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JP2626479B2 - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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Publication number
JP2626479B2
JP2626479B2 JP5184415A JP18441593A JP2626479B2 JP 2626479 B2 JP2626479 B2 JP 2626479B2 JP 5184415 A JP5184415 A JP 5184415A JP 18441593 A JP18441593 A JP 18441593A JP 2626479 B2 JP2626479 B2 JP 2626479B2
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JP
Japan
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embedded image
resist composition
weight
positive resist
parts
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP5184415A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH06202319A (en
Inventor
正行 尾家
正司 河田
隆正 山田
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Zeon Corp
Original Assignee
Zeon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Zeon Corp filed Critical Zeon Corp
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Publication of JPH06202319A publication Critical patent/JPH06202319A/en
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Publication of JP2626479B2 publication Critical patent/JP2626479B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポジ型レジスト組成物
に関し、さらに詳しくは、半導体素子、磁気バブルメモ
リ−素子、集積回路などの製造に必要な微細加工用ポジ
型レジスト組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition, and more particularly to a positive resist composition for fine processing required for manufacturing semiconductor devices, magnetic bubble memory devices, integrated circuits and the like. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体を製造する場合、シリコンウエハ
表面にレジストを塗布して感光膜を作り、光を照射して
潜像を形成し、次いで、それを現像してネガまたはポジ
の画像を形成するリソグラフィー技術によって、半導体
素子の形成が行われている。従来、半導体素子を形成す
るためのレジスト組成物としては、環化ポリイソプレン
とビスアジド化合物からなるネガ型レジストが知られて
いる。しかしながら、このネガ型レジストは、有機溶剤
で現像するので、膨潤が大きく解像性に限界があるた
め、高集積度の半導体の製造に対応できない欠点を有す
る。一方、このネガ型レジスト組成物に対して、ポジ型
レジスト組成物は、解像性に優れているために半導体の
高集積化に十分対応できると考えられている。
2. Description of the Related Art When manufacturing semiconductors, a resist is applied to the surface of a silicon wafer to form a photosensitive film, which is irradiated with light to form a latent image, and then developed to form a negative or positive image. 2. Description of the Related Art A semiconductor element is formed by a lithography technique. Conventionally, as a resist composition for forming a semiconductor element, a negative resist comprising a cyclized polyisoprene and a bisazide compound has been known. However, since this negative resist is developed with an organic solvent, it swells greatly and has a limitation in resolution, and thus has a disadvantage that it cannot cope with the manufacture of a highly integrated semiconductor. On the other hand, it is considered that the positive resist composition is superior in resolution to the negative resist composition, and therefore can sufficiently cope with high integration of semiconductors.

【0003】現在、この分野で一般的に用いられている
ポジ型レジスト組成物は、ノボラック樹脂とキノンジア
ジド化合物からなるものである。しかしながら、従来の
ポジ型レジスト組成物は、感度、解像度、残膜率、耐熱
性、保存安定性などの諸特性は必ずしも満足な結果は得
られておらず、性能の向上が強く望まれている。特に、
感度は、半導体の生産性を向上させるために重要であ
り、ポジ型レジスト組成物の高感度化が強く望まれてい
る。この目的のために、ポジ型レジスト組成物の基材成
分であるノボラック樹脂とキノンジアジド化合物に加え
て、種々の化合物が添加されている。このように高感度
化のために添加される化合物すなわち増感剤の例として
は、ハロゲン化ベンゾトリアゾール誘導体のような窒素
複素環式化合物(特開昭58−37641号公報)や環
状酸無水物(特公昭56−30850号公報)が挙げら
れる。しかしながら、これらの増感剤の添加では、露光
部と未露光部の溶解性の差がなくなり、この結果とし
て、残膜率が低下し、解像度が劣化したり、増感剤によ
るノボラック樹脂の可塑化効果のために耐熱性が低下す
るなどの問題が生じる。
At present, a positive resist composition generally used in this field comprises a novolak resin and a quinonediazide compound. However, conventional positive resist compositions have not always achieved satisfactory results in various properties such as sensitivity, resolution, residual film ratio, heat resistance, and storage stability, and there is a strong demand for improved performance. . Especially,
Sensitivity is important for improving the productivity of semiconductors, and it is strongly desired to increase the sensitivity of a positive resist composition. For this purpose, various compounds are added in addition to the novolak resin and the quinonediazide compound, which are base components of the positive resist composition. Examples of the compound added for increasing the sensitivity, ie, a sensitizer, include a nitrogen heterocyclic compound such as a halogenated benzotriazole derivative (JP-A-58-37641) and a cyclic acid anhydride. (JP-B-56-30850). However, the addition of these sensitizers eliminates the difference in solubility between exposed and unexposed areas, resulting in a decrease in the residual film ratio, deterioration in resolution, and plasticization of the novolak resin by the sensitizer. There arises a problem such as a decrease in heat resistance due to the activating effect.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の欠点を解決し、感度、解像度、残膜率、耐熱
性、保存安定性などの諸特性に優れた、特に、1μm以
下の微細加工に適した高感度ポジ型レジスト組成物を提
供することにある。本発明のこの目的は、アルカリ可溶
性フェノール樹脂とキノンジアジドスルホン酸エステル
系感光剤とを含むポジ型レジスト組成物に、特定のフェ
ノール化合物を含有せしめることによって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide excellent characteristics such as sensitivity, resolution, residual film ratio, heat resistance and storage stability, especially 1 μm or less. It is an object of the present invention to provide a high-sensitivity positive resist composition suitable for fine processing. This object of the present invention is achieved by incorporating a specific phenol compound into a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin and a quinonediazide sulfonic acid ester-type photosensitizer.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、(A)アルカリ可溶性フェノール樹脂、(B)下記
式(I)で表される化合物のキノンジアジドスルホン酸
エステル系感光剤、
Thus, according to the present invention, (A) an alkali-soluble phenol resin, (B) a quinonediazide sulfonic acid ester-based photosensitizer of a compound represented by the following formula (I):

【0006】[0006]

【化3】 および下記一般式(II)で示される化合物Embedded image And a compound represented by the following general formula (II)

【0007】[0007]

【化4】 (R1〜R7は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素
数1〜3のアルキル基、炭素数2〜3のアルケニル基、
または炭素数1〜3の置換もしくは未置換のアルコキシ
基であって、それぞれ同一または異なっていてもよい。
8は、水素原子またはアルキル基である。)を含有す
ることを特徴とするポジ型レジスト組成物が提供され
る。以下、本発明について詳述する。
Embedded image (R 1 to R 7 are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms,
Alternatively, it is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different.
R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group. ) Is provided. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0008】アルカリ可溶性フェノール樹脂 本発明において用いられるアルカリ可溶性フェノール樹
脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類との
縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反応
生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニルフ
ェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添加
反応生成物などが挙げられる。
Alkali-Soluble Phenolic Resin Examples of the alkali-soluble phenol resin used in the present invention include a condensation reaction product of a phenol and an aldehyde, a condensation reaction product of a phenol and a ketone, and a vinylphenol polymer. And isopropenylphenol-based polymers, and hydrogenation products of these phenolic resins.

【0009】ここで用いるフェノール類の具体例として
は、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフ
ェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、フ
ェニルフェノールなどの一価のフェノール類;レゾルシ
ノール、ピロカテコール、ハイドロキノン、ビスフェノ
ールA、ピロガロールなどの多価のフェノール類;など
が挙げられる。
Specific examples of the phenols used herein include monovalent phenols such as phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, and phenylphenol; resorcinol, pyrocatechol, hydroquinone, bisphenol A, pyrogallol, and the like. Polyhydric phenols; and the like.

【0010】ここで用いるアルデヒド類の具体例として
は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアル
デヒド、テレフタルアルデヒドなどが挙げられる。ここ
で用いるケトン類の具体例としては、アセトン、メチル
エチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニルケトンなど
が挙げられる。これらの縮合反応は、バルク重合、溶液
重合などの常法にしたがって行うことができる。
Specific examples of the aldehyde used here include formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, terephthalaldehyde and the like. Specific examples of the ketones used here include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diphenyl ketone, and the like. These condensation reactions can be performed according to a conventional method such as bulk polymerization or solution polymerization.

【0011】ビニルフェノール系重合体は、ビニルフェ
ノールの単独重合体およびビニルフェノールと共重合可
能な成分との共重合体から選択される。共重合可能な成
分の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、スチ
レン、無水マレイン酸、マレイン酸イミド、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリル、およびこれらの誘導体などが挙
げられる。
The vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of vinylphenol and a component copolymerizable with vinylphenol. Specific examples of the copolymerizable component include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic imide, vinyl acetate, acrylonitrile, and derivatives thereof.

【0012】イソプロペニルフェノール系重合体は、イ
ソプロペニルフェノールの単独重合体、およびイソプロ
ペニルフェノールと共重合可能な成分との共重合体から
選択される。共重合可能な成分の具体例としては、アク
リル酸、メタクリル酸、スチレン、無水マレイン酸、マ
レイン酸イミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、およ
びこれらの誘導体などが挙げられる。
The isopropenylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of isopropenylphenol and a copolymer of isopropenylphenol with a copolymerizable component. Specific examples of the copolymerizable component include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic imide, vinyl acetate, acrylonitrile, and derivatives thereof.

【0013】これらのフェノール樹脂の水素添加反応
は、任意の公知の方法によって実施することが可能であ
って、フェノール樹脂を有機溶剤に溶解し、均一系また
は不均一系の水素添加触媒の存在下、水素を導入するこ
とによって達成できる。これらのアルカリ可溶性フェノ
ール樹脂は、再沈分別などにより分子量分布をコントロ
ールしたものを用いることも可能である。また、これら
のフェノール樹脂は、単独でも用いられるが、2種類以
上を混合して用いてもよい。
[0013] The hydrogenation reaction of these phenolic resins can be carried out by any known method. The phenolic resin is dissolved in an organic solvent, and is dissolved in the presence of a homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalyst. , Can be achieved by introducing hydrogen. As these alkali-soluble phenol resins, those whose molecular weight distribution is controlled by reprecipitation separation or the like can be used. In addition, these phenol resins may be used alone or in combination of two or more.

【0014】本発明のポジ型レジスト組成物には、必要
に応じて、現像性、保存安定性、耐熱性などを改善する
ために、例えば、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸
または無水マレイン酸との共重合体、アルケンと無水マ
レイン酸との共重合体、ビニルアルコール重合体、ビニ
ルピロリドン重合体、ロジン、シェラックなどを添加す
ることができる。添加量は、上記アルカリ可溶性フェノ
ール樹脂100重量部に対して0〜50重量部、好まし
くは5〜20重量部である。
The positive resist composition of the present invention may contain, for example, styrene and acrylic acid, methacrylic acid or maleic anhydride, if necessary, in order to improve developability, storage stability, heat resistance and the like. Copolymers, copolymers of alkenes and maleic anhydride, vinyl alcohol polymers, vinylpyrrolidone polymers, rosin, shellac and the like can be added. The addition amount is 0 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin.

【0015】キノンジアジドスルホン酸エステル系感光
本発明において用いられる感光剤は、前記式(I)で表
される化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルであ
れば、特に限定されるものではない。その具体例とし
て、エステル部分が1,2−ベンゾキノンジアジド−4
−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジアジド
−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル、2,1−ナフトキノン
ジアジド−4−スルホン酸エステル、2,1−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホン酸エステル、その他のキノ
ンジアジド誘導体のスルホン酸エステルなどである化合
物が挙げられる。
Quinonediazidesulfonic acid ester type photosensitive
Agent The photosensitive agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is a quinonediazidesulfonic acid ester of the compound represented by the formula (I). As a specific example, the ester moiety is 1,2-benzoquinonediazide-4
-Sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,1-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,1-naphthoquinonediazide And sulfonic acid esters of quinonediazide derivatives and the like.

【0016】キノンジアジドスルホン酸エステルは、一
般に、水酸基を有する化合物と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って合成することがで
き〔永松元太郎、乾英夫著「感光性高分子」(198
0)講談社(東京)など〕、例えば、常法にしたがっ
て、キノンジアジドスルホン酸化合物をクロルスルホン
酸でスルホニルクロライドとし、これを前記式(I)で
表される化合物と縮合させる方法により得ることができ
る。
The quinonediazidesulfonic acid ester can be generally synthesized by an esterification reaction between a compound having a hydroxyl group and a quinonediazidesulfonic acid compound [Photosensitive Polymers by Mototaro Nagamatsu and Hideo Inui (198).
0) Kodansha (Tokyo) etc.], for example, according to a conventional method, a quinonediazidesulfonic acid compound is converted to sulfonyl chloride with chlorosulfonic acid, and this is condensed with the compound represented by the above formula (I). .

【0017】前記式(I)で表される化合物としては、
商品名トリスフェノールPAで市販されている化合物
(三井石油化学社製)を用いることができる。本発明に
おける感光剤は、単独でも用いられるが、2種以上を混
合して用いてもよい。前記式(I)で表される化合物以
外の水酸基含有化合物のキノンジアジドスルホン酸エス
テルを少量成分として併用してもよい。感光剤の配合量
は、アルカリ可溶性フェノール樹脂100重量部に対し
て、通常1〜100重量部であり、好ましくは3〜40
重量部である。1重量部未満では、パターンの形成が不
可能となり、100重量部を越えると、残像残りが発生
し易くなる。
The compound represented by the formula (I) includes
A compound commercially available under the trade name Trisphenol PA (manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) can be used. The photosensitive agent in the present invention may be used alone or in combination of two or more. A quinonediazidesulfonic acid ester of a hydroxyl group-containing compound other than the compound represented by the formula (I) may be used in combination as a small component. The amount of the photosensitive agent is usually 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 40 parts by weight, per 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin.
Parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, it is impossible to form a pattern. If the amount exceeds 100 parts by weight, an afterimage is liable to occur.

【0018】増感剤 本発明において用いられる増感剤は、前記一般式(I
I)で示される化合物であれば、特に限定されるもので
はない。一般式(II)で示される化合物の具体例とし
ては、以下のものが挙げられる。
Sensitizer The sensitizer used in the present invention has the general formula (I)
There are no particular restrictions on the compound represented by I). Specific examples of the compound represented by the general formula (II) include the following.

【0019】[0019]

【化5】 Embedded image

【0020】[0020]

【化6】 Embedded image

【0021】[0021]

【化7】 Embedded image

【0022】[0022]

【化8】 Embedded image

【0023】[0023]

【化9】 Embedded image

【0024】[0024]

【化10】 Embedded image

【0025】[0025]

【化11】 Embedded image

【0026】[0026]

【化12】 Embedded image

【0027】[0027]

【化13】 Embedded image

【0028】[0028]

【化14】 Embedded image

【0029】[0029]

【化15】 Embedded image

【0030】[0030]

【化16】 Embedded image

【0031】[0031]

【化17】 Embedded image

【0032】[0032]

【化18】 Embedded image

【0033】[0033]

【化19】 Embedded image

【0034】[0034]

【化20】 Embedded image

【0035】[0035]

【化21】 Embedded image

【0036】[0036]

【化22】 Embedded image

【0037】[0037]

【化23】 Embedded image

【0038】[0038]

【化24】 Embedded image

【0039】[0039]

【化25】 Embedded image

【0040】[0040]

【化26】 Embedded image

【0041】[0041]

【化27】 Embedded image

【0042】[0042]

【化28】 Embedded image

【0043】[0043]

【化29】 Embedded image

【0044】本発明における増感剤は、単独でも用いら
れるが、2種以上を混合して用いても良い。増感剤の配
合量は、アルカリ可溶性フェノール樹脂100重量部に
対して、通常1〜100重量部であり、好ましくは2〜
50重量部である。この添加量が100重量部を越える
と残膜率の低下が激しくなり、パターン形成が難しくな
る。
The sensitizer in the present invention may be used alone or in combination of two or more. The amount of the sensitizer is usually 1 to 100 parts by weight, preferably 2 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin.
50 parts by weight. If the amount exceeds 100 parts by weight, the rate of residual film decreases sharply, making pattern formation difficult.

【0045】その他の成分 本発明のポジ型レジスト組成物は、溶剤に溶解して用い
るが、溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケ
トン類;n−プロピルアルコール、iso−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキサノール
などのアルコール類;エチレングリコールジメチルエー
テル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサ
ンなどのエーテル類;エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの
アルコールエーテル類;ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢
酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピ
オン酸エチル、酪酸メチル、酪酸メチル、酪酸エチル、
乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル類;セロソルブ
アセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロ
ソルブアセテート、プロピルセロソルブアセテート、ブ
チルセロソルブアセテートなどのセロソルブエステル
類;プロピレングリコール、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエー
テルなどのプロピレングリコール類;ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールメチルエチルエーテルなどのジエチレング
リコール類;トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化
水素類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;
ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メ
チルアセトアミドなどの極性溶媒;などが挙げられる。
これらは、単独でも2種類以上を混合して用いてもよ
い。本発明のポジ型レジスト組成物には、必要に応じて
界面活性剤、保存安定剤、その他の増感剤、ストリエー
ション防止剤、可塑剤、ハレーション防止剤などの相溶
性のある添加剤を含有させることができる。
Other Components The positive resist composition of the present invention is used after being dissolved in a solvent. Examples of the solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and cyclopentanone; n-propyl alcohol, iso Alcohols such as -propyl alcohol, n-butyl alcohol and cyclohexanol; ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and dioxane; alcohol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; propyl formate; Butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl butyrate, ethyl butyrate,
Esters such as methyl lactate and ethyl lactate; cellosolve esters such as cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate; propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycols such as monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monobutyl ether; diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ether Diethylene glycols such as ethers, halogenated hydrocarbons such as trichlorethylene; toluene, aromatic hydrocarbons such as xylene;
Polar solvents such as dimethylacetamide, dimethylformamide, and N-methylacetamide; and the like.
These may be used alone or in combination of two or more. The positive resist composition of the present invention contains surfactants, storage stabilizers, and other compatible additives such as sensitizers, striation inhibitors, plasticizers, and antihalation agents as necessary. Can be done.

【0046】現像液 本発明のポジ型レジスト組成物の現像液としては、アル
カリ水溶液を用いるが、具体例としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニウ
ムなどの無機アルカリ類;エチルアミン、プロピルアミ
ンなどの第一アミン類;ジエチルアミン、ジプロピルア
ミンなどの第二アミン類;トリメチルアミン、トリエチ
ルアミンなどの第三アミン類;ジエチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンなどのアルコールアミン類;
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチル
アンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシメチ
ルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメ
チルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシ
エチルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニ
ウム塩;などが挙げられる。さらに、必要に応じて上記
アルカリ水溶性にメタノール、エタノール、プロパノー
ル、エチレングリコールなどの水溶性有機溶剤、界面活
性剤、保存安定剤、樹脂の溶解抑制剤などを適量添加す
ることができる。
[0046] As the developing solution in the developing solution is called a positive resist composition of the present invention uses an alkaline aqueous solution, and specific examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, inorganic alkalis such as ammonium, ethylamine And primary amines such as propylamine; secondary amines such as diethylamine and dipropylamine; tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine; alcohol amines such as diethylethanolamine and triethanolamine;
Quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylhydroxymethylammonium hydroxide, triethylhydroxymethylammonium hydroxide, and trimethylhydroxyethylammonium hydroxide; and the like. If necessary, a suitable amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, or ethylene glycol, a surfactant, a storage stabilizer, a resin dissolution inhibitor, or the like can be added to the above-mentioned alkali water-soluble substance.

【0047】[0047]

【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに具
体的に説明する。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.

【0048】実施例1 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で7:3の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合して得たノボラック樹脂100
重量部、トリスフェノールPA(三井石油化学社製)の
90%が1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸のエステルであるキノンジアジドスルホン酸エステル
35重量部、および(9) 式で示す化合物(増感剤)
7重量部をエチルセロソルブアセテート350重量部に
溶解し、0.1μmのポリテトラフルオロエチレン(以
下、PTFEと略記)フィルターで濾過してレジスト溶
液を調製した。
Example 1 Novolak resin 100 obtained by mixing m-cresol and p-cresol at a molar ratio of 7: 3, adding formalin thereto, and condensing by an ordinary method using an oxalic acid catalyst.
Parts by weight, 35 parts by weight of a quinonediazidesulfonic acid ester in which 90% of trisphenol PA (manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid, and a compound represented by the formula (9) Sensitizer)
7 parts by weight were dissolved in 350 parts by weight of ethyl cellosolve acetate, and filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE) filter to prepare a resist solution.

【0049】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にコ
ーターで塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚
さ1.17μmのレジスト膜を形成した。このウエハを
i線ステッパーNSR−1505i6A(ニコン社製、
NA=0.45)とテスト用レチクルを用いて露光を行
った。次に、このウエハを110℃で60秒間後露光し
た後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液で、23℃、1分間、パドル法により現像して
ポジ型パターンを得た。パターンの形成されたウエハを
取り出して、感度を評価すると140mJ/cm2であ
り、電子顕微鏡で観察したところ、0.40μmのライ
ン&スペースが解像していた。パターンの膜厚を、膜厚
計アルファステップ200(テンコー社製)で測定する
と1.15μmであった。
The resist solution was applied on a silicon wafer by a coater and baked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.17 μm. This wafer is used as an i-line stepper NSR-1505i6A (manufactured by Nikon Corporation,
Exposure was performed using a test reticle (NA = 0.45). Next, the wafer was post-exposed at 110 ° C. for 60 seconds, and then developed with a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and the sensitivity was evaluated, it was 140 mJ / cm 2. Observation with an electron microscope revealed that a line and space of 0.40 μm had been resolved. The film thickness of the pattern was 1.15 μm as measured by a film thickness meter Alpha Step 200 (manufactured by Tenko).

【0050】実施例2 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で5:5の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合して得たノボラック樹脂100
重量部、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノンの95%が1,2−ナフトキノンジアジド−5−
スルホン酸のエステルであるキノンジアジド化合物14
重量部、トリスフェノールPA(三井石油化学社製)の
90%が1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン
酸のエステルであるキノンジアジド化合物18重量部、
および(12)式で示す化合物(増感剤)10重量部を
乳酸エチル380重量部に溶解し、次いで、0.1μm
のPTFEフィルターで濾過してレジスト溶液を調製し
た。
Example 2 Novolak resin 100 obtained by mixing m-cresol and p-cresol at a molar ratio of 5: 5, adding formalin thereto, and condensing by an ordinary method using an oxalic acid catalyst.
95 parts by weight of 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone is 1,2-naphthoquinonediazide-5
Quinonediazide compound 14 which is an ester of sulfonic acid
18 parts by weight of a quinonediazide compound in which 90% of trisphenol PA (manufactured by Mitsui Petrochemical) is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid,
And 10 parts by weight of the compound (sensitizer) represented by the formula (12) are dissolved in 380 parts by weight of ethyl lactate, and then 0.1 μm
Was filtered through a PTFE filter to prepare a resist solution.

【0051】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にコ
ーターで塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚
さ1.17μmのレジスト膜を形成した。このウエハを
i線ステッパーNSR−1505i6A(ニコン社製、
NA=0.45)とテスト用レチクルを用いて露光を行
った。次に、このウエハを110℃で60秒間後露光し
た後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液で、23℃、1分間、パドル法により現像して
ポジ型パターンを得た。パターンの形成されたウエハを
取り出して、感度を評価すると120mJ/cm2であ
り、電子顕微鏡で観察したところ、0.40μmのライ
ン&スペースが解像していた。パターンの膜厚を、膜厚
計アルファステップ200で測定すると1.14μmで
あった。
The resist solution was applied on a silicon wafer by a coater and baked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.17 μm. This wafer is used as an i-line stepper NSR-1505i6A (manufactured by Nikon Corporation,
Exposure was performed using a test reticle (NA = 0.45). Next, the wafer was post-exposed at 110 ° C. for 60 seconds, and then developed with a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and the sensitivity was evaluated, it was 120 mJ / cm 2. Observation with an electron microscope revealed that a line and space of 0.40 μm had been resolved. When the film thickness of the pattern was measured by a film thickness meter Alpha Step 200, it was 1.14 μm.

【0052】実施例3 m−クレゾールとp−クレゾールとをモル比で5:5の
割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒
を用いて常法により縮合して得たノボラック樹脂100
重量部、トリスフェノールPA(三井石油化学社製)の
75%が1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン
酸のエステルであるキノンジアジド化合物28重量部、
および(12)式で示す化合物(増感剤)10重量部を
乳酸エチル380重量部に溶解し、次いで、0.1μm
のPTFEフィルターで濾過してレジスト溶液を調製し
た。
Example 3 Novolak resin 100 obtained by mixing m-cresol and p-cresol at a molar ratio of 5: 5, adding formalin thereto, and condensing by an ordinary method using an oxalic acid catalyst.
28 parts by weight of a quinonediazide compound in which 75% of trisphenol PA (manufactured by Mitsui Petrochemical) is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid,
And 10 parts by weight of the compound (sensitizer) represented by the formula (12) are dissolved in 380 parts by weight of ethyl lactate, and then 0.1 μm
Was filtered through a PTFE filter to prepare a resist solution.

【0053】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にコ
ーターで塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚
さ1.17μmのレジスト膜を形成した。このウエハを
i線ステッパーNSR−1505i6A(ニコン社製、
NA=0.45)とテスト用レチクルを用いて露光を行
った。次に、このウエハを110℃で60秒間後露光し
た後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液で、23℃、1分間、パドル法により現像して
ポジ型パターンを得た。パターンの形成されたウエハを
取り出して、感度を評価すると160mJ/cm2であ
り、電子顕微鏡で観察したところ、0.40μmのライ
ン&スペースが解像していた。パターンの膜厚を、膜厚
計アルファステップ200で測定すると1.16μmで
あった。
The resist solution was applied on a silicon wafer by a coater, and baked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.17 μm. This wafer is used as an i-line stepper NSR-1505i6A (manufactured by Nikon Corporation,
Exposure was performed using a test reticle (NA = 0.45). Next, the wafer was post-exposed at 110 ° C. for 60 seconds, and then developed with a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 1 minute by a paddle method to obtain a positive pattern. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and the sensitivity was evaluated, it was 160 mJ / cm 2. Observation with an electron microscope revealed that a 0.40 μm line & space had been resolved. The film thickness of the pattern was 1.16 μm when measured by a film thickness meter Alpha Step 200.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明のポジ型レジスト組成物は、感
度、解像度、残膜率、耐熱性、保存安定性などが優れて
いるので、特に、1μm以下の微細加工用として有用性
が高い。
The positive resist composition of the present invention is excellent in sensitivity, resolution, residual film ratio, heat resistance, storage stability and the like, and is therefore particularly useful for fine processing of 1 μm or less.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 隆正 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1 号 日本ゼオン株式会社 研究開発セン ター内 (56)参考文献 特開 平1−189644(JP,A) 特開 平2−275955(JP,A) 特開 平3−48249(JP,A) 特開 平3−200252(JP,A) 特開 平5−27446(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takamasa Yamada 1-1-2, Yakko, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture, Japan Zeon Corporation Research and Development Center (56) References JP-A-1-189644 (JP, A) JP-A-2-27555 (JP, A) JP-A-3-48249 (JP, A) JP-A-3-200252 (JP, A) JP-A-5-27446 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A)アルカリ可溶性フェノール樹脂、
(B)下記式(I)で表される化合物のキノンジアジド
スルホン酸エステル系感光剤、 【化1】 および下記一般式(II)で示される化合物 【化2】 (R1〜R7は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素
数1〜3のアルキル基、炭素数2〜3のアルケニル基、
または炭素数1〜3の置換もしくは未置換のアルコキシ
基であって、それぞれ同一または異なっていてもよい。
8は、水素原子またはアルキル基である。)を含有す
ることを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(A) an alkali-soluble phenolic resin,
(B) a quinonediazidesulfonic acid ester-based photosensitizer of a compound represented by the following formula (I): And a compound represented by the following general formula (II): (R 1 to R 7 are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms,
Alternatively, it is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different.
R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group. A positive resist composition comprising:
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