JPS6097347A - 画像形成性感光性組成物 - Google Patents

画像形成性感光性組成物

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JPS6097347A
JPS6097347A JP20560083A JP20560083A JPS6097347A JP S6097347 A JPS6097347 A JP S6097347A JP 20560083 A JP20560083 A JP 20560083A JP 20560083 A JP20560083 A JP 20560083A JP S6097347 A JPS6097347 A JP S6097347A
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JP
Japan
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photosensitive composition
phenol resin
pattern
sensitizer
molecular weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP20560083A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Tsuchiya
勝則 土屋
Asao Isobe
磯部 麻郎
Daisuke Makino
大輔 牧野
Toyoji Toda
戸田 豊次
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.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP20560083A priority Critical patent/JPS6097347A/ja
Publication of JPS6097347A publication Critical patent/JPS6097347A/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
    • G03F7/008Azides
    • G03F7/012Macromolecular azides; Macromolecular additives, e.g. binders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (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、微細加工用リソグラフィー技術に適した画像
形成性感光性組成物に関する。
アルミニウム、シリコーン、ガリウム・ヒ素。
クロム等の基板と感光性組成物の密着性は、露光。
現像後のベーキング温度に左右され、加熱温度が高くな
ると密着性も増す。一般には、軟化点近くでベークされ
るのがよい。しかし、フェノール樹脂はその化学構造か
ら、軟化点が120℃程度と低いため、この樹脂を用い
た感光性組成物はベーキング温度が低く、密着性の向上
が計れず、150℃の加熱に耐えるゴム系の感光性組成
物に比べ密着力が弱い。仁のためエツチング工程で不要
な部分がエツチングされて寸法精度が悪くなる。また。
半導体製造工程でプラズフエッチングやスパッタエツチ
ングのマスク材料として使用した場合、処理条件によっ
ては120℃以」二になることが多く。
基板処理用のマスク材として充分な働きができない欠点
がある。
これらの技術に関連して、特開昭57−86830号「
パターン形成材料」及び特開昭57−86831号「パ
ターン形成材料」が公開さねている。本発明者らは、平
均分子量あるいは分子計分布ということとは別に特定の
分子量以下の低分子量体を含崩しないフェノール樹脂を
用いることにより、平均分子量の大小1分子量分布の大
小とはほとんど関係なくレリーフパターンの耐熱変形温
度を向上させる仁とができることを見出し本発明に至っ
た。
すなわち9本発明者らは、液体クロマトグラフィーを用
いたカラム分取、溶液分別、沈殿分別などを利用して、
フェノール樹脂の特定値以下の分子量成分を除くことに
より、この樹脂を用いた感光性組成物の耐熱性を改善で
きることを見いだした。
本発明は2重量平均分子勲2000以下の成分を含まな
いフェノール樹脂及び感光剤を含有してなる画像形成性
感光性組成物に関する。
本発明になる感光性組成物に用いることができるフェノ
ール樹脂としては9例えば式[1)で示されるノボラッ
ク型フェノール樹脂が用いられる。
Rt 、几4はH、C11s 、 CzlI5. C3
Hy 、 C411,またはC)[20H、Iも、はC
1−b 、 CzHs 、 C3H7またはC4H9、
RsはIIでるり、+11.nは25000)m+n)
6である整数、 Inあるいはnは0であっても良い。
本発明で用いられる重11平均分子量が2000以下の
成分を含まないフェノール樹脂は、既に公知の方法1例
えばカラム分取、溶液分別、沈殿分別等の方法によって
得ることができる。
感光剤としては9例えば次W示す化合物の1種または2
種以上が用いられる。
几1および几2は、H6るいはアルギル基であり、R1
1と几2とは連結して環状構造を形成する場合もあり。
MおよびM′は水素、アルカリ金栖、アンモニウム等の
水溶液中において陽イオンとなりうる原子ろるいは原子
団である。
Qは水素、ハロゲン又は水素基を表わし、Rはフェニル
基、フェニレン基、ナフチル基、ナフチレン基(これら
は1個又は2個のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン
、カルボキシ基、アセチルアミノ基、ジアルキルアミノ
基、ニトロ基、水酸基あるいはモルホリニル基で置換さ
れていてよい)。
又はビリジニレン基を表わし、基−N3は基−CH=N
−R,に対してメタ位、又はパラ位にある。
AはO、S 、 CH2、CIhCH2,8(h又はS
2なる元素又は置換基を表わし、 Xl−1H又はH8
なる元素又は置換基を表わし、2はXがHであるときは
N3なる置換基を、またXがN3であるときはH又はC
/なる元素を表わす。
CH3 CHa CH。
1 C晶 C) 本発明においては、上記のフェノール樹脂及び感光剤は
、耐熱性の点からフェノール樹脂100重量部に対して
感光剤を5〜100重量部の範囲とすることが好ましく
、10〜50重量部の範囲とすることがさらに好捷しい
本発明になる感光性組成物中にはこの他9通常用いられ
る添加剤として、界面活性剤、塗料、密着付与剤などを
混合して用いることもできる。
使用にあたっては、樹脂と感光剤を適当な溶剤に溶解し
、暴利に塗布し乾燥してから、電子線。
X線、紫外線等の活性光線をパターン状に露光し。
溶解性の差を与えた後、適当な溶液で現像を行ないパタ
ーンを得ることができる。
以下実施例により説明を行なう。
合成例1 ノボラックフェノール樹脂の合成を以下の配合と手順で
行なった。
をa o o mlフラスコにとり、徐々に加熱した。
100℃から水とブチルセロソルブを共沸脱水し。
180℃まで2時mj半かけて合成17た。水は18m
1とれた。
その後、 (3Q Q Inm)(gの減圧にしてブチ
ルセロソルブと残っている水をとり除いた。30分で2
60℃まで昇温して行なった。
実施例1 合成例1で得たノボラック型フェノール樹脂から高速液
体クロマトグラフィーを用い重量平均分子M13400
以下のものを含まない樹脂(上記の式Cl] VCオイ
テ、 Rt 、 R2M ヒR4をCH3、R3をR9
25000)m+n >i 4とL7’CモCD ) 
部分取り。
この樹脂100重員部と3,3′−ジアジドジフェニル
スルホン20重量部をシクロへキサノン4001R−m
部に溶解し、感光液を調整した。この感光液をシリコン
基板上に塗布し、80℃で20分間乾燥させ、膜厚1.
2μn1の皮膜を形成した。
′次に上述の皮膜上にクロムネガマスクを密着させ、波
長254冊で6.7mW/cm2の照射強度を有する高
圧水銀灯で12秒間露光してから、0.65規定のテト
ラメチルアンモニウムハイドロオキシド溶液で現像し、
パターンを得た。このパターンを150℃で20分間ベ
ーキングしたものを走査型電子顕微鏡で写真観察したと
ころパターンには熱による変型は見られず、ベーキング
前と伺ら変わりがなかった。このとき上述の条件で、1
.5μInのラインパターンが解像された。
実施例2 合成例1で得たノボラック型フェノール4fflJ 脂
から高速液体クロマトグラフィーを用い11重笥平均分
子量2400以下のものを含壕ない樹脂(上記の式(1
)において+RI+几2及び几4をClb 、 &をH
,25000)nl+n)9としたもの)を分取し、こ
の樹脂を用い、実施例1と同じ配合で感光液を調整した
。この感光液をシリコン基板上に塗布し、80℃で20
分間乾燥させ、膜厚1.6μmの皮膜を形成した。
次にこの皮膜の上にクロムネガマスクを密着させ、実施
例1と同じ条件で露光したのち、0.54規定のテトラ
メチルアンモニウムハイドロオキシド溶液で現像しバタ
ー/を得た。このパターンを150℃で20分間ベーキ
ングしたものを走査型電子顕微鏡で写真観察したところ
、パターンは熱による変型は見られず、ベーキング前と
何ら変わりがなかった。このとき上述の条件で、l、5
/Amのラインパターンが解像された。
比較例1 実施例1および2で使用したノボラックフェノール樹脂
の分別前の樹脂(上記の式〔I〕VCおいて1も1.R
2及びRiをCH3、R3をI−I 、 25000 
)II]−1−11> 0としたもの)100重量部と
、3.3’−ジアジドジフェニルスルホン20重量部を
シクロヘキ。
ザノン400n量部に溶解し、感光液を調整した。
この感光液を7リコンウエハー上に塗布し、80℃で2
0分間乾燥させ、膜厚1.1μmの皮膜を形成した。
次に上述の皮膜上にクロムネガマスクを密着させ、実施
例と同じ条件で露光してから、濃度約3条のアルカリ性
溶液で現像し、パターンを得た。
このパターンを140℃で20分間ベーキングしたもの
を走査型電子顕微鏡で写真観察したところ。
パターンは丸味を帯びて変型を生じていた。
合成例2 500 mlの三角フラスコに粉末にした参考例1で得
たフェノール樹脂109とエタノール25 rHlを入
れ、ときどきかきまぜて3時間放置し、溶液の部分だけ
を500 mlのビーカーに分け、これをかきまぜなが
ら濁りができるまで沈殿媒として水を入れた。沈殿媒の
入った溶液は、半日放愼し低い分子量体を含んでいる溶
液をビーカー中にデカンテーションで移した。
分別した重合体は40〜60℃の減圧乾燥器中で6時間
かわかした。
以上の方法により重量平均分子量2ooo以下の成分を
除いた。
実施例3 ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル3重量部と9
合成例2で得たフェノール樹脂(上記の式〔I〕におい
てRi 、 11,2及びR4をCll3 、 &をI
−I 。
25000 )In+11 )7としたもの)9重M:
部をエチルセロソルブアセテート100重量部に溶解し
感光液を作製した。以下、現像液として1.0チ苛性ソ
ーダ水溶液を使用し、実施例1〜2と同様にしてポジ画
像を得た。このポジ画像は、150℃で20分間ベーキ
ングしてもパターンの変型等は見られず、ベーキング前
と何ら変わりがなかった。
低分子量のものを除いたフェノール樹脂を用いた感光性
組成物を用いてパターニングし、ベーキングした場合、
低分子量体を含んだ樹脂を利用したものが、140℃で
パターンの変型が生じたのに対して、150℃でもパタ
ーンの変型は見、られす、ベーキング前と変わりがなく
、解像度、感度は良好であった。一定の低分子量体を含
捷ない本発明になる感光性組成物により面1熱性は少な
くとも10℃向上される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、重量平均分子量が2000以下の成分を含まないフ
    ェノール樹脂及び感光剤を含有してなる画像形成性感光
    性組成物。
JP20560083A 1983-11-01 1983-11-01 画像形成性感光性組成物 Pending JPS6097347A (ja)

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