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DE3879516T2 - Positiv arbeitende Photolack-Zusammensetzung. - Google Patents

Positiv arbeitende Photolack-Zusammensetzung.

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DE3879516T2
DE3879516T2 DE88100682T DE3879516T DE3879516T2 DE 3879516 T2 DE3879516 T2 DE 3879516T2 DE 88100682 T DE88100682 T DE 88100682T DE 3879516 T DE3879516 T DE 3879516T DE 3879516 T2 DE3879516 T2 DE 3879516T2
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photoresist composition
naphthoquinonediazide
positive
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DE88100682T
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Ltd Kokubo
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine positiv arbeitende Photaresist-Zusammensetzung, die auf Strahlung ansprechen kann, und insbesondere eine Photoresist-Zusamnensetzung, die eine hohe Auflösung, hohe Geschwindigkeit aufweist und die für die Bildung eines Musters mit Feinstrukturquerschnitt geeignet ist.
  • Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzungen umfassen im allgemeinen eine Zusammensetzung, die ein alkalilösliches Harz und eine lichtempfindliche Substanz einer Naphthochinondiazid- Verbindung enthalten. Zum Beispiel beschreiben die US-Patente 3,666,473, 4,115,128, 4,173,470 usw. eine "Phenolharz vom Novolak-Typ/substituierte Naphthochinondiazid-Verbindung" und L.F. Thompson, Introduction to Microlithography (ACS, Nr. 219, Seiten 112-121) beschreibt ein Beispiel für ein "Novolak- Harz, das aus Kresol-Formaldehyd/1,1- Naphthochinondiazidsulfonat von Trihydroxybenzophenon zusammengesetzt ist" als typischste Zusammensetzung.
  • Als Bindenittel eingesetzte Novolak-Harze sind für diese Verwendung besonders brauchbar, da sie in einer alkalischen wäßrigen Lösung ohne Quellen gelöst werden können und, wenn ein resultierendes Bild als Maske für ein Ätzverfahren eingesetzt wird, eine hohe Beständigkeit insbesondere gegen Plasmaätzung liefern. Naphthochinondiazid-Verbindungen, die selbst als die Auflösung verhindernde Mittel zwecks Verminderung der Alkalilöslichkeit des Novolak-Harzes funktionieren, haben die Eigenheit, daß sie, wenn sie durch Bestrahlung mit Licht zersetzt werden, eine alkalilösliche Substanz liefern, die die Alkalilöslichkeit des Novolak- Harzes erhöht. Naphthochinondiazid-Verbindungen sind aufgrund der oben beschriebenen durch Licht zu verursachenden großen Änderung in den Eigenschaften besonders nützlich als lichtempfindliche Substanzen für einen positiv arbeitenden Photoresist.
  • Viele positiv arbeitende Photoresiste, die ein Novolak-Harz und eine lichtempfindliche Naphthochinondiazid-Substanz enthalten, sind aus dem oben beschriebenen Gesichtspunkt heraus entwickelt und in der Praxis eingesetzt worden und beim Arbeiten mit einer Linienbreite von etwa 1,5 um bis 2 um sind ausreichende Ergebnisse erhalten worden.
  • Der Integrationsgrad von IC-Schaltkreisen hat jedoch immer mehr zugenommen und bei der Herstellung von Halbleiter- Basiskörpern für Super-LSI usw. ist ein Arbeiten mit einem superfeinen Muster, das aus Linien mit einer Breite von bis zu 1 um zusammengesetzt ist, erforderlich. In derartigen Fällen waren Photoresiste mit hoher Auflösung, hoher Genauigkeit bei der Musterwiedergabe, die das Belichtungsmaskenbild genau wiedergeben kann, und hoher Geschwindigkeit in Anbetracht einer hohen Produktivität erforderlich. Die oben beschriebenen herkömmlichen positiv arbeitenden Photoresiste erfüllen diese Anforderungen jedoch nicht.
  • Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, insbesondere bei der Herstellung von Halbleiter-Vorrichtungen folgendes bereitzustellen:
  • (1) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung mit hoher Auflösung;
  • (2) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung, die über einen weiten Bereich von Photomasken-Linienbreiten Maskenabmessungen genau wiedergeben kann;
  • (3) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung, die ein Resistmuster mit einer Linienbreite von bis zu 1 um mit einem Querschnitt mit einem hohen Seitenverhältnis bilden kann;
  • (4) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung, die ein Muster mit einem Querschnitt mit nahezu vertikaler Seitenwand bilden kann;
  • (5) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung mit einem breiten Entwicklungs-Spielraum;
  • (6) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung mit ausgezeichneter Lagerstabilität, die nach Langzeitlagerung keine schädlichen Substanzen erzeugt;
  • (7) eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung, die ein Resistbild mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit liefern kann.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung bereit, die als lichtempfindliche Substanz 1,2-Naphthochinondiazid-4-und/oder-5-sulfonat von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon und ein alkalilösliches Novolak-Harz, gelöst in Ethyllactat oder Methyllactat, umfaßt.
  • 1,2-Naphthochinondiazid-4-und/oder-5-sulfonate von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon sind Esterverbindungen mit der durch die folgende allgemeine Formel (A) dargestellten Struktur:
  • worin die R's gleich oder unterschiedlich sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine 1,2-Naphthochinondiazid- 4-sulfonylgruppe oder eine 1,2-Naphthochinondiazid-5- sulfonylgruppe darstellen.
  • Die in der vorliegenden Erfindung als lichtempfindliche Substanzen verwendeten Esterverbindungen weisen vom Standpunkt der Auflösung, des Querschnittsprofils usw. ein Veresterungsverhältnis von geeigneterweise nicht weniger als 40%, vorzugsweise nicht weniger als 55%, auf. Ein zu niedriger Veresterungsgrad verdirbt die Resisteigenschaften, wie zum Beispiel die Auflösung und das Querschnittsprofil des Resists.
  • Unter den in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Esterverbindungen sind 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonate von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon vorzuziehen.
  • Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten, oben beschriebenen Ester können leicht durch Kondensation von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon, das durch die folgende Formel (B) dargestellt wird:
  • mit 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid oder 1,2- Naphthochinondiazid-4-sulfonylchlorid oder einer Mischung davon, einer bekannten Verbindung, synthetisiert werden.
  • 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon, das hier eingesetzt und durch die Formel (B) dargestellt wird, kann gemäß dem Verfahren von H. Bleuler et al. (J. Chem. Soc.. 107 (1916)) synthetisiert werden.
  • Die Veresterungsreaktion zwischen der Verbindung der Formel (B) und 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid oder 1,2- Naphthochinondiazid-4-sulfonylchlorid wird auf herkömmliche Weise durchgeführt. Das heißt, vorher festgelegte Mengen an durch die Formel (B) dargestelltem Hexahydroxybezonphenon und 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid oder 1,2- Naphthochinondiazid-4-sulfonylchlorid und ein Lösungsmittel wie Dioxan, Aceton oder Methylethylketon werden in einen Kolben gegeben und ein basischer Katalysator wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Triethylamin oder dergleichen wird tropfenweise dazugegeben, um die Kondensationsreaktion durchzuführen. Das so erhaltene Produkt wird mit Wasser gewaschen, gereinigt und getrocknet. Die durch die allgemeine Formel (A) dargestellten lichtempfindlichen Substanzen können auf die oben beschriebene Art und Weise hergestellt werden.
  • In der obigen Veresterungsreaktion kann eine Mischung von Verbindungen der Formel (A), in der jede der Verbindungen eine unterschiedliche Anzahl von veresterten Gruppen und unterschiedliche Veresterungspositionen aufweist, erhalten werden. Somit bedeutet der Ausdruck "Veresterungsverhältnis", wie er hier verwendet wird, ein durchschnittliches Veresterungsverhältnis der Mischung der veresterten Verbindungen.
  • Das Veresterungsverhältnis kann durch Variation eines Mischungsverhältnisses der Ausgangsverbindung der Formel (B) und von 1,2-Naphthochinondiazid-4- und/oder -5-sulfonylchlorid gesteuert werden. Das bedeutet, da im wesentlichen die Gesamtmenge an 1,2-Naphthochinondiazid-4- und/oder -5- sulfonylchlorid, die zugegeben wurde, an der Veresterungsreaktion teilnimmt, kann eine veresterte Mischung mit dem gewünschten Veresterungsverhältnis durch geeignete Einstellung des Molverhältnisses der Ausgangsverbindung der Formel (B) und von 1,2-Naphthochinondiazid-4- und/oder -5- sulfonylchlorid erhalten werden. Wenn zum Beispiel eine veresterte Mischung von durch die Formel (A) dargestellten Verbindungen mit einem Veresterungsverhältnis von 66,7% gewünscht wird, können 4 Mol 1,2-Naphthochinondiazid-4- und/oder -5-sulfonylchlorid pro Mol der Ausgangsverbindung der Formel (B) eingesetzt werden.
  • Das Veresterungsverhältnis der resultierenden Verbindung kann durch ein herkömmliches Verfahren, wie zum Beispiel das NMR- Verfahren bestimmt werden.
  • Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte alkalilösliche Novolak-Harz kann durch Additionskondensation eines Phenols mit 0,6 bis 1,0 Mol eines Aldehyds pro Mol des Phenols in Anwesenheit eines sauren Katalysators erhalten werden. Als Phenol können Phenol, o-Kresol, m-Kresol, p-Kresol, Xylenol usw. allein oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Als Aldehyd werden Formaldehyd, Paraformaldehyd, Furfural usw. eingesetzt und als Säure-Katalysator können Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Oxalsäure, Essigsäure usw. verwendet werden. Das so erhaltene Novolak-Harz weist ein Molekulargewicht von 1000 bis 50000 auf und ist alkalilöslich.
  • Ein geeignetes in der vorliegenden Erfindung verwendetes Verhältnis von lichtempfindlicher Substanz zu alkalilöslichem Novolak-Harz umfaßt 5 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 50 Gewichtsteile, der lichtempfindlichen Substanz pro 100 Gewichtsteile des Novolak-Harzes. Falls die Menge der lichtempfindlichen Substanz unter 5 Gewichtsteilen liegt, resultiert ein ernsthaft vermindertes Filmzurückbleibverhältnis, während bei der Verwendung von mehr als 100 Gewichtsteilen eine Verminderung in der Geschwindigkeit und der Löslichkeit in Lösungsmitteln resultiert.
  • Obwohl hauptsächlich die oben beschriebenen lichtempfindlichen Substanzen in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, können herkömmliche lichtempfindliche Substanzen, wie zum Beispiel Ester zwischen 2,3,4-Trihydroxybenzophenon, 2,4,4'- Trihydroxybenzophenon, 2,4,6-Trihydroxybenzophenon oder dergleichen und 1,2-Naphthochinondiazid-4- und/oder -5- sulfonylchlorid falls gewünscht ebenfalls verwendet werden. In derartigen Fällen können sie in Mengen eingesetzt werden, die nicht mehr als 100 Gewichtsteile, vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile der oben beschriebenen lichtempfindlichen Substanz (A) betragen.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann weiter eine Polyhydroxyverbindung zur Beschleunigung der Auflösung der Zusammensetzung in einem Entwickler enthalten. Bevorzugte Beispiele für derartige Polyhydroxyverbindungen schließen Phenole, Resorcin, Phloroglucin, 2,3,4-Trihydroxybenzophenon, 2,3,4,4'-Tetrahydroxybenzophenon,2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon, Aceton-Pyrogallol-Kondensat-Harz usw. ein. Die Polyhydroxy-Verbindung kann in einem Verhältnis von etwa 0,01 bis etwa 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Feststoffgehalts der Zusammensetzung, verwendet werden.
  • Die am meisten vorzuziehenden Ergebnisse (bezüglich Langzeitlagerstabilität, Auflösung und Querschnittsprofil des Resists) werden erhalten, wenn Ethyllactat oder Methyllactat allein oder in Kombination als Lösungsmittel zur Auflösung der lichtempfindlichen Substanz der vorliegenden Erfindung und des Alkali-löslichen Novolak-Harzes verwendet wird. Falls gewünscht können jedoch ein oder mehrere organische Lösungsmittel, die herkömmlicherweise verwendet werden, mit dem oben beschriebenen Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis zu 30 Gewichtsprozent, der Lösungsmittelkomponenten gemischt werden. Geeignete Lösungsmittel, die in Kombination mit Ethyl- oder Methyllactat verwendet werden, sind Ketone (z.B. Methylethylketon, Cyclohexanon, usw.), Alkoholether (z.B. Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, usw.), Ether (z.B. Dioxan, Ethylenglycoldimethylether, usw.), Celluloseester (z.B. Methylcellosolveacetat, Ethylcellosolveacetat, usw.), Fettsäureester (z.B. Butylacetat usw.), halogenierte Kohlenwasserstoffe (z.B. 1,1,2- Trichlorethylen usw.), und hochpolare Lösungsmittel (z.B. Diemethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid usw.)
  • Die erfindungsgemäße positiv arbeitende Photoresist- Zusammensetzung kann, falls gewünscht, Farbstoffe, Weichmacher, Hafthilfsmittel, Tenside usw. enthalten. Konkrete Beispiele dafür schließen Farbstoffe wie z.B. Methylviolett, Kristallviolett, Malachitgrün usw., Weichmacher wie Stearinsäure, Acetalharz, Phenoxyharz, Alkydharz usw., Hafthilfsmittelwie z.B. Hexamethyldisilazan, Chlormethylsilan usw. und Tenside wie Nonylphenoxypoly(ethylenoxy)ethanol, Octylphenoxypoly(ethylenoxy)ethanol usw. ein.
  • Die erfindungsgemäß positiv arbeitende Photoresist- Zusammensetzung weist einen Feststoffgehalt von etwa 10 bis etwa 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsprozent und bevorzugter 25 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf.
  • Die oben beschriebene positiv arbeitende Photoresist Zusammensetzung wird auf einen für die Herstellung von genauen IC-Elementen zu verwendenden Grundkörper (z.B. Silicium/Siliciumoxid-Überzug) unter Verwendung einer geeigneten Beschichtungsvorrichtung, wie z.B einer Schleudervorrichtung oder einem Beschichtungsapparat, aufgetragen, durch eine vorbestimmte Maske belichtet, dann entwickelt, um einen guten Resist zu erhalten.
  • Konkreter kann die positiv arbeitende Photoresist Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer Dicke von 0,5 bis 3 um auf ein Halbleiter-Plättchen oder einen Träger aus Glas, Keramik, Metall oder dergleichen unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens oder eines Walzenbeschichtungsverfahrens aufgetragen werden. Dann wird die aufgetragene Zusammensetzung durch Erwärmen getrocknet, durch eine Belichtungsmaske ultravioletten Strahlen oder dergleichen ausgesetzt, um darauf ein Schaltkreismuster oder dergleichen zu drucken, daraufhin entwickelt, um ein positives Bild zu erhalten. Ein anschließendes Ätzverfahren unter Verwendung dieses positiven Bildes als Naske ermögliche es, auf dem darunterliegenden Träger musterweise zu arbeiten. Typische Gebiete für die Photoresist-Zusammensetzung schließen Verfahren zur Herstellung von Halbleitern, wie z.B IC- Schaltkreisen, Verfahren zur Herstellung von Schaltkreisträgern für Flüssigkristalle, Thermoköpfen usw. und andere Photofabrikationsverfahren ein.
  • Geeignete Entwickler für die positiv arbeitende Photoresist- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sind wäßrige Lösungen von Alkalien, wie zum Beispiel anorganischen Alkalien (z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumsilicat, Natriummetasilicat, wäßrigem Ammoniak, usw.), primären Aminen (z.B. Ethylamin, n-Propylamin, usw.), sekundären Aminen (z.B. Diethylamin, Di-n-butylamin, usw.), tertiären Aminen (z.B. Triethylamin, Methyldiethylamin, usw.), quaternären Ammoniumsalzen (z.B. Tetramethylammoniumhydroxid, wie in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 13, Nr. 7, S. 2009, 1970 beschrieben, Tetraethylammoniumhydroxid, wie in US-Patent 4,239,661 beschrieben, usw.,) Alkoholaminen (z.B. Dimethylethanolamin, Triethanolamin, usw.) oder cyclischen Aminen (z.B. Pyrrol, Piperidin usw.). Weiter können Alkohole und Tenside der oben beschriebenen wäßrigen Lösung des Alkalis in geeigneten Mengen zugegeben werden.
  • Die erfindungsgemäße positiv arbeitende Photoresist- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist eine hohe Auflösung, eine hohe Wiedergabetreue, ein ausgezeichnetes Querschnittsprofil des Resistbildes, Entwicklungs-Spielraum, Geschwindigkeit und wärmebeständigkeit auf. Zusätzlich weist die positiv arbeitende Photoresist-Lösung der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Langzeitlagerstabilität auf.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele veranschaulicht, die jedoch nicht als Beschränkung der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise angesehen werden sollen. Soweit nicht anders angegeben, sind alle Prozentsätze auf das Gewicht bezogen.
    • BEISPIELE 1, 2 UND 3 (1) Synthese von lichtempfindlicher Substanz (a):
  • 5 g 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon, 19,3 g 1,2- Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid und 300 ml Aceton wurden in einen Dreihalskolben gegeben und gerührt, um diese Materialien gleichmäßig aufzulösen. Daraufhin wurde eine gemischte Lösung von Triethylamin/Aceton (= 7,3 g/50 ml) schrittweise zugetropft und die Reaktion wurde vier Stunden bei Raumtemperatur durchgeführt. Nach Beendigung der Reaktion wurde der Inhalt zu einer 1%-igen wäßrigen Salzsäurelösung getropft und ein gebildeter Niederschlag wurde durch Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen und getrocknet, um ein Veresterungsprodukt von 2,3,4,3',4',5'- Hexahydroxybenzophenon zu erhalten.
    • (2) Synthese von lichtempfindlicher Substanz (b):
  • 5 g 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon, 24,1 g 1,2- Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid und 300 ml Aceton wurden in einen Dreihalskolben gegeben und gerührt, um diese Materialien gleichmäßig aufzulösen. Dann wurde eine gemischte Lösung von Triethylamin/Aceton (= 9,1 g/50 ml) allmählich dazugetropft. Anschließende Verfahren wurden auf dieselbe Weise wie in (1) beschrieben durchgeführt, um ein Veresterungsprodukt von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon zu erhalten.
    • (3) Synthese von lichtempfindlicher Substanz (c):
  • 5 g 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon, 29,0 g 1,2- Naphthochinondiazid-5-sulfonylchlorid und 300 ml Aceton wurden in einen Dreihalskolben gegeben und gerührt, um diese Materialien gleichmäßig aufzulösen. Daraufhin wurde eine gemischte Lösung von Triethylamin/Aceton (= 10,9 g/50 ml) allmählich dazugetropft. Die anschließenden Verfahren wurden auf dieselbe Weise wie in (1) durchgeführt, um ein Veresterungsprodukt von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon zu erhalten.
    • (4) Synthese von Novolak-Harz:
  • 60 g m-Kresol, 40 g p-Kresol, 54,0 g einer 37%-igen wäßrigen Formaldehydlösung und 0,05 g Oxalsäure wurden in einen Dreihalskolben gegeben und die Temperatur der Mischung wurde unter Rühren auf 100ºC angehoben. Man ließ die Mischung 10 Stunden lang reagieren. Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt, daraufhin wurde der Druck auf einen Druck von 4000 Pa (30 mmHg) reduziert. Dann wurde die Mischung allmählich auf 150ºC erhitzt, um Wasser und nicht umgesetztes Monomer zu entfernen. Das resultierende Novolak-Harz wies ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 11000 (berechnet als Polystyrol) auf.
    • (5) Herstellung und Beurteilung einer Positiven Photoresist- Zusammensetzung:
  • 1,30 g einer der lichtempfindlichen Substanzen (a), (b) und (c), die in (1), (2) und (3) erhalten worden waren und in der folgenden Tabelle 1 gezeigt sind, und 5 g des in (4) erhaltenen Kresol-Novolak-Harzes (Molekulargewicht = 11000) wurden in 15 g Ethyllactat gelöst und durch einen 0,2 um- Mikrofilter filtriert, um eine Photoresist-Zusammensetzung herzustellen. Diese Photoresist-Zusammensetzung wurde unter Verwendung eines Schleudergeräts auf ein Siliciumplättchen aufgetragen und in einem Konvektionsofen unter einer Stickstoffatmosphäre bei 90ºC 30 Minuten lang getrocknet, um einen 1,5 um dicken Resistüberzug zu erhalten. Dieser Überzug wurde unter Verwendung eines Reduktionsprojektions- Belichtungsgerätes belichtet, daraufhin 1 Minute unter Verwendung einer wäßrigen 2,38%-igen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid entwickelt, 30 Sekunden mit Wasser gewaschen, dann getrocknet.
  • Das so erhaltene Resistmuster auf dem Siliciumplättchen wurde unter einem Elektronenmikroskop vom Raster-Typ betrachtet, um den Resist zu beurteilen. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 tabelliert.
  • Die Geschwindigkeit wurde definiert als der Kehrwert der Belichtungsmenge, die für die Reproduktion eines 2,0 um- Maskenmusters erforderlich war, und ist als relativer Wert, wobei die Geschwindigkeit von Vergleichsbeispiel 1 als 1,0 angenommen wird, angegeben.
  • Das Überzugsrückbleibverhältnis wurde als Verhältnis des Überzugs in den nicht belichteten Bereichen nach der Entwicklung zu demjenigen vor der Entwicklung als Prozentsatz dargestellt.
  • Die Auflösung stellt die Grenz-Auflösung für die Belichtungsmenge dar, die ausreicht, um ein 2,0 um- Maskenmuster zu reproduzieren.
  • Die Wärmebeständigkeit wurde dargestellt als die Temperatur, bei der ein auf einem Siliciumplättchen gebildetes Resistnuster nach 30-minütigem Erhitzen in einem Konvektionsofen nicht deformiert war. Die Form des Resists wurde als ein Winkel (Θ), der von der Resistwand mit der Ebene des Siliciumplättchens in Querschnitt eines 1,0 um- Resistmuster gebildet wurde, dargestellt.
  • Wie aus den Ergebnissen ersichtlich, zeigten alle erfindungsgemäßen positiven Photoresiste ausgezeichnete(s) Auflösung, Resistprofil, Geschwindigkeit und Wärmebeständigkeit. Diese positiv arbeitenden Photoresistlösungen der vorliegenden Erfindung bildeten selbst nach 50-tägigem Stehen bei 40ºC keine Niederschläge in der Resistlösung.
    • VERGLEICHSBEISPIELE 1, 2 UND 3
  • 1,30 g einer der lichtempfindlichen Substanzen (a), (d) und (e), die in der folgenden Tabelle 1 beschrieben sind, und 5 g Kresol-Novolak-Harz, das in den oben beschriebenen Beispielen verwendet wurde, wurden in 15 g Ethylcellosolveacetat gelöst und auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurden Resiste gebildet und beurteilt. Die so erhaltenen Resiste sind in Tabelle 2 gezeigt. In Vergleichsbeispiel 1, 2 und 3 wurden nach 50-tägiger Lagerung bei 40ºC in den Resistlösungen Niederschläge beobachtet. TABELLE 1 Lichtempfindliche Substanz Veresterungsverhältnis (a) 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonat von 2,3,4,3',4',5'-Hexahydroxybenzophenon (b) wie oben (d) 1,2-Naphthochinondiazid-5-sulfonat von 2,3,4-Trihydroxybenzophenon TABELLE 2 Beispiel Nr. Lichtempfindliche Substanz Relative Empfindlichkeit Überzugsrückbleib-Verhältnis Auflösung Wärmebeständigkeit Resist-Form Beispiel Vergleichsbeispiel

Claims (7)

1. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung, umfassend als lichtempfindliche Substanz ein 1,2- Naphthochinondiazid-4- und/oder -5-sulfonat von 2,3,4,3',4',5' Hexahydroxybenzophenon und ein alkalilösliches Novolak-Harz, gelöst in Ethyllactat oder Methyllactat.
2. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das 1,2-Naphthochinondiazid-4- und/oder -5-sulfonat von 2,3,4,3',4',5'- Hexahydroxybenzophenon die folgende Formel (A) hat:
worin die R gleich oder unterschiedlich sein können und ein Wasserstoffatom, eine 1,2-Naphthochinondiazid-4- sulfonylgruppe oder eine 1,2-Naphthochinondiazid-5- sulfonylgruppe bedeuten.
3. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das 1,2-Naphthochinondiazid- 4- und/oder -5-sulfonat von 2,3,4,3',4',5'- Hexahydroxybenzophenon einen Veresterungsgrad von nicht weniger als 40% hat.
4. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das alkalilösliche Novolak-Harz ein Molekulargewicht von 1.000 bis 50.000 hat.
5. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das alkalilösliche Novolak-Harz das säurekatalysierte Additions- Kondensationsprodukt eines Phenols mit 0,6 bis 1,0 Mol eines Aldehyds pro Mol des Phenols ist.
6. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die lichtempfindliche Substanz in einer Menge von 5 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des alkalilöslichen Novolak-Harzes vorhanden ist.
7. Positiv arbeitende Photoresist-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der Feststoffgehalt der Zusammensetzung etwa 10 bis etwa 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, beträgt.
DE88100682T 1987-01-20 1988-01-19 Positiv arbeitende Photolack-Zusammensetzung. Expired - Fee Related DE3879516T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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JP62010180A JPS63178228A (ja) 1987-01-20 1987-01-20 ポジ型フオトレジスト組成物

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Publication Number Publication Date
DE3879516D1 DE3879516D1 (de) 1993-04-29
DE3879516T2 true DE3879516T2 (de) 1993-10-07

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