ソルブアセテートに固形分が30重量%になるように溶
解したのち、この樹脂溶液の重量に対し、0.3倍のメ
タノールおよび0.75倍の水を加えて攪拌し放置し
た。放置することにより2層に分離したのち、樹脂溶液
層(下層)を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回
収しMwを測定したところ5,800であった。この樹
脂を、樹脂(A3)という。
℃に保持して攪拌しながら8時間重縮合を行い、反応
後、室温まで戻し、内容物をビーカーに取り出した。こ
のビーカー中で2層に分離したのち、下層を取り出し、
濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定したとこ
ろ9,200であった。この樹脂を、樹脂(A4)とい
う。
℃に保持して攪拌しながら8時間重縮合を行い、反応
後、室温まで戻し、内容物をビーカーに取り出した。こ
のビーカー中で2層に分離したのち、下層を取り出し、
濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定したとこ
ろ7,500であった。この樹脂を、樹脂(A5)とい
う。
持して攪拌しながら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 15.1g(0.14モル) および 3,4−キシレノール 29.3g(0.24モル) を加えてさらに120分間重縮合を行った。その後、合
成例1と同様に樹脂を回収しMwを測定したところ4,
500であった。この樹脂を、樹脂(A6)という。
持して攪拌しながら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 17.3g(0.16モル) および 2,3,5−トリメチルフェノール 13.6g(0.10モル) を加えてさらに90分間重縮合を行った。その後、合成
例1と同様に樹脂を回収した。この樹脂をエチルセロソ
ルブアセテートに固形分が30重量%になるように溶解
したのち、この樹脂溶液の重量に対し、0.3倍のヘプ
タンを加えて攪拌し、放置した。放置することにより2
層に分離したのち、樹脂溶液層(下層)を取り出し、濃
縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定したところ
4,300であった。この樹脂を、樹脂(A7)とい
う。
持して攪拌しながら30分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 51.9g(0.48モル) および 3,5−キシレノール 9.78g(0.08モル) を加えてさらに60分間重縮合を行った。その後、合成
例1と同様に樹脂を回収した。この樹脂をエチルセロソ
ルブアセテートに固形分が30重量%になるように溶解
したのち、この樹脂溶液の重量に対し、0.45倍のメ
タノールを加えて攪拌し、放置した。放置することによ
り2層に分離したのち、樹脂溶液層(下層)を取り出
し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定した
ところ4,000であった。この樹脂を、樹脂(A8)
という。
持して攪拌しながら30分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 51.9g(0.48モル) および 3,5−キシレノール 9.77g(0.08モル) を加えてさらに45分間重縮合を行った。その後、合成
例1と同様に樹脂を回収しMwを測定したところ8,9
00であった。この樹脂を、樹脂(A9)という。
して攪拌しながら60分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 51.9g(0.48モル) 3,5−キシレノール 7.33g(0.06モル) および 2,3,5−トリメチルフェノール 10.9g(0.08モル) を加えてさらに120分間重縮合を行った。その後、合
成例1と同様に樹脂を回収しMwを測定したところ4,
300であった。この樹脂を、樹脂(A10)という。
℃に保持して攪拌しながら7時間重縮合を行い、反応
後、室温まで戻し、内容物をビーカーに取り出した。こ
のビーカー中で2層に分離したのち、下層を取り出し、
濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定したとこ
ろ9,500であった。この樹脂を樹脂(A11)とい
う。
持して攪拌しながら30分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 26.0g(0.24モル) および 2,3,5−トリメチルフェノール 43.69g(0.32モル) を加えてさらに40分間重縮合を行った。その後、合成
例1と同様に樹脂を回収した。この樹脂をエチルセロソ
ルブアセテートに固形分が30重量%になるように溶解
したのち、この樹脂溶液の重量に対し、等量のメタノー
ルと0.75倍の水を加えて攪拌し、放置した。放置す
ることにより2層に分離したのち、樹脂溶液層(下層)
を取り出し、濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを
測定したところ8,800であった。この樹脂を、樹脂
(A12)という。
持して攪拌しながら40分間重縮合を行ったのちに、 メタクレゾール 86.6g(0.80モル) 3,5−キシレノール 14.7g(0.12モル) および 2,5−キシレノール 48.9g(0.40モル) を加えてさらに100分間重縮合を行った。その後、合
成例1と同様に樹脂を回収しMwを測定したところ4,
050であった。この樹脂を、樹脂(A13)という。
℃に保持して攪拌しながら7時間重縮合を行い、反応
後、室温まで戻し、内容物をビーカーに取り出した。こ
のビーカー中で2層に分離したのち、下層を取り出し、
濃縮し脱水し乾燥して樹脂を回収しMwを測定したとこ
ろ9,900であった。この樹脂を樹脂(A14)とい
う。
合物(A)である、1,1,3−トリス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパンを化合物(A1)、1,1,3−トリ
ス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンを化合物(A2)、1,1,3−トリス(4−ヒドロ
キシフェニル)ブタンを化合物(A3)、1,1,3−ト
リス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−
3−フェニルプロパンを化合物(A4)、1,1,3−ト
リス(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパ
ンを化合物(A5)、と略称する。
フラスコに、 化合物(A1) 32.0g(0.1モル) 1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド 53.7g(0.2モル) および ジオキサン 100g を仕込、攪拌しながら溶解させた。次いで、フラスコを
30℃に保持した水浴中に浸し、内温が30℃一定とな
った時点で、この溶液に トリエチルアミン 22.3g(0.22モル) を、内温が35℃を超えないよう滴下ロートを用いてゆ
っくり滴下した。その後、析出したトリエチルアミン塩
酸塩を濾過により取り除き、濾液を大量の希塩酸中に注
ぎ込んで析出させ、次いで、析出物を濾取し、40℃に
保った加熱真空乾燥機で一昼夜乾燥して反応生成物を得
た。この反応生成物をNQD1という。
た。この反応生成物をNQD2という。
た。この反応生成物をNQD3という。
た。この反応生成物をNQD4という。
た。この反応生成物物をNQD5という。
物(I)を得た。
物(II)を得た。
A、感放射線性化合物および溶剤を混合し、均一溶液と
したのち、孔径0.2μmのメンブランフィルターで濾
過し、組成物の溶液を調整した。得られた溶液を、シリ
コン酸化膜を有するシリコンウェハー上にスピンナーを
用いて塗布したのち、ホットプレート上で90℃にて
1.5分間プレベークして、厚さ1.2μmのレジスト膜
を形成し、レクチルを介して、前記のように波長436
nm(g線)または波長365nm(i線)を用いて露
光し現像しリンスし乾燥したのち、該組成物の感度、解
像度、耐熱性、残膜率、現像性およびパターン形状につ
いての評価を行った。結果を、使用した樹脂と併せて、
表1に示す。なお、実施例1〜9および比較例1〜3
は、g線を照射し、実施例10〜18および比較例4〜
6は、i線を照射した。
ゾール/ホルマリン=1/0.9(モル比)の割合のモ
ノマーをシュウ酸触媒を用い、合成例1と同様の方法で
得られた、分子量Mw:9,600のノボラック樹脂。 (注3)溶解促進剤αおよびβは、次のものである。 α:1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン β:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フ
ェニルエタン
は、次のものである。 I:2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン 1.0
モルと、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸クロリド2.6モルとの縮合物。 II:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン 1モルと、1,2−ナフトキノンジアジド−5−ス
ルホン酸クロリド4.0モルとの縮合物。 (注5)溶剤の種類は、次の通りである。 S1:エチルセロソルブアセテート S2:2−ヒドロキシプロピオン酸エチル S3:3−メトキシプロピオン酸メチル
性に優れていると共に、高感度かつ高解像度であり、パ
ターン形状、耐熱性、露光余裕、残膜性にも優たポジ型
レジストとして好適に使用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)パラクレゾール、キシレノールお
よびトリメチルフェノールよりなる群から選ばれる少な
くとも1種の(ポリ)メチル置換フェノール類並びにメ
タクレゾールとを、アルデヒド類と重縮合して得られた
アルカリ可溶性ノボラック樹脂、および(B)下記構造
式(1) 【化1】 で表わされる化合物のキノンジアジドスルホン酸エステ
ルの少なくとも1種、を含有することを特徴とする感放
射線性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16613791A JP2811663B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 感放射線性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16613791A JP2811663B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 感放射線性樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04365046A JPH04365046A (ja) | 1992-12-17 |
JP2811663B2 true JP2811663B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15825727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16613791A Expired - Lifetime JP2811663B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 感放射線性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2811663B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101229381B1 (ko) * | 2004-05-26 | 2013-02-05 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 포지티브형 감광성 수지조성물 및 이에 의해 얻어지는 층간절연막 및 마이크로렌즈 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07281428A (ja) * | 1994-04-07 | 1995-10-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型フオトレジスト組成物 |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP16613791A patent/JP2811663B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR101229381B1 (ko) * | 2004-05-26 | 2013-02-05 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 포지티브형 감광성 수지조성물 및 이에 의해 얻어지는 층간절연막 및 마이크로렌즈 |
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JPH04365046A (ja) | 1992-12-17 |
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