JP2676981B2 - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
感光性樹脂組成物Info
- Publication number
- JP2676981B2 JP2676981B2 JP2145117A JP14511790A JP2676981B2 JP 2676981 B2 JP2676981 B2 JP 2676981B2 JP 2145117 A JP2145117 A JP 2145117A JP 14511790 A JP14511790 A JP 14511790A JP 2676981 B2 JP2676981 B2 JP 2676981B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photosensitive resin
- resin composition
- compound
- radiation
- acid
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、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、感光性樹脂組成物関するものである。
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、感光性樹脂組成物関するものである。
［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。
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。
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レジストが知
られており、それらは、高解像度、ドライエッチング耐
性、高感度など、優れた特性を有している。
ック樹脂とナフトキノンアジドとからなるレジストが知
られており、それらは、高解像度、ドライエッチング耐
性、高感度など、優れた特性を有している。
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問題が発生する。
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問題が発生する。
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
ッ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。
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
ッ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。
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。
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。
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ッチ
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。
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ッチ
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。
［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ッチ
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。
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ッチ
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。
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、クォターミクロ
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。
ので、放射線露光に対する高い感度と、クォターミクロ
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。
［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（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である。
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である。
（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−、−SO2−、−CH2−、−CO−、−Ｃ
（CH3）２−および−Ｃ（CF3）２−の内の一種を示し、
Ｘは−COO−、−OCOO−、−SO3−の内の一種を示し、
R1、R2、R3はｎ個の炭素原子を有するアルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基、アルキニル基を示し、R1、
R2、R3のいずれかはｎ＝２以上であり、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。） ［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
上記一般式（Ｉ）および（II）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し合い、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（Ｉ）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。
し、Ｙは−、−Ｏ−、−SO2−、−CH2−、−CO−、−Ｃ
（CH3）２−および−Ｃ（CF3）２−の内の一種を示し、
Ｘは−COO−、−OCOO−、−SO3−の内の一種を示し、
R1、R2、R3はｎ個の炭素原子を有するアルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基、アルキニル基を示し、R1、
R2、R3のいずれかはｎ＝２以上であり、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。） ［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
上記一般式（Ｉ）および（II）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し合い、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（Ｉ）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。
［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−COO−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、−SO3−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（Ｉ）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、ピロール、イミダゾール、ピラ
ゾール、トリアゾール、フェナントリジン、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、カルバゾール、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、トロピノ
ン、フラボン、ピロン、ピロリドン、4H−ピラン−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。
される化合物は、Ｘが−COO−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、−SO3−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（Ｉ）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、ピロール、イミダゾール、ピラ
ゾール、トリアゾール、フェナントリジン、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、カルバゾール、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、トロピノ
ン、フラボン、ピロン、ピロリドン、4H−ピラン−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。
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、例えば−OH、−COOH、−NH2
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
ク樹脂、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
てもよい。
ースポリマー）としては、例えば−OH、−COOH、−NH2
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
ク樹脂、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
てもよい。
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
ホニウムヘキサフルオロアンチモネイト、トリフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアルシネイト、トリフェニ
ルスルホニウムヘ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フルオロボレ
イト、４−チオフェノキシジフェニルスルホニウムヘキ
サフルオロアンチモネイト、４−チ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−チ
オフェノキシジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホ
スフェイト、４−チオフェ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−ブチルフェニ
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−ブ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−ブチルフェニルジ
フェニルスルホニウムヘキサフルオロアルシネイト、４
−tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムヘキサ
フルオロホスフェイト、４−tert−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、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）スルホニウムヘキサフルオロ
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）スルホニウムヘ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ヘキ
サフルオロホスフェイト、ジフェニルヨウドニウムトリ
フルオロスルホネイト、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
ドニウムヘ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ヘキサフルオロ
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−ブチル
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tert−ブ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−ブチルジフェ
ニルヨウドニウムヘキサフルオロアルシネイト、4,4′
−ジtert−ブチルジフェニルヨウドニウムヘキサフルオ
ロホスフェイト、4,4′−ジtert−ブチルジフェニルヨ
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，−トリブロモメチル−フェニルスルホ
ン、α，α，α，α′，α′，α′，−ヘキサクロロキ
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−トリス（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−ニトロベ
ンジルトシレイト、2,6−ジニトロベンジルトシレイ
ト、2,4−ジニトロベンジルトシレイト、メチルスルホ
ン酸２−ニトロベンジルエステル、酢酸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。
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
ホニウムヘキサフルオロアンチモネイト、トリフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアルシネイト、トリフェニ
ルスルホニウムヘ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フルオロボレ
イト、４−チオフェノキシジフェニルスルホニウムヘキ
サフルオロアンチモネイト、４−チ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−チ
オフェノキシジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホ
スフェイト、４−チオフェ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−ブチルフェニ
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−ブ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−ブチルフェニルジ
フェニルスルホニウムヘキサフルオロアルシネイト、４
−tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムヘキサ
フルオロホスフェイト、４−tert−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、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）スルホニウムヘキサフルオロ
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）スルホニウムヘ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ヘキ
サフルオロホスフェイト、ジフェニルヨウドニウムトリ
フルオロスルホネイト、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
ドニウムヘ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ヘキサフルオロ
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−ブチル
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tert−ブ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−ブチルジフェ
ニルヨウドニウムヘキサフルオロアルシネイト、4,4′
−ジtert−ブチルジフェニルヨウドニウムヘキサフルオ
ロホスフェイト、4,4′−ジtert−ブチルジフェニルヨ
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，−トリブロモメチル−フェニルスルホ
ン、α，α，α，α′，α′，α′，−ヘキサクロロキ
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−トリス（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−ニトロベ
ンジルトシレイト、2,6−ジニトロベンジルトシレイ
ト、2,4−ジニトロベンジルトシレイト、メチルスルホ
ン酸２−ニトロベンジルエステル、酢酸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。
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。
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。
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（Ｉ）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、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（II）で表される化合物の少な
くとも一種が５重量％未満の場合、パターニングが行い
にくくなる傾向が生じ、80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。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。
上記一般式（Ｉ）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、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（II）で表される化合物の少な
くとも一種が５重量％未満の場合、パターニングが行い
にくくなる傾向が生じ、80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。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。
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、Deep
UV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。
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、Deep
UV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。
なお、この発明の実施例の感光性樹脂組成物が、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。
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。
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、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。
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、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。
一般式（Ｉ）において、Arが Ｘが−COO−、R1が−CH3、R2が−CH3、R3が−CH2−CH3
−となるように、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
法で合成して化合物１を合成した。
−となるように、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
法で合成して化合物１を合成した。
この化合物1.0g、ｐ−ビニルフェノール重合体3gおよ
び酸発生剤としてトリフェニスルホニウムトリフレイト
0.1gをシクロヘキサノン7mlに溶解させ、0.2μｍ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。
び酸発生剤としてトリフェニスルホニウムトリフレイト
0.1gをシクロヘキサノン7mlに溶解させ、0.2μｍ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。
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15分間オー
ブン中でプレキュアーした。この基板を室温に冷却し、
250nmのDeep UV光で約8mJ/cm2の露光を行った。露光後1
10℃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。
使用してシリコンウェハ上に塗布し、80℃で15分間オー
ブン中でプレキュアーした。この基板を室温に冷却し、
250nmのDeep UV光で約8mJ/cm2の露光を行った。露光後1
10℃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。
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1.5
μC/cm2照射した場合にもDeep UV光と同様に良好なパタ
ーンが得られた。
線源をDeep UV光の代わりに加速電圧20kVの電子線を1.5
μC/cm2照射した場合にもDeep UV光と同様に良好なパタ
ーンが得られた。
実施例２〜21 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。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。その結果、
どの実施例も0.35μｍ以上の解像度を示し、20mj/cm2以
下の感度を有することが示された。
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。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。その結果、
どの実施例も0.35μｍ以上の解像度を示し、20mj/cm2以
下の感度を有することが示された。
［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、クォ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、例えば、超
微細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。
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、クォ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、例えば、超
微細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。
（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−、−SO2−、−CH2−、−CO−、−Ｃ
（CH3）２−および−Ｃ（CF3）２−の内の一種を示し、
Ｘは−COO−、−OCOO−、−SO3−の内の一種を示し、
R1、R2、R3はｎ個の炭素原子を有するアルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基、アルキニル基を示し、R1、
R2、R3のいずれかはｎ＝２以上であり、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。）
し、Ｙは−、−Ｏ−、−SO2−、−CH2−、−CO−、−Ｃ
（CH3）２−および−Ｃ（CF3）２−の内の一種を示し、
Ｘは−COO−、−OCOO−、−SO3−の内の一種を示し、
R1、R2、R3はｎ個の炭素原子を有するアルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基、アルキニル基を示し、R1、
R2、R3のいずれかはｎ＝２以上であり、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。）
フロントページの続き (72)発明者 久保田 繁 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社材料研究所内 (72)発明者 肥塚 裕至 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社材料研究所内 (56)参考文献 特開 平１−106040（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−300250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−27829（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198059（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】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。 （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−、−SO2−、−CH2−、−CO−、−Ｃ
（CH3）２−および−Ｃ（CF3）２−の内の一種を示し、
Ｘは−COO−、−OCOO−、−SO3−の内の一種を示し、
R1、R2、R3はｎ個の炭素原子を有するアルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基、アルキニル基を示し、R1、
R2、R3のいずれかはｎ＝２以上であり、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。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2145117A JP2676981B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2145117A JP2676981B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 感光性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437760A JPH0437760A (ja) | 1992-02-07 |
| JP2676981B2 true JP2676981B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=15377788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2145117A Expired - Lifetime JP2676981B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676981B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2557748B2 (ja) * | 1990-09-07 | 1996-11-27 | 日本電信電話株式会社 | ポジ型レジスト材料 |
| US5085972A (en) * | 1990-11-26 | 1992-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Alkoxyalkyl ester solubility inhibitors for phenolic resins |
| JP2820051B2 (ja) * | 1995-01-30 | 1998-11-05 | 日本電気株式会社 | レジスト材料 |
| WO2002079131A1 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Kansai Research Institute, Inc. | Optically active compound and photosensitive resin composition |
| JP6174420B2 (ja) * | 2013-08-23 | 2017-08-02 | 東京応化工業株式会社 | 化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いたレジストパターンの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0249139B2 (en) * | 1986-06-13 | 1998-03-11 | MicroSi, Inc. (a Delaware corporation) | Resist compositions and use |
| JPH01300250A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-04 | Tosoh Corp | フォトレジスト組成物 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP2145117A patent/JP2676981B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437760A (ja) | 1992-02-07 |
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