JP2000075477A - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JP2000075477A
JP2000075477A JP24756298A JP24756298A JP2000075477A JP 2000075477 A JP2000075477 A JP 2000075477A JP 24756298 A JP24756298 A JP 24756298A JP 24756298 A JP24756298 A JP 24756298A JP 2000075477 A JP2000075477 A JP 2000075477A
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acid
branched
carbon atoms
formula
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JP24756298A
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Japanese (ja)
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Takeyoshi Kato
丈佳 加藤
Nobunori Abe
信紀 阿部
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a good pattern of high resolution and high contrast by electron beams and to obtain high film remaining rate and dimensional controlling property by incorporating an alkali-soluble resin, quinonediazide sulfonic acid ester compd. and specified org. acid polycyclic aromatic ester compd. SOLUTION: This compsn. contains an alkali-soluble resin, quinonediazide sulfonic acid ester compd. and aromatic ester compd. having ester structure- contg. aromatic groups expressed by the formula. In the formula, R' and R" are independently hydrogen atoms or 1-6C alkyl groups, R is independently a hydrogen atom, 1-6C alkyl group or alkoxy group which may be branched, 2-7C alkenyl group, aryl group or aryloxy group which may be branched, X is a halogen atom, nitro group or cyano group, and p, q satisfy 0<p, 0<=q and 0<(p+q)<=4. The obtd. compsn. is especially suitable for the production of a photomask produced by using electron beams.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はポジ型レジスト組成
物に関し、更に詳しくは、半導体素子、磁気バブルメモ
リー素子、集積回路、液晶ディスプレー(LCD)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。
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 liquid crystal displays (LCDs). .

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子を製造する場合、シリコンウ
ェハ表面にレジストを塗布して感光膜を作り、光や放射
線を照射して潜像を形成し、つ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
て画像を得ている。ところでIC、LSI更にVLSI
へと半導体の高集積化、高密度化、小型化、高速化が進
むにつれて、素子の微細加工に対する要求は高まり、現
在では0.5μm以下の微細パターンを形成する技術が
要求されている。リソグラフィー装置は、光やX線など
によるマスクパターンの転写方式と、電子やイオンなど
のビーム走査による描画方式とに大別される。後者の描
画方式は、逐次処理であるためスループットは低いが、
パターンの創生や変更を迅速かつ容易に行うことができ
るため、マスク、レティクル、ASIC(Applic
ation Specific Integrated
Circuit)などの製作、あるいは研究・開発段
階でのディバイス試作などに有用である。
2. Description of the Related Art When manufacturing a semiconductor device, a resist is applied to the surface of a silicon wafer to form a photosensitive film, a latent image is formed by irradiating light or radiation, and then developed to form a negative or positive image. An image is obtained by a lithography technique for forming the image. By the way, IC, LSI and VLSI
As semiconductors become more highly integrated, denser, smaller, and faster, demands for fine processing of devices increase, and a technology for forming a fine pattern of 0.5 μm or less is now required. Lithography apparatuses are roughly classified into a method of transferring a mask pattern using light, X-rays, and the like, and a method of drawing using a beam scan of electrons and ions. The latter drawing method has low throughput because it is a sequential process,
Since patterns can be created and changed quickly and easily, masks, reticles, ASICs (Applic
ation Specific Integrated
(Circuit) or a device prototype at the research and development stage.

【0003】マスクパターンやASICなどの回路パタ
ーン製造に際して必要となるレジストパターンは、基板
上に放射線感応性レジスト膜を形成し、これに細く絞っ
た電子線などの電離放射線を照射することにより潜像を
形成せしめ、次いで、使用したレジストに適合する現像
液を用いて現像することにより得ている。
[0003] A resist pattern necessary for manufacturing a mask pattern or a circuit pattern such as an ASIC is formed by forming a radiation-sensitive resist film on a substrate and irradiating the film with a finely focused ion beam such as an electron beam. And then developing using a developing solution compatible with the resist used.

【0004】従来、描画方式で使用される放射線感応性
ポジ型レジストとして、PMMA(ポリメチルメタクリ
レート)、ポリ−α−メチルスチレンなどの高分子が知
られており、この場合、現像液としては有機溶媒が用い
られている。しかしながら、PMMAは、高い解像力を
有しているものの感度が低いという欠点を有しており、
また、現像液に有機溶媒を用いているため、作業環境の
悪化や廃液処理といった問題を抱えている。このため、
近年、アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジドスルホン酸
エステル系感光剤を用いたアルカリ水溶液現像が可能な
フォトレジスト組成物をフォトマスク製造に用いる開発
が進められている。しかしながら、一般にこのようなフ
ォトレジスト組成物は電離放射線(主として電子線)に
対する感度が低く実用性に乏しく、また実用的な感度で
使用すると解像性、パターン形状が劣化したり、寸法制
御性が劣化するという問題があった。
Hitherto, polymers such as PMMA (polymethyl methacrylate) and poly-α-methylstyrene have been known as radiation-sensitive positive resists used in a drawing system. In this case, an organic solvent is used as a developing solution. Solvent is used. However, PMMA has a disadvantage that it has high resolution but low sensitivity.
Further, since an organic solvent is used for the developer, there are problems such as deterioration of working environment and waste liquid treatment. For this reason,
In recent years, development of a photoresist composition that can be developed with an aqueous alkali solution using an alkali-soluble resin and a quinonediazidesulfonic acid ester-based photosensitizer has been developed for the production of a photomask. However, such a photoresist composition generally has low sensitivity to ionizing radiation (mainly, electron beam) and is poor in practicality, and when used at practical sensitivity, the resolution, pattern shape, and dimensional controllability are deteriorated. There was a problem of deterioration.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のも
と、発明者らは前記問題を解決すべく鋭意研究した結
果、アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジドスルホン酸エ
ステル系感光剤を含有するレジスト組成物において、あ
る種の有機酸多環芳香族エステル化合物含有することに
よって、電子線に対しても高解像性、高コントラストで
極めて良好なパターンを形成することができ、また高残
膜率で寸法制御性にも優れるポジ型レジスト組成物が得
られることを見いだし、この知見に基づき本発明を完成
するに到った。
Based on such prior art, the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, in a resist composition containing an alkali-soluble resin and a quinonediazidesulfonic acid ester-based photosensitizer, By containing certain organic acid polycyclic aromatic ester compounds, it is possible to form very good patterns with high resolution, high contrast, and high dimensional controllability even for electron beams. It has been found that a positive resist composition excellent in the above can be obtained, and the present invention has been completed based on this finding.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジドスルホン酸エ
ステル化合物、および下記一般式(1)で示されるエス
テル構造含有芳香族基を有する芳香族エステル化合物を
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。
Thus, according to the present invention, there is provided an alkali-soluble resin, a quinonediazide sulfonic acid ester compound, and an aromatic ester compound having an ester group-containing aromatic group represented by the following general formula (1). A positive resist composition is provided.

【化4】 (式(1)中、R’およびR”はそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数1〜6のアルキル基であり、Rは独立
に水素原子、炭素数1〜6の分岐しても良いアルキル基
もしくはアルコキシ基、炭素数2〜7の分岐しても良い
アルケニル基、アリール基、またはアリールオキシ基で
あり、Xはハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基であ
る。さらに0<p、0≦qであり、0<(p+q)≦4
である。)
Embedded image (In the formula (1), R ′ and R ″ are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be branched. X is a halogen atom, a nitro group or a cyano group, or an alkoxy group, an alkenyl group, an aryl group or an aryloxy group having 2 to 7 carbon atoms which may be branched, and 0 <p, 0 ≦ q. 0 <(p + q) ≦ 4
It is. )

【0007】中でも芳香族エステル化合物が、下記一般
式(2)または(3)で示される化合物であるものが特
に好ましい例として挙げられる。
[0007] Among them, a compound in which the aromatic ester compound is a compound represented by the following general formula (2) or (3) is mentioned as a particularly preferred example.

【0008】[0008]

【化5】 (式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数1〜6のアルキル基であり、R12
独立に水素原子、炭素数1〜6の分岐しても良いアルキ
ル基もしくはアルコキシ基、炭素数2〜7の分岐しても
良いアルケニル基、アリール基、またはアリールオキシ
基であり、Xはハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ
基である。さらに0<p1、0≦q1であり、0<(p
1+q1)≦4である。)
Embedded image (In the formula (2), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 12 is independently a hydrogen atom and may be branched having 1 to 6 carbon atoms. X 1 is a halogen atom, a nitro group or a cyano group, which is an alkyl group or an alkoxy group, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms which may be branched, an aryl group, or an aryloxy group, and 0 <p1,0. ≦ q1 and 0 <(p
1 + q1) ≦ 4. )

【0009】[0009]

【化6】 (式(3)中、R〜R11はそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数1〜6のアルキル基であり、R12
15はそれぞれ独立に独立に水素原子、炭素数1〜6
の分岐しても良いアルキル基もしくはアルコキシ基、炭
素数2〜7の分岐しても良いアルケニル基、アリール
基、またはアリールオキシ基であり、X〜X はハロ
ゲン原子、ニトロ基またはシアノ基である。さらに0<
p1,p2,p3,p4であり、0≦q1,q2,q
3,q4であり、(p1+q1)、(p2+q2)、
(p3+q3)および(p4+q4)はそれぞれ独立に
0〜4であり、これらのうち少なくともひとつは0超過
4以下である。)
Embedded image(In the formula (3), R1~ R11Are independently hydrogen sources
Or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,12~
RFifteenAre each independently a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 6
Alkyl or alkoxy groups which may be branched,
An alkenyl group or an aryl group having a prime number of 2 to 7, which may be branched;
Or an aryloxy group, X1~ X 4Is halo
Gen atom, nitro group or cyano group. 0 <
p1, p2, p3, p4, and 0 ≦ q1, q2, q
3, q4, (p1 + q1), (p2 + q2),
(P3 + q3) and (p4 + q4) are each independently
0-4, at least one of which is greater than 0
4 or less. )

【0010】以下、本発明を詳細に説明する。 (1)アルカリ可溶性樹脂 本発明で用いられるアルカリ可溶性樹脂は、一般的なア
ルカリ可溶性フェノール樹脂を用いる。アルカリ可溶性
フェノール樹脂は、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(ノボラック樹脂)、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、ノ
ボラック樹脂を用いるのが特に望ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. (1) Alkali-soluble resin As the alkali-soluble resin used in the present invention, a general alkali-soluble phenol resin is used. Alkali-soluble phenolic resins include, for example, condensation reaction products of phenols and aldehydes (novolak resins), condensation reaction products of phenols and ketones, vinylphenol polymers, isopropenylphenol polymers, and the like. Examples include a hydrogenation reaction product of a phenol resin, and it is particularly preferable to use a novolak resin.

【0011】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、o−クレゾール、m−クレゾール、p
−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレ
ノール、3,5−キシレノール、2,6−キシレノー
ル、1,2,3−トリメチルフェノール、2,3,4,
−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェ
ノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノー
ル、p−エチルフェノール、o−プロピルフェノール、
m−プロピルフェノール、p−プロピルフェノール、o
−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチ
ルフェノール、o−フェニルフェノール、m−フェニル
フェノール、p−フェニルフェノール、o−メトキシフ
ェノール、m−メトキシフェノール、p−メトキシフェ
ノール、3−メチルメトキシ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、フロログルシノール、ピ
ロガロールなどの多価フェノール類などが例示される。
Specific examples of the phenols used here include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol and p-cresol.
-Cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,6-xylenol, 1,2,3-trimethylphenol, 2,3,4
-Trimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-propylphenol,
m-propylphenol, p-propylphenol, o
Monovalent such as -butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, o-phenylphenol, m-phenylphenol, p-phenylphenol, o-methoxyphenol, m-methoxyphenol, p-methoxyphenol, 3-methylmethoxyphenol And polyhydric phenols such as resorcinol, pyrocatechol, hydroquinone, bisphenol A, phloroglucinol and pyrogallol.

【0012】アルデヒド類の具体例としては、ホルムア
ルデヒド、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、
ヒドロキシベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒドな
どが例示される。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、アセトアルデヒド、ヒドロキシアセトアルデヒ
ドなどが例示される。これらの縮合反応生成物は、常
法、たとえばフェノール類とアルデヒド類またはケトン
類とを酸性触媒存在下で反応させることにより得ること
ができる。
Specific examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, benzaldehyde,
Examples thereof include hydroxybenzaldehyde and terephthalaldehyde. Specific examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diphenyl ketone, acetaldehyde, and hydroxyacetaldehyde. These condensation reaction products can be obtained by a conventional method, for example, by reacting a phenol with an aldehyde or a ketone in the presence of an acidic catalyst.

【0013】ビニルフェノール系重合体は、ビニルフェ
ノールやイソプロピルフェノールの単独重合体およびビ
ニルフェノールやイソプロピ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、
アクリロニトリルやこれらの誘導体などが例示される。
共重合体は周知の方法により得られる。
The vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol or isopropylphenol and a copolymer of vinylphenol or isopropylphenol 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 are exemplified.
The copolymer is obtained by a well-known method.

【0014】フェノール樹脂の水素添加反応生成物は、
任意の公知の方法、例えば上記のフェノール樹脂を有機
溶剤に溶解させ、均一系または不均一系触媒の存在下、
水素添加を行うことにより得ることができるものであ
る。
The hydrogenation reaction product of the phenolic resin is
Any known method, for example, dissolving the above phenolic resin in an organic solvent, in the presence of a homogeneous or heterogeneous catalyst,
It can be obtained by performing hydrogenation.

【0015】これらのアルカリ可溶性フェノール樹脂
は、さらに公知の手段により分子量や分子量分布を制御
したものとして用いることもできる。分子量や分子量分
布を制御する方法としては、樹脂を破砕し、適当な溶解
度を持つ有機溶剤で固−液抽出するか、樹脂を良溶剤に
溶解させ、貧溶剤中に滴下するか、または貧溶剤を滴下
して固−液または液−液抽出するなどの方法が挙げられ
る。これらのアルカリ可溶性フェノール樹脂は、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。ま
た、本発明においては、これらの中でも特にフェノール
類とアルデヒド類とを酸触媒下で重縮合することによっ
て得られるアルカリ可溶性フェノール樹脂が好ましい。
さらにフェノール類としてm−クレゾールとp−クレゾ
ールを使用したアルカリ可溶性フェノール樹脂(クレゾ
ールノボラック樹脂)が好ましい。なお、アルカリ可溶
性樹脂として、クレゾールノボラック樹脂を用いる場合
には、構成成分のうちm−クレゾールの含有量を60%
以下にするのが望ましい。m−クレゾールの割合が60
%以下であれば、樹脂のアルカリ現像液に対する溶解抑
止力が向上し、残膜率が向上するため、良好なパターン
が得られる。
[0015] These alkali-soluble phenol resins can be used as those whose molecular weight and molecular weight distribution are controlled by known means. As a method for controlling the molecular weight or molecular weight distribution, the resin is crushed and solid-liquid extracted with an organic solvent having appropriate solubility, or the resin is dissolved in a good solvent and dropped into a poor solvent, or a poor solvent is used. Is added dropwise to perform solid-liquid or liquid-liquid extraction. These alkali-soluble phenol resins may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, among these, an alkali-soluble phenol resin obtained by polycondensing a phenol and an aldehyde in the presence of an acid catalyst is particularly preferable.
Further, an alkali-soluble phenol resin (cresol novolak resin) using m-cresol and p-cresol as phenols is preferable. When a cresol novolak resin is used as the alkali-soluble resin, the content of m-cresol in the components is reduced to 60%.
It is desirable to do the following. The proportion of m-cresol is 60
%, The dissolution inhibiting power of the resin in an alkali developing solution is improved, and the residual film ratio is improved, so that a good pattern can be obtained.

【0016】(2)キノンジアジドスルホン酸エステル 本発明で用いられるキノンジアジドスルホン酸エステル
は、感光剤として用いられるものであり、キノンジアジ
ドスルホン酸エステルが、ポリフェノール化合物のフェ
ノール性水酸基が一定の割合で1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−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−6−スルホン酸エステル、1,2−ベ
ンゾキノンジアジド−5−スルホン酸エステル1,2−
ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸エステル化され
たものである。この中でも好ましくは1,2−ナフトキ
ノンジアジド−5−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、より好ま
しくは1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸
エステルである。1,2−ナフトキノンジアジド−4−
スルホン酸エステルを用いることにより感度と解像性の
バランスの良いレジスト組成物を提供することができ
る。ここで用いるポリフェノール類は、フェノール性水
酸基を分子内に2つ以上、好ましくは3つ以上、より好
ましくは4つ有するものである。
(2) Quinonediazidesulfonic acid ester The quinonediazidesulfonic acid ester used in the present invention is used as a photosensitive agent. -Naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid ester, 1,2-benzoquinonediazide-5-sulfonic acid ester1, 2-
Benzoquinonediazide-4-sulfonic acid esterified. Of these, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester are preferable, and 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester is more preferable. 1,2-naphthoquinonediazide-4-
By using a sulfonic acid ester, a resist composition having a good balance between sensitivity and resolution can be provided. The polyphenols used herein have two or more, preferably three or more, and more preferably four phenolic hydroxyl groups in the molecule.

【0017】具体例としては、次のような化合物が挙げ
られるが必ずしも限定されるものではない。2,3,4
−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリ
ヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラ
ヒドロキシベンゾフェノン、2,4,2’,4’−テト
ラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2’,4’
−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等のポリヒドロキシ
ベンゾフェノン類;トリス(4−ヒドロキシフェニル)
メタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ−3−メ
チルフェニル)エタン、1,1,1−トリス(4−ヒド
ロキシ−3−メチルフェニル)エタン、1,1,1−ト
リス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−1−(4−
ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(4−ヒドロキシ−
3−メチルフェニル)−2−ヒドロキシ−4−メトキシ
フェニルメタン等のポリヒドロキシトリスフェニルアル
カン類;フェノール類とホルマリンとのトリマー、フェ
ノール類とホルマリンとのテトラマー、さらにノボラッ
ク樹脂などが挙げられる。これらの中でも、フェノール
性水酸基がテトラヒドロキシベンゾフェノン類などは、
良好な感度を与えるのに極めて好ましい。
Specific examples include, but are not necessarily limited to, the following compounds. 2,3,4
-Trihydroxybenzophenone, 2,4,4'-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,2 ', 4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,2 ', 4'
Polyhydroxybenzophenones such as pentahydroxybenzophenone; tris (4-hydroxyphenyl)
Methane, 1,1,1-tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4- Hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -1- (4-
Hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy-
Polyhydroxytrisphenylalkanes such as 3-methylphenyl) -2-hydroxy-4-methoxyphenylmethane; trimers of phenols and formalin; tetramers of phenols and formalin; and novolak resins. Among these, the phenolic hydroxyl group is a tetrahydroxybenzophenone,
Very preferred to give good sensitivity.

【0018】これらのエステルの製造方法は特に制限さ
れないが、常法に従ってキノンジアジドスルホン酸ハラ
イド(好ましくはキノンジアジドスルホン酸クロライ
ド)を、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン等
の溶媒中で炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸
化ナトリウムや水酸化カリウム等の無機塩基、または、
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルア
ミン、ジイソプロピルアミン、トリブチルアミン、ピロ
リジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ピリジ
ン、ジシクロヘキシルアミン等の有機塩基存在下、ポリ
フェノール化合物と反応させることにより得ることがで
きる。
The method for producing these esters is not particularly limited, but quinonediazidesulfonic acid halide (preferably quinonediazidesulfonic acid chloride) is dissolved in a solvent such as acetone, dioxane, tetrahydrofuran or the like according to a conventional method in a solvent such as acetone, dioxane or tetrahydrofuran. Inorganic bases such as sodium oxide and potassium hydroxide, or
It can be obtained by reacting with a polyphenol compound in the presence of an organic base such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, diisopropylamine, tributylamine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, pyridine and dicyclohexylamine.

【0019】本発明で用いられるエステルにおいて、こ
れらのポリフェノール類の水酸基のキノンジアジドスル
ホン酸エステル化された水酸基の割合(平均エステル化
率)は、反応時に用いるポリフェノール類の水酸基の等
量数と1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸
ハライドのモル数から算出される値であり、通常75%
以上、好ましくは80%以上であり、より好ましくは8
5%以上であり、上限は通常100%、好ましくは90
%である。エステル化の比率が80〜90%であればパ
ターン形状や解像性を向上させることができる。
In the ester used in the present invention, the ratio (average esterification ratio) of the quinonediazide sulfonic acid esterified hydroxyl group of the hydroxyl group of these polyphenols is equal to the equivalent number of hydroxyl groups of the polyphenols used in the reaction, and It is a value calculated from the number of moles of 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid halide, usually 75%
Or more, preferably 80% or more, more preferably 8% or more.
5% or more, and the upper limit is usually 100%, preferably 90%.
%. When the esterification ratio is 80 to 90%, the pattern shape and the resolution can be improved.

【0020】本発明において用いられる感光剤は、単独
で用いても、あるいは2種以上を混合して用いてもよ
く、例えば1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸エステルは、全感光剤中の20重量%以下、好まし
くは10重量%以下の割合で用いることができる。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 1〜50重量部、好ましくは10
〜30重量部である。配合量が10〜30重量部であれ
ば、実効感度と残膜率,パターン形状,解像性等のレジ
スト特性のバランスが良いレジスト組成物を提供するこ
とができる。
The photosensitizers used in the present invention may be used alone or in combination of two or more. For example, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester is used in all photosensitizers. 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less. The amount of the photosensitizer is usually 1 to 50 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin.
-30 parts by weight. When the compounding amount is 10 to 30 parts by weight, it is possible to provide a resist composition having a good balance between the resist characteristics such as the effective sensitivity and the residual film ratio, the pattern shape, and the resolution.

【0021】(3)芳香族エステル化合物 本発明においては、レジスト組成物のコントラストと解
像性を向上させる目的で前記の一般式(1)で示される
エステル構造含有芳香族基を有する化合物を添加する。
式(1)中の各記号の意味は、前述の通りであるが、好
ましい例を以下に記述する。R’およびR”は、水素原
子または炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、より好
ましくは水素原子またはアルキル基である。Rは、水素
原子または炭素数1〜6の分岐しても良いアルキル基が
好ましく、より好ましくは水素原子または炭素数1〜3
のアルキル基、特に好ましくは水素原子またはメチル基
である。Xは、ハロゲン原子が好ましく、特に塩素原子
または臭素原子が好ましい。pは、0<p≦2の範囲が
好ましく、特に0<p≦1の範囲が好ましい。qは、0
≦q≦2の範囲が好ましく、特に0≦q≦1の範囲が好
ましい。なお、pおよびqは、芳香族エステル化合物中
のそれぞれの基の平均モル数である。p1からp4およ
びq1〜q4も同様である。
(3) Aromatic ester compound In the present invention, a compound having an ester group-containing aromatic group represented by the above general formula (1) is added for the purpose of improving the contrast and resolution of the resist composition. I do.
The meaning of each symbol in the formula (1) is as described above, and preferred examples will be described below. R ′ and R ″ are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group. R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be branched. Groups are preferred, and more preferably a hydrogen atom or a group having 1 to 3 carbon atoms.
And particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. X is preferably a halogen atom, particularly preferably a chlorine atom or a bromine atom. p is preferably in the range of 0 <p ≦ 2, particularly preferably in the range of 0 <p ≦ 1. q is 0
The range of ≦ q ≦ 2 is preferable, and the range of 0 ≦ q ≦ 1 is particularly preferable. Here, p and q are the average number of moles of each group in the aromatic ester compound. The same applies to p1 to p4 and q1 to q4.

【0022】また、前記式(1)で表されるエステル構
造含有芳香族基を有する化合物の好ましい具体例として
は前記式(2)または(3)で表される化合物が挙げら
れる。各式中の記号の意味は、前述の通りであり、好ま
しい例は上記式(1)に対応する。
Preferred specific examples of the compound having an ester group-containing aromatic group represented by the formula (1) include a compound represented by the formula (2) or (3). The meanings of the symbols in each formula are as described above, and preferred examples correspond to the above formula (1).

【0023】式(1)で表されるエステル構造含有芳香
族基を有する化合物を製造する方法は特に制限されない
が、例えば、フェノール性水酸基を有する化合物とR、
R”およびXを有する有機酸(以下、単に有機酸という
ことがある)とをカルボジイミドなどの脱水剤を用い
て、必要に応じて適当な溶剤存在下で、脱水縮合させて
得る方法や、前記有機酸のハロゲン化物をフェノール性
水酸基を有するフェノール化合物と反応させる方法など
がある。有機酸の使用量はフェノール性水酸基を有する
化合物中のフェノール性水酸基のモル等量数に対して
0.8〜1.5倍モル、好ましくは1.0〜1.3倍モ
ルである。なお、反応に用いたフェノール性水酸基を有
する化合物のフェノール性水酸基のモル数と反応に用い
た有機酸のモル数から算出される値をエステル化率とし
て考慮することができる。
The method for producing the compound having an ester group-containing aromatic group represented by the formula (1) is not particularly limited. For example, a compound having a phenolic hydroxyl group and R,
A method in which an organic acid having R ″ and X (hereinafter sometimes simply referred to as an organic acid) is dehydrated and condensed using a dehydrating agent such as carbodiimide, if necessary, in the presence of a suitable solvent; There is a method in which a halide of an organic acid is reacted with a phenolic compound having a phenolic hydroxyl group, etc. The amount of the organic acid to be used is from 0.8 to the molar equivalent of the phenolic hydroxyl group in the compound having the phenolic hydroxyl group. The molar amount is 1.5 times, preferably 1.0 to 1.3 times, based on the number of moles of the phenolic hydroxyl group of the compound having a phenolic hydroxyl group used in the reaction and the number of moles of the organic acid used in the reaction. The calculated value can be considered as the esterification rate.

【0024】R、R”およびXを有する有機酸の具体例
としては、フロロ酢酸、クロロ酢酸、ブロモ酢酸などの
ハロゲン化酢酸類;2−クロロプロピオン酸、2−ブロ
モプロピオン酸などのハロゲン化プロピオン酸類;2−
クロロイソブタン酸、2−クロロ−n-ブタン酸、2−ブ
ロモイソブタン酸、2−ブロモ−n-ブタン酸などのハロ
ゲン化ブタン酸類;2−クロロ−3−メチルブタン酸、
2−ブロモ−3−メチルブタン酸、2−ブロモ−n−バ
レル酸、2−クロロ−3−メチル−n−バレル酸、2−
クロロ−4−メチル−n−バレル酸、2−ブロモ−n−
カプロン酸、シアノ酢酸など一価の有機酸が挙げられ、
これらの中でもクロロ酢酸、ブロモ酢酸などが、反応性
が良いという理由から好ましい。
Specific examples of the organic acid having R, R ″ and X include halogenated acetic acids such as fluoroacetic acid, chloroacetic acid and bromoacetic acid; halogenated acetic acids such as 2-chloropropionic acid and 2-bromopropionic acid Acids; 2-
Halogenated butanoic acids such as chloroisobutanoic acid, 2-chloro-n-butanoic acid, 2-bromoisobutanoic acid, 2-bromo-n-butanoic acid; 2-chloro-3-methylbutanoic acid;
2-bromo-3-methylbutanoic acid, 2-bromo-n-valeric acid, 2-chloro-3-methyl-n-valeric acid, 2-
Chloro-4-methyl-n-valeric acid, 2-bromo-n-
Examples include monovalent organic acids such as caproic acid and cyanoacetic acid,
Among them, chloroacetic acid, bromoacetic acid and the like are preferable because of their good reactivity.

【0025】フェノール性水酸基を有するフェノール化
合物としては、フェノール、カテコール、レゾルシン、
ハイドロキノン、フロログルシノール、ピロガロール、
o−クレゾール、 m−クレゾール、 p−クレゾール、
3−メチルカテコール、4−メチルカテコール、2−メ
チルレゾルシン、5−メチルレゾルシン、3−メトキシ
フェノール、4−メトキシフェノール、3−メトキシカ
テコール、メトキシハイドロキノン、5−メチルピロガ
ロール、2−エチルフェノール、3−エチルフェノー
ル、4−エチルフェノール、2−エトキシフェノール、
3−エトキシフェノール、4−エトキシフェノール、4
−エチルレゾルシン、2−アリールフェノール、2−イ
ソプロピルフェノール、3−イソプロピルフェノール、
4−イソプロピルフェノール、2−n−プロピルフェノ
ール、4−n−プロピルフェノール、4−n−プロポキ
シフェノール、4−(2−メトキシエチル)フェノー
ル、4−n−ブチルフェノール、2−sec−ブチルフェ
ノール、4−sec−ブチルフェノール、2−tert−ブチ
ルフェノール、3−tert−ブチルフェノール、4−tert
−ブチルフェノール、3−ブチキシフェノール、4−n
−ブトキシフェノール、tert-ブチルハイドロキノン、
4−tert−ブチルピロカテコール、2−フルオロフェノ
ール、3−フルオロフェノール、4−フルオロフェノー
ル、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、4
−クロロフェノール、2−ブロモフェノール、3−ブロ
モフェノール、4−ブロモフェノール、2−ヨードフェ
ノール、3−ヨードフェノール、4−ヨードフェノー
ル、2−シアノフェノール、4−シアノフェノール、2
−ニトロフェノール、3−ニトロフェノール、4−ニト
ロフェノール、3−フルオロカテコール、3−クロロカ
テコール、4−クロロカテコール、4−クロロレゾルシ
ン、クロロハイドロキノン、4−ブロモレゾルシン、ブ
ロモハイドロキノン、4−ニトロカテコール、2−ニト
ロレゾルシンなどの単環式フェノール類;
Phenol compounds having a phenolic hydroxyl group include phenol, catechol, resorcinol,
Hydroquinone, phloroglucinol, pyrogallol,
o-cresol, m-cresol, p-cresol,
3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 2-methylresorcin, 5-methylresorcin, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, 3-methoxycatechol, methoxyhydroquinone, 5-methylpyrogallol, 2-ethylphenol, 3- Ethylphenol, 4-ethylphenol, 2-ethoxyphenol,
3-ethoxyphenol, 4-ethoxyphenol, 4
-Ethylresorcinol, 2-arylphenol, 2-isopropylphenol, 3-isopropylphenol,
4-isopropylphenol, 2-n-propylphenol, 4-n-propylphenol, 4-n-propoxyphenol, 4- (2-methoxyethyl) phenol, 4-n-butylphenol, 2-sec-butylphenol, 4- sec-butylphenol, 2-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 4-tert
-Butylphenol, 3-butoxyphenol, 4-n
-Butoxyphenol, tert-butylhydroquinone,
4-tert-butyl pyrocatechol, 2-fluorophenol, 3-fluorophenol, 4-fluorophenol, 2-chlorophenol, 3-chlorophenol,
-Chlorophenol, 2-bromophenol, 3-bromophenol, 4-bromophenol, 2-iodophenol, 3-iodophenol, 4-iodophenol, 2-cyanophenol, 4-cyanophenol, 2
-Nitrophenol, 3-nitrophenol, 4-nitrophenol, 3-fluorocatechol, 3-chlorocatechol, 4-chlorocatechol, 4-chlororesorcin, chlorohydroquinone, 4-bromoresorcin, bromohydroquinone, 4-nitrocatechol, Monocyclic phenols such as 2-nitroresorcin;

【0026】2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、
2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
2,4,2’,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,3,4,2’,4’−ペンタヒドロキシベンゾ
フェノン等のポリヒドロキシベンゾフェノン類;トリス
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリ
ス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、
1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェ
ニル)エタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−
メチルフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)エ
タン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−
2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニルメタン等のポリ
ヒドロキシトリスフェニルアルカン類;
2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,4'-trihydroxybenzophenone,
2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone,
Polyhydroxybenzophenones such as 2,4,2 ', 4'-tetrahydroxybenzophenone and 2,3,4,2', 4'-pentahydroxybenzophenone; tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1 -Tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane,
1,1,1-tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-
Methylphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl)-
Polyhydroxytrisphenylalkanes such as 2-hydroxy-4-methoxyphenylmethane;

【0027】フェノール類とホルマリンとのトリマーま
たはテトラマー(フェノール類としては、フェノール、
o−クレゾール、 m−クレゾール、 p−クレゾール、
2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,6
−キシレノール、3,5−キシレノール、1,2,3−
トリメチルフェノール、1,3,4−トリメチルフェノ
ール、1,3,5−トリメチルフェノール、2,3,4
−トリメチルフェノール、2,4,5−トリメチルフェ
ノール、3,4,5−トリメチルフェノール、3−メト
キシフェノール、4−メトキシフェノール、2−エチル
フェノール、3−エチルフェノール、4−エチルフェノ
ール、2−エトキシフェノール、3−エトキシフェノー
ル、4−エトキシフェノール、4−n−ブチルフェノー
ル、2−sec−ブチルフェノール、4−sec−ブチルフェ
ノール、2−tert−ブチルフェノール、3−tert−ブチ
ルフェノール、4−tert−ブチルフェノール、3−ブチ
キシフェノール、4−n−ブトキシフェノールなどの一
価のフェノール類が好ましい。);下式(4a)〜(4
r)などの下式(4)で表されるフェノール類;が例示
される。
Trimers or tetramers of phenols and formalin (phenols include phenol,
o-cresol, m-cresol, p-cresol,
2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,6
-Xylenol, 3,5-xylenol, 1,2,3-
Trimethylphenol, 1,3,4-trimethylphenol, 1,3,5-trimethylphenol, 2,3,4
-Trimethylphenol, 2,4,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, 2-ethylphenol, 3-ethylphenol, 4-ethylphenol, 2-ethoxy Phenol, 3-ethoxyphenol, 4-ethoxyphenol, 4-n-butylphenol, 2-sec-butylphenol, 4-sec-butylphenol, 2-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 4-tert-butylphenol, 3- Monovalent phenols such as butoxyphenol and 4-n-butoxyphenol are preferred. ); The following formulas (4a) to (4)
and phenols represented by the following formula (4):

【0028】[0028]

【化7】 Embedded image

【化8】 Embedded image

【化9】 Embedded image

【0029】[0029]

【化10】 Embedded image

【化11】 Embedded image

【化12】 Embedded image

【0030】[0030]

【化13】 Embedded image

【化14】 Embedded image

【化15】 Embedded image

【0031】[0031]

【化16】 Embedded image

【化17】 Embedded image

【化18】 Embedded image

【0032】[0032]

【化19】 Embedded image

【化20】 Embedded image

【化21】 Embedded image

【0033】[0033]

【化22】 Embedded image

【化23】 Embedded image

【化24】 Embedded image

【0034】[0034]

【化25】 (式(4)中、R〜R15は前記式(3)の各記号と
同様であり、r1〜r4はそれぞれ0超過4以下であ
る。)
Embedded image (In the formula (4), R 9 to R 15 are the same as each symbol of the formula (3), and r 1 to r 4 are each greater than 0 and 4 or less.)

【0035】これらの芳香族エステル化合物の添加量
は、アルカリ可溶性フェノール樹脂の組成、分子量、分
子量分布、他の添加剤の種類や量により任意に設定する
ことができるが、通常、その量はアルカリ可溶性フェノ
ール樹脂100重量部に対して、上限は通常30重量
部、好ましくは20重量部、より好ましくは15重量部
であり、下限は通常0.5重量部、好ましくは1重量
部、より好ましくは2重量部である。芳香族エステル化
合物の添加量が2〜15重量部であればコントラストの
向上に最も効果が有り、低分子の添加による基板との密
着性の悪化という問題も見られない。
The amount of the aromatic ester compound to be added can be arbitrarily set depending on the composition, molecular weight, molecular weight distribution of the alkali-soluble phenolic resin and the type and amount of other additives. The upper limit is usually 30 parts by weight, preferably 20 parts by weight, more preferably 15 parts by weight, and the lower limit is usually 0.5 parts by weight, preferably 1 part by weight, more preferably 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the soluble phenol resin. 2 parts by weight. When the amount of the aromatic ester compound added is 2 to 15 parts by weight, the effect of improving the contrast is the most effective, and there is no problem that the addition of the low-molecular compound deteriorates the adhesion to the substrate.

【0036】(4)その他の添加剤 (4−1)フェノール化合物 本発明において、感度を向上させる目的でフェノール化
合物を添加することができる。これらのフェノール化合
物の添加量は、アルカリ可溶性フェノール樹脂の組成、
分子量、分子量分布、他の添加剤の種類や量により異な
るが、通常、その量はアルカリ可溶性フェノール樹脂1
00重量部に対して、上限は通常50重量部、好ましく
は30重量部、より好ましくは20重量部であり、下限
は通常1重量部、好ましくは2重量部、より好ましくは
3重量部である。
(4) Other additives (4-1) Phenol compound In the present invention, a phenol compound can be added for the purpose of improving sensitivity. The addition amount of these phenolic compounds depends on the composition of the alkali-soluble phenolic resin,
Although it varies depending on the molecular weight, molecular weight distribution, and the type and amount of other additives, the amount is usually an alkali-soluble phenol resin 1
The upper limit is usually 50 parts by weight, preferably 30 parts by weight, more preferably 20 parts by weight, and the lower limit is usually 1 part by weight, preferably 2 parts by weight, more preferably 3 parts by weight with respect to 00 parts by weight. .

【0037】添加されるフェノール化合物としては、フ
ェノール、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン、
フロログルシノール、またはWO96/22563号公
報に開示されたフェノール類とα,α’−2置換キシレ
ンとを酸触媒存在下し縮合することにより得られる樹脂
やフェノール類とジシクロペンタジエンとを酸触媒存在
下縮合することにより得られる樹脂等の樹脂系フェノー
ル類;p−フェニルフェノール、p−イソプロピルフェ
ノール等のモノフェノール類;ビフェノール、4,4’
−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒド
ロキシベンゾフェノン、ビスフェノールA(本州化学工
業社製)、ビスフェノールC(本州化学工業社製)、ビ
スフェノールE(本州化学工業社製)、ビスフェノール
F(本州化学工業社製)、ビスフェノールAP(本州化
学工業社製)、ビスフェノールM(三井石油化学工業社
製)、ビスフェノールP(三井石油化学工業社製)、ビ
スフェノールZ(本州化学工業社製)、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、9,9−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、1,1−
ビス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メタン、
3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジルフェノール
等のビスフェノール類;
The phenol compounds to be added include phenol, catechol, resorcin, hydroquinone,
Fluoroglucinol or a resin obtained by condensing a phenol disclosed in WO 96/22563 with an α, α'-2-substituted xylene in the presence of an acid catalyst, or a resin or a phenol and dicyclopentadiene as an acid catalyst Resin-based phenols such as resins obtained by condensation in the presence; monophenols such as p-phenylphenol, p-isopropylphenol; biphenol, 4,4 ′
-Dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxybenzophenone, bisphenol A (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol E (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol F (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) ), Bisphenol AP (manufactured by Honshu Chemical), bisphenol M (manufactured by Mitsui Petrochemical), bisphenol P (manufactured by Mitsui Petrochemical), bisphenol Z (manufactured by Honshu Chemical), 1,1-bis ( 4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 9,9-
Bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 1,1-
Bis (5-methyl-2-hydroxyphenyl) methane,
Bisphenols such as 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzylphenol;

【0038】1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェ
ニル)メタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)エタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒド
ロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、1,1−ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン
などのトリスヒドロキシフェニルメタン類;1,1−ビ
ス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1
−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,6−ビス
(5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチル
フェノール、2,6−ビス(4−ヒドロキシベンジル)
−4−メチルフェノール、2,6−ビス(3−メチル−
4−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、
2,6−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベン
ジル)−4−メチルフェノールなどのビスヒドロキシフ
ェニルメチルフェノール類;
1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1 Trishydroxyphenylmethanes such as-(4-hydroxyphenyl) methane and 1,1-bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane; 1,1-bis ( 3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1
-(2-hydroxyphenyl) methane, 2,6-bis (5-methyl-2-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (4-hydroxybenzyl)
-4-methylphenol, 2,6-bis (3-methyl-
4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol,
Bishydroxyphenylmethylphenols such as 2,6-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol;

【0039】トリスフェノール−PA(本州化学工業社
製)、トリスフェノール−TC(本州化学工業社製)等
のトリスフェノール類;1,1,2,2−テトラキス
(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2,2−
テトラキス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エ
タン、1,1,3,3−(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、1,1,5,5−テトラキス(4−ヒドロキシ
フェニル)ペンタン、α,α,α’,α’−テトラキス
(4−ヒドロキシフェニル)−3−キシレン、α,α,
α’,α’−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)−
4−キシレン、α,α,α’,α’−テトラキス(3−
メチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−キシレン、
α,α,α’,α’−テトラキス(3−メチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)−4−キシレン等のテトラキスフェ
ノール類などのブロモアセチルエステル化合物が例示さ
れる。
Trisphenols such as trisphenol-PA (manufactured by Honshu Chemical Industry) and trisphenol-TC (manufactured by Honshu Chemical Industry); 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane; , 1,2,2-
Tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3,3- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl) pentane, α, α, α ′, α′-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -3-xylene, α, α,
α ', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl)-
4-xylene, α, α, α ′, α′-tetrakis (3-
Methyl-4-hydroxyphenyl) -3-xylene,
Bromoacetyl ester compounds such as tetrakisphenols such as α, α, α ′, α′-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -4-xylene are exemplified.

【0040】(4−2)それ以外の添加剤 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、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。このよ
うなポリマーの添加量は、全アルカリ可溶性フェノール
樹脂100重量部に対して上記重合体0〜50重量部、
好ましくは5〜20重量部である。このほか、本発明に
おいては、必要に応じて、界面活性剤、保存安定剤、増
感剤、ストリエーション防止剤、可塑剤、その他の添加
物を、適宜含有させることができる。
(4-2) Other Additives Styrene, acrylic acid and methacrylic acid may be added to the positive resist composition of the present invention, if necessary, in order to improve developability, storage stability, heat resistance and the like. Copolymers of acid or maleic anhydride, copolymers of alkenes and maleic anhydride,
A vinyl alcohol polymer, vinyl pyrrolidone polymer, rosin, shellac and the like can be added. The addition amount of such a polymer is 0 to 50 parts by weight of the polymer based on 100 parts by weight of the total alkali-soluble phenolic resin,
Preferably it is 5 to 20 parts by weight. In addition, in the present invention, a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, a plasticizer, and other additives can be appropriately contained as necessary.

【0041】界面活性剤としては、例えばエフトップ
EF301、EF303、EF352(新秋田化成社
製)、メガファックス F171、F172、F17
3、F177(大日本インキ社製)、フロラードFC4
30、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガー
ド AG710、サーフロン S−382、SC−10
1、SC−102、SC−103、SC−104、SC
−105、SC−106(旭硝子社製)等のフッ素界面
活性剤;オルガノシロキサンポリマー KP341(信
越化学工業社製);アクリル酸系またはメタクリル酸系
(共)重合体ポリフローNo.75、No.95(共栄
社油脂化学工業社製)などが挙げられる。これらの界面
活性剤の配合量は、組成物の固形分100重量部当り、
通常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下である。
As the surfactant, for example, F-top
EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei), Megafax F171, F172, F17
3, F177 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.), Florade FC4
30, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahigard AG710, Surflon S-382, SC-10
1, SC-102, SC-103, SC-104, SC
Fluorinated surfactants such as SC-105 and SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); acrylic acid or methacrylic acid (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like. The amount of these surfactants per 100 parts by weight of the solid content of the composition,
Usually, it is at most 2 parts by weight, preferably at most 1 part by weight.

【0042】(5)溶剤 本発明のポジ型レジスト組成物は、基板に塗布してレジ
スト膜を形成するために、通常溶剤に溶解して用いる。
本発明で用いる溶剤の具体例としては、アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロペンタノン2−ヘキサノン、3
−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−
ヘプタノン、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オ
クタノンなどの直鎖のケトン類;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
酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル類;
(5) Solvent The positive resist composition of the present invention is usually used by dissolving it in a solvent in order to form a resist film by coating it on a substrate.
Specific examples of the solvent used in the present invention include acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone 2-hexanone,
-Hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-
Linear ketones such as heptanone, 2-octanone, 3-octanone, and 4-octanone; alcohols such as n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol and cyclohexanol; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl Ethers such as 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, ethyl butyrate; Esters such as methyl lactate and ethyl lactate;

【0043】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
ロスルブアセテート、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;γ−ブチロラクトン、
γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリ
ロラクトンなどの飽和γ−ラクトン類;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。これらの溶剤は、単独でも2
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、溶剤の使用
量は、前記各成分を均一に溶解するのに十分な量とす
る。
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 monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycols such as monobutyl ether; diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycols such as diethylene glycol methyl ethyl ether; γ-butyrolactone;
saturated γ-lactones such as γ-valerolactone, γ-caprolactone, γ-caprylolactone; halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; dimethylacetamide, dimethylformamide, N- Polar solvents such as methylacetamide; and the like. These solvents may be used alone or
A combination of more than one species may be used. The amount of the solvent used is an amount sufficient to uniformly dissolve the components.

【0044】(6)使用法 (6−1)レジストの調製 前記アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジドスルホン酸エ
ステル、有機酸多環芳香族エステル化合物、必要に応じ
て各種添加剤を含有する本発明のポジ型レジスト組成物
を溶剤に溶解させ、この溶液を基板上に塗布し、乾燥さ
せてレジスト膜を形成させる。このときの塗布方法とし
ては、特にスピンコーティングが奨励される。 (6−2)露光 このようにして得られたレジスト膜にパターンを形成さ
せるための露光で用いられる露光源としては紫外線、遠
紫外線、KrFエキシマレーザー光、X線、電子線など
が挙げられる。特に好ましくは電子線による露光であ
る。更に、露光後に熱処理(露光後ベーク)を行うと、
感度・残膜率・解像度・耐熱性の向上が図れるため好ま
しい。
(6) Method of Use (6-1) Preparation of Resist The positive-working resist of the present invention containing the alkali-soluble resin, quinonediazidesulfonic acid ester, organic acid polycyclic aromatic ester compound and, if necessary, various additives. The resist composition is dissolved in a solvent, and this solution is applied on a substrate and dried to form a resist film. As a coating method at this time, spin coating is particularly recommended. (6-2) Exposure Exposure sources used for exposure for forming a pattern on the resist film thus obtained include ultraviolet light, far ultraviolet light, KrF excimer laser light, X-rays, and electron beams. Particularly preferred is exposure with an electron beam. Furthermore, when heat treatment (post-exposure bake) is performed after exposure,
This is preferable because sensitivity, residual film ratio, resolution, and heat resistance can be improved.

【0045】(6−3)現像 本発明の組成物の現像液としては通常、アルカリ性水溶
液を使用する。具体例としては、水酸化ナトリウム、水
酸化リチウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、ア
ンモニアなどの無機アルカリの水溶液;エチルアミン、
プロピルアミンなどの第一アミン類の水溶液;ジエチル
アミン、ジプロピルアミンなどの第二アミンの水溶液;
トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの第三アミン
の水溶液;メチルアミノエタノール、エチルアミノエタ
ノール、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエ
タノール、ジブチルアミノエタノール、N−メチルジエ
タノールアミン、 N−エチルジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、N−メチルアニリノエタノール、N
−エチルアニリノエタノールなどのアミノアルコール類
の水溶液;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、テトラブチルア
ンモニウムヒドロキシド、N−フェニルトリメチルアン
モニウムヒドロキシド、 N−フェニルトリエチルアン
モニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニウムヒドロ
キシドの水溶液などが挙げられる。これらのアルカリ性
水溶液は単独でもあるいは混合でも使用することができ
る。また、現像時の欠陥の発生を防ぐため、これらに炭
酸塩、四ほう酸塩などのpH緩衝剤や界面活性剤、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媒などを添加したものなどを用い
ることができる。
(6-3) Development Usually, an alkaline aqueous solution is used as a developer for the composition of the present invention. Specific examples include aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, and ammonia; ethylamine;
Aqueous solutions of primary amines such as propylamine; aqueous solutions of secondary amines such as diethylamine and dipropylamine;
Aqueous solutions of tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine; methylaminoethanol, ethylaminoethanol, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, dibutylaminoethanol, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, triethanolamine, N-methylanilinoethanol , N
Aqueous solutions of amino alcohols such as -ethylanilinoethanol; quaternary such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, N-phenyltrimethylammonium hydroxide and N-phenyltriethylammonium hydroxide An aqueous solution of ammonium hydroxide is exemplified. These alkaline aqueous solutions can be used alone or in combination. In order to prevent the occurrence of defects during development, pH buffering agents such as carbonate and tetraborate, surfactants, and water-soluble organic solvents such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol are added thereto. Can be used.

【0046】[0046]

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
についてさらに具体的に説明するが、本発明は、これら
の実施例のみに限定されるものではない。また、文中の
部は特に断りのない限り重量基準である。
The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Parts in the text are based on weight unless otherwise specified.

【0047】[合成例1]ノボラック樹脂A−1の合成 冷却管と攪拌装置を装着した2リットルのフラスコに、
m−クレゾール310部、p−クレゾール466部、3
6%ホルマリン394部及びシュウ酸2水和物2.45
部を入れ、95〜100℃に保ちながら、35分間反応
させた。この後、100〜105℃で100分間かけて
水を留去し、さらに、170℃まで昇温しながら10m
mHgまで減圧し、更に190℃まで昇温を続けて未反
応モノマー及び残留水を除去した。この後、溶融樹脂を
室温まで戻して、ノボラック樹脂A−1 544部得
た。このノボラック樹脂について、テトラヒドロフラン
を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー
によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)を測定
したところ、3300であった。
[Synthesis Example 1] Synthesis of Novolak Resin A-1 A 2 liter flask equipped with a cooling pipe and a stirrer was put into a flask.
310 parts of m-cresol, 466 parts of p-cresol, 3
394 parts of 6% formalin and 2.45 of oxalic acid dihydrate
The reaction was carried out for 35 minutes while maintaining the temperature at 95 to 100 ° C. Thereafter, water was distilled off at 100 to 105 ° C. over 100 minutes, and the temperature was raised to 170 ° C. for 10 m.
The pressure was reduced to mHg, and the temperature was further raised to 190 ° C. to remove unreacted monomers and residual water. Thereafter, the molten resin was returned to room temperature to obtain 544 parts of novolak resin A-1. The weight average molecular weight (Mw) of this novolak resin measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran was 3,300.

【0048】[合成例2]ノボラック樹脂A−2の合成 m−クレゾール466部、p−クレゾール310部に変
更した以外は、合成例1と同様にしてノボラック樹脂A
−2 650部得た。合成例1と同様な方法で測定した
このノボラック樹脂の重量平均分子量(Mw)は560
0であった。
Synthesis Example 2 Synthesis of Novolak Resin A-2 Novolak resin A-2 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 466 parts of m-cresol and 310 parts of p-cresol were used.
-2 650 parts were obtained. The weight average molecular weight (Mw) of this novolak resin measured by the same method as in Synthesis Example 1 was 560.
It was 0.

【0049】[合成例3]ノボラック樹脂A−3の合成 冷却管と攪拌装置を装着した2リットルのフラスコに、
m−クレゾール318部、p−クレゾール238部、
2,3,4−トリメチルフェノール89部、パラホルム
アルデヒド125部及びシュウ酸2水和物2.5部を入
れ、95〜100℃に保ちながら、35分間反応させ
た。この後、100〜105℃で2時間かけて水を留去
し、さらに、180℃まで昇温しながら10mmHgま
で減圧し、更に190℃まで昇温を続けて未反応モノマ
ー及び残留水を除去した。この後、溶融樹脂を室温まで
戻して、ノボラック樹脂A−3 335部得た。このノ
ボラック樹脂について、テトラヒドロフランを用いたゲ
ル・パーミエーション・クロマトグラフィーによるポリ
スチレン換算重量平均分子量(Mw)を測定したとこ
ろ、3000であった。
[Synthesis Example 3] Synthesis of Novolak Resin A-3 A 2 liter flask equipped with a cooling pipe and a stirrer was put into a flask.
318 parts of m-cresol, 238 parts of p-cresol,
89 parts of 2,3,4-trimethylphenol, 125 parts of paraformaldehyde and 2.5 parts of oxalic acid dihydrate were added, and the mixture was reacted at 95 to 100 ° C. for 35 minutes. Thereafter, water was distilled off at 100 to 105 ° C. over 2 hours, and the pressure was reduced to 10 mmHg while the temperature was increased to 180 ° C., and the temperature was further increased to 190 ° C. to remove unreacted monomers and residual water. . Thereafter, the molten resin was returned to room temperature to obtain 335 parts of novolak resin A-3. The weight average molecular weight (Mw) of this novolak resin measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran was 3,000.

【0050】[合成例4]キノンジアジドスルホン酸エ
ステルB−1の合成 ポリフェノール化合物として、2,3,4,4’−テト
ラヒドロキシベンゾフェノンを用い、この水酸基87.
5モル%に相当する量の1,2−ナフトキノンジアジド
−4−スルホン酸クロライドをジオキサンに溶解して1
0%の溶液とした。20〜25℃に温度を制御しなが
ら、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸ク
ロライドの1.2等量分のトリエチルアミンを30分間
かけて滴下し、更に2時間反応温度を保持して反応を完
結させた。析出してきた塩を濾別し、反応溶液の10倍
等量の0.2%シュウ酸水溶液に投入した。析出してき
た固形分を、濾過、イオン交換水洗浄、乾燥して、キノ
ンジアジドスルホン酸エステルB−1を得た。
[Synthesis Example 4] Synthesis of quinonediazidesulfonic acid ester B-1 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone was used as a polyphenol compound.
An amount of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride corresponding to 5 mol% was dissolved in dioxane to give 1
A 0% solution was obtained. While controlling the temperature at 20 to 25 ° C., 1.2 equivalents of triethylamine of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride was added dropwise over 30 minutes, and the reaction temperature was maintained for 2 hours. Was completed. The precipitated salt was separated by filtration and poured into a 0.2% aqueous oxalic acid solution 10 times as much as the reaction solution. The precipitated solid was filtered, washed with ion-exchanged water, and dried to obtain quinonediazidesulfonic acid ester B-1.

【0051】[合成例5]キノンジアジドスルホン酸エ
ステルB−2の合成 ポリフェノール化合物として、トリス(4−ヒドロキシ
フェニル)メタンに変更し、1,2−ナフトキノンジア
ジド−4−スルホン酸クロライドをこの水酸基90.0
モル%に相当する量とした以外は合成例4と同様にして
キノンジアジドスルホン酸エステルB−2を得た。
[Synthesis Example 5] Synthesis of quinonediazidesulfonic acid ester B-2 The polyphenol compound was changed to tris (4-hydroxyphenyl) methane, and 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride was replaced with this hydroxyl group 90. 0
A quinonediazidesulfonic acid ester B-2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that the amount was equivalent to mol%.

【0052】[合成例6]キノンジアジドスルホン酸エ
ステルB−3の合成 ポリフェノール化合物として、2−(4−(1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル)―2
−(4−ヒドロキシフェニルプロパン)に変更し、1,
2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロライド
をこの水酸基90.0モル%に相当する量とした以外は
合成例4と同様にしてキノンジアジドスルホン酸エステ
ルB−3を得た。
[Synthesis Example 6] Synthesis of quinonediazidesulfonic acid ester B-3 2- (4- (1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl) -2 as a polyphenol compound
-(4-hydroxyphenylpropane), 1,
Quinonediazidesulfonic acid ester B-3 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that the amount of 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride was changed to an amount corresponding to 90.0 mol% of the hydroxyl groups.

【0053】[合成例7]芳香族エステル化合物C−1
の合成 ヒドロキノン3.00g、ブロモ酢酸8.33gをテト
ラヒドロフランに溶解して10%の溶液とした。0〜5
℃に温度を制御しながら、ジシクロヘキシルカルボジイ
ミドの10%テトラヒドロフラン溶液123.7gを3
0分間かけて滴下し、更に反応温度を室温とし2時間反
応を保持して反応を完結させた。析出してきた副生物を
濾別し、反応溶液を蒸発乾固し生成物を得た。この生成
物を60℃のメタノールに溶解し、不溶物を濾別後−3
℃で再結晶した。濾過後、得られた板状結晶物を真空乾
燥し、カルボン酸芳香族エステル化合物C−1 6.0
0gを得た。
[Synthesis Example 7] Aromatic ester compound C-1
Synthesis of 3.00 g of hydroquinone and 8.33 g of bromoacetic acid were dissolved in tetrahydrofuran to give a 10% solution. 0-5
While controlling the temperature at 0 ° C., 123.7 g of a 10% solution of dicyclohexylcarbodiimide in tetrahydrofuran was added to 3
The mixture was added dropwise over 0 minutes, and the reaction temperature was set to room temperature, and the reaction was maintained for 2 hours to complete the reaction. The precipitated by-product was separated by filtration, and the reaction solution was evaporated to dryness to obtain a product. This product was dissolved in methanol at 60 ° C., and the insoluble material was filtered off.
Recrystallized at ° C. After filtration, the obtained plate-like crystals were dried in vacuo, and the carboxylic acid aromatic ester compound C-1 6.0 was used.
0 g was obtained.

【0054】[合成例8]芳香族エステル化合物C−2
の合成 ヒドロキノンの代わりにフロログルシノール3.00
g、ブロモ酢酸10.91g、ジシクロヘキシルカルボ
ジイミドの10%テトラヒドロフラン溶液162.1g
に変更した以外は、合成例7と同様にしてカルボン酸芳
香族エステル化合物C−2を得た。
[Synthesis Example 8] Aromatic ester compound C-2
Synthesis of Phloroglucinol 3.00 Instead of Hydroquinone
g, 10.91 g of bromoacetic acid, 162.1 g of a 10% solution of dicyclohexylcarbodiimide in tetrahydrofuran
Except having changed to, the carboxylic acid aromatic ester compound C-2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7.

【0055】[合成例9]芳香族エステル化合物C−3
の合成 ブロモ酢酸の代わりにクロロ酢酸2.00g、ヒドロキ
ノン3.00g、ジシクロヘキシルカルボジイミドの1
0%テトラヒドロフラン溶液61.5gに変更した以外
は、合成例7と同様にしてカルボン酸芳香族エステル化
合物C−3を得た
Synthesis Example 9 Aromatic ester compound C-3
Synthesis of chloroacetic acid instead of bromoacetic acid, 2.00 g, hydroquinone, 3.00 g, dicyclohexylcarbodiimide 1
A carboxylic acid aromatic ester compound C-3 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7, except that the 0% tetrahydrofuran solution was changed to 61.5 g.

【0056】[合成例10]芳香族エステル化合物C−
4の合成 前記式(3a)4.10g、ブロモ酢酸4.59gをテ
トラヒドロフランに溶解して10%の溶液とした。0〜
5℃に温度を制御しながら、ジシクロヘキシルカルボジ
イミドの10%テトラヒドロフラン溶液68.1gを3
0分間かけて滴下し、更に反応温度を室温とし2時間反
応を保持して反応を完結させた。以後の処理を合成例7
と同様に行い、芳香族エステル化合物C−4 3.48
gを得た。
[Synthesis Example 10] Aromatic ester compound C-
Synthesis of 4 4.10 g of the above formula (3a) and 4.59 g of bromoacetic acid were dissolved in tetrahydrofuran to prepare a 10% solution. 0 to
While controlling the temperature at 5 ° C., 68.1 g of a 10% solution of dicyclohexylcarbodiimide in tetrahydrofuran was added to 3
The mixture was added dropwise over 0 minutes, and the reaction temperature was set to room temperature, and the reaction was maintained for 2 hours to complete the reaction. Subsequent processing is described as Synthesis Example 7.
Was performed in the same manner as described above, and 3.48 of the aromatic ester compound C-4.
g was obtained.

【0057】[合成例11]芳香族エステル化合物C−
5の合成 式(3a)の代わりに前記式(3g)4.24gを用い
たこと以外は、合成例10と同様にしてカルボン酸芳香
族エステル化合物C−2を得た。
[Synthesis Example 11] Aromatic ester compound C-
Synthesis of 5 A carboxylic acid aromatic ester compound C-2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 10 except that 4.24 g of the formula (3g) was used instead of the formula (3a).

【0058】[合成例12]芳香族エステル化合物C−
6の合成 ブロモ酢酸の代わりにクロロ酢酸3.12gに変更した
以外は、合成例11と同様にして芳香族エステル化合物
C−6を得た。
[Synthesis Example 12] Aromatic ester compound C-
Synthesis of 6 An aromatic ester compound C-6 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11, except that chloroacetic acid was changed to 3.12 g instead of bromoacetic acid.

【0059】[合成例12]カルボン酸芳香族エステル
化合物C−7の合成 式(3a)の代わりに式(3i)4.66gを用いたこ
と以外は、合成例10と同様にして芳香族エステル化合
物C−7を得た。
Synthesis Example 12 Synthesis of Carboxylic Aromatic Ester Compound C-7 Aromatic ester was prepared in the same manner as in Synthesis Example 10 except that 4.66 g of formula (3i) was used instead of formula (3a). Compound C-7 was obtained.

【0060】[合成例13]芳香族エステル化合物C−
8の合成 式(3k)4.72g、ブロモ酢酸9.17gをテトラ
ヒドロフランに溶解して10%の溶液とした。0〜5℃
に温度を制御しながら、ジシクロヘキシルカルボジイミ
ドの10%テトラヒドロフラン溶液136.2gを45
分間かけて滴下し、更に反応温度を室温とし2時間反応
を保持して反応を完結させた。以後の処理を合成例7と
同様に行い芳香族エステル化合物C−8 3.60gを
得た。
[Synthesis Example 13] Aromatic ester compound C-
Synthesis of 8 4.72 g of the formula (3k) and 9.17 g of bromoacetic acid were dissolved in tetrahydrofuran to prepare a 10% solution. 0-5 ° C
While controlling the temperature, 136.2 g of a 10% solution of dicyclohexylcarbodiimide in tetrahydrofuran was added to 45 ml.
The mixture was added dropwise over a period of minutes, and the reaction temperature was set to room temperature, and the reaction was maintained for 2 hours to complete the reaction. The subsequent treatment was performed in the same manner as in Synthesis Example 7 to obtain 3.60 g of an aromatic ester compound C-8.

【0061】[合成例14]エステル化合物C−9の合
成 ブロモ酢酸の変わりに酢酸3.6gを用いたこと以外は
合成例7と同様にしてエステル化合物C−9を得た。こ
の化合物にはハロゲン原子が含まれていない。
Synthesis Example 14 Synthesis of Ester Compound C-9 An ester compound C-9 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7, except that 3.6 g of acetic acid was used instead of bromoacetic acid. This compound does not contain a halogen atom.

【0062】[実施例1〜13、比較例1〜3]上記合
成例1〜3で得られたノボラック樹脂、合成例4〜6で
得られたキノンジアジドスルホン酸エステル合成例7〜
14で得られた有機酸多環芳香族エステル化合物、及び
フェノール化合物として本州化学社製の「トリスフェノ
ールPA」(化合物名:2−(4−(1,1−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル)−2−(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン)を表1に記載の重量
部数で2−ヘプタノンに溶解し、ポアサイズ0.1μm
のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製メンブラ
ンフィルターで濾過してレジスト溶液を調製した。
Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 Novolak resins obtained in Synthesis Examples 1 to 3 and quinonediazide sulfonic acid esters obtained in Synthesis Examples 4 to 6 Synthesis Examples 7 to
As an organic acid polycyclic aromatic ester compound obtained in Step No. 14 and a phenol compound, "Trisphenol PA" (product name: 2- (4- (1,1-bis (4
-Hydroxyphenyl) ethyl) phenyl) -2- (4
-Hydroxyphenyl) propane) was dissolved in 2-heptanone in parts by weight as shown in Table 1, and the pore size was 0.1 μm.
Was filtered through a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane filter to prepare a resist solution.

【0063】このレジスト溶液を厚さ800オングスト
ロームの酸化クロムを膜付けしたシリコンウエハにスピ
ンコートした後、100℃のホットプレート上で90秒
間ベークして膜厚5000オングストロームのレジスト
膜を形成した。次いで、シリコンウエハ上に形成された
レジスト膜に、電子線描画装置ELS−3300(株式
会社エリオニクス製、ペンシルビーム型)を用いて、加
速電圧20kV、照射電流1×10−11Åで0.3μ
mから1.0μmまで0.1μm刻みでライン&スペー
ス5組ずつのパターン描画を順次描画時間を変えて行っ
た。パターン描画後、23℃の1.0%水酸化カリウム
水溶液に60秒間することにより現像し、純水でリンス
してポジ型パターンを得た。パターン形成後は、電子顕
微鏡により、実行感度、残膜率、パターン形状、解像性
を確認した。各レジストの配合を表1および3、評価結
果を表2および4に示す。
This resist solution was spin-coated on a silicon wafer coated with chromium oxide having a thickness of 800 angstroms, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 5000 angstroms. Next, the resist film formed on the silicon wafer was coated with an electron beam lithography apparatus ELS-3300 (manufactured by Elionix, Inc., pencil beam type) at an acceleration voltage of 20 kV and an irradiation current of 1 × 10 −11 ° to 0.3 μm.
Pattern drawing of five sets of lines and spaces was performed sequentially from m to 1.0 μm in increments of 0.1 μm by changing the drawing time. After pattern drawing, development was carried out by immersing in a 1.0% aqueous potassium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, followed by rinsing with pure water to obtain a positive pattern. After pattern formation, the execution sensitivity, residual film ratio, pattern shape, and resolution were confirmed by an electron microscope. Tables 1 and 3 show the composition of each resist, and Tables 2 and 4 show the evaluation results.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】[0066]

【表3】 [Table 3]

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】尚、各評価の基準は以下の通り。 <実行感度>1.0μmのライン&スペースが1:1に
なるときの描画エネルギー量を記載した。なお、エネル
ギー量が8〜12μC/sqcmは実用的に問題無い値であ
る。 <残膜率>ウェハー上でパターンの形成されていない部
分の現像前後のレジスト膜厚の比(%)を表した。
The criteria for each evaluation are as follows. <Execution sensitivity> The drawing energy amount when the line & space of 1.0 μm becomes 1: 1 is described. Note that an energy amount of 8 to 12 μC / sqcm is a value that is practically no problem. <Residual film ratio> The ratio (%) of the resist film thickness before and after development of a portion where a pattern is not formed on the wafer is shown.

【0069】<パターン形状>レジストパターンを形成
したウェハーをラインパターンの垂直方向から切断し、
パターンの断面方向より電子顕微鏡で観察した結果を示
した。パターンサイドウオールが基板に対し、立ち上げ
っている角度が80度以上のものを最良、70〜80度
以上のものを良好と判定した。70度未満のものは『テ
ーパー』と表中に記載した。 <解像性>上記描画条件において1μmのライン&スペ
ースが1:1になるときのエネルギー量で解像する最小
寸法を記載した。
<Pattern Shape> The wafer on which the resist pattern is formed is cut in a direction perpendicular to the line pattern.
The results of observation with an electron microscope from the cross-sectional direction of the pattern are shown. The case where the angle at which the pattern sidewall rises with respect to the substrate was 80 degrees or more was judged to be best, and the case where the angle was 70 to 80 degrees or more was judged to be good. Those with less than 70 degrees are described as "taper" in the table. <Resolution> The minimum dimension to be resolved by the amount of energy when the line & space of 1 μm becomes 1: 1 under the above-mentioned drawing conditions is described.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明のレジスト組成物は、特に電子線
描画方式において、解像性、コントラストなどのレジス
ト特性に優れるばかりでなく、現像むらもなく良好なパ
ターン形状を与えるポジ型レジスト組成物であり、特に
電子線を用いて製造されるフォトマスク製造用に好適で
ある。
EFFECTS OF THE INVENTION The resist composition of the present invention is not only excellent in resist characteristics such as resolution and contrast but also gives a good pattern shape without uneven development, particularly in an electron beam lithography system. This is particularly suitable for manufacturing a photomask manufactured using an electron beam.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジドス
ルホン酸エステル化合物、および下記一般式(1)で示
されるエステル構造含有芳香族基を有する芳香族エステ
ル化合物を有することを特徴とするポジ型レジスト組成
物。 【化1】 (式(1)中、R’およびR”はそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数1〜6のアルキル基であり、Rは独立
に水素原子、炭素数1〜6の分岐しても良いアルキル基
もしくはアルコキシ基、炭素数2〜7の分岐しても良い
アルケニル基、アリール基、またはアリールオキシ基で
あり、Xはハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基であ
る。さらに0<p、0≦qであり、0<(p+q)≦4
である。)
1. A positive resist composition comprising an alkali-soluble resin, a quinonediazidesulfonic acid ester compound, and an aromatic ester compound having an ester group-containing aromatic group represented by the following general formula (1). Embedded image (In the formula (1), R ′ and R ″ are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be branched. X is a halogen atom, a nitro group or a cyano group, or an alkoxy group, an alkenyl group, an aryl group or an aryloxy group having 2 to 7 carbon atoms which may be branched, and 0 <p, 0 ≦ q. 0 <(p + q) ≦ 4
It is. )
【請求項2】 芳香族エステル化合物が、下記一般式
(2)または(3)で示される化合物である請求項1記
載のポジ型レジスト組成物。 【化2】 (式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数1〜6のアルキル基であり、R12
水素原子、炭素数1〜6の分岐しても良いアルキル基も
しくはアルコキシ基、炭素数2〜7の分岐しても良いア
ルケニル基、アリール基、またはアリールオキシ基であ
り、Xはハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基であ
る。さらに0<p1、0≦q1であり、0<(p1+q
1)≦4である。) 【化3】 (式(3)中、R〜R11はそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数1〜6のアルキル基であり、R12
15はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の分岐
しても良いアルキル基もしくはアルコキシ基、炭素数2
〜7の分岐しても良いアルケニル基、アリール基、また
はアリールオキシ基であり、X〜Xはハロゲン原
子、ニトロ基またはシアノ基である。さらに0<p1,
p2,p3,p4であり、0≦q1,q2,q3,q4
であり、(p1+q1)、(p2+q2)、(p3+q
3)および(p4+q4)はそれぞれ独立に0〜4であ
り、これらのうち少なくともひとつは0超過4以下であ
る。)
2. The positive resist composition according to claim 1, wherein the aromatic ester compound is a compound represented by the following general formula (2) or (3). Embedded image (In the formula (2), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 12 is a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be branched. Or an alkoxy group, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms which may be branched, an aryl group, or an aryloxy group, and X 1 is a halogen atom, a nitro group, or a cyano group, and 0 <p1, 0 ≦ q1. And 0 <(p1 + q
1) ≦ 4. ) (In the formula (3), R 1 ~R 11 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,, R 12 ~
R 15 is each independently a hydrogen atom, an alkyl or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be branched,
7-branched alkenyl group which may, an aryl group or an aryloxy group,, X 1 to X 4 is a halogen atom, a nitro group or a cyano group. Furthermore, 0 <p1,
p2, p3, p4, and 0 ≦ q1, q2, q3, q4
And (p1 + q1), (p2 + q2), (p3 + q
3) and (p4 + q4) are each independently 0 to 4, and at least one of them is more than 0 and 4 or less. )
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008058823A (en) * 2006-09-01 2008-03-13 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Photosensitive resin composition

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