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半導体用語集

ジアゾナフトキノン感光剤

英語表記：diazonapthoquinone Photo active compound

g線およびi線ポジ型レジストに広く用いられている感光剤。一般的に、ナフトキノン一1、2ージアジドー5ースルホン酸工ステルが用いられている。ナフトキノン感光剤はフェノール樹脂と混合することにより溶解禁止剤として働き、フェノール樹脂のアルカリに対する溶解速度を低下させる。このナフトキノン感光剤に光照射すると、 ジアゾ基が脱離し中間体ケテンを経た後、水と反応してインデンカルポン酸を生成する(図1反応式参照)。このインデンカルポン酸はアルカリに溶解しやすく、また溶解促進効果を持つため、フェノール樹脂のアルカリに対する溶解速度を向上させる。これらの性質をポジ型レジストでは利用している。
ナフトキノン一1、2ージアジドー5ースルホン酸工ステルの主な吸収波長は 450nm以下で、400nm付近に吸収極大を持つ。ジアゾナフトキノン感光剤は露光によりジアゾ基が脱離しインデンカルポン酸になると300 nm以上の吸収はほとんどなくなるという光プリーチ効果を有する。ナフトキノン一1、2ージアジドー5ースルホン酸工ステルがポジ型レジストに用いられる場合、単独で用いられることは少なく、バラスト化合物と呼ばれる多価フェノール化合物にエステル結合させて用いられるこばとが多い。バラスト化合物の構造やエステル化率がレジストの特徴に影響を与える。また、ジアゾナフトキノン感光剤はアルカリ存在下でフェノール樹脂とアゾカップリング反応し、アルカリに対する難溶解層を形成する (図2夫-クれ昭0) その結果、未露光部では現像速度が低下する。
この未露光部で起きるアゾカップリング反応は、求電子反応なのでフェノール樹脂との反応ではp配向を示すので, アゾカップリング反応のしやすさは樹脂の構造にも依存する。 また,アルカリに対する溶解速度の低下の度合いはジアゾナフトキノン感光剤のバラスト化合物構造やエステル化率にも依存する。高解像レジストの設計では、これらの反応が積極的に取り入れられている。

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