JPH0664342B2 - ポジ型感光性組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は輻射線に感応するポジ型感光性組成物に関する
ものである。

〔従来の技術〕

微細パターンの形成は、例えばポジ型感光性組成物をウ
エハー上に例えばスピンコート法、デイツプコート法、
スプレーコート法等の塗布方法により塗布し、溶剤を輝
散させて、ウエハー上に感光層を形成し、マスクパター
ンを介して輻射線を照射し、現像液で照射部を選択的に
除去することにより行われている。

ポジ型感光性組成物は例えばオルトベンゾキノンジア
ド、パラベンゾキノンジアジド、オルトナフトキノンジ
アジド基等を有するキノンジアジド系ポジ型感光性化合
物とフエノール誘導体とアルデヒド誘導体とを縮合して
得られるノボラック樹脂及びエチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート等の溶剤より成るが、従来のポ
ジ型感光性組成物は感度や耐熱性が不充分であるか溶剤
への感光性化合物の溶解性が不充分で、良好な塗膜が得
られないか、あるいは、一度溶解しても長期間保存した
場合、感光性化合物が析出し、微細パターンの形成に障
害がある等の欠点があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ポジ型感光性組成物の感度、耐熱性を改良
し、更に長期間保存した場合、一度溶解した感光性化合
物が再析出する点に基づく、塗布性不良を解決すること
を目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

本発明者らは従来のポジ感光性組成物の上記のような欠
点を解決し、極めて塗布性良好な組成物を提供すること
を目的として、鋭意研究を重ねた結果、キノンジアジド
系ポジ型感光性化合物及びフエノール系ノボラツク樹脂
を含有して成る感光性組成物中に一般式〔Ｉ〕 で示されるフラボン系化合物（但し、R¹〜R⁹は水素原子
または水酸基を示し、少くとも１個以上は水酸基を示
す。）を混合すると、感度及び耐熱性が向上し、ポジ型
感光性化合物の析出しない保存安定性が良好で、フオト
レジストとして有利に使用し得るポジ型感光組成物が得
られ本目的を達成し得ることを見い出した。

本発明で使用するフラボン系化合物としては例えば公知
の以下のものを挙げることが出来る。

本発明で用いるフラボン系化合物は例えば、ポジ型感光
性組成物中に0.1〜10重量％溶解して用い、好ましくは
0.3〜3.0重量％溶解して用いる。

本発明で用いるキノンジアジド基を有するポジ型感光性
化合物は、本発明組成物中約１〜20重量％の範囲で使用
される。かかる感光性化合物としては、例えば、オルト
ベンゾキノンジアジド、パラベンゾキノンジアジド、オ
ルトナフトキノンジアジド、オルトアントラキノンジア
ジドおよびそれらの誘導体、例えば、オルトナフトキノ
ンジアジドスルホニルクロリドと水酸基またはアミノ基
を有する化合物との反応生成物すなわち、スルホン酸エ
ステル類、スルホンアミド類を挙げることが出来る。上
記水酸基を有する化合物としては、例えばビスフエノー
ルＡ、ピロガロール、没食子酸、ジヒドロキシベンゾフ
エノン、トリヒドロキシベンゾフエノン、テトラヒドロ
キシベンゾフエノン、ケルセチン、モリン等を挙げるこ
とが出来、アミノ基を有する化合物としては、アニリ
ン、ｐ−アミノジフエニルアミン等を挙げることが出来
る。

また、本発明で用いるフエノール系ノボラツク樹脂は、
本発明組成物中、約５〜50重量％の範囲で使用される。
かかる樹脂は、フエノール、クレゾール、キシレノール
等のフエノール誘導体とアルデヒド誘導体とを縮合して
得られる。

本発明のポジ型感光性組成物は上記のキノンジアジド系
感光性組成物、フエノール系ノボラック樹脂及びフラボ
ン系化合物をジエトキシエタン、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル等のエーテル類、メチルセルソルブ、
エチルセルソルブ、エチレングリコールモノイソプロピ
ルエーテル等のグリコールエーテル類、シクロペンタノ
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソル
ブアセート、エチルｎ−バレレート、ジメチルマロネー
ト、エチルシアノアセテート、ジメチルオキザレート等
のエステル類、フルフラール等のアルデヒド類、N,N−
ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類Ｎ−メチルピ
ロリドン等のピロリドン類、ジメチルスルホキシド等の
スルホキシド類またはブタンジオール等のアルコール類
の単独または混合溶媒に溶解して形成することが出来
る。

次に本発明を実施例によつて、更に具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によ
つて何ら制約を受けるものではない。

実施例１ N,N−ジメチルアセトアミド4.0gにケルセチン１モルと
ナフトキノン−（1,2）−ジアジド−（２）−５−スル
ホニルクロリド５モルとの反応物（感光性化合物）0.34
g及びフエノール系ノボラツク樹脂2.0gとケルセチン0.0
68gを完溶させ、これを0.22μｍのメンブランフイルタ
ーで過し、ポジ型感光性組成物を調製した。

この組成物をスピンコート法にてシリコンウエハー上に
3000rpmの回転速度で塗布したところ塗布性良好であ
り、均一な塗膜が得られた。次いでこれを90℃を30分間
オーブンで乾燥したところ、厚さ1.0μｍの均一な塗膜
が得られた。

これをステツパーで露光し、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド2.38％水溶液で１分間25℃で現像し
たところ、実用感度がケルセチンを含まない組成物の1.
5倍であつた。

比較例１−１ 実施例１の組成物でケルセチン無しの組成物を調製し
た。

これを同様にスピンコート法でシリコンウエハー上に塗
布し、90℃で30分間オーブンで乾燥して1.0μｍの塗膜
を得た。

これをステツパーで露光し、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド2.38％水溶液で１分間25℃で現像し
たところ、実用感度は現行品の1.9倍であつた。

実施例２ 実施例１で調製した組成物25℃にて放置し、保存安定性
試験を行つた結果、過後、3000時間を経過しても析出
物は確認できず全く安全であつた。

この組成物をスピンコート法にてシリコンウエハー上に
3000rpmの回転速度で塗布したところ、塗布性良好であ
り均一な塗膜が得られた。

次いで、これを90℃で30分間オーブンで乾燥したとこ
ろ、厚さ1.0μｍの均一な塗膜が得られた。

比較例２−１ 比較例１−１で調製した組成物を25℃にて放置し、保存
安定性試験を行つた結果、1000時間後に感光剤が析出し
た。

実施例３ N,N−ジメチルアセトアミド4.0gにケルセチン１モルと
ナフトキノン−（1,2）−ジアジド−（２）−５−スル
ホニルクロリド４モルとの反応物（感光性化合物）0.65
g及びフエノール系ノボラツク樹脂2.0gとモリン0.13gを
完溶させ、これを0.22μｍのメンブランフイルターで
過し、ポジ型感光性組成物を調製した。

これを実施例１と同様にスピンコート法にてシリコンウ
エハー上に塗し、90℃で30分間オーブンで乾燥したとこ
ろ厚さ1.0μｍの均一な塗膜が得られた。

これをステツパーで露光し、現像液（テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドの2.38％水溶液）１分間25
℃で現像したところ、実用感度がモリンを含まない組成
物の1.2倍であつた。

実施例４ 実施例１の組成物でケルセチンの代わりにフイセチンを
0.068g溶解させ、これを0.22μｍのメンブランフイルタ
ーで過し、ポジ型感光性組成物を調製した。

この組成物を実施例１と同様にスピンコート法にてシリ
コンウエハー上に塗布し、90℃で30分間オーブンで乾燥
したところ、厚さ1.0μｍの均一な塗膜が得られた。

これをステツパーで露光し、現像液（テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド2.38％水溶液）で１分間25
℃で現像したところ、実用感度が、フイセチンを含まな
い組成物の1.4倍であつた。

実施例５ 実施例１と同様に調製した組成物を同様にステツパーで
露光し、現像した後、ホツトプレート上で５分間という
条件下で耐熱性試験を行つた結果、132℃まで形を保つ
ことができた。

比較例５−１ 比較例１−１と同様に組成物を調製し、露光及び現像し
た後、ホツトプレート上で５分間という条件下で耐熱性
試験を行つた結果、127℃まで形を保つことができた。

〔発明の効果〕

本発明の感光性組成物は感度が良好で、耐熱性に優れ、
また長期間の保存にも耐え、折出物の発生が少ないので
塗布性不良を起すことがない等、実用上大変優れた効果
を奏し、半導体の加工等に用いるフオトレジストとして
大変優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キノンジアジド系ポジ型感光性化合物及び
   フェノール系ノボラック樹脂を含有して成る感光性組成
   物中に一般式〔Ｉ〕 で示されるフラボン系化合物（但し、R¹〜R⁹は水素原子
   または水酸基を示し、少くとも１個以上は水酸基を示
   す。）を含有することを特徴とするポジ型感光性組成
   物。