Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0820738B2 - Method and developer for improving positive photoresist composition - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0820738B2 - Method and developer for improving positive photoresist composition - Google Patents

Method and developer for improving positive photoresist composition

Info

Publication number
JPH0820738B2
JPH0820738B2 JP61278491A JP27849186A JPH0820738B2 JP H0820738 B2 JPH0820738 B2 JP H0820738B2 JP 61278491 A JP61278491 A JP 61278491A JP 27849186 A JP27849186 A JP 27849186A JP H0820738 B2 JPH0820738 B2 JP H0820738B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
quaternary ammonium
ammonium hydroxide
hydroxide
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61278491A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63131137A (en
Inventor
ファレイラ ローレンス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OO SHII JII MAIKUROEREKUTORONITSUKU MATERIARUZU Inc
Original Assignee
OO SHII JII MAIKUROEREKUTORONITSUKU MATERIARUZU Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OO SHII JII MAIKUROEREKUTORONITSUKU MATERIARUZU Inc filed Critical OO SHII JII MAIKUROEREKUTORONITSUKU MATERIARUZU Inc
Priority to JP61278491A priority Critical patent/JPH0820738B2/en
Publication of JPS63131137A publication Critical patent/JPS63131137A/en
Publication of JPH0820738B2 publication Critical patent/JPH0820738B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水溶性現像液ならびにポジ型フォトレジス
ト組成物の改良された現像方法に関する。
The present invention relates to an aqueous developer and an improved method of developing a positive photoresist composition.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

フォトレジストのようなポジ型感光性組成物と共に用
いるための数多くの水溶性現像液が知られている。例え
ば、米国特許第4,423,138号に記載された水溶性現像液
は水酸化テトラエチルアンモニウムを含んでいる。水酸
化テトラメチルアンモニウム(英国特許第1,367,830号
参照)または水酸化メチルトリエタノールアンモニウム
(米国特許第4,141,733号参照)を現像剤として用いる
ことも公知である。
Numerous water-soluble developers are known for use with positive-working photosensitive compositions such as photoresists. For example, the water-soluble developer described in U.S. Pat. No. 4,423,138 contains tetraethylammonium hydroxide. It is also known to use tetramethylammonium hydroxide (see British Patent 1,367,830) or methyltriethanolammonium hydroxide (see US Pat. No. 4,141,733) as a developer.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

水酸化第四級アンモニウム化合物を含む水溶性現像液
は広く用いられているが、それらは、ノボラック型樹脂
と感光剤とを含むある種のポジ型フォトレジストの現像
に用いられるときに問題があり得る。かかる用途に於て
は、露光フォトレジストの残留物がフォトレジストの未
露光部分の縁部と基板との界面に於て基板上に残ること
が見出されている。この問題は、シリコンの単位面積当
たりのデバイス素子の数を増加させようと集積回路デバ
イスメーカーが懸命に努力し続けるとき、残留物が所望
の像パターンの正確な複製を妨害する傾向があるので、
より深刻になって来た。
Although water-soluble developers containing quaternary ammonium hydroxide compounds are widely used, they have problems when used to develop certain positive photoresists containing novolac resins and photosensitizers. obtain. In such applications, it has been found that the residue of the exposed photoresist remains on the substrate at the interface between the edge of the unexposed portion of the photoresist and the substrate. This problem is because as integrated circuit device manufacturers continue to work hard to increase the number of device elements per unit area of silicon, residues tend to interfere with the exact replication of the desired image pattern,
It's getting more serious.

本発明は上記の問題点を解決するための、画像露光層
の新規な現像方法を提供するものである。
The present invention provides a novel method for developing an image exposure layer to solve the above problems.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、ノボラック型樹脂と感光剤とからなるポジ
型感光性組成物の画像露光層を、水酸化第四級アンモニ
ウム現像剤を含む水溶性アルカリ現像液と接触させるこ
とからなる画像露光層の現像方法に於て、該現像液中
に、 下記の一般式で表わされる添加剤化合物を含有させる
ことを特徴とする方法を提供するものである。
The present invention relates to an image exposure layer comprising contacting an image exposure layer of a positive type photosensitive composition comprising a novolac type resin and a photosensitizer with a water-soluble alkaline developer containing a quaternary ammonium hydroxide developer. The present invention provides a developing method, characterized in that the developer contains an additive compound represented by the following general formula.

式中R1、R2は、H、R、COOH、CHO、OR、COR、COAr又
はCH2Arを表わし、R1とR2は同一でも異なっていてもよ
く、またR1とR2が芳香族環、置換芳香族環、ヘテロ環又
は置換ヘテロ環を形成してもよく、Arは置換または置換
していないアリー基を示し、Rは低級アルキル基を示
し、nは1〜3の整数である。
In the formula, R 1 and R 2 represent H, R, COOH, CHO, OR, COR, COAr or CH 2 Ar, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 1 and R 2 are An aromatic ring, a substituted aromatic ring, a hetero ring or a substituted hetero ring may be formed, Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group, R represents a lower alkyl group, and n is an integer of 1 to 3. Is.

また本発明は、水酸化第四級アンモニウム現像剤を含
む水溶性アルカリ現像液であって、下記の一般式で表わ
される添加剤化合物をも含むことを特徴とする現像液で
ある。
The present invention is also a water-soluble alkaline developer containing a quaternary ammonium hydroxide developer, which is characterized in that it also contains an additive compound represented by the following general formula.

式中R1、R2は、H、R、COOH、CHO、OR、COR、COAr又
はCH2Arを表わし、R1とR2は同一でも異なっていてもよ
く、またR1とR2が芳香族環、置換芳香族環、ヘテロ環又
は置換ヘテロ環を形成してもよく、Arは置換または置換
していないアリール基を示し、Rは低級アルキル基を示
し、nは1〜3の整数である。
In the formula, R 1 and R 2 represent H, R, COOH, CHO, OR, COR, COAr or CH 2 Ar, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 1 and R 2 are An aromatic ring, a substituted aromatic ring, a hetero ring or a substituted hetero ring may be formed, Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group, R represents a lower alkyl group, and n is an integer of 1 to 3. Is.

I.ポジ型感光性組成物 本発明においては、ノボラック型樹脂と感光剤との相
溶性溶媒中の溶液を含む任意の適当なポジ型フォトレジ
スト組成物を用いることができる。本発明に於て用いら
れるフォトレジスト組成物の固体含量は広い範囲で変化
させることができるが、好ましくは約10−約55重量%、
より好ましくは約13−約45重量%である。
I. Positive Photosensitive Composition In the present invention, any suitable positive photoresist composition containing a solution of a novolac resin and a photosensitizer in a compatible solvent can be used. The solids content of the photoresist composition used in the present invention can vary within wide limits, but is preferably from about 10 to about 55% by weight,
More preferably, it is about 13 to about 45% by weight.

(ノボラック型樹脂) 本発明の実施に於て用いられるフォトレジスト組成物
中には任意の適当なノボラック型樹脂を用いることがで
きる。好ましくは、ノボラック型樹脂はクレゾール−ホ
ルムアルデヒドノボラック樹脂またはフェノール−ホル
ムアルデヒドノボラック樹脂である。クレゾール−ホル
ムアルデヒドノボラック樹脂が特に好ましく、米国特許
第4,377,631号に記載されているようにして製造され
る。本発明に有用なノボラック型樹脂は、下記構造式 (上記構造式中、R7及びR8は、独立に1価のC1−C4アル
キルであり、好ましくはR7及びR8はメチルである) で示されるノボラック型樹脂である。
(Novolak Type Resin) In the photoresist composition used in the practice of the present invention, any suitable novolac type resin can be used. Preferably, the novolac type resin is a cresol-formaldehyde novolac resin or a phenol-formaldehyde novolac resin. Cresol-formaldehyde novolac resins are especially preferred and are prepared as described in US Pat. No. 4,377,631. The novolak type resin useful in the present invention has the following structural formula: (In the above structural formula, R 7 and R 8 are independently monovalent C 1 -C 4 alkyl, and preferably R 7 and R 8 are methyl).

ノボラック型樹脂は、フォトレジスト組成物中に、フ
ォトレジスト組成物の全重量基準で好ましくは約8−約
44重量%、より好ましくは約10−約35重量%の範囲の量
で存在する。
The novolac type resin is preferably present in the photoresist composition in an amount of about 8 to about 8 based on the total weight of the photoresist composition.
It is present in an amount in the range of 44% by weight, more preferably about 10 to about 35% by weight.

(感光剤) 感光剤はアルカリ性水溶液に不溶でありかつスペクト
ルの近紫外領域に於ける放射線に対して感受性であっ
て、かかる放射線で露光されるとき、アルカリ性水溶液
中に可溶な分解生成物を与えるジアゾケトンである。本
発明の実施に有用なジアゾケトン化合物には (上記式中、 Qは−E−(CH2)2−O−Wまたは−E−CbX′(2b+1)
であり、Wは−CH3または−C2H5または−(CH2)2−O−C
H3または−(CH2)2−O−C2H5であり、 各X′は、独立に−Hまたは−Fまたは−Brまたは−
Clまたは−Iであり、好ましくは各X′は−Hまたは同
じハロゲンイオンであり、 aは1または2であり、 bは2または3または4または5または6または7ま
たは8または9であり、 Tは、aが2であるときには−(CO)−または−O−
または−CH2−または−C(CH3)2−または−SO2−または
−S−または−O−Z−Oであり、かつaが1であると
きはHであり、 Zは−(CH2)2−または であり、Dは−C(O)−または−O−または−CH2
または−C(CH3)2−または−SO2−または−S−であり、
各R9、R10、R11は、独立に−Hまたは−OHまたは−NH2
または であり、 但し、少なくとも1つのR8またはR9またはR11であること、およびTが−O−Z−Oであるときには各
R11はHであること、およびaが1であるときにはR17
1価のC1−C9アルキルまたは−C(CH3)3または−Hまた
は−OHまたは−NH2または 好ましくは1価のC1−C9アルキル、より好ましくは−C
(CH3)3であることを条件とし、 各Eは、独立に−O−または−NH−、好ましくは−O
−であり、Zが であるときには、 Eは好ましくは−NH−であり、好ましくは、aが2のと
きにはR9、R10、R11置換基の4個までが から選ばれる) およびそれらの混合物からなる群から選ばれる化合物が
含まれる。
(Photosensitizer) The photosensitizer is insoluble in an alkaline aqueous solution and is sensitive to radiation in the near-ultraviolet region of the spectrum, and when exposed to such radiation, it decomposes decomposition products soluble in the alkaline aqueous solution. It is a diazoketone that gives. Diazoketone compounds useful in the practice of the present invention include (In the formula, Q is -E- (CH 2) 2 -O- W or -E-CbX '(2b + 1 )
And a, W is -CH 3 or -C 2 H 5 or - (CH 2) 2 -O- C
H 3 or - (CH 2) 2 -O-C 2 H 5, each X 'is, -H independently or -F or -Br or -
Cl or -I, preferably each X'is -H or the same halogen ion, a is 1 or 2, b is 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9, T is-(CO)-or -O- when a is 2.
Or -CH 2 - or -C (CH 3) 2 - or -SO 2 - is or -S-, or -O-Z-O, and when a is 1 is H, Z is - (CH 2 ) 2 -or In it, D is -C (O) - or -O- or -CH 2 -
Or -C (CH 3) 2 - or -SO 2 - or a -S-,
Each R 9, R 10, R 11 are, -H independently or -OH or -NH 2
Or Where at least one R 8 or R 9 or R 11 is And T is -O-Z-O
R 11 is H, and when a is 1, R 17 is monovalent C 1 -C 9 alkyl or -C (CH 3 ) 3 or -H or -OH or -NH 2 or Preferably monovalent C 1 -C 9 alkyl, more preferably -C
(CH 3 ) 3 provided that each E is independently —O— or —NH—, preferably —O.
− And Z is When it is, E is preferably -NH-, is preferably up to four R 9, R 10, R 11 substituent when a is 2 Selected from the group) and mixtures thereof.

ジアゾケトンは、フォトレジスト組成物中に、フォト
レジスト組成物の全重量基準で、典型的には約2−約12
重量%の範囲、好ましくは約3−約10重量%の範囲の量
で存在する。
The diazoketone is typically present in the photoresist composition based on the total weight of the photoresist composition, typically about 2 to about 12
It is present in an amount in the range of weight percent, preferably in the range of about 3 to about 10 weight percent.

(溶媒) 本発明のフォトレジスト組成物は、ノボラック型樹脂
と感光剤とを、成分のすべてが易溶性である溶媒に添加
することによって製造される。添加の順序は重要ではな
い。溶媒は、好ましくは脂肪族ケトン、脂肪族エステ
ル、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジア
ルキレングリコールモノアルキルエーテル、アルキレン
グリコールジアルキルエーテル、およびそれらの混合物
からなる群から選ばれる。特に好ましい脂肪族エステル
のクラスは脂肪族アルキレングリコールアルキルエチル
エステルである。より好ましくは、溶媒はシクロヘキサ
ノン、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、酢酸ブチル、キシレンおよびそれらの混合
物からなる群から選ばれる。特に好ましい溶媒はエチル
セロソルブアセテートと酢酸ブチルとキシレンとの混合
物である。溶媒の選択は、用いられる特別なノボラック
型樹脂およびジアゾケトンに依存する。
(Solvent) The photoresist composition of the present invention is produced by adding a novolak type resin and a photosensitizer to a solvent in which all of the components are easily soluble. The order of addition is not important. The solvent is preferably selected from the group consisting of aliphatic ketones, aliphatic esters, alkylene glycol monoalkyl ethers, dialkylene glycol monoalkyl ethers, alkylene glycol dialkyl ethers, and mixtures thereof. A particularly preferred class of aliphatic esters are the aliphatic alkylene glycol alkyl ethyl esters. More preferably, the solvent is selected from the group consisting of cyclohexanone, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl acetate, xylene and mixtures thereof. A particularly preferred solvent is a mixture of ethyl cellosolve acetate, butyl acetate and xylene. The choice of solvent depends on the particular novolac type resin and diazoketone used.

ノボラック型樹脂とジアゾケトンとを溶媒へ添加した
後、混合物をすべての固体が溶解するまで攪拌する。得
られたフォトレジスト溶液を、窒素または他の不活性な
無酸素雰囲気中、約2.109kg/cm2(30psi)の圧力下で、
好ましくはミリポア(Millipore)ミクロ濾過装置を用
いてミクロ濾過する。
After adding the novolac type resin and the diazoketone to the solvent, the mixture is stirred until all solids are dissolved. The resulting photoresist solution is placed under a pressure of about 2.109 kg / cm 2 (30 psi) in nitrogen or other inert, oxygen-free atmosphere,
Microfiltration is preferably performed using a Millipore microfiltration device.

(その他の成分) この溶液へ、濾過する前に、染料、ストライェーショ
ン防止剤、可塑剤、接着促進剤、増感剤、非イオン界面
活性剤のような添加剤を添加することができる。
(Other Components) Additives such as dyes, anti-striation agents, plasticizers, adhesion promoters, sensitizers and nonionic surfactants can be added to this solution before filtration.

本発明によって用いられるフォトレジスト組成物に有
用な染料添加剤には、フォトレジスト組成物の全重量基
準で約0.1−約3重量%レベルに於けるメチルバイオレ
ット2B(C.I.No.42535)、クリスタルバイオレット(C.
I.No.42555)、マラカイトグリーン(C.I.No.42000)、
ビクトリアブルーB(C.I.No.44045)、ニュートラルレ
ッド(C.I.No.50040)が含まれる。染料添加剤は、基板
からの光のバックスキャッターリングを防止することに
よって解像度を上げることを助ける。
Dye additives useful in the photoresist compositions used in accordance with the present invention include methyl violet 2B (CI No. 42535), crystal violet (CI No. 42535) at levels of about 0.1 to about 3% by weight based on the total weight of the photoresist composition. C.
I.No.42555), Malachite Green (CINo.42000),
Includes Victoria Blue B (CINo.44045) and Neutral Red (CINo.50040). Dye additives help increase resolution by preventing backscattering of light from the substrate.

ストライェーション防止剤は、フォトレジスト組成物
の全重量基準で約5重量%レベルまで使用することがで
きる。
Striation inhibitors can be used up to a level of about 5% by weight, based on the total weight of the photoresist composition.

使用することができる可塑剤には、ノボラック型樹脂
の全重量基準で約1−約5重量%レベルに於ける、例え
ば燐酸トリ−(β−クロロエチル)エステル、ステアリ
ン酸、ジカンファー、アセタール樹脂、フェノキシ樹
脂、アルキド樹脂が含まれる。可塑剤は物質のコーティ
ング特性を改良しかつなめらかで一様な厚さの膜を基板
へ適用することを可能にする。
Plasticizers that can be used include, for example, phosphoric acid tri- (β-chloroethyl) ester, stearic acid, dicamphor, acetal resin at a level of about 1 to about 5% by weight, based on the total weight of the novolac type resin. Phenoxy resin and alkyd resin are included. The plasticizer improves the coating properties of the material and allows a smooth and uniform thickness of film to be applied to the substrate.

使用することができ接着促進剤には、フォトレジスト
組成物の全重量基準で約5重量%レベルまでのβ−(3,
4−エポキシ−シクロヘキシル)−エチルトリメトキシ
シラン、p−メチル−ジシラン−メタクリル酸メチル、
ビニルトリクロロシラン、アミノ−プロピルトリエトキ
シシランが含まれる。
Adhesion promoters that can be used include β- (3,3, up to about 5% by weight level, based on the total weight of the photoresist composition.
4-epoxy-cyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, p-methyl-disilane-methyl methacrylate,
Includes vinyltrichlorosilane and amino-propyltriethoxysilane.

使用することができる増感剤には、フォトレジスト組
成物中の全固体重量基準で約5重量%までのレベルに於
ける、例えばピクリン酸、ニコチン酸またはニトロ桂皮
酸が含まれる。これら増感剤は露光領域と未露光領域の
両方の領域内のフォトレジストコーティングの溶解度を
増加させる傾向があり、かくしてある程度のコントラス
トが犠牲になるかも知れないとしても現像速度が最重要
だと考えられる用途に用いられる。かくして、フォトレ
ジストコーティングの露光領域は現像液によってより速
やかに溶解されるが、増感剤は未露光領域のフォトレジ
ストコーティングのより大きな損失をも生ずる。
Sensitizers that can be used include, for example, picric acid, nicotinic acid or nitrocinnamic acid at levels up to about 5% by weight based on total solids weight in the photoresist composition. These sensitizers tend to increase the solubility of the photoresist coating in both the exposed and unexposed areas, thus developing speed is of paramount importance, although some contrast may be sacrificed. It is used for various purposes. Thus, while the exposed areas of the photoresist coating are more quickly dissolved by the developer, the sensitizer also causes a greater loss of photoresist coating in the unexposed areas.

使用することができる非イオン界面活性剤には、フォ
トレジスト組成物の全重量基準で約0.5重量%レベルま
でに於ける、例えばノニルフェノキシポリ(エチレンオ
キシ)エタノール、オクチルフェノキシ(エチレンオキ
シ)エタノール、ジノニルフェノキシポリ(エチレンオ
キシ)エタノールが含まれる。
Nonionic surfactants that can be used include nonylphenoxypoly (ethyleneoxy) ethanol, octylphenoxy (ethyleneoxy) ethanol, at levels up to about 0.5% by weight, based on the total weight of the photoresist composition. Dinonylphenoxy poly (ethyleneoxy) ethanol is included.

濾過されたフォトレジスト組成物は、浸漬、スプレ
ー、フォワラー、スピン塗布を含む、当業者に公知の任
意の通常の方法で適当な基板または支持体へ適用するこ
とができる。フォトレジスト組成物の製造、その基板ま
たは支持体上への被覆および被覆された組成物の露光の
説明のための例は米国特許第4,377,631号中に記載され
ている。
The filtered photoresist composition can be applied to a suitable substrate or support by any conventional method known to one of ordinary skill in the art, including dipping, spraying, forwarders, spin coating. Illustrative examples of making a photoresist composition, coating it on a substrate or support and exposing the coated composition are described in US Pat. No. 4,377,631.

II.水溶性アルカリ現像液 露光済みのフォトレジスト被覆基板を、次に本発明の
水溶性アルカリ現像液と接触させる。この接触方法は、
好ましくは、該被覆基板を、例えばテフロンタンク内の
現像液中に、画像露光領域から塗膜の全部が溶解してし
まうまで浸漬することによって行われる。現像液は、好
ましくは、例えば窒素バブリングによって攪拌される。
II. Water-Soluble Alkaline Developer The exposed photoresist coated substrate is then contacted with the water-soluble alkali developer of the present invention. This contact method is
Preferably, it is carried out by immersing the coated substrate, for example, in a developing solution in a Teflon tank until the entire coating film is dissolved from the image-exposed region. The developer is preferably stirred, for example by nitrogen bubbling.

(水酸化第四級アンモニウム現像剤) 上述したように、本発明の実施に於て用いられる水溶
性アルカリ現像液は水酸化第四級アンモニウム現像剤を
含む。安定な水酸化第四級アンモニウム化合物には、下
記構造式 (上記構造式中、R3、R4、R5、R6は、独立にC1−C4アル
キルまたはC1−C4ヒドロキシアルキルである) で示される化合物が含まれる。水酸化第四級アンモニウ
ムの1つの好ましい群には水酸化テトラメチルアンモニ
ウム、水酸化トリメチルエタノールアンモニウム、水酸
化メチルトリエタノールアンモニウムおよびそれらの混
合物が含まれる。本発明の特に好ましい実施態様に於て
は、水酸化テトラメチルアンモニウムが用いられる。
(Quaternary Ammonium Hydroxide Developer) As described above, the water-soluble alkaline developer used in the practice of the present invention contains a quaternary ammonium hydroxide developer. A stable quaternary ammonium hydroxide compound has the following structural formula (In the above structural formula, R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are independently C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 hydroxyalkyl). One preferred group of quaternary ammonium hydroxides includes tetramethylammonium hydroxide, trimethylethanolammonium hydroxide, methyltriethanolammonium hydroxide and mixtures thereof. In a particularly preferred embodiment of the invention tetramethylammonium hydroxide is used.

水溶性現像液中の水酸化第四級アンモニウムの濃度
は、現像液がそれに適用されるべきである特別なフォト
レジスト組成物、所望の現像時間、所望の露光時間など
のような数多くの因子に依存して広範囲にわたって変わ
り得る。しかし、水溶性現像液中の第四級アンモニウム
現像剤の濃度は、現像液の全重量基準で、通常約1−約
30重量%、好ましくは約2−約25重量%の範囲である。
The concentration of quaternary ammonium hydroxide in a water-soluble developer depends on a number of factors such as the particular photoresist composition to which the developer should be applied, the desired development time, the desired exposure time, etc. It can vary widely depending on. However, the concentration of the quaternary ammonium developer in the water-soluble developer is usually about 1 to about 1 based on the total weight of the developer.
It ranges from 30% by weight, preferably from about 2 to about 25% by weight.

(添加剤化合物) 本発明の特徴となる添加剤化合物は1,3,5−トリヒド
ロキシベンゼンまたは4−メチルエスキュレチンであ
る。本発明の特に好ましい実施態様に於ては、1,3,5−
トリヒドロキシベンゼンが用いられる。
(Additive compound) The additive compound that is a feature of the present invention is 1,3,5-trihydroxybenzene or 4-methylesculetin. In a particularly preferred embodiment of the present invention, 1,3,5-
Trihydroxybenzene is used.

本発明に於て用いられる添加剤化合物は、上述したよ
うに、露光フォトレジスト組成物の残留物を残すことな
くフォトレジスト組成物の露光領域を完全に除去するの
に有効な任意の量で用いることができる。特別な用途に
於ける最適な使用量は、実際に、現像液中に用いられる
特別な現像剤、現像液中の現像剤の濃度、現像液がそれ
に対して適用される正確なフォトレジスト組成物などの
ような数多くの因子に依存する。しかし、添加剤化合物
は、現像液中に、現像液の全重量基準で、一般に約0.1
−約5重量%、好ましくは約0.2−約4重量%の量で含
まれる。
The additive compound used in the present invention is used in any amount effective to completely remove the exposed areas of the photoresist composition without leaving a residue of the exposed photoresist composition, as described above. be able to. The optimum usage for a particular application is, in fact, the particular developer used in the developer, the concentration of the developer in the developer, the exact photoresist composition to which the developer is applied. Depends on many factors such as. However, the additive compound is generally present in the developer in an amount of about 0.1, based on the total weight of the developer.
Included in an amount of about 5% by weight, preferably about 0.2 to about 4% by weight.

(その他の成分) 本発明の現像液は、アルカリ土類金属および遷移金属
のような金属イオンを含まないことが好ましい。従っ
て、本発明の1つの好ましい実施態様に於て、現像液は
キレート剤をも含む。当業者に公知のエチレンジアミン
四酢酸ならびに他の通常の化合物のような任意の適当な
キレート剤を用いることができる。好ましくは、キレー
ト剤は、現像液の全重量基準で、約1重量%までの量で
用いられる。
(Other Components) The developer of the present invention preferably does not contain metal ions such as alkaline earth metals and transition metals. Therefore, in one preferred embodiment of the invention, the developer also contains a chelating agent. Any suitable chelating agent known to those skilled in the art can be used, such as ethylenediaminetetraacetic acid as well as other conventional compounds. Preferably, the chelating agent is used in an amount up to about 1% by weight, based on the total weight of the developer.

本発明の水溶性アルカリ現像液は、当業者には明らか
であるような、他の種々の標準的な成分を随意に含むこ
とができる。例えば、現像液は染料および(または)顔
料、非イオン界面活性剤などを含むこともできる。
The water-soluble alkaline developers of the present invention can optionally include various other standard ingredients, as will be apparent to those skilled in the art. For example, the developer may also contain dyes and / or pigments, nonionic surfactants and the like.

III.現像 本発明の方法による現像液として使用する前に希釈す
ることができる水溶性濃縮物を製造することができるこ
とは当業者には明らかなはずである。このことは、貯蔵
または輸送せねばならない水の量が減少するので有利で
あり得る。典型的な現像条件には約21±1℃の現像温度
が含まれ、現像時間は、用いられる特別なフォトレジス
ト組成物、露光エネルギー、現像液中の現像剤の濃度、
スプレー、パドル、窒素バブリングまたは機械的攪拌の
ような現像方式、プリベーク温度および時間などに大い
に依存する。例えば、穏やかな攪拌(マグネチックバ
ー)下では、約100−105℃に於て約30分間プリベークし
た1μmの塗装に対して現像時間は約60秒である。
III. Development It should be apparent to those skilled in the art that it is possible to produce water-soluble concentrates that can be diluted before use as developers by the method of the present invention. This can be advantageous as it reduces the amount of water that must be stored or transported. Typical development conditions include a development temperature of about 21 ± 1 ° C., the development time depends on the particular photoresist composition used, the exposure energy, the concentration of the developer in the developer,
It greatly depends on the developing method such as spraying, paddle, nitrogen bubbling or mechanical stirring, pre-baking temperature and time and the like. For example, under mild agitation (magnetic bar), the development time is about 60 seconds for a 1 μm coating prebaked at about 100-105 ° C. for about 30 minutes.

以下、実施例によって本発明を説明する。特に断らな
い限り、部および%はすべて重量による。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. All parts and percentages are by weight unless otherwise noted.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、フォトレジストの未露光領域の縁部
と基板との界面に於て露光残留フォトレジスト物質を残
さずにポジ型フォトレジスト層の露光部分が有効に除去
される。加えて、本発明の水溶性現像液は増強されたフ
ォトレジストプロフィルを提供すると共に、焦点の深
さ、現像範囲、未露光フォトレジスト層厚の保持のよう
な値に関して受容できる性能を示す。
According to the present invention, the exposed portion of the positive photoresist layer is effectively removed without leaving any exposure residual photoresist material at the interface between the edge of the unexposed region of the photoresist and the substrate. In addition, the water soluble developers of the present invention provide an enhanced photoresist profile and exhibit acceptable performance with respect to values such as depth of focus, development range, retention of unexposed photoresist layer thickness.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1−17および比較例1−3 各実施例および比較例を、下記の方法に従って行っ
た。
Example 1-17 and Comparative Example 1-3 Each example and comparative example were performed according to the following method.

すべての下記実施例および比較例に於て、使用したフ
ォトレジスト組成物は、米国ニュージャージー州ギャレ
ット・マウンテンのオーリン ハント スペシャリティ
ー プロダクト社から商品名“HPR−204"で市販されて
おり、クレゾール−ホルムアルデヒドノボラック樹脂お
よび感光剤としてトリヒドロキシベンゾフェノンのナフ
トキノンジアジドスルホン酸エステルを含む。
In all of the following examples and comparative examples, the photoresist compositions used were commercially available under the trade designation "HPR-204" from Olin Hunt Specialty Products, Inc., Garrett Mountain, NJ, USA, and cresol-formaldehyde. It contains a novolak resin and a naphthoquinonediazide sulfonate of trihydroxybenzophenone as a photosensitizer.

直径76.2mm(3in)の酸化シリコンウェーハに、ヘッ
ドウェイスピナーで、5000rpmで30秒間のスピン塗布を
適用して約1μmの膜厚を与えた。この被覆ウェーハ
を、次に対流オーブン中で、100−105℃に於て30分間プ
リベークした。このウェーハを、パーキンエルマーマイ
クラライン(Perkin Elmer Micralign)111(スリット
幅1.0mm、開口#1)でフォーカスウェッジマスクを通
して露光した。この露光ウェーハを、下記第1表中に示
した水溶性アルカリ現像液のおのおのを用いて浸漬によ
って約60秒間現像した。
A 76.2 mm (3 in) diameter silicon oxide wafer was spin coated at 5000 rpm for 30 seconds with a headway spinner to give a film thickness of about 1 μm. The coated wafer was then prebaked in a convection oven for 30 minutes at 100-105 ° C. This wafer was exposed through a focus wedge mask with a Perkin Elmer Micralign 111 (slit width 1.0 mm, opening # 1). The exposed wafer was developed by dipping for about 60 seconds using each of the water-soluble alkaline developers shown in Table 1 below.

各現像液の除去特性を走査電子顕微鏡を用いて試験し
た。現像済みウェーハを250Å金および3μmウィンド
ウ寸法でスパッター被覆し、17,000倍(試料傾斜角80
°)で検査した。各現像済みウェーハを、次に0−5の
数値スケールで格付けした。最低数値(0)はフォトレ
ジストの露光領域の完全除去を示し、最高数値(5)は
未露光部分の縁部と酸化基板との界面に於ける露光フォ
トレジストの実質的な残留物を示す。結果は第1表に示
してある。
The removal properties of each developer were examined using a scanning electron microscope. Developed wafer is sputter coated with 250 Å gold and 3μm window size, 17,000 times (sample tilt angle 80
°) inspected. Each developed wafer was then rated on a 0-5 numerical scale. The lowest number (0) indicates complete removal of the exposed areas of the photoresist and the highest number (5) indicates substantial residue of the exposed photoresist at the interface between the edges of the unexposed areas and the oxide substrate. The results are shown in Table 1.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ノボラック型樹脂とジアゾケトン化合物の
感光剤とからなるポジ型感光性組成物の画像露光層を、
水酸化第四級アンモニウム現像剤を含む水溶性アルカリ
現像液と接触させることからなる画像露光層の現像方法
に於て、該現像液中に、 下記の一般式で表わされる添加剤化合物を含有させるこ
とを特徴とする方法。 式中R1、R2は、H、R、COOH、CHO、OR、COR、COAr又は
CH2Arを表わし、R1とR2は同一でも異なっていてもよ
く、またR1とR2が芳香族環、置換芳香族環、ヘテロ環又
は置換ヘテロ環を形成してもよく、Arは置換または置換
していないアリール基を示し、Rは低級アルキル基を示
し、nは1〜3の整数である。
1. An image exposure layer of a positive photosensitive composition comprising a novolac resin and a photosensitizer of a diazoketone compound,
In a method for developing an image-exposing layer, which comprises contacting with a water-soluble alkaline developer containing a quaternary ammonium hydroxide developer, the developer contains an additive compound represented by the following general formula. A method characterized by the following. In the formula, R 1 and R 2 are H, R, COOH, CHO, OR, COR, COAr or
Representing CH 2 Ar, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 1 and R 2 may form an aromatic ring, a substituted aromatic ring, a hetero ring or a substituted hetero ring, Ar Represents a substituted or unsubstituted aryl group, R represents a lower alkyl group, and n is an integer of 1 to 3.
【請求項2】nが2又は3である特許請求の範囲第
(1)項記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein n is 2 or 3.
【請求項3】該水酸化第四級アンモニウム現像剤が式 (上記式中、R3、R4、R5、R6は、独立にC1−C4アルキル
またはまたはC1−C4ヒドロキシルアルキルである) を有する特許請求の範囲第(1)項または第(2)項記
載の方法。
3. The quaternary ammonium hydroxide developer has the formula (Wherein R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are independently C 1 -C 4 alkyl or or C 1 -C 4 hydroxylalkyl). The method according to item (2).
【請求項4】該水酸化第四級アンモニウム現像剤が、水
酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化トリメチルエタ
ノールアンモニウム、水酸化メチルトリエタノールアン
モニウムおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる
特許請求の範囲第(3)項記載の方法。
4. A quaternary ammonium hydroxide developer selected from the group consisting of tetramethylammonium hydroxide, trimethylethanolammonium hydroxide, methyltriethanolammonium hydroxide and mixtures thereof. The method according to item 3).
【請求項5】該水酸化第四級アンモニウム現像剤が、該
現像液の全重量基準で3−25重量%の範囲の量で用いら
れる特許請求の範囲第(4)項記載の方法。
5. The method of claim 4 wherein the quaternary ammonium hydroxide developer is used in an amount in the range of 3-25% by weight, based on the total weight of the developer.
【請求項6】該添加剤化合物が、該現像液の全重量基準
で0.2−4重量%の範囲の量で用いられる特許請求の範
囲第(4)項記載の方法。
6. A method according to claim 4, wherein said additive compound is used in an amount in the range of 0.2-4% by weight, based on the total weight of said developer.
【請求項7】該添加剤化合物が、1,3,5−トリヒドロキ
シベンゼンである特許請求の範囲第(6)項記載の方
法。
7. The method according to claim 6, wherein the additive compound is 1,3,5-trihydroxybenzene.
【請求項8】ノボラック型樹脂とジアゾケトン化合物の
感光剤とからなるポジ型感光性組成物用の水酸化第四級
アンモニウム現像剤を含む水溶性アルカリ現像液であっ
て、下記の一般式で表わされる添加剤化合物をも含むこ
とを特徴とする現像液。 式中、R1、R2は、H、R、COOH、CHO、OR、COR、COAr又
はCH2Arを表わし、R1とR2は同一でも異なっていてもよ
く、またR1とR2が芳香族環、置換芳香族環、ヘテロ環又
は置換ヘテロ環を形成してもよく、Arは置換または置換
していないアリール基を示し、Rは低級アルキル基を示
し、nは1〜3の整数である。
8. A water-soluble alkaline developer containing a quaternary ammonium hydroxide developer for a positive photosensitive composition comprising a novolac type resin and a photosensitizer of a diazoketone compound, which is represented by the following general formula. A developer, which also contains an additive compound to be used. In the formula, R 1 and R 2 represent H, R, COOH, CHO, OR, COR, COAr or CH 2 Ar, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 1 and R 2 May form an aromatic ring, a substituted aromatic ring, a heterocycle or a substituted heterocycle, Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group, R represents a lower alkyl group, and n is 1 to 3 It is an integer.
【請求項9】該水酸化第四級アンモニウム現像剤が式 (上記式中、R3R4、R5、R6は、独立にC1−C4アルキルま
たはC1−C4ヒドロキシアルキルである) を有する特許請求の範囲第(8)項記載の現像液。
9. The quaternary ammonium hydroxide developer has the formula The development according to claim (8), wherein R 3 R 4 , R 5 and R 6 are independently C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 hydroxyalkyl. liquid.
【請求項10】該水酸化第四級アンモニウム現像剤が、
水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化トリメチルエ
タノールアンモニウム、水酸化メチルトリエタノールア
ンモニウムおよびそれらの混合物からなる群から選ばれ
る特許請求の範囲第(9)項記載の現像液。
10. The quaternary ammonium hydroxide developer comprises:
The developer according to claim (9), which is selected from the group consisting of tetramethylammonium hydroxide, trimethylethanolammonium hydroxide, methyltriethanolammonium hydroxide and mixtures thereof.
【請求項11】該水酸化第四級アンモニウムが、該現像
剤の全重量基準で2−25重量%の範囲の量で用いられる
特許請求の範囲第(10)項記載の現像液。
11. The developer according to claim 10, wherein the quaternary ammonium hydroxide is used in an amount in the range of 2-25% by weight based on the total weight of the developer.
【請求項12】該添加剤化合物が、該現像液の全重量基
準で0.2−4重量%の範囲の量で用いられる特許請求の
範囲第(11)項記載の現像液。
12. The developer according to claim 11, wherein the additive compound is used in an amount in the range of 0.2-4% by weight based on the total weight of the developer.
【請求項13】該添加剤化合物が、1,3,5−トリヒドロ
キシベンゼンである特許請求の範囲第(12)項記載の現
像液。
13. The developing solution according to claim 12, wherein the additive compound is 1,3,5-trihydroxybenzene.
【請求項14】該水酸化第四級アンモニウム現像剤が、
水酸化テトラメチルアンモニウムである特許請求の範囲
第(13)項記載の現像液。
14. The quaternary ammonium hydroxide developer comprises:
The developer according to claim (13), which is tetramethylammonium hydroxide.
JP61278491A 1986-11-21 1986-11-21 Method and developer for improving positive photoresist composition Expired - Lifetime JPH0820738B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61278491A JPH0820738B2 (en) 1986-11-21 1986-11-21 Method and developer for improving positive photoresist composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61278491A JPH0820738B2 (en) 1986-11-21 1986-11-21 Method and developer for improving positive photoresist composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63131137A JPS63131137A (en) 1988-06-03
JPH0820738B2 true JPH0820738B2 (en) 1996-03-04

Family

ID=17598062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61278491A Expired - Lifetime JPH0820738B2 (en) 1986-11-21 1986-11-21 Method and developer for improving positive photoresist composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0820738B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2589823B2 (en) * 1989-08-31 1997-03-12 富士写真フイルム株式会社 Positive photoresist developer for semiconductor manufacturing

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2353992C2 (en) * 1972-11-02 1982-12-02 Polychrome Corp., 10702 Yonkers, N.Y. Aqueous wrapper for planographic printing plates and their use
EP0062733B1 (en) * 1981-04-10 1986-01-02 Shipley Company Inc. Metal ion-free photoresist developer composition
DE3140186A1 (en) * 1981-10-09 1983-04-28 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt DEVELOPER AND METHOD FOR DEVELOPING EXPOSED NEGATIVE WORKING REPRODUCTION LAYERS

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63131137A (en) 1988-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0239423B1 (en) Positive type radiation-sensitive resin composition
JPS6197653A (en) Development for high contrast positive photoresist
CA1267559A (en) Light-sensitive composition for the preparation of a positive-acting photoresist
JPH0727203B2 (en) PHOTORESIST AND METHOD FOR PRODUCING ARTICLE HAVING THE PHOTORESIST
JP2640545B2 (en) Photosensitive novolak resin
US4626491A (en) Deep ultra-violet lithographic resist composition and process of using
EP0441550B1 (en) Novolak resins and positive photoresists prepared therefrom
US5069996A (en) Process for developing selected positive photoresists
US4711836A (en) Development of positive-working photoresist compositions
JPH01309052A (en) Positive type photoresist composition
JPH0727202B2 (en) PHOTORESIST AND PRODUCTION METHOD FOR PRODUCTS HAVING THE PHOTORESIST
JP2628615B2 (en) Rapid diazoquinone positive resist
JPH0820738B2 (en) Method and developer for improving positive photoresist composition
US5273856A (en) Positive working photoresist composition containing mid or near UV radiation sensitive quinone diazide and sulfonic acid ester of imide or oxime which does not absorb mid or near UV radiation
JP3632383B2 (en) Radiation sensitive resin composition for chemically amplified positive resist
JPH04211254A (en) Radioactive ray sensitive resin composition
US5208138A (en) High contrast high thermal stability positive photoresists having novolak resins of lowered hydroxyl content
JPH01104037A (en) Photosensitive 1,2-naphthoquinone-2-diazide- 4-sulfonic acid monoester
JP3714379B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JPH04212960A (en) Photoresist containing di-and tri-acid of aromatic group and aliphatic group and di ester and triesterof aliphatic group of alcohol
KR100384569B1 (en) Positive photosensitive composition
JP2001501323A (en) Photosensitive composition containing aryl hydrazo dye
EP0140376A2 (en) Thermally stable positive resist
JPH06321890A (en) Radiation-sensitive mixtures and articles containing o-naphthoquinonediazide sulfonyl esters of 4- (4-hydroxyphenyl) cyclohexanone phenolic derivatives
JPS63113451A (en) Positive type radiation sensitive resin composition