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JP2008158157A - フォトレジスト組成物及びパターン形成方法 - Google Patents

フォトレジスト組成物及びパターン形成方法 Download PDF

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JP2008158157A
JP2008158157A JP2006345577A JP2006345577A JP2008158157A JP 2008158157 A JP2008158157 A JP 2008158157A JP 2006345577 A JP2006345577 A JP 2006345577A JP 2006345577 A JP2006345577 A JP 2006345577A JP 2008158157 A JP2008158157 A JP 2008158157A
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photoresist composition
carbon atoms
general formula
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JP2006345577A
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Yasuo Masuda
靖男 増田
Kaoru Ishikawa
薫 石川
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Abstract

【課題】可塑剤を添加しなくてもメッキ時に、レジストパターンにクラック等が生じないフォトレジスト組成物であって、当該フォトレジスト組成物でレジスト膜を形成する場合、しわのない均一な膜厚を得ることができるフォトレジスト組成物を提供する。
【解決手段】フェノール性水酸基の有する水素原子の一部が下記一般式(2)で示される構造を有する置換基によって置換されたアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)、及び感光剤(B)を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物。
Figure 2008158157

【選択図】なし

Description

本発明は、フォトレジスト組成物及びこれを用いてレジストパターンを形成するパターン形成方法に関する。
近年、電子機器の小型化・薄型化に伴い、LSI等の集積回路の高集積化及び特定用途向けの集積回路の開発が急激に進行しており、これに伴って、LSIを電子機器に搭載するための多ピン薄膜実装が求められ、TAB方式やフリップチップ法によるベアチップ実装等が注目されている。このような多ピン実装法では、接続用端子であるバンプと呼ばれる、高さ20μm以上の突起電極が基板上に高精度に配置されることが必要であり、今後、更なるLSIの小型化に対応してバンプの高精度化が、より一層必要になってきている。また、接続用端子の形成を補助するため、再配線工程を行ってチップと接続用端子の間の配線を形成することも行われている。
上述の接続用端子や配線は、基板上にフォトレジストを塗布してこれをパターニングし、次いで形成されたパターンに沿ってメッキ処理を施すことにより形成される。フォトレジストがこのような用途に用いられる場合、基板の上に、概ね5μm以上、例えば5〜20μmの膜厚で厚膜が形成できることが必要であり、更に、フォトレジストの基板に対する密着性、耐メッキ液性、当該メッキ液に対する良好な濡れ性、及びメッキ処理後の剥離処理における良好な剥離性等が求められている。また、LSIの更なる高集積化に伴い、形成される接続用端子や配線が更に微細化し、その配置の狭ピッチ化が進むことが予想され、垂直性の良好なスペースパターンを形成でき、高解像性を有するフォトレジストが必要とされている。
現在、フォトレジストとしては、主に、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と、感光剤であるキノンジアジド基含有化合物とを含有するポジ型フォトレジスト組成物が用いられている。しかし、このようなポジ型フォトレジスト組成物を用いてレジストパターンを形成し、金メッキ等のメッキ処理を施して接続用端子や配線パターン(メッキパターン)を形成した場合、当該レジストパターンにクラックが生じる等の問題があった。
ここで、クラックの発生は、形成されるメッキパターンの形状異常を引き起こすという問題があり、クラックの発生を抑制するために、ポジ型フォトレジスト組成物に、アクリル樹脂等の可塑剤を配合することが提案されている。しかしながら、可塑剤を配合したポジ型フォトレジスト組成物を用いた場合、解像性の低下を引き起こすと共に、形成されるメッキパターンの寸法が、現像直後のレジストパターンの寸法より大きくなる、いわゆるパターン太りが生じる等の問題があった。
このような問題を解決するため、特許文献1には、フェノール性水酸基の一部をヒドロキシアルキルエーテル化したノボラック樹脂、及び感光剤を含有することを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物が開示されている。特許文献1に記載の発明によれば、解像性が良好で、メッキ時のクラックの発生が抑制されたレジストパターンが形成でき、メッキパターンのパターン太りを改善できる。
特開2005−037723号公報
しかしながら、特許文献1に記載のポジ型フォトレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する場合、全体に均一となった膜厚を得られず、部分的にしわを生じてしまうという問題があった。しわの発生はレジストのパターニングに悪影響を与えるため、改善する必要がある。
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、可塑剤を添加しなくてもメッキ時に、レジストパターンにクラック等が生じないフォトレジスト組成物であって、しわのない均一なレジスト膜を形成できる、フォトレジスト組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、フォトレジスト組成物において、ノボラック樹脂の一部のフェノール性水酸基を所定の化合物と結合させたときに、しわの無い均一な膜厚が得られ、解像性が良好で、メッキ時のクラック発生が抑制されたレジストパターンを形成することができるフォトレジスト組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
本発明の第一の態様は、下記一般式(a−1)
Figure 2008158157
[式(a−1)中、Rは下記一般式(a−2)
Figure 2008158157
(式(a−2)中、Ra、Rbはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、xは3〜7の整数を表し、yは1〜50の整数を表す。)
で表される構造を含む置換基を表し、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。]
で表される構成単位(a1)、及び下記一般式(a−3)
Figure 2008158157
[式(a−3)中、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。]
で表される構成単位(a2)を有するアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)、及び感光剤(B)を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物である。
また、本発明の第二の態様は、下記一般式(a−1)
Figure 2008158157
[式(a−1)中、Rは下記一般式(a−2)
Figure 2008158157
(式(a−2)中、Ra、Rbはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、xは3〜7の整数を表し、yは1〜50の整数を表す。)
で表される構造を含む置換基を表し、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。]
で表される構成単位(a1)、及び下記一般式(a−3)
Figure 2008158157
[式(a−3)中、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。]
で表される構成単位(a2)を有する樹脂であって、該樹脂に含まれる水酸基の水素原子の一部が1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基で置換されているアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A’)を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物である。
更に、本発明の第三の態様は、上記第一の態様又は第二の態様のフォトレジスト組成物を基板上に塗布し、プレベークし、選択的に露光した後、アルカリ現像してレジストパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法である。
本発明によれば、しわのない均一な膜厚が得られ、解像性に優れたレジストパターンを形成でき、メッキ処理後のメッキパターンの形状が良好で、メッキ処理においてクラックを生じないフォトレジスト組成物、及びこれを用いたパターン形成方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態においては、本発明のフォトレジスト組成物を、ポジ型フォトレジスト組成物として使用する場合について説明する。
<第一の実施形態>
まず、本発明の第一の実施形態について、詳細に説明する。
[ポジ型フォトレジスト組成物]
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物は、特定の構成単位を有するアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)(以下、「(A)成分」ということがある)と、感光剤(B)と、を含むことを特徴とするものである。
なお、本明細書中、「構成単位」とは、重合体を構成するモノマー単位を意味する。
(特定の構成単位を有するアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A))
(A)成分は、一般式(a−1)で表される構成単位(a1)及び一般式(a−3)で表される構成単位(a2)を有するものであり、フェノール類とアルデヒド類とを反応させてなるノボラック樹脂において、フェノール性水酸基の一部に後述する一般式(a−2)で表される構造を含む置換基を結合させたものである。
Figure 2008158157
[式(a−1)中、Rは後述する一般式(a−2)で表される構造を含む置換基を表し、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。]
Figure 2008158157
[式(a−3)中、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。]
一般式(a−1)及び(a−3)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基であるが、炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらの中でも、R及びRはメチル基であることが好ましい。
また、m及びnは、それぞれ独立に、1〜3の整数を表すが、m=1、n=1であることが好ましい。
及びRがメチル基であり、且つ、m=1、n=1である場合、R及びRの結合位置は、特に限定されないが、芳香環に結合している酸素原子に対して、メタ位又はパラ位であることが好ましい。また、(A)成分において、R及びRの結合位置がメタ位であるものと、パラ位であるものとの比(メタ位/パラ位)は、3/7〜8/2であることが好ましい。
及びRが上述したような条件を満たすことにより、ポジ型フォトレジストに良好な感度を付与できると共に、現像液への溶解性や膜減りの調整を容易に行うことができる。
なお、上記結合位置の比は、例えばNMR装置等を使用して測定することができる。或いは、アルカリ可溶性ノボラック樹脂の製造の際に用いるフェノール類モノマーの仕込み比率を調整することにより、このような比を有する(A)成分を製造することができる。
は、一般式(a−2)で表される構造を有する置換基である。
Figure 2008158157
[式(a−2)中、Ra、Rbはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、xは3〜7の整数を表し、yは1〜50の整数を表す。]
が一般式(a−2)で表される構造を有する置換基であるため、形成されるレジスト膜が、しわのない均一な膜厚となる。また、耐クラック性も向上する。
一般式(a−2)において、Ra、Rbはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であるが、当該アルキル基としては、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、イソブチル基、n−ペンチル基、及びイソペンチル基等を挙げることができる。これらの中でも、水素原子及びメチル基が好ましい。
また、xは3〜7の整数であるが、特に3〜5の整数であることが好ましい。yは1〜50の整数であるが、特に1〜10の整数であることが好ましい。yが1〜10の範囲である場合、レジストパターンを形成する際の現像液溶解性や、得られるパターン形状が良好になり、耐クラック性も向上する。なお、本実施形態のポジ型フォトレジスト組成物においては、一般式(a−2)中に示されるyが、1〜50の範囲内で異なる値をとる複数の置換基を有する形で存在する。
一般式(a−2)で表される構造を有する置換基を上記のような条件を満たす置換基とすることによって、ポジ型フォトレジスト組成物を用いてレジストパターンを形成する際に、しわのない均一な膜厚が得られ、現像液溶解性・形状パターンが良好になり、メッキ時の耐クラック性が向上する、といった効果が得られる。
また、Rは、一般式(a−4)で表される置換基であることが好ましい。
Figure 2008158157
[式(a−4)中、Rcは炭素数3〜12の「アルキレン基」若しくは「シクロアルキレン基」又は炭素数4〜12の「主鎖にシクロアルキレン基を有するアルキレン基」を表し、Ra、Rb、x、及びyは前記と同様の意味を表す。]
一般式(a−4)において、Rcは、炭素数3〜12の「アルキレン基」若しくは「シクロアルキレン基」又は炭素数4〜12の「主鎖にシクロアルキレン基を有するアルキレン基」である。「アルキレン基」としては、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、n−ペンチレン基、イソペンチレン基、n−ヘキシレン基、イソヘキシレン基、n−ヘプチレン基、イソヘプチレン基、n−オクチレン基、イソオクチレン基、n−ノニレン基、イソノニレン基、n−デシレン基、イソデシレン基、n−ウンデシレン基、イソウンデシレン基、n−ドデシレン基、及びイソドデシレン基等、並びにこれらの水素原子の一部が任意の官能基により置換された基を挙げることができる。これらのうち、n−プロピレン基が好ましい。また、「シクロアルキレン基」及び「主鎖にシクロアルキレン基を有するアルキレン基」において、シクロアルキレン基は、炭素数5〜10(5員環〜10員環)のシクロアルキレン基であることが好ましく、シクロアルキレン基を有するアルキレン基である場合には全体として炭素数6〜12のアルキレン基であることが好ましい。ここで、シクロアルキレン基としては、シクロへキシレン基が更に好ましい。また、Rcとしては、フェノール性水酸基に由来する酸素原子に結合する炭素原子のα位に水酸基を有する基であることが好ましい。
また、Rは、一般式(a−5)で表される置換基であることが更に好ましい。
Figure 2008158157
[式(a−5)中、Rdは炭素数1〜6のアルキレン基を表し、Ra、Rb、x、及びyは前記と同様の意味を表す。]
一般式(a−5)において、Rdは炭素数1〜6のアルキレン基であるが、炭素数1〜6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、n−ペンチレン基、及びイソペンチレン基を挙げることができる。この中でも、メチレン基、及びエチレン基が好ましい。
なお、一般式(a−5)においては、シクロヘキサン上の相対的な水酸基とRdとの相対的な結合部位について、水酸基に対し、Rdが3位に位置するものを挙げたが、これに限定されず、水酸基に対し、Rdが4位に位置するものであってもよい。
一般式(a−4)又は一般式(a−5)で表される置換基が導入されたノボラック樹脂は、ノボラック樹脂と後述するエポキシ化合物との反応によって、容易に合成することができる。
(A)成分において、構成単位(a1)と構成単位(a2)との比(モル比)は、1:99〜80:20であることが好ましい。構成単位(a1)の比率が上記下限値以上であるので、フォトレジストの耐クラック性向上効果が十分に得られ、上記上限値以下であるので、アルカリ現像液への溶解性が低下せず、感度を十分保つことができると共に、メッキによるパターン太りを抑制できる。上記特性をバランスよく調整するためには、構成単位(a1)と構成単位(a2)との比は、5:95〜40:60であることが更に好ましい。
上記構成単位の比は、例えばNMR装置等を使用して測定することができる。或いは、(A)成分の製造の際に、ノボラック樹脂と、一般式(a−2)で表される構造を含む置換基の導入剤との反応比率(仕込み比率)を調整することにより、このような比を有する(A)成分を製造することができる。これは、ノボラック樹脂のフェノール性水酸基と、一般式(a−2)で表される構造を含む置換基の導入剤とが、実質的に化学量論的に反応するためである。
(A)成分において、構成単位(a1)と構成単位(a2)の2種類の構成単位の結合状態は特に限定されない。即ち、(A)成分は、2種類の構成単位が、規則性を有さずに結合したランダムポリマー、いずれかの構成単位が連続して結合したブロックポリマー、及びランダムポリマー中の一部分がブロックポリマー状に結合している構造のいずれであってもよい。いずれの場合も、2種類の構成単位が、上記構造を有してポリマーを形成していればよい。
(A)成分の質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算による質量平均分子量で、500〜30000であることが好ましい。質量平均分子量が上記範囲内であることにより、フォトレジストの現像性、解像性、耐メッキ液性を向上させることができる。即ち、質量平均分子量が、上記下限値以上であるので、膜減りが起こらず、レジスト形状を形成できなくなることがない。一方、上記上限値以下であるので、感度や解像度が低下しない。上記質量平均分子量は、1000〜25000であることが更に好ましい。
なお、上記質量平均分子量は、テトラヒドロフランを溶出溶媒とし、流量0.1ml/min、カラム温度40℃の条件で、下記GPC装置を使用したGPC測定により、ポリスチレン標準物質を用いて作成した検量線をもとに計算される。
・本体:TOSOH社製「HLC−8020」
・検出器:波長280nmにセットしたTOSOH社製「UV−8011」
・分析用カラム:昭和電工社製「SHODEX KF−802、KF−803、KF−805」
(特定の構成単位を有するアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)の製造方法)
(A)成分を製造するにあたっては、まず、フェノール類とアルデヒド類とを反応させてノボラック樹脂を合成し、次いで、一般式(a−2)で表される構造を含む置換基の導入剤により当該置換基を導入することにより製造することができる。
上記ノボラック樹脂としては、特に限定されないが、フェノール類1モルに対してアルデヒド類を0.5〜1.0モルの割合で、酸性触媒下で縮合反応させることにより得られるものであることが好ましい。
ここで、使用されるフェノール類としては、例えば、フェノール;o−クレゾール、m−クレゾール、及びp−クレゾール等のクレゾール類;2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、及び3,5−キシレノール等のキシレノール類;o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、及びp−エチルフェノール等のエチルフェノール類;イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、及びp−t−ブチルフェノール等のアルキルフェノール類;レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、ピロガロール、及びフロログルシン等の多価フェノール類;並びに、アルキルレゾルシン、アルキルカテコール、及びアルキルハイドロキノン等のアルキル多価フェノール類(いずれのアルキル基も炭素数は1〜4である)等を挙げることができる。これらのフェノール類は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記フェノール類の中でも、m−クレゾール及びp−クレゾールが特に好ましい。これらのフェノール類を用い、且つ両者の配合比率を調整することにより、フォトレジストとしての感度、耐熱性等の諸特性を調節することができる。
フェノール類として、m−クレゾール及びp−クレゾールを用いる場合、その配合比率(モル比)は、特に限定されないが、m−クレゾール/p−クレゾール=3/7〜8/2とすることが好ましい。m−クレゾールの比率が上記下限値以上であるので、感度が低下せず、上記上限値以下であるので耐熱性が一定以上に保たれる。
上記アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド及びパラホルムアルデヒドを用いることが特性上好ましい。
上記酸触媒としては、特に限定されないが、例えば塩酸、硫酸、リン酸、及び亜リン酸等の無機酸類;シュウ酸、ジエチル硫酸、パラトルエンスルホン酸、及び有機スルホン酸等の有機酸類;酢酸亜鉛等の金属塩類等を挙げることができる。これらの酸触媒は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
一般式(a−2)で表される構造を含む置換基を導入する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、一般式(a−6)や一般式(a−7)で表されるエポキシ化合物を、ノボラック樹脂と反応させる方法を挙げることができる。
Figure 2008158157
[式(a−6)中、Re、Rf、及びRgはそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表し、Rhはアルキレン基を表し、Re、Rf、Rg、及びRhの炭素数の総和は1〜10である。また、Ra、Rb、x、及びyは前記と同様の意味を表す。]
Figure 2008158157
[式(a−7)中、Riは水素原子又はアルキル基を表し、Rjはアルキレン基を表し、Rkは直接結合又はアルキレン基を表し、Ri、Rj、及びRkの炭素数の総和は1〜10である。また、Ra、Rb、x、及びyは前記と同様の意味を表す。]
一般式(a−7)で表されるエポキシ化合物としては、例えば、一般式(a−8)で表される化合物が好ましい。
Figure 2008158157
[式(a−8)中、Ra、Rb、Rd、x、及びyは前記と同様の意味を表す。]
上記エポキシ化合物にノボラック樹脂のフェノール性水酸基を開環付加させる際の条件としては、酸触媒の存在下、70℃以上90℃以下の温度条件において、3時間以上7時間以下反応させる反応条件を挙げることができる。ここで、酸触媒としては、例えばヒドロキノンを挙げることができる。
ここで、一般式(a−6)、一般式(a−7)、及び一般式(a−8)で表されるエポキシ化合物の合成方法としては、一般式(a−9)、一般式(a−10)、及び一般式(a−11)で表されるエポキシ化合物を、触媒の存在下、一般式(a−12)で表されるラクトン類と反応させる方法を挙げることができる。
Figure 2008158157
[式(a−9)中、Re、Rf、Rg、及びRhは前記と同様の意味を表す。]
Figure 2008158157
[式(a−10)中、Ri、Rj、及びRkは前記と同様の意味を表す。]
Figure 2008158157
[式(a−11)中、Rdは前記と同様の意味を表す。]
Figure 2008158157
[式(a−12)中、Ra、Rb、及びxは前記と同様の意味を表す。]
一般式(a−9)、一般式(a−10)、及び一般式(a−11)で表されるエポキシ化合物は、市販のものを用いてもよいが、これらの化合物に対応する不飽和アルコールをエポキシ化剤等によってエポキシ化することによって得ることができる。ここで用いるエポキシ化剤としては、過ギ酸、過酢酸、過プロピオン酸、及び過安息香酸等の有機過カルボン酸等を挙げることができる。
また、一般式(a−12)で表されるラクトン類としては、ε−カプロラクトン、トリメチルカプロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、及びブチロラクトンを挙げることができる。
上記反応に用いることができる触媒としては、テトラブトキシチタン、テトラプロポキシチタン、及びテトラエトキシチタン等のチタン化合物;オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、及びジブチルスズラウリレート等の有機スズ化合物;塩化第一スズ、臭化第一スズ、及びヨウ化第一スズ等のハロゲン化スズ;並びに、リンタングステン酸、及びケイタングステン酸等のヘテロポリ酸等を挙げることができる。
反応は、30℃以上230℃以下の温度で行うことができ、チタン系或いはスズ系の触媒を用いる場合には、100℃以上180℃以下の温度で行うことが好ましい。一方、リンタングステン酸等を用いた場合、30℃以上100℃以下の比較的低い温度で反応を進行させることができる。
(感光剤(B))
感光剤(B)としては、ナフトキノンジアジドエステル化物を挙げることができる。ナフトキノンジアジドエステル化物としては、一般にポジ型フォトレジスト組成物において感光剤として用いられているものであれば特に限定されず、1種又は2種以上の感光剤を任意に選択して用いることができる。具体的には、例えば下記一般式(b−1)で表されるフェノール化合物と、ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化物を使用することができる。
Figure 2008158157
・・・(b−1)
[式(b−1)中、R11〜R20はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を表し;R22〜R25はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し;R21が水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基の場合は、Qは水素原子、炭素数1〜6のアルキル基又は下記化学式(b−2)で表される残基であり、QがR21の末端と結合する場合は、QはR21及び、QとR21との間の炭素原子と共に、炭素鎖3〜6のシクロアルキル基を表し;a、bは1〜3の整数を表し;d、eは0〜3の整数を表し;h、iはh+i=0〜3となる整数を表す。]
Figure 2008158157
[式(b−2)中、R26及びR27はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を表し;cは1〜3の整数を示す。]
なお、QとR21及び、QとR21との間の炭素原子と共に、炭素鎖3〜6のシクロアルキル基を形成する場合には、QとR21は結合して、炭素数2〜5のアルキレン基を形成している。
中でも、下記式(b−3)で表されるフェノール化合物が好ましい。
Figure 2008158157
また、式(b−3)のフェノール化合物以外に一般式(b−1)に該当するフェノール化合物としては:
トリス(4−ヒドロシキフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−2,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、及びビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン等のトリスフェノール型化合物;
2,4−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−5−ヒドロキシフェノール、及び2,6−ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール等のリニア型3核体フェノール化合物;
1,1−ビス[3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル]イソプロパン、ビス[2,5−ジメチル−3−(4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−ヒドロキシフェニル]メタン、ビス[2,5−ジメチル−3−(4−ヒドロキシベンジル)−4−ヒドロキシフェニル]メタン、ビス[3−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]メタン、ビス[3−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−ヒドロキシ−5−エチルフェニル]メタン、ビス[3−(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]メタン、ビス[3−(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−ヒドロキシ−5−エチルフェニル]メタン、ビス[2−ヒドロキシ−3−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−5−メチルフェニル]メタン、ビス[2−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−5−メチルフェニル]メタン、ビス[4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−5−メチルフェニル]メタン、及びビス[2,5−ジメチル−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−ヒドロキシフェニル]メタン等のリニア型4核体フェノール化合物;
並びに、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−3−(4−ヒドロキシベンジル)−5−メチルベンジル]−6−シクロヘキシルフェノール、2,4−ビス[4−ヒドロキシ−3−(4−ヒドロキシベンジル)−5−メチルベンジル]−6−シクロヘキシルフェノール、及び2,6−ビス[2,5−ジメチル−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−ヒドロキシベンジル]−4−メチルフェノール等のリニア型5核体フェノール化合物等のリニア型ポリフェノール化合物;
ビス(2,3,−トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、2,3,4−トリヒドロキシフェニル−4'−ヒドロキシフェニルメタン、2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(2',3',4'−トリヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2−(2',4'−ジヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(4'−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−2−(3'−フルオロ−4'−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2−(4'−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(4'−ヒドロキシフェニル)プロパン、及び2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(4'−ヒドロキシ−3',5'−ジメチルフェニル)プロパン等のビスフェノール型化合物;
1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、及び1−[1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン等の多核枝分かれ型化合物;
並びに、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等の縮合型フェノール化合物等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記一般式(b−1)で表されるフェノール化合物のフェノール性水酸基の全部又は一部におけるナフトキノンジアジドスルホン酸化合物によるエステル化は、常法により行うことができ、例えば、ナフトキノンジアジドスルホニルクロライドを一般式(b−1)で表されるフェノール化合物と縮合させることにより得ることができる。
具体的には、例えば一般式(b−1)で表されるフェノール化合物と、ナフトキノン−1,2−ジアジド−4(又は5)−スルホニルクロライドとを、ジオキサン、n−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、及びテトラヒドロフラン等の有機溶媒中に所定量溶解し、ここにトリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、炭酸アルカリ、及び炭酸水素アルカリ等の塩基性触媒1種以上を加えて反応させ、得られた生成物を水洗、乾燥して調製することができる。
感光剤としては、これら例示した好ましいナフトキノンジアジドエステル化物の他に、他のナフトキノンジアジドエステル化物も用いることができる。例えばポリヒドロキシベンゾフェノンや没食子酸アルキル等のフェノール化合物とナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化物等も用いることができる。これら他のナフトキノンジアジドエステル化物の使用量は、本発明の効果の向上の点から、感光剤中80質量%以下、特には50質量%以下であることが好ましい。
ポジ型フォトレジスト組成物中の感光剤の配合量は、(A)成分に対して、5〜40質量%が好ましく、10〜20質量%がより好ましい。感光剤の配合量を上記下限値以上にすることにより、未露光部分の膜減りを抑制することができる。また、上記上限値以下にすることにより、ghi線の透過率を高く保つことができ、高感度なレジスト組成物が得られる。
(可塑剤(C))
本実施形態のポジ型フォトレジスト組成物には、クラックの発生等の耐メッキ性を更に向上させるために、可塑剤として、アルカリ可溶性アクリル樹脂を配合してもよい。アルカリ可溶性アクリル樹脂としては、可塑剤として、一般にポジ型フォトレジスト組成物に配合されているものが使用できる。
アルカリ可溶性アクリル樹脂としては、より具体的には、エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位を30〜90質量%含有するアルカリ可溶性アクリル樹脂、及びカルボキシル基を有する重合性化合物から誘導された構成単位を50〜2質量%含有するアルカリ可溶性アクリル樹脂を挙げることができる。
エーテル結合を有する重合性化合物としては、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、及びテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等、エーテル結合及びエステル結合を有する(メタ)アクリル酸誘導体等のラジカル重合性化合物を例示することができる。これらの中でも、2−メトキシエチルアクリレート及びメトキシトリエチレングリコールアクリレートを好ましく用いることができる。これらの化合物は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
カルボキシル基を有する重合性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びクロトン酸等のモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、及びイタコン酸等のジカルボン酸;並びに、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2−メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、2−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、及び2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基及びエステル結合を有するメタクリル酸誘導体等のラジカル重合性化合物を例示することができる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸を好ましく用いることができる。これらの化合物は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アルカリ可溶性アクリル樹脂におけるエーテル結合を有する重合性化合物の含有量は30〜90質量%が好ましく、40〜80質量%が更に好ましい。90質量%以内とすることで、(A)成分の溶液に対する良好な相溶性が得られる。また、プリベーク時にベナードセル(重力もしくは表面張力勾配等によって塗膜表面に生じる不均一性を有する五〜七角形のネットワークパターン)の発生も防ぐことができるので、均一なレジスト膜が得られる。30質量%以上とすることで、メッキ時のクラック発生を抑制できる。
また、アルカリ可溶性アクリル樹脂におけるカルボキシル基を有する重合性化合物の含有量は、2〜50質量%が好ましく、5〜40質量%が更に好ましい。2質量%以上とすることにより、アクリル樹脂の良好なアルカリ溶解性が得られ、十分な現像性が得られる。また、高い剥離性が得られるので、基板上のレジスト残膜を防止できる。50質量%以下とすることにより、未露光部の膜減りを抑制することができ、耐メッキ性も向上することができる。
アルカリ可溶性アクリル樹脂の質量平均分子量は10,000〜800,000であることが好ましく、30,000〜500,000であることがより好ましい。10,000以上とすることで、十分に強度のあるレジスト膜を得ることができるため、メッキ時のプロファイルの膨れを防止でき、耐クラック性も向上させることができる。800,000以下であることにより、高い剥離性を持たせることができる。
更に、アルカリ可溶性アクリル樹脂には、物理的、化学的特性を適度にコントロールする目的で他のラジカル重合性化合物を単量体として含ませることもできる。ここで「他のラジカル重合性化合物」とは、前出の重合性化合物以外のラジカル重合性化合物の意味である。
この様なラジカル重合性化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、及びブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類;フェニル(メタ)アクリレート及びベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル類;マレイン酸ジエチル及びフマル酸ジブチル等のジカルボン酸ジエステル類;スチレン及びα−メチルスチレン等のビニル基含有芳香族化合物;酢酸ビニル等のビニル基含有脂肪族化合物;ブタジエン及びイソプレン等の共役ジオレフィン類;アクリロニトリル及びメタクリロニトリル等のニトリル基含有重合性化合物;塩化ビニル及び塩化ビニリデン等の塩素含有重合性化合物;並びにアクリルアミド及びメタクリルアミド等のアミド結合含有重合性化合物等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、特に、n−ブチルアクリレート、ベンジルメタクリレート、及びメチルメタクリレート等が好ましい。アルカリ可溶性アクリル樹脂に占める、他のラジカル重合性化合物は50質量%未満であることが好ましく、40質量%未満であることがより好ましい。
アルカリ可溶性アクリル樹脂を合成する際に用いられる重合溶媒としては、例えばエタノール及びジエチレングリコール等のアルコール類;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メチルエーテル、及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類;エチレングリコールエチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート等の多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類;トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン類;並びに、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル類等を用いることができる。これらの中でも、特に、多価アルコールのアルキルエーテル類及び多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類が好ましい。
アルカリ可溶性アクリル樹脂を合成する際に用いられる重合触媒としては、通常のラジカル重合開始剤が使用でき、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ベンゾイルパーオキシド及びジ−t−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物等が使用できる。
本実施形態のポジ型フォトレジスト組成物において、アルカリ可溶性アクリル樹脂の配合量は、前述の(A)成分100質量部に対し、13質量部以下が好ましく、7質量部以下がより好ましい。可塑剤としてのアルカリ可溶性アクリル樹脂は、従来は、ベース樹脂100質量部に対して通常15〜25質量部程度配合されているが、本実施形態においては、ベース樹脂として上述した(A)成分を用いることにより、13質量部以下の配合量で充分な可塑効果が得られる。また、配合量を7質量部以下とすることにより、形成されるレジスト膜の強度が充分なものとなり、膨れ等が生じにくくなる。このため、鮮明なプロファイルが得られ、解像度が向上する。
(密着性向上剤(D))
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物は、必要に応じて密着性向上剤を含有してもよい。密着性向上剤としては、特開昭62−262043号公報及び特開平11−223937号公報等に記載されている密着性向上剤を挙げることができ、例えば、6−メチル−8−ヒドロキシキノリン、6−エチル−8−ヒドロキシキノリン、5−メチル−8−ヒドロキシキノリン、8−ヒドロキシキノリン、8−アセチルオキシキノリン、4−ヒドロキシプテリジン、2,4−ジヒドロキシプテリジン、4−ヒドロキシプテリジン−2−スルホン酸、2−エチル−4−ヒドロキシプテリジン、2−メチル−4−ヒドロキシプテリジン、1,10−フェナントロリン、5,6−ジメチル−1,10−フェナントロリン、3,8−ジメチル−1,10−フェナントロリン、3,8−ジヒドロキシ−1,10−フェナントロリン、5−カルボキシ−1,10−フェナントロリン、5,6−ジヒドロキシ−1,10−フェナントロリン、1,10−フェナントロリン−5−スルホン酸、4,4’−ジメチル−2,2’−ビピリジル、2,2’−ビピリジル、2,2’−ビピリジル−5−カルボン酸、5,5’−ジクロロ−2,2’−ビピリジル、3,3’−ジヒドロキシ−2,2’−ビピリジル、及び3,3’−ジメルカプト−2,2’−ビピリジル等が挙げられる。
また、特に環上に、下記一般式(d−1)及び(d−2)で表される結合からなる群から選ばれる少なくとも1つと、下記一般式(d−3)で表される結合とを有する芳香族性の複素環化合物を配合することにより、ポジ型フォトレジスト組成物の基板に対する接着性を著しく高めることができる。
Figure 2008158157
[式(d−2)中、R34は、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。]
Figure 2008158157
[式(d−3)中、R35は、水酸基又は水酸基が置換した炭素数1〜5の直鎖又は分枝状のアルキル基を表す。]
複素環化合物としては、例えば「有機化合物構造式インデックス」(昭和52年12月20日発行、丸善(株))のpp.362−401に記載されているインドール系化合物、インドリン系化合物、及びインジゴ系化合物等の窒素1原子の5員環骨格を有するもの;ピリジン系化合物、キノリン系化合物、ヒドロキノリン系化合物、イソキノリン系化合物、アクリジン系化合物、ベンゾキノリン系化合物、ナフトキノリン系化合物、及びフェナントロリン系化合物等の窒素1原子の6員環骨格を有するもの;ピラゾール系化合物、イミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物、及びベンゾイミダゾール系化合物等の窒素2原子の5員環骨格を有するもの;ジアジン系化合物、ヒドロピリジン系化合物、ベンゾジアジン系化合物、及びジベンゾジアジン系化合物等の窒素2原子の6員環骨格を有するもの;トリアゾール系化合物及びベンゾトリアゾール系化合物等の窒素3原子の5員環骨格を有するもの;トリアジン系化合物等の窒素3原子の6員環骨格を有するもの;テトラゾール及びペンテトラゾール等の窒素4原子の5員環骨格を有するもの;1,2,4,5−テトラジン等の窒素4原子の6員環骨格を有するもの;並びに、その他プリン系化合物、プテリジン系化合物、アロキサジン系化合物、及び2H−ピロール等が挙げられる。これらの中でも、スカムの発生を抑制し、且つ基板に対する接着性に優れたポジ型フォトレジスト組成物を提供できる点で、下記一般式(d−4)で表される化合物が好ましく、2−(2−ヒドロキシエチル)ピリジンが更に好ましい。
Figure 2008158157
[式(d−4)中、kは1〜3の整数を表し、R35は前記と同様の意味を表す。]
密着性向上剤の添加量は、前記(A)成分及び所望により配合されるアルカリ可溶性アクリル樹脂の合計量に対して、0.1〜1.0質量%が好ましく、0.2〜0.7質量%が更に好ましい。0.1質量%以上であることにより、ポジ型フォトレジスト組成物の基板に対する接着性の向上効果を十分に得ることができる。1.0質量%以下とすることにより、高い解像性を維持することができる。また、スペースパターン上部が広がりや、基板上のスカムの発生を防止することができる。
(増感剤(E))
また、本実施形態においては、必要に応じて増感剤を配合することができる。本実施形態で用いることのできる増感剤としては、特に制限はなく、ポジ型フォトレジスト組成物において増感剤として通常用いられ得るものの中から任意に選ぶことができる。例えば下記一般式(e−1)で表されるフェノール化合物を使用することができる。
Figure 2008158157
[式(e−1)中、R41〜R48はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシル基、又はシクロアルキル基を表し;R49〜R51はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し;Qは水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、R49と結合し、炭素原子鎖3〜6のシクロ環又は下記の化学式(e−2)で表される残基を表し;w、sは1〜3の整数を表し;uは0〜3の整数を表し;vは0〜3の整数を表す。]
Figure 2008158157
[式(e−2)中、R52及びR53はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシル基、又はシクロアルキル基を表し;tは1〜3の整数を示す。]
上記一般式(e−1)で表されるフェノール化合物としては、例えばビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、1,4−ビス[1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]ベンゼン、2,4−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニルメチル)−6−メチルフェノール、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1−[1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、2,6−ビス[1−(2,4−ジヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−メチルフェノール、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]レゾルシン、4,6−ビス(3,5−ジメトキシ−4−ヒドロキシフェニルメチル)ピロガロール、4,6−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニルメチル)ピロガロール、2,6−ビス(3−メチル−4,6−ジヒドロキシフェニルメチル)−4−メチルフェノール、2,6−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニルメチル)−4−メチルフェノール、及び1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等を挙げることができる。またその他、6−ヒドロキシ−4a−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−9−1’−スピロシクロヘキシル−1,2,3,4,4a,9a−ヘキサヒドロキサンテン、及び6−ヒドロキシ−5−メチル−4a−(2,4−ジヒドロキシ−3−メチルフェニル)−9−1’−スピロシクロヘキシル−1,2,3,4,4a,9a−ヘキサヒドロキサンテン等も用いることができる。これらの増感剤は単独で用いてもよく、また二種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン及びビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタンとの組み合わせは、高感度化が可能となり、スペースパターンの垂直性に優れる点で好ましい。
増感剤としては、また、下記一般式(e−3)で表されるフェノール化合物を使用することができる。
Figure 2008158157
[式(e−3)中、R61〜R63はそれぞれ独立に、低級アルキル基(直鎖でも分岐でもよく、好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは炭素数1〜3)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数5〜7)、又は低級アルコキシ基(直鎖でも分岐でもよく、好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは炭素数1〜3)を表す。q、rは1〜3、好ましくは1〜2の整数を表す。l、o、pは0又は1〜3の整数を表す。]
一般式(e−3)で表されるフェノール化合物として、より具体的には、下記式(e−4)〜(e−8)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2008158157
増感剤としては、また、下記一般式(e−9)で表されるフェノール化合物を使用することができる。
Figure 2008158157
[式(e−9)中、R71〜R79はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を表す。これらのうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、好ましくは、R71〜R74のうちの少なくとも1つと、R75〜R79のうちの少なくとも1つがヒドロキシ基である。R71〜R79のアルキル基としては、直鎖でも分岐でもよく、好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは炭素数1〜3である。R80〜R85はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。R80〜R85のアルキル基としては、直鎖でも分岐でもよく、炭素数1〜10のアルキル基が好ましい。アルケニル基としては、炭素数1〜4のアルケニル基が好ましい。]
一般式(e−9)で表されるフェノール化合物として、より具体的には、下記一般式(e−10)で表される化合物を挙げることができる。
Figure 2008158157
[式(e−10)中、R86、R87はそれぞれ独立に、アルキル基を表す。アルキル基としては、直鎖でも分岐でもよく、好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは炭素数1〜3である。f、gは1〜3、好ましくは1〜2の整数を表す。j、zは0又は1〜3の整数を表す。]
一般式(e−9)で表されるフェノール化合物として、より具体的には、下記式(e−11)、(e−12)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2008158157
増感剤の配合量は、前記(A)成分に対して、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは3〜20質量%となる量である。
(高沸点有機溶剤(F))
また、本実施形態においては、必要に応じて沸点が200〜350℃程度の高沸点有機溶剤を配合することにより、レジスト被膜のバルク効果、即ち膜密度の偏りを小さくすることができる。これにより、ポジ型フォトレジスト組成物を用いて、表面に段差のある基板上に厚膜のレジスト被膜を形成した場合でも、垂直性に優れるスペースパターンを形成することができる。また、高沸点有機溶剤を用いた場合、プリベーク処理及びPEB(露光後加熱)処理の条件(加熱時間、加熱手段等)によらずに、良好なスペースパターンの形成が可能となり好ましい。
上記高沸点有機溶剤としては、例えば酢酸ベンジル、サリチル酸イソアミル、サリチル酸メチル、サリチル酸ベンジル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジメチル、γ−ブチロラクトン、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、安息香酸プロピル、安息香酸ベンジル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、1,3−オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジブチルエーテル、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モノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、2−エチルヘキサン酸、カプリル酸、カプロン酸、カテコール、オクチルフェノール、及びN−メチルピロリドン等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも沸点が250〜350℃のものが好ましく、とくにサリチル酸ベンジルが好適である。
高沸点有機溶剤の配合量は、上記(A)成分及び必要に応じて配合される上記増感剤の合計量に対して、3〜15質量%であることが好ましく、6〜12質量%であることが更に好ましい。配合量が3質量%以上とすることにより、上述の効果を十分に発現させることができる。また、配合量が15質量%以下であることにより、スペースパターン上部の広がりを防ぐことができるため、垂直性を保持できる。
(酸発生剤(G))
また、本実施形態においては、必要に応じて酸発生剤を配合することができる。本実施形態において用いることのできる酸発生剤としては、特に限定されるものではないが、加熱処理や放射線の照射により分解して酸を発生させるものを用いることができる。なお、実際の製造プロセスへの適用を考えた場合、本実施形態のポジ型フォトレジスト組成物と同じi線(365nm)の照射により酸を発生させる化合物が好ましい。このような酸発生剤としては、例えば、特開平5−107755号公報に記載されているようなトリアジン系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、オニウム塩系酸発生剤等を挙げることができる。この中でも、3−(メチルスルホニル)オキシ−1,2,3−ベンゾトリアジン−4(3H)オンが、加熱処理、紫外線照射のいずれにおいても酸発生効果に優れ、酸架橋性材料を効率よく架橋させることができる点、及び本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物の特性に対する影響がほとんどない点から好ましい。酸発生剤の配合量は、その種類にもよるが、組成物(全固形分)に対し、おおよそ0.01〜5.0質量%であることが好ましく、0.1〜1.0質量%であることが更に好ましい。
(その他の成分)
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物には、解像度、露光余裕度、残膜率の向上を目的として、p−トルエンスルホン酸クロライド(PTSC)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、1,4−ビス[1−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)イソプロピル]ベンゼン、及び1,3−ビス[1−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)イソプロピル]ベンゼン等を添加してもよい。添加量は、組成物に対しそれぞれ0.01〜10質量%程度とする。
また本実施形態のポジ型フォトレジスト組成物には、更に必要に応じて、相容性のある添加物、例えばハレーション防止のための紫外線吸収剤、例えば4−ジメチルアミノ−2’,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、5−アミノ−3−メチル−1−フェニル−4−(4−ヒドロキシフェニルアゾ)ピラゾール、4−ジメチルアミノ−4’−ヒドロキシアゾベンゼン、4−ジエチルアミノ−4’−エトキシアゾベンゼン、4,4’−ジエチルアミノアゾベンゼン、及びクルクミン等や、ストリエーション防止のための界面活性剤、例えばフロラードFC−430、FC431(商品名、住友3M(株)製)、エフトップEF122A、EF122B、EF122C、EF126(商品名、トーケムプロダクツ(株)製)、及びメガファックR−08(大日本インキ化学工業(株)製)等を本発明の目的に支障のない範囲で添加含有させることができる。
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物は、適当な溶剤に溶解して溶液の形で用いるのが好ましい。このような溶剤の例としては、従来のポジ型フォトレジスト組成物に用いられる溶剤を挙げることができ、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、及び2−ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、或いはこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;及び乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、及びエトキシプロピオン酸エチル等のエステル類を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。とくにアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、及び2−ヘプタノン等のケトン類;乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、及びエトキシプロピオン酸エチル等のエステル類が好ましい。
これらの溶剤の使用量は、例えばスピンコート法を用いて、10μm以上の膜厚を得ることを目的として、溶液中における固形分濃度が30質量%から65質量%になるように設定することが好ましい。固形分濃度が30質量%以上であることにより、例えば膜厚3μm以上の厚膜を形成することができる。また、65質量%以下とすることで、組成物の流動性を保持できるため、取り扱いが容易となり、スピンコート法で均一なレジストフィルムを得ることもできる。
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物の調製は、例えば、上記各成分を通常の方法で混合、撹拌するだけでよく、必要に応じディゾルバー、ホモジナイザー、3本ロールミル等の分散機を用い分散、混合させてもよい。また、混合した後で、更にメッシュ、メンブレンフィルター等を用いてろ過してもよい。
また、本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物は、支持体上に、3〜40μm、より好ましくは3〜30μm、更に好ましくは5〜20μmの膜厚の厚膜フォトレジスト層を形成するのに適している。
[レジストパターン形成方法]
次に、本実施形態に係るレジストパターン形成方法の好適な一例を示す。
まず、Au、Si、Cu等の基板上に、本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物を上述したような適当な溶剤に溶かして、スピンナー等で塗布し、乾燥して感光層を形成させる。次いで光源として高圧水銀灯、超高圧水銀灯、或いは、低圧水銀灯を用い、所望のマスクパターンを介して露光する。次に必要に応じてPEB(露光後加熱)処理を行い、これを、例えば1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液のようなアルカリ性水溶液に浸漬する等して露光部を溶解除去することにより、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
なお、3μm以上、とくに6〜8μm程度の厚膜条件下で、幅0.8μm以下の高アスペクト比のレジストパターンを形成する場合においては、必要に応じて、酸架橋性材料を用いた公知のパターン形成方法も利用できる。当該パターン形成方法としては、レジストパターンが描かれた基板の全面に酸の作用により架橋反応を起こす酸架橋性材料の被膜を形成する工程;加熱処理を行いレジストパターン表面から拡散する酸の作用によりレジストパターンに接する部分の酸架橋性材料を架橋させる工程;架橋していない領域の酸架橋性材料を、現像液により除くことにより、酸架橋性材料の被膜を形成する前のレジストパターンのスペース幅より狭い幅のレジストパターンを形成する工程、を有するレジストパターンの形成方法や、レジストパターンが描かれた基板の全面に酸の作用により架橋反応を起こす酸架橋性材料の被膜を形成する工程;紫外線照射による全面露光又は選択的露光を行い、レジストパターン表面或いは内部に酸を発生させる工程;加熱処理を行いレジストパターン表面から拡散する酸の作用によりレジストパターンに接する部分の酸架橋性材料を架橋させる工程;現像液により架橋していない領域の酸架橋性材料を除くことにより、酸架橋性材料の被膜を形成する前のレジストパターンのスペース幅より狭い幅のレジストパターンを形成する工程、を有するレジストパターンの形成方法等が知られている。酸架橋性材料及び現像液としては、特に限定はなく、例えば特開平11−204399号公報に記載のものを挙げることができる。
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物を用いて得られるレジストパターンは、解像性が高く、メッキ時のパターン太りやクラックの発生も抑制できる。また、従来のポジ型フォトレジスト組成物では、レジストパターンを形成する際、現像後、レジストが完全には除去されずに基板上に残渣が残る剥離性の問題があるが、上述した(A)成分を用いたポジ型フォトレジスト組成物は、剥離性も良好である。
また、本実施形態においては、(A)成分を用いたポジ型フォトレジスト組成物について説明したが、これに限定されない。即ち、(A)成分を含むフォトレジスト組成物は、感光剤や現像液の種類を適宜検討することにより、或いはその他の添加物を加えることにより、ネガ型フォトレジスト組成物としても作用しうるものである。そのようなネガ型フォトレジスト組成物も、本発明の範囲内に属するものである。
<第二の実施形態>
次に本発明の第二の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態においては、第一の実施形態と同一の事項については、説明を省略することがある。
[ポジ型フォトレジスト組成物]
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物は、特定の構成単位を有し、フェノール性水酸基の一部に1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基が結合したアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A’)(以下、「(A’)成分」ということがある)を含むことを特徴とするものである。また、本実施形態のポジ型フォトレジスト組成物には、更に、必要に応じて、感光剤(B)、アルカリ可溶性アクリル樹脂等の可塑剤(C)、基板との密着性を上げるための密着性向上剤(D)、増感剤(E)、高沸点有機溶剤(F)、酸発生剤(G)、及び当該技術分野で慣用されている各種添加成分が配合されていてもよい。
(特定の構成単位を有し、フェノール性水酸基の一部に1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基が結合したアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A’))
(A’)成分は、上記第一の実施形態において説明した(A)成分中に含まれるフェノール性水酸基の水素原子の一部に、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基を結合させたものである。(A’)成分を用いる場合、(A’)成分自体が少ないナフトキノンジアジドスルホニル基で感光性を有するため、フォトレジスト組成物の感度をより向上することができる。
1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基での置換は、第一の実施形態において製造された(A)成分と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応により合成することができる。ここで使用され得る1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物としては、例えば、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロライド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロライド等のキノンジアジド化合物のハロゲン化物が挙げられる。
フェノール性水酸基に1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基が結合している割合、即ちエステル化反応の反応率は、好ましくは2〜10モル%、より好ましくは3〜7モル%、更に好ましくは3〜5モル%である。反応率を2モル%以上とすることにより、未露光部分の膜減り抑制効果が大きくなる。また、スペースパターン上部の広がりを防ぐことができる。反応率を10モル%以下とすることで、ghi線に対する高い透過率が得られる。また、スペースパターン上部の広がりを防ぎ、断面形状の垂直性が良好に保たれる。
(感光剤(B))
本実施形態に係るポジ型フォトレジスト組成物においては、必要に応じて、感光剤を添加することが好ましい。即ち、感光剤は必須成分ではなく、添加しなくてもよいが、少量を添加してもよい。感光剤を添加する際の添加量としては、(A’)成分に対して、1〜10質量%が好ましく、2〜5質量%が更に好ましい。
以下、本発明のフォトレジスト組成物について、実施例により詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施例に何ら限定されるものではない。
<合成例1;フェノール性水酸基の一部をラクトン変性したアルカリ可溶性樹脂>
窒素導入管、温度計、撹拌装置を備えた三口フラスコに、3−シクロヘキセン−1−メタノールを過安息香酸でエポキシ化した化合物(1)1molに対し、ε−カプロラクトン2molを添加し、更に、テトラブトキシチタンを化合物(1)1質量部に対して0.06質量部添加した。この混合液に、窒素ガスを吹き込みながら130℃で6時間反応させることによって、化合物(2)を得た。化合物(1)及び化合物(2)の構造を、以下に示す。
Figure 2008158157
Figure 2008158157
ここで、化合物(2)は、式(2)で表される化合物のうち、n=1〜10の整数である化合物の混合物である。
次に、m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比(m−クレゾール:p−クレゾール)60:40の割合で混合したフェノール類1000質量部に対し、37%ホルマリン水溶液465質量部、シュウ酸2質量部を添加し、還流下で4時間反応を行った。次いで、内部温度170℃まで常圧下で脱水し、更に減圧下で200℃まで脱水・脱モノマーを行い、質量平均分子量5900のノボラック樹脂を得た。このノボラック樹脂100質量部に対し、化合物(2)を25質量部及びハイドロキノンを0.06質量部添加し、反応液に空気を吹き込みながら80℃で5時間反応させることにより、フェノール性水酸基の一部をラクトン変性したアルカリ可溶性ノボラック樹脂(樹脂A)を得た。
<合成例2;アルカリ可溶性樹脂>
m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比(m−クレゾール:p−クレゾール)60:40の割合で混合したフェノール類1000質量部に対し、37%ホルマリン水溶液465質量部、シュウ酸2質量部を添加し、還流下で4時間反応を行った。次いで、内部温度170℃まで常圧下で脱水し、更に減圧下で200℃まで脱水・脱モノマーを行い、質量平均分子量5900のノボラック樹脂(樹脂B)を得た。
<合成例3;フェノール性水酸基の一部をヒドロキシアルキルエーテル化したアルカリ可溶性樹脂>
撹拌装置、温度計、熱交換器を備えた3Lの4つ口フラスコに、m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比(m−クレゾール:p−クレゾール)60:40の割合で混合したフェノール類1000質量部に対し、37%ホルマリン水溶液465質量部、シュウ酸2質量部を仕込み、環流下で4時間反応を行った。その後、内部温度170℃まで常圧下で脱水し、更に70torrの減圧下で200℃まで脱水・脱モノマーを行い、質量平均分子量5900のノボラック型フェノール樹脂850質量部を得た。
次いで、上記と同じ反応装置を用い、上記樹脂100質量部に対し、プロピレンカーボネート26質量部、炭酸カリウム1質量部を加え、190℃に加熱して3時間反応させた。その後、酢酸により反応溶液を中和し、アセトンと水を加えて水洗処理を行い、中和塩を除去した。以上の操作により、下記一般式(3)で表される、質量平均分子量6500の樹脂C 120質量部を得た。この樹脂Cは一般式(3)において、x:y=30:70であった。なお、xとyの比は、ノボラック型フェノール樹脂とヒドロキシアルキルエーテル化剤との反応比率により算出した。
Figure 2008158157
<合成例4;可塑剤>
撹拌装置、還流器、温度計、及び滴下槽が備えられたフラスコを窒素置換した後、溶剤としてプロピレングリコールメチルエーテルを200g投入し、撹拌を行いながら、溶剤の温度を80℃にまで上昇させた。滴下槽に2,2’−アソビスイソブチロニトリル(重合触媒)0.5g、2−メトキシエチルアクリレート130g、ベンジルメタクリレート50.0g、アクリル酸20.0gを投入し、重合触媒が溶解するまで撹拌した後、この溶液をフラスコ内に3時間均一に滴下し、引き続き80℃で5時間重合を行った。これを室温まで冷却して、アルカリ可溶性アクリル樹脂(可塑剤)を得た。
<実施例1>
表1に示す通り、樹脂A及び1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン1molのフェノール性水酸基に対し、2molの割合で1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基が導入された感光剤(表1において「感光剤」と示す)、をプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(表1において「溶媒」と示す)に溶解させ、メンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
<実施例2>
上記実施例1で示される各成分に、更に、可塑剤を5質量部添加した点以外は、実施例1と同様の方法により、ポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
<比較例1>
樹脂Aの代わりに、樹脂Bを用いた以外は実施例1と同様の方法により、ポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
<比較例2>
上記比較例1で示される各成分に、更に、可塑剤を10質量部添加した点以外は、比較例1と同様の方法により、ポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
<比較例3>
上記比較例1で示される各成分に、更に、可塑剤を15質量部添加した点以外は、比較例1と同様の方法により、ポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
<比較例4>
樹脂Aの代わりに、樹脂Cを用いた点以外は実施例1と同様の方法により、ポジ型フォトレジスト組成物を調整した。
Figure 2008158157
<検査方法>
6インチの金ウエハ上にスピンナーを用いて、上記各フォトレジスト組成物を塗布した後、120℃で4分間、ホットプレート上でプリベークし、膜厚10μmの塗膜を得た。次いで、正方形の抜きパターンが存在するマスクを用いて、超高圧水銀灯(ウシオ社製USH−250D)により露光を行った。その後、現像液(商品名PMERシリーズ、NMD−3、東京応化工業社製)で、レジストパターンを現像した。
以下に各評価項目についての評価方法を説明する。全項目において、評価を行う際に観察するウエハ上の部位は、しわの発生しやすいウエハ周縁部とした。
(パターン形状)
ライン状の抜きパターンの寸法が5μmのマスクを用いて、レジストのボトム寸法が5μmに仕上がるように露光したとき、レジストのトップ寸法(Tum)とボトム寸法の比(T/5)が1≦T/5<1.1のときを○、1.1≦T/5<1.2のときを△、1.2≦T/5のとき、又は、レジストパターンの上部の丸まり等の原因で測定不能のときを×とした。
(解像性)
上記(パターン形状)の評価と同様に露光、現像を行ったとき、ライン状の抜きパターンが2μm以下のものを解像可能なものを○、2μmを超え4μm以下であるものを解像可能なものを△、4μmを超えたものしか解像しないものを×とした。
(現像時残膜性)
上記各フォトレジスト組成物を塗布、プリベークした直後の膜厚aと、現像後の膜厚bとの比b/aが0.95≦b/aを○、0.90≦b/a<0.95を△、b/a<0.90を×とした。
(サーマルショックによるクラックの発生)
上記各フォトレジスト組成物を塗布、プリベークした直後、23℃まで急冷したときに塗膜の表面にクラックが入るものを×、クラックが入らないものを○とした。
(金メッキ時におけるクラックの発生)
上記の通りレジストパターンを現像した後、ノンシアン系亜硫酸金メッキ液を用いた電解メッキ法により、65℃、40分間メッキ処理を行った。メッキ処理の後、レジストパターン周囲にクラックが発生しないものを○、周囲のみにクラックが発生するものを△、発生したクラックが隣り合うパターン間にまたがっているものを×とした。
(しわの有無)
上記各フォトレジスト組成物について、上記(パターン形状)に記載した通り、レジストパターンを現像した後、レジストパターンを光学顕微鏡で観察した。このとき、しわが全く発生していないものを○、部分的にでもしわが発生しているものを×とした。
Figure 2008158157
比較例4の解像性、現像時残膜性、及び金メッキ時クラックは、しわによってパターンが崩れているため、評価できなかった。
表2に示すように、樹脂Aを用いたポジ型フォトレジスト組成物(実施例1)では、樹脂Bを用いたポジ型フォトレジスト組成物(比較例1)に比べ、クラックの発生が抑制されていることが分かる。クラックの発生、樹脂Aに更に可塑剤を添加した場合に、より強く抑制されることが分かる(実施例2)。一方、クラックの発生の抑制は、樹脂Bに可塑剤を加えることによっても達成されるが(比較例2、3)、この場合は、樹脂Aを用いた場合に比べて必要な添加量が多いため、パターン形状や解像性、現像時残膜製に悪影響を与えていることが分かる。
また、実施例1においては、ウエハ周縁部のレジスト膜においても、しわが発生していなかったが、比較例4ではしわが発生したためにパターンが形成できていなかった。実施例1では、ウエハの周縁部を含めたウエハ全体でのパターン形成が可能であるため、ウエハ一枚あたりのチップ生産効率を向上させることができる。

Claims (7)

  1. 下記一般式(a−1)
    Figure 2008158157
    [式(a−1)中、Rは下記一般式(a−2)
    Figure 2008158157
    (式(a−2)中、Ra、Rbはそれぞれ独立に水素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、xは3〜7の整数を表し、yは1〜50の整数を表す。)
    で表される構造を含む置換基を表し、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。]
    で表される構成単位(a1)、及び下記一般式(a−3)
    Figure 2008158157
    [式(a−3)中、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。]
    で表される構成単位(a2)を有するアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)、及び感光剤(B)を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物。
  2. 下記一般式(a−1)
    Figure 2008158157
    [式(a−1)中、Rは下記一般式(a−2)
    Figure 2008158157
    (式(a−2)中、Ra、Rbはそれぞれ独立に水素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、xは3〜7の整数を表し、yは1〜50の整数を表す。)
    で表される構造を含む置換基を表し、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1〜3の整数を表す。]
    で表される構成単位(a1)、及び下記一般式(a−3)
    Figure 2008158157
    [式(a−3)中、Rは水素原子、水酸基、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。]
    で表される構成単位(a2)を有する樹脂であって、該樹脂に含まれる水酸基の水素原子の一部が1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基で置換されているアルカリ可溶性ノボラック樹脂(A’)を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物。
  3. 更に感光剤(B)を含有する請求項2記載のフォトレジスト組成物。
  4. 前記Rが下記一般式(a−4)
    Figure 2008158157
    [式(a−4)中、Rcは炭素数3〜12の「アルキレン基」若しくは「シクロアルキレン基」又は炭素数4〜12の「主鎖にシクロアルキレン基を有するアルキレン基」を表す。]
    で表される置換基である請求項1から3いずれか記載のフォトレジスト組成物。
  5. 前記Rcが、前記構成単位(a1)の水酸基の酸素原子に結合する炭素のα位に水酸基を有する請求項1から4いずれか記載のフォトレジスト組成物。
  6. 前記Rが下記一般式(a−5)
    Figure 2008158157
    [式(a−5)中、Rdは炭素数1〜6のアルキレン基を表す。]
    で表される置換基である請求項4又は5記載のフォトレジスト組成物。
  7. 請求項1〜6いずれか記載のフォトレジスト組成物を基板上に塗布し、プレベークし、選択的に露光した後、アルカリ現像してレジストパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。
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