JPH0437760A - Photosensitive resin composition - Google Patents

Photosensitive resin composition

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JPH0437760A
JPH0437760A JP2145117A JP14511790A JPH0437760A JP H0437760 A JPH0437760 A JP H0437760A JP 2145117 A JP2145117 A JP 2145117A JP 14511790 A JP14511790 A JP 14511790A JP H0437760 A JPH0437760 A JP H0437760A
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acid
alkaline
compd
radiation
photosensitive resin
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Teruhiko Kumada
輝彦 熊田
Sachiko Tanaka
祥子 田中
Hideo Horibe
堀辺 英夫
Shigeru Kubota
繁 久保田
Yuji Hizuka
裕至 肥塚
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the positive type radiation sensitive resist having a high sensitivity to radiation and a resolution of a quarter micron level by incorporating an alkaline-soluble high-polymer compd., a compd. which generates an acid by sensing the radiations and specific compds. which make the alkaline-soluble high-polymer compd. insoluble in an alkali into this compsn. CONSTITUTION:This photosensitive resin compsn. contains the alkaline-soluble high-polymer compd. which generates the acid by sensing the radiations and at least one kind of the compds. expressed by general formulas (I) and (II). The alkaline-soluble high-polymer compd. is made insoluble in the aq. alkaline soln. by acting interactions with at least one kind of the compds. expressed by the general formulas (I) and (II). If, however, this compd. receives the irradiation with the radiations, at least one kind of the compds. expressed by the general formulas (I) and (II) are decomposed by the effect of the acid generated from the coexisting compd. which generates the acid by receiving the radiations and the part subjected to the radiation exposure is made alkaline-soluble. Consequently, the formation of positive type patterns is possible.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は1例えば超LSIなどの半導体デバイスの微
細パターンを形成するために使用する放射線感応性レジ
ストに用いる、感光性樹脂組成物量するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Fields] This invention relates to the production of photosensitive resin compositions used in radiation-sensitive resists used for forming fine patterns of semiconductor devices such as VLSIs. be.

[従来の技術] 半導体デバイスの高集積化が求められる中、クォーター
ミクロンレベルの微細加工技術の開発が進められている
。この技術を実現するために、いくつかの手法が検討さ
れているが、なかでも光リソグラフィー技術で使用する
光源を短波長化するためにエキシマレーザを露光線源に
使用したり、光学干渉などの問題が無視できる電子線、
X線を露光線源に使用するなどの露光技術が注目されて
いる。
[Background Art] Amid the demand for higher integration of semiconductor devices, development of microfabrication technology at the quarter-micron level is progressing. Several methods are being considered to realize this technology, including the use of an excimer laser as an exposure source to shorten the wavelength of the light source used in optical lithography, and the use of optical interference. Electron beams with negligible problems,
Exposure techniques that use X-rays as an exposure source are attracting attention.

従来、光リソグラフィー用のレジストとして、ノボラッ
ク樹脂とナフトキノンアジドとからなるしシストが知ら
れており、それらは、高解像度、ドライエツチング耐性
、高感度など、優れた特性を有している。
BACKGROUND ART Hitherto, as a resist for photolithography, a cyst made of a novolac resin and naphthoquinone azide has been known, and these have excellent properties such as high resolution, dry etching resistance, and high sensitivity.

しかしながら、露光線源の波長が短波長化するにしたが
って感光波長の不適合や、短波長に対するレジスト自身
の透過率の不良などの間層が発生する。
However, as the wavelength of the exposure radiation source becomes shorter, problems such as incompatibility of the sensitizing wavelength and poor transmittance of the resist itself to shorter wavelengths occur.

また、電子線、X線用のレジストとして、ポリメタクリ
レート樹脂やポリオレフィンスルホン樹脂などのポジ型
レジストや、クロルメチル化ポリスチレンなどのネガ型
レジストが開発されている。しかし、前者はドライエツ
チング耐性の低さと低感度という欠点を、後者は現像液
による膨潤のための解像度低下という欠点を持っている
Furthermore, as resists for electron beams and X-rays, positive resists such as polymethacrylate resins and polyolefin sulfone resins, and negative resists such as chloromethylated polystyrene have been developed. However, the former has the disadvantages of low dry etching resistance and low sensitivity, and the latter has the disadvantage of reduced resolution due to swelling by the developer.

さらに特開昭60−175046号公報には、露光前は
アルカリ溶液に対して溶解抵抗を持ち、放射線の露光を
受けるとその部分がアルカリ可溶性となる。アルカリ可
溶性フェノール樹脂と放射線感応性オニウム塩との組成
物が開示されている。また特開昭63−59131号公
報には、アルカリ可溶性の高分子化合物と、高エネルギ
ー放射線の照射によってエステルが分解し、カルボン酸
を生成するアルカリ不溶性有機酸エステルとの組成物が
開示されており、いずれも高感度のレジストを得るのが
目的である。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-open No. 60-175046 discloses that before exposure, the material has dissolution resistance to an alkaline solution, and when exposed to radiation, that portion becomes alkali-soluble. Compositions of alkali-soluble phenolic resins and radiation-sensitive onium salts are disclosed. Furthermore, JP-A-63-59131 discloses a composition of an alkali-soluble polymer compound and an alkali-insoluble organic acid ester whose ester is decomposed by irradiation with high-energy radiation to produce a carboxylic acid. The purpose of both methods is to obtain a highly sensitive resist.

一方、レジストの欠点を補うための、レジストプロセス
の検討も行われており、半導体基板上に厚い平坦化有機
層を形成し、上層のレジストパターンをドライエツチン
グによって順次下層に転写し、アスペクト比の高いレジ
ストパターンを形成するという多層プロセスが開発され
ている。
On the other hand, in order to compensate for the deficiencies of resist, studies are being conducted on resist processes, in which a thick planarized organic layer is formed on a semiconductor substrate, and the resist pattern on the upper layer is sequentially transferred to the lower layer by dry etching to improve the aspect ratio. Multilayer processes have been developed to form high resist patterns.

口発明が解決しようとする課題] しかし、上記公報に開示されている組成物は、諸性能の
ある程度の向上はみられるものの、実用的なレベルにま
で向上させることは困難であり、又多層化する方法は、
レジストパターンの転写を行うためにドライエツチング
処理を数回行わねばならず、きわめて繁雑な工程処理と
長い処理時間を必要とするという課題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, although the composition disclosed in the above publication shows some improvement in various performances, it is difficult to improve it to a practical level, and it is difficult to improve it to a practical level. The way to do it is
In order to transfer the resist pattern, dry etching processing must be performed several times, which poses a problem in that extremely complicated process processing and long processing time are required.

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、放射線露光に対する高い感度と、クオターミクロン
レベルの解像度を有するポジ型の放射線感応レジストを
得ることのできる感光性樹脂組成物提供することを目的
とする。
The present invention was made in order to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a photosensitive resin composition capable of obtaining a positive radiation-sensitive resist having high sensitivity to radiation exposure and resolution at the quarter micron level. With the goal.

[課題を解決するための手段] この発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性高分子
化合物、放射線に感光し酸を発生する化合物並びに下記
一般式(f)および(II)で示される化合物の内の少
なくとも一種を含有するものである。
[Means for Solving the Problems] The photosensitive resin composition of the present invention contains an alkali-soluble polymer compound, a compound that is sensitive to radiation and generates an acid, and a compound represented by the following general formulas (f) and (II). It contains at least one of the following.

Ar(X−C−R2)*            (1
)Y(Ar(X−C−R2)ah         (
If )■ (式中Arは一置換のベンゼン環または複素環化合物を
示し、Yは一、−0−、−5O2−、−CH2−、−C
o−、−C(CH3)2−および−C(CF3)2−(
7)内の一種を示し、Xは−coo−,−oco。
Ar(X-C-R2)* (1
)Y(Ar(X-C-R2)ah (
If)
o-, -C(CH3)2- and -C(CF3)2-(
7), X is -coo-, -oco.

、503−の内の一種を示し、R1,R2,R3は同一
であっても異なっていてもよく、各々水素原子、アルキ
ル基、アルコキシ基、アルケニル基5アルキニル基、フ
ェニル基、置換フェニル基を示し、またこれらのうち2
つがahaをなしていてもよい、但しmは1から4の整
数を示す、) [作用] こ、の発明において、アルカリ可溶性の高分子化合物は
丘記一般式(1)および(■)で表される化合物の内の
少なくとも一種との間で相互作用を及ぼひ合い、アルカ
リ水溶液に不溶となる。しかし、放射線の照射を受ける
と、共存している放射線を受けて酸を発生する化合物か
ら発生した酸の効果により、上記一般式(1)および(
II)で表される化合物の内の少なくとも一種が分解し
て、放射線の照射を受けた部分がアルカリ可溶性になる
。その結果ポジ型パターン形成が可能となる。この分解
反応が起こるためには酸の発生が必須であるが、加熱工
程を加えることにより大幅な感度向上が可能となる場合
が多い。
, 503-, and R1, R2, and R3 may be the same or different, and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. and 2 of these
may form aha, provided that m represents an integer from 1 to 4) [Function] In this invention, the alkali-soluble polymer compound is represented by the general formulas (1) and (■). It interacts with at least one of the compounds in the alkaline solution and becomes insoluble in the alkaline aqueous solution. However, when irradiated with radiation, the above general formulas (1) and (
At least one of the compounds represented by II) decomposes, and the portion irradiated with radiation becomes alkali-soluble. As a result, positive pattern formation becomes possible. Although acid generation is essential for this decomposition reaction to occur, it is often possible to significantly improve sensitivity by adding a heating step.

[実施例] この発明に係わる上記一般式(’I )および(II)
で表される化合物は、Xが−000−である場合は各々
該当するカルボン酸ハロゲン化物とアルコールを第3級
アミン中で縮合反応させる一般的な方法で合成でき、−
ocoo−である場合は各々該当するヒドロキシ化合物
と炭酸ハロゲン化物を第3級アミン中で縮合反応させる
方法あるいは該当するヒドロキシ化合物とジカーボネイ
トを縮合する方法によって合成でき、−503−である
場合は各々該当するスルホン酸ハロゲン化物アルコール
を第3級アミン中で縮合反応させる方法あるいは、スル
ホン酸銀塩と臭化物とを縮合反応させる方法によって合
成することができる。上記一般式(1)および(II)
で表される化合物におけるArは、例えばベンゼン、ナ
フタレン、アントラセン、ベンゾフェノン、ナフトキノ
ン、アントラキノン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン
、ピリダジン、トリアジン、テトラジン、ビロール、イ
ミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、フェナントレ
ン、フェナントレン、ベンゾシンノリン、キノキサリン
、フェナジン、アザベンゾナフテン、ポリアザフェナン
トレン、オキサジアジン、ベンゾオキサジアジン、ジオ
キサジアジン、インドール、ベンゾイミダゾール、カル
バソール、キノリン、アクリジン、ピロコリン、フラン
、ベンゾフラン、クロモン、クロメン、キサントン、チ
オフェン、ベンゾチオフェン、オキサゾール、イソオキ
サゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾリ
ン、オキサゾリジン、ベンゾオキサチイン、イサチン、
インドレニン、ピペリドン、イソキノリン、アクリドン
、トロビノン、フラボン、ピロン、ピロリドン=4H−
ビランー4−オンなどがあげられ、これらはアルキル基
、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子、などで置換されていてもよい。
[Example] The above general formulas ('I) and (II) according to this invention
When X is -000-, the compound represented by can be synthesized by a general method of condensing the corresponding carboxylic acid halide and alcohol in a tertiary amine, and -
If it is ocoo-, it can be synthesized by a method of condensing the corresponding hydroxy compound and a carbonic acid halide in a tertiary amine, or by a method of condensing the corresponding hydroxy compound and dicarbonate, and if it is -503-, each It can be synthesized by a method in which a corresponding sulfonic acid halide alcohol is subjected to a condensation reaction in a tertiary amine, or by a method in which a sulfonic acid silver salt and a bromide are subjected to a condensation reaction. General formulas (1) and (II) above
Ar in the compound represented by is, for example, benzene, naphthalene, anthracene, benzophenone, naphthoquinone, anthraquinone, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, tetrazine, virol, imidazole, pyrazole, triazole, phenanthrene, phenanthrene, benzocinnoline, Quinoxaline, phenazine, azabenzonaphthene, polyazaphenanthrene, oxadiazine, benzoxadiazine, dioxadiazine, indole, benzimidazole, carbazole, quinoline, acridine, pyrocholine, furan, benzofuran, chromone, chromene, xanthone, thiophene, benzothiophene, oxazole , isoxazole, thiazole, benzothiazole, oxazoline, oxazolidine, benzoxathiin, isatin,
Indolenine, piperidone, isoquinoline, acridone, trobinone, flavone, pyrone, pyrrolidone = 4H-
Examples include bilan-4-one, which may be substituted with an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, a halogen atom, or the like.

この発明に係わるアルカリ可溶性の高分子化合物(ベー
スポリマー)としては1例えば−0H1−COOH5N
H2などのようなアルカリ可溶性の官能基を有する高分
子化合物(共重合体を含む)を任意に使用することがで
き、例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ−
α−クロロアクリル酸、ポリヒドロキシスチレン、ポリ
−α−メチルヒドロキシスチレン、ポリスチレンカルボ
ン酸、ポリアミノスチレン、ポリアリルアミンなどの単
独重合体あるいはこれらとポリスチレンまたはポリメチ
ルメタクリレートなどとの共重合体、フェノールノボラ
ック清脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボ
ラック樹脂などが挙げられ、これら2種以上を併せて用
いでもよい。
The alkali-soluble polymer compound (base polymer) according to this invention is 1, for example -0H1-COOH5N.
Polymer compounds (including copolymers) having alkali-soluble functional groups such as H2 can be optionally used, such as polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly-
Homopolymers of α-chloroacrylic acid, polyhydroxystyrene, poly-α-methylhydroxystyrene, polystyrene carboxylic acid, polyaminostyrene, polyallylamine, etc. or copolymers of these with polystyrene or polymethyl methacrylate, etc., phenol novolac Examples include oil, cresol novolac resin, naphthol novolac resin, and two or more of these may be used in combination.

この発明に係わる放射線の照射を受けて酸を発生する化
合物(光酸発生剤)としては、例えばトリフェニルスル
ホニウムテトラフルオロボレイト、トリフェニルスルホ
ニウムへキサフルオロアンチモネイト、トリフェニルス
ルホニウムへキサフルオロアルシネイト、トリフェニル
スルホニウムへキサフルオロホスフェイト、トリフェニ
ルスルホニウムトリフルオロスルホネイト、4−チオフ
ェノキシジフェニルスルホニウムテトラブルオロボレイ
ト、4−千オフ二ノキシジフェニルスルホニウムヘキサ
フルオロアンチモネイト、4−千オフェノキシジフェニ
ルスルホニウムヘキサフルオロアルシネイト、4−千オ
フェノキシジフェニルスルホニウムへキサフルオロホス
フェイト、4−千オフエノキシジフェニルスルホニウム
トリフルオロスルホネイト、4−tert−プチルフェ
ニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレイト、
4−tert−プチルフェニルジフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロアンチモネイト、4−tert、−ブチ
ルフエニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアル
シネイト、4−t、ert、−ブチルフエニルジフェニ
ルスルホニウムへキサフルオロホスフェイト、4−t、
ert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフ
ルオロスルホネイト、トリス(4−メチルフェニル)ス
ルホニウムテトラフルオロボレイト5トリス(4−メチ
ルフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネイ
ト、トリス(4−メチルフェニル)スルホニウムヘキサ
フルオロアルシネイト、トリス(4−メチルフェニル)
スルホニウムへキサフルオロホスフェイト、トリス(4
−メチルフェニル)スルホニウムトリフルオロスルホネ
イト、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムテ
トラフルオロボレイト、トリス(4−メトキシフェニル
)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネイト、トリス
(4−メトキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロ
アルシネイト、トリス(4−メトキシフェニル)スルホ
ニウムへキサフルオロホスフェイト、トリス(4−メト
キシフェニル)スルホニウムトリフルオロスルホネイト
、ジフェニルヨウドニウムテトラフルオロボレイト、ジ
フェニルヨウドニウムヘキサフルオロアンチモネイト、
ジフェニルヨウドニウムヘキサフルオロアルシネイト、
ジフェニルヨウドニウムへキサフルオロホスフェイト5
ジフエニルヨウドニウムトリフルオロスルホネ−1’ 
)、3,3’−ジニトロジフェニルヨウドニウムテトラ
フルオロボレイト、3.3’−ジニトロジフェニルヨウ
ドニウムヘキサフルオロアンチモネイト、3.3’−ジ
ニトロジフェニルヨウドニウムヘキサフルオロアルシネ
イト、3.3’−ジニトロジフェニルヨウドニウムへキ
サフルオロホスフェイト、3.3’−ジニトロジフェニ
ルヨウドニウムトリフルオロスルホネイト、4.4’−
ジメチルジフェニルヨウドニウムテトラフルオロボレイ
ト、4.4’−ジメチルジフェニルヨウドニウムヘキサ
フルオロアンチモネイト、4.4’−ジメチルジフェニ
ルヨウドニウムヘキサフルオロアルシネイト、4.4’
−ジメチルジフェニルヨウドニウムへキサフルオロホス
フェイト、4.4’−ジメチルジフェニルヨウドニウム
トリフルオロスルホネイト、4.4′−ジtert−プ
チルジフェニルヨウドニウムテトラフルオ口ボレイト、
4.4’−ジtert−プチルジフェニルヨウドニウム
ヘキサフルオロアンチモネイト、4゜4′−ジtert
−プチルジフェニルヨウドニウムヘキサブルオロアルシ
ネイト、4.4’−ジtert−プチルジフェニルヨウ
ドニウムへキサフルオロホスフェイト、4゜4′−ジし
crt−プチルジフェニルヨウドニウムトリフルオロス
ルホネイトなどのオニウム塩や、2,4,6.−トリス
(トリクロロメチル)トリアジン、2−アリル4.6−
ビス(トリクロロメチル)トリアジン、α、α、α。
Examples of compounds (photoacid generators) that generate acid upon irradiation with radiation according to this invention include triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, and triphenylsulfonium hexafluoroarsinate. , triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium trifluorosulfonate, 4-thiophenoxydiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-thousofenoxydiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-thousofenoxydiphenylsulfonium hexafluoroarcinate, 4-thousophenoxydiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-thousophenoxydiphenylsulfonium trifluorosulfonate, 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate,
4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-tert, -butylphenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsinate, 4-t, ert, -butylphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-t,
ert-butylphenyldiphenylsulfonium trifluorosulfonate, tris(4-methylphenyl)sulfonium tetrafluoroborate 5 tris(4-methylphenyl)sulfonium hexafluoroantimonate, tris(4-methylphenyl)sulfonium hexafluoroarsinate, Tris (4-methylphenyl)
Sulfonium hexafluorophosphate, tris(4
-Methylphenyl)sulfonium trifluorosulfonate, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium tetrafluoroborate, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium hexafluoroantimonate, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium hexafluoroarsinate, tris (4-methoxyphenyl)sulfonium hexafluorophosphate, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium trifluorosulfonate, diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate,
diphenyliodonium hexafluoroarsinate,
Diphenyliodonium hexafluorophosphate 5
Diphenyliodonium trifluorosulfone-1'
), 3,3'-dinitrodiphenyliodonium tetrafluoroborate, 3.3'-dinitrodiphenyliodonium hexafluoroantimonate, 3.3'-dinitrodiphenyliodonium hexafluoroarsinate, 3.3'-dinitro Diphenyliodonium hexafluorophosphate, 3.3'-dinitrodiphenyliodonium trifluorosulfonate, 4.4'-
Dimethyldiphenyliodonium tetrafluoroborate, 4.4'-dimethyldiphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4.4'-dimethyldiphenyliodonium hexafluoroarsinate, 4.4'
-dimethyldiphenyliodonium hexafluorophosphate, 4,4'-dimethyldiphenyliodonium trifluorosulfonate, 4,4'-di-tert-butyldiphenyliodonium tetrafluoroborate,
4.4'-di-tert-butyldiphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4°4'-di-tert
-Onium salts such as butyldiphenyliodonium hexafluoroarsinate, 4.4'-di-tert-butyldiphenyliodonium hexafluorophosphate, 4°4'-di-crt-butyldiphenyliodonium trifluorosulfonate Ya, 2, 4, 6. -tris(trichloromethyl)triazine, 2-allyl 4.6-
Bis(trichloromethyl)triazine, α, α, α.

−トリブロモメチルーフェニルスルホン、α、α、α。-Tribromomethyl-phenylsulfone, α, α, α.

α′、α 、α′、−へキサクロロキシリレン、2,2
−ビス(3,5−ジブロム−4−ヒドロキシフェニル)
−1,1,1,3゜3.3−ヘキサフルオロプロパン、
1,1.1− )リス(3,5−ジブロム−4−ヒドロ
キシフェニル)エタンなどのハロゲン含有化合物や、2
−ニトロペンジルトシレイト、2.6−シニトロペンジ
ルトシレイト、2,4−ジニトロペンジルトシレイト、
メチルスルホン酸2−ニトロベンジルエステル、#酸2
−ニトロベンジルエステル、p−ニトロベンジル−9,
10−ジメトキシアントラセン−2=スルホネイトなど
のスルホン酸エステルなどを挙げることができ、これら
2種以上を併せて用いてもよい。
α', α, α', -hexachloroxylylene, 2,2
-bis(3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl)
-1,1,1,3゜3.3-hexafluoropropane,
1,1.1- ) halogen-containing compounds such as lis(3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl)ethane,
-Nitropenzyl tosylate, 2,6-sinitropenzyl tosylate, 2,4-dinitropenzyl tosylate,
Methylsulfonic acid 2-nitrobenzyl ester, #acid 2
-nitrobenzyl ester, p-nitrobenzyl-9,
Examples include sulfonic acid esters such as 10-dimethoxyanthracene-2=sulfonate, and two or more of these may be used in combination.

一般的に、この発明の実施例の感光性樹脂組成物は、上
記この発明に係わる化合物を溶解し、かつそれらと反応
しない溶媒と共に用いるが、その溶媒として例えば、メ
チルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルグライム
、ジエチルグライム、シクロペンタノン、シクロヘキサ
ノン、γ−ブチロラクトン、酢酸イソアミルなどが一般
的である。好ましくは沸点が100から220℃の範囲
が適当である。沸点がこれより低いものではむらができ
やすく、沸点がこれより高いと溶媒の乾燥が容易ではな
い。
Generally, the photosensitive resin compositions of the embodiments of the present invention are used together with a solvent that dissolves the compounds according to the present invention and does not react with them, such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, dimethyl glyme, etc. , diethyl glyme, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, isoamyl acetate, etc. are common. Preferably, the boiling point is in the range of 100 to 220°C. If the boiling point is lower than this, unevenness tends to occur, and if the boiling point is higher than this, it is difficult to dry the solvent.

この発明の実施例の感光性樹脂組成物の含有割合は、上
記一般式(1)および(II)で表される化合物の内の
少なくとも一種を5〜80重量%であるのが好ましく、
より好ましくは10〜40重量%である。また。
The content ratio of the photosensitive resin composition of the example of this invention is preferably 5 to 80% by weight of at least one of the compounds represented by the above general formulas (1) and (II),
More preferably, it is 10 to 40% by weight. Also.

アルカリ可溶性の高分子化合物は、20〜95重量%で
あるのが好ましく、より好ましくは60〜90重量%で
ある。放射線の照射を受けて酸を発生する化合物は、0
.05〜20重量%であるのが好ましく、より好ましく
は0.5〜10重量%である。上記一般式(I)および
(U)で表される化合物の少なくとも一種が5型破%末
黄の場合、パターニングが行いにくくなる傾向が生じ。
The content of the alkali-soluble polymer compound is preferably 20 to 95% by weight, more preferably 60 to 90% by weight. Compounds that generate acid when irradiated with radiation are 0
.. It is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight. When at least one of the compounds represented by the above general formulas (I) and (U) has a 5% yellowish appearance, patterning tends to become difficult.

80貫量%を超えた場合には、他の成分との均一な相溶
性が得られにくくなるので形成されるパターンの不良が
発生しやすくなる。また放射線の照射を受けて酸を発生
する化合物が0.05重量%未満の場合には良好なパタ
ーンを形成することができにくくなり、20重量%を超
えた場合には他の成分との均一な相溶性が得られにくく
なるので、形成されるパターンの不良が発生しやすくな
る。
If it exceeds 80% by mass, it becomes difficult to obtain uniform compatibility with other components, and the formed pattern is likely to be defective. Furthermore, if the amount of the compound that generates acid upon irradiation with radiation is less than 0.05% by weight, it will be difficult to form a good pattern, and if it exceeds 20% by weight, it will not be uniform with other components. Since it becomes difficult to obtain good compatibility, defects in the formed pattern are likely to occur.

次に、この発明の実施例の感光性樹脂組成物を用いてパ
ターン形成を行う場合について説明する。この発明の実
施例の感光性樹脂組成物の溶液を、シリコンウェハなど
の基板上に塗布し、プリベイクを行ない、UV光、De
epUV光、X線、電子線などの放射線を照射した後、
80から150℃程度の加熱を30秒から20分行ない
、次いで現像を行ってパターン形成を行うことができる
。レジストの現像液としては、アンモニア、トリエチル
アミン、ジメチルアミノメタノール、テトラメチルアン
モニウムヒドロキサイド、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、炭酸ナトリウム、コリンなどの水溶液を用いる
ことが出来る。
Next, the case where pattern formation is performed using the photosensitive resin composition of the example of this invention will be explained. A solution of the photosensitive resin composition of the example of this invention is applied onto a substrate such as a silicon wafer, prebaked, and exposed to UV light and Deposit.
After irradiating with radiation such as epUV light, X-rays, and electron beams,
A pattern can be formed by heating at about 80 to 150° C. for 30 seconds to 20 minutes, and then developing. As the resist developer, an aqueous solution of ammonia, triethylamine, dimethylaminomethanol, tetramethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, choline, or the like can be used.

なお、この発明の実施例の感光性樹脂組成物が。Note that the photosensitive resin compositions of Examples of this invention are as follows.

基板とレジストとの密着性を向上させるための密着性向
上剤、例えば、アミノシラザン、アミノアルコキシシラ
ザン、アルキルアルコキシシラザンなどをはじめ、その
他必要に応じて目的にあった化合物を含有してもよい。
Adhesion improvers for improving the adhesion between the substrate and the resist, such as aminosilazane, aminoalkoxysilazane, alkylalkoxysilazane, etc., and other compounds suitable for the purpose may be contained as necessary.

以下にこの発明の感光性樹脂組成物を具体的な実施例を
挙げて説明するが、これらだけに限定されるものではな
い、なお1表1に上記一般式(I)で表わされる化合物
を、表2には一般式(II)で表わされる化合物を示す
The photosensitive resin composition of the present invention will be described below with reference to specific examples, but the invention is not limited to these. Table 1 shows the compounds represented by the general formula (I), Table 2 shows compounds represented by general formula (II).

実施例1 しcrt−ブチルアルコール10gとピリジン9gを2
0■lのテトラヒドロフランに混合し、これにイソフタ
ル酸クロライド10gを20置lのテトラヒドロフラン
に溶解した溶液を室温で滴下し、その後4時間反応を続
けた0反応後沈澱をろ過し、ろ液を濃縮し水に投入して
白色固体を得た。炭酸ナトリウム水溶液と水で充分洗浄
した後、昇華法により精製し白色の化合物(表1中、化
合物1)を得た。
Example 1 10 g of crt-butyl alcohol and 9 g of pyridine were mixed into 2
A solution of 10 g of isophthalic acid chloride dissolved in 20 liters of tetrahydrofuran was added dropwise at room temperature, and the reaction was continued for 4 hours. After the reaction, the precipitate was filtered and the filtrate was concentrated. The mixture was poured into water to obtain a white solid. After thorough washing with an aqueous sodium carbonate solution and water, the product was purified by sublimation to obtain a white compound (Compound 1 in Table 1).

この化合物lを2g、P−ビニルフェノール重合体8g
および酸発生剤としてトリフエニスルホニウムトリフレ
イト0.04gをジグライムに溶解させ、0.2μ諺の
フィルターでろ過してこの発明の一実施例の感光性樹脂
組成物の溶液を作製した。
2g of this compound l, 8g of P-vinylphenol polymer
Then, 0.04 g of triphenysulfonium triflate as an acid generator was dissolved in diglyme and filtered through a 0.2μ filter to prepare a solution of a photosensitive resin composition according to an embodiment of the present invention.

この溶液を、3000r、p、mの回転数のスピンコー
ターを使用してシリコンウェハ上に塗布し、80℃で1
5分間オーブン中でプレキュア−した、この基板を室温
に冷却し、 250n曹のDeep UV光で約8鳳J
/c曹2の露光を行った。露光後110℃のオーブンで
10分間加熱を行い、2%テトラメチルアンモニウム水
溶液に2分間浸漬させた。
This solution was coated on a silicon wafer using a spin coater with a rotation speed of 3000 r, p, m, and then heated at 80 °C for 1
Precured in an oven for 5 minutes, the substrate was cooled to room temperature and cured with 250 nm of deep UV light for approximately 8 hours.
/c So2 exposure was performed. After exposure, it was heated in an oven at 110° C. for 10 minutes, and then immersed in a 2% aqueous tetramethylammonium solution for 2 minutes.

この操作により良好なパターンが得られた。また露光線
源をDeep UV光の代わりに加速電圧20kVの電
子線を1.5μC/c腸2照射した場合にもDeep 
IJV光と同様に良好なパターンが得られた。
A good pattern was obtained by this operation. In addition, when the exposure radiation source is Deep
A good pattern was obtained similarly to the IJV light.

実施例2〜122 表1および2で示した化合物を用い、実施例1と同様に
表3に示した条件で、この発明の実施例の感光性樹脂組
成物の溶液を得た0次に、実施例1と同様に、この溶液
の感度と解像度を調べ結果を表3に示す。
Examples 2 to 122 Solutions of photosensitive resin compositions of Examples of this invention were obtained using the compounds shown in Tables 1 and 2 and under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1. As in Example 1, the sensitivity and resolution of this solution were investigated and the results are shown in Table 3.

その結果、どの実施例も0.35μm以上の解像度を示
し、 20mj/am2以下の感度を有することが示さ
れた。
As a result, it was shown that all the examples exhibited a resolution of 0.35 μm or more and a sensitivity of 20 mj/am2 or less.

[発明の効果] 以上説明した通り、この発明はアルカリ可溶性高分子化
合物、放射線に感光し酸を発生する化合物並びに下記一
般式(I)および(II)で示される化合物の内の少な
くとも一種を含有するものを用いることにより、放射線
露光に対する高い感度と、クオターミクロンレベルの解
像度を有するポジ型の放射線感応レジストを得ることの
できる感光性樹脂組成物を得ることができ1例えば、超
微側パターンが必要となる半導体素子の製造に有効に利
用でき、この感光性樹脂組成物を用いることにより、高
感度で、高解像度のパターニングを行うことができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention contains at least one of an alkali-soluble polymer compound, a compound that is sensitive to radiation and generates an acid, and a compound represented by the following general formulas (I) and (II). By using a photosensitive resin composition, it is possible to obtain a photosensitive resin composition capable of obtaining a positive radiation-sensitive resist having high sensitivity to radiation exposure and a resolution on the quarter micron level. This photosensitive resin composition can be effectively used in the production of semiconductor devices that require the following, and by using this photosensitive resin composition, patterning can be performed with high sensitivity and high resolution.

Y(Ar(X−C−R2)−)?         (
■)(式中A「はII置換のベンゼン環または複素環化
合物を示し、Yは−、−0−,−502−、−CH2−
、−Co−、−C(CH3)、−および−C(CF3)
2−77)内の一種ヲ示し、xバーcoo−、−oco
Y(Ar(X-C-R2)-)? (
■) (In the formula, A" represents a II-substituted benzene ring or a heterocyclic compound, and Y is -, -0-, -502-, -CH2-
, -Co-, -C(CH3), - and -C(CF3)
2-77), x bar coo-, -oco
.

、503−の内の一種を示し、R1,R2,R3は同一
であっても異なっていてもよく、各々水素原子、アルキ
ル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、フ
ェニル基、置換フェニル基を示し、またこれらのうち2
つが環構造をなしていてもよい、但しIは1から4の整
数を示す、)
, 503-, and R1, R2, and R3 may be the same or different, and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. and 2 of these
may form a ring structure, provided that I represents an integer from 1 to 4)

Claims (1)

【特許請求の範囲】  アルカリ可溶性高分子化合物、放射線に感光し酸を発
生する化合物並びに下記一般式( I )および(II)で
示される化合物の内の少なくとも一種を含有する感光性
樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中Arはm置換のベンゼン環または複素環化合物を
示し、Yは−、−O−、−SO_2−、−CH_2−、
−CO−、−C(CH_3)_2−および−C(CF_
3)_2−の内の一種を示し、Xは−COO−、−OC
OO−、SO_3−の内の一種を示し、R_1、R_2
、R_3は同一であっても異なつていてもよく、各々水
素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、ア
ルキニル基、フェニル基、置換フェニル基を示し、また
これらのうち2つが環構造をなしていてもよい。但しm
は1から4の整数を示す。)
[Scope of Claims] A photosensitive resin composition containing at least one of an alkali-soluble polymer compound, a compound that is sensitive to radiation and generates an acid, and a compound represented by the following general formulas (I) and (II). ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(I) ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(II) (In the formula, Ar represents an m-substituted benzene ring or a heterocyclic compound, and Y represents -, -O- , -SO_2-, -CH_2-,
-CO-, -C(CH_3)_2- and -C(CF_
3) Indicates one of _2-, X is -COO-, -OC
Indicates one type of OO-, SO_3-, R_1, R_2
, R_3 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group, and two of them form a ring structure. You can leave it there. However, m
represents an integer from 1 to 4. )
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04212159A (en) * 1990-09-07 1992-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Positive type resist material
JPH055985A (en) * 1990-11-26 1993-01-14 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> Optical image formable composition containing alkoxy alkyl ester dissolution inhibitor
JPH08202029A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Nec Corp Resist material
EP1375463A4 (en) * 2001-03-29 2009-09-02 Osaka Gas Co Ltd Optically active compound and photosensitive resin composition
US20150056557A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemically amplified positive-type photosensitive resin composition and method for producing resist pattern using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327829A (en) * 1986-06-13 1988-02-05 マイクロサイ,インコーポレイテッド Resist composition and use thereof
JPH01300250A (en) * 1988-05-30 1989-12-04 Tosoh Corp Photoresist composition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327829A (en) * 1986-06-13 1988-02-05 マイクロサイ,インコーポレイテッド Resist composition and use thereof
JPH01300250A (en) * 1988-05-30 1989-12-04 Tosoh Corp Photoresist composition

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04212159A (en) * 1990-09-07 1992-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Positive type resist material
JPH055985A (en) * 1990-11-26 1993-01-14 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> Optical image formable composition containing alkoxy alkyl ester dissolution inhibitor
JPH08202029A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Nec Corp Resist material
EP1375463A4 (en) * 2001-03-29 2009-09-02 Osaka Gas Co Ltd Optically active compound and photosensitive resin composition
US20150056557A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemically amplified positive-type photosensitive resin composition and method for producing resist pattern using the same
US9323152B2 (en) * 2013-08-23 2016-04-26 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd Chemically amplified positive-type photosensitive resin composition and method for producing resist pattern using the same

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