JP2000258901A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Radiation sensitive resin composition

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JP2000258901A
JP2000258901A JP6530799A JP6530799A JP2000258901A JP 2000258901 A JP2000258901 A JP 2000258901A JP 6530799 A JP6530799 A JP 6530799A JP 6530799 A JP6530799 A JP 6530799A JP 2000258901 A JP2000258901 A JP 2000258901A
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hydrogen atom
hydroxyl group
methyl group
independently
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Japanese (ja)
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Katsuji Douki
克次 銅木
Tetsuo Ito
哲夫 伊藤
Shinichiro Iwanaga
伸一郎 岩永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the radiation sensitive resin composition suitable for a positive resist superior in developability. SOLUTION: The radiation sensitive resin composition comprises (A) an alkali-soluble phenol compound obtained by condensation of the phenol compounds comprising at least 5 mol% p-cresol, and m-cresol and 2,3-xylenol, and aldehyde in the presence of an acid catalyst, and (B) quinonediazide sulfonate ester, and (C) 5-40 pts.wt. of a phenol compound having a molecular weight of 100-1,000 per 100 pts.wt. of the alkali-soluble phenol resin of the above (A) component.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ可溶性樹脂を
含有する感放射線性樹脂組成物に関する。さらに詳しく
はg線、i線等の紫外線、KrFエキシマレーザー等の
遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の
荷電粒子線の如き各種放射線、特に紫外線、遠紫外線に
感応する高集積回路作製用レジストとして好適な感放射
線性樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble resin. More specifically, high integration sensitive to various types of radiation such as ultraviolet rays such as g-rays and i-rays, far ultraviolet rays such as KrF excimer lasers, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams, particularly ultraviolet rays and far ultraviolet rays. The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition suitable as a circuit-forming resist.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポジ型レジストは、集積回路の製造にお
いて多く用いられているが、近年における集積回路の高
集積化に伴い、その要求性能も多様化している。例えば
現像条件においても、各デバイスの製造工程で様々であ
り、特にウエハーの大口径化に伴って現像時の現像液液
もり時間が長くなると予想される。従ってフレッシュな
現像液がレジストの表面に接触する時間が長くなるた
め、このような過酷な現像条件にも適応できるプロセス
マージンに優れたポジ型レジストが要求されている。
一般に現像条件がきつくなると、特にノボラック/キノ
ンジアジド系のポジ型レジスト組成物の場合にはレジス
トの表面不溶化層の形成が促進され、解像度が低下する
他、アルカリ現像液に溶解しないスカム(現像残り)の
形成が促進される。
2. Description of the Related Art Positive resists are widely used in the manufacture of integrated circuits, but the required performance has been diversified with the recent increase in the degree of integration of integrated circuits. For example, development conditions also vary in the manufacturing process of each device. In particular, it is expected that the developing solution leakage time during development will increase as the wafer diameter increases. Therefore, the time required for a fresh developer to contact the surface of the resist is prolonged, and a positive resist excellent in process margin that can be applied to such severe development conditions is required.
In general, when the development conditions are severe, especially in the case of a novolak / quinonediazide-based positive resist composition, the formation of the surface insolubilized layer of the resist is promoted, the resolution is lowered, and the scum which does not dissolve in the alkaline developer (development residue) Formation is promoted.

【0003】[0003]

【発明が解決すべき課題】そこで、本発明の目的は、現
像性に優れたポジ型レジストとして好適な感放射線性樹
脂組成物を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition suitable as a positive resist excellent in developability.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記の
目的は、(A)p−クレゾール少なくとも5モル%、m
−クレゾール及び2,3−キシレノールとからなるフェ
ノール化合物とアルデヒドとを酸性触媒存在下で縮合し
て得られるアルカリ可溶性フェノール樹脂、(B)キノ
ンジアジドスルホン酸エステル化合物、ならびに、
(C)前記(A)成分のアルカリ可溶性フェノール樹脂1
00重量部当り5〜40重量部の、分子量100〜10
00のフェノール化合物を含有してなる感放射線性樹脂
組成物によって達成される。
According to the present invention, the object is to provide (A) p-cresol at least 5 mol%, m
-An alkali-soluble phenol resin obtained by condensing a phenol compound comprising cresol and 2,3-xylenol with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst, (B) a quinonediazidesulfonic acid ester compound, and
(C) The alkali-soluble phenolic resin 1 of the component (A)
5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight, molecular weight 100 to 10
This is achieved by a radiation-sensitive resin composition containing a phenol compound of No. 00.

【0005】以下、本発明を詳細に説明する。 (A)アルカリ可溶性樹脂 本発明において(A)成分として用いられるアルカリ可
溶性樹脂(以下、「樹脂(A)」という。)の製造に用
いられるp−クレゾールの量は、フェノール化合物全体
において5モル%以上であり、特に10モル%以上30
モル%以下の範囲が好ましい。m−クレゾールの量は、
フェノール化合物全体において5モル%以上60モル%
以下が好ましく、特に10モル%以上40モル%以下の
範囲が好ましい。2,3−キシレノールの量は、フェノ
ール化合物全体において20モル%以上80モル%以下
が好ましく、特に30モル%以上70モル%以下の範囲
が好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. (A) Alkali-Soluble Resin The amount of p-cresol used in the production of the alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “resin (A)”) used as the component (A) in the present invention is 5 mol% based on the whole phenol compound. At least 10 mol% and at least 30 mol%
A range of at most mol% is preferred. The amount of m-cresol is
5 mol% or more and 60 mol% in the whole phenol compound
The following is preferable, and especially the range of 10 mol% or more and 40 mol% or less is preferable. The amount of 2,3-xylenol is preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less, particularly preferably 30 mol% or more and 70 mol% or less in the whole phenol compound.

【0006】フェノール化合物と縮合させるアルデヒド
としては、例えばホルムアルデヒド、トリオキサン、パ
ラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒ
ド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプ
ロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、
m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベン
ズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒド、m−メチ
ルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、フ
ルフラール、グリオキサール、グルタルアルデヒド、テ
レフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド等を挙げる
ことができる。これらのうち、特に、ホルムアルデヒ
ド、o−ヒドロキシベンズアルデヒドを好適に用いるこ
とができる。これらのアルデヒドも一種単独でまたは2
種以上を組み合わせて用いることができる。このアルデ
ヒドの使用量は、フェノール化合物1モルに対し、0.
4〜2モルが好ましく、より好ましくは0.6〜1.5モ
ルでよい。
Examples of the aldehyde to be condensed with the phenol compound include formaldehyde, trioxane, paraformaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde,
Examples thereof include m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, furfural, glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde, and isophthalaldehyde. Among these, formaldehyde and o-hydroxybenzaldehyde can be particularly preferably used. These aldehydes may be used alone or
More than one species can be used in combination. The amount of the aldehyde used is 0.1 mol per 1 mol of the phenol compound.
It is preferably from 4 to 2 mol, more preferably from 0.6 to 1.5 mol.

【0007】フェノール化合物とアルデヒドとの縮合反
応には、酸性触媒が使用される。この酸性触媒として
は、例えば塩酸、硝酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸、
メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等を挙げる
ことができ、中でも好ましくは硫酸、シュウ酸、p−ト
ルエンスルホン酸である。これらの酸性触媒の使用量
は、通常、フェノール化合物1モルに対し、1×10
−5〜5×10−1モルである。
[0007] An acidic catalyst is used for the condensation reaction between the phenol compound and the aldehyde. Examples of the acidic catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid,
Examples thereof include methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid, and among them, sulfuric acid, oxalic acid and p-toluenesulfonic acid are preferred. The use amount of these acidic catalysts is usually 1 × 10
−5 to 5 × 10 −1 mol.

【0008】縮合反応においては、通常、反応媒質とし
て水が使用されるが、反応に用いられるフェノール化合
物がアルデヒドの水溶液に溶解せず、反応初期から不均
一系になる場合は、反応媒質として親水性溶媒を使用す
ることが好ましい。このような親水性溶媒としては、例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアル
コール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エ
ーテル類、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、2−ヘプタノン等のケトン類が挙げられる。これら
の反応媒質の使用量は、通常、反応原料100重量部当
り、20〜1,000重量部である。縮合反応の温度
は、原料の反応性に応じて適宜調整することができる
が、通常10〜200℃でよい。
In the condensation reaction, water is usually used as a reaction medium. However, when the phenol compound used in the reaction does not dissolve in an aqueous aldehyde solution and becomes a heterogeneous system from the beginning of the reaction, a hydrophilic medium is used as the reaction medium. It is preferable to use a neutral solvent. Examples of such a hydrophilic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol and propylene glycol monomethyl ether; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; and ketones such as ethyl methyl ketone, methyl isobutyl ketone and 2-heptanone. And the like. The amount of the reaction medium is usually 20 to 1,000 parts by weight per 100 parts by weight of the reaction raw material. The temperature of the condensation reaction can be appropriately adjusted depending on the reactivity of the raw materials, but is usually from 10 to 200 ° C.

【0009】反応方法としては、フェノール化合物、ア
ルデヒド、酸性触媒等を一括して反応容器に仕込む方
法、反応系に予め酸性触媒を存在させておき、そこにフ
ェノール化合物、アルデヒド等を反応の進行とともに加
えていく方法等を適宜採用することができる。
As a reaction method, a method in which a phenol compound, an aldehyde, an acidic catalyst and the like are collectively charged into a reaction vessel, and an acidic catalyst is previously present in the reaction system, and the phenol compound, the aldehyde and the like are added thereto as the reaction proceeds. The addition method or the like can be appropriately adopted.

【0010】縮合反応終了後、例えば、系内に存在する
未反応原料、酸性触媒、反応媒質等を除去するために、
反応温度を130℃〜230℃に上昇させ、減圧下で揮
発分を除去し、ノボラック樹脂を回収することができ
る。
After the completion of the condensation reaction, for example, in order to remove unreacted raw materials, acidic catalyst, reaction medium and the like existing in the system,
The reaction temperature is increased to 130 ° C. to 230 ° C., and volatile components are removed under reduced pressure, so that the novolak resin can be recovered.

【0011】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(検出器:示差屈折計)で測定したポリスチレン換算重
量平均分子量(以下、Mwと略記する)は、得られる組
成物を基材へ塗布する際の作業性、組成物をレジストと
して使用する際の現像性、感度および耐熱性の点から、
2,000≦Mw≦20,000であることが好ましく、
3,000≦Mw≦15,000あることが特に好まし
い。
[0011] The weight average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter abbreviated as Mw) measured by gel permeation chromatography (detector: differential refractometer) is determined by the workability and the composition when the obtained composition is applied to a substrate. In terms of developability, sensitivity and heat resistance when using the product as a resist,
It is preferable that 2,000 ≦ Mw ≦ 20,000,
It is particularly preferred that 3,000 ≦ Mw ≦ 15,000.

【0012】また、ポリスチレン換算分子量が5,00
0以上のピーク面積率をS1(%)、1,000以上5,
000未満のピーク面積率をS2(%)および1,00
0未満のピーク面積率をS3(%)とすると、30≦S
1≦80、20≦S2≦60および0≦S3≦10であ
ることが好ましい。
The polystyrene equivalent molecular weight is 5,000.
The peak area ratio of 0 or more is defined as S1 (%), 1,000 or more,
The peak area ratio of less than 000 is determined by S2 (%) and
Assuming that the peak area ratio less than 0 is S3 (%), 30 ≦ S
It is preferable that 1 ≦ 80, 20 ≦ S2 ≦ 60 and 0 ≦ S3 ≦ 10.

【0013】Mwが2,000以上である高分子量のア
ルカリ可溶性樹脂を得るためには、前記の合成方法等に
より得られた樹脂(A)を、例えば、チレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、3-メトキシプロピオ
ン酸メチル、メチルイソブチルケトン、ジオキサン、メ
タノール、酢酸エチル等の良溶媒に溶解したのち、得ら
れた溶液に水、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の貧溶媒
を混合して樹脂溶液層を沈殿させ、次いで、沈殿した樹
脂溶液層を分離し、回収すればよい。
In order to obtain a high-molecular-weight alkali-soluble resin having a Mw of 2,000 or more, the resin (A) obtained by the above-mentioned synthesis method or the like can be obtained by, for example, using ethylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxypropione. After dissolving in a good solvent such as methyl acid, methyl isobutyl ketone, dioxane, methanol and ethyl acetate, the resulting solution is mixed with a poor solvent such as water, n-hexane and n-heptane to precipitate a resin solution layer. Then, the precipitated resin solution layer may be separated and collected.

【0014】(B)キノンジアジドスルホン酸エステル
化合物 本発明に使用されるキノンジアジドスルホン酸エステル
化合物としては、ポリヒドロキシ化合物の1,2−ベン
ゾキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、1,2−
ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルお
よび1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホン酸エ
ステルなどが挙げられ、特に、1,2−ナフトキノンジ
アジド−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸エステルが好ましい。
(B) Quinonediazidesulfonic acid ester
Compound The quinonediazidesulfonic acid ester compound used in the present invention includes 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound,
Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,
Examples thereof include 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid ester. Particularly, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester and 1,2-naphthoquinonediazide- 5-sulfonic acid esters are preferred.

【0015】前記キノンジアジドスルホン酸エステル化
合物は、例えばポリヒドロキシ化合物と所要のキノンジ
アジドスルホン酸エステルに対応するキノンジアジドス
ルホニルクロリドとを塩基性触媒の存在下で反応させる
ことにより得られる。通常、ポリヒドロキシ化合物の全
水酸基のエステル化される平均の割合(以下、平均エス
テル化率という)は、20%〜100%であり、好まし
くは40%〜95%である。平均エステル化率が低すぎ
ると、パターン形成が難しく、高すぎると感度の低下を
招くことがある。ここで、用いられるポリヒドロキシ化
合物としては、特に限定されるものではないが、具体例
として下記式(1−1)〜(1−8)に示す化合物が挙
げられる。
The quinonediazidesulfonic acid ester compound can be obtained, for example, by reacting a polyhydroxy compound with quinonediazidosulfonyl chloride corresponding to the required quinonediazidesulfonic acid ester in the presence of a basic catalyst. Usually, the average ratio of esterification of all the hydroxyl groups of the polyhydroxy compound (hereinafter referred to as average esterification ratio) is 20% to 100%, preferably 40% to 95%. If the average esterification rate is too low, it is difficult to form a pattern, and if it is too high, sensitivity may be reduced. Here, the polyhydroxy compound used is not particularly limited, but specific examples include compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-8).

【0016】[0016]

【化6】 (1−1) [式中、X1〜X15は、同一または異なり、水素原子、炭
素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアル
コキシ基、炭素原子数5〜7のシクロアルキル基、また
は水酸基である。ただし、X1〜X5、X6〜X10および
11〜X15の各群において少なくとも1つは水酸基であ
る。また、Yは、水素原子または炭素原子数1〜4の
アルキル基である。]
Embedded image (1-1) [wherein, X 1 to X 15 are the same or different and each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a 5 to 7 carbon atoms. It is a cycloalkyl group or a hydroxyl group. However, at least one of the groups X 1 to X 5 , X 6 to X 10 and X 11 to X 15 is a hydroxyl group. Y 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

【0017】[0017]

【化7】 (1−2) [式中、X16〜X30は、前記X〜X15と同様で
ある。但し、X16〜X 20、X21〜X25およびX
26〜X30の各群において少なくとも1つは水酸基で
ある。また、Y〜Yは、同一または異なり、水素原
子または炭素原子数1〜4のアルキル基である。]
Embedded image(1-2) [wherein, X16~ X30Is the X1~ XFifteenSame as
is there. Where X16~ X 20, X21~ X25And X
26~ X30At least one is a hydroxyl group in each group of
is there. Also, Y2~ Y4Are the same or different
Or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

【0018】[0018]

【化8】 (1−3) [式中、X31〜X44は、前記X〜X15と同様で
ある。但し、X31〜X 44の群において少なくとも1
つは水酸基である。また、Y〜Yは、同一または異
なり、水素原子または炭素原子数1〜4のアルキル基で
ある。]
Embedded image(1-3) [wherein, X31~ X44Is the X1~ XFifteenSame as
is there. Where X31~ X 44At least one in the group
One is a hydroxyl group. Also, Y5~ Y8Are the same or different
With a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
is there. ]

【0019】[0019]

【化9】 (1−4) [式中、X45〜X58は、前記X〜X15と同様で
ある。但し、X45〜X 49、X50〜X53、X54
〜X57およびX58〜X62の各群において少なくと
も1つは水酸基である。また、Y〜Y14は、同一ま
たは異なり、水素原子または炭素原子数1〜4のアルキ
ル基である。]
Embedded image(1-4) [wherein, X45~ X58Is the X1~ XFifteenSame as
is there. Where X45~ X 49, X50~ X53, X54
~ X57And X58~ X62At least in each group
One is a hydroxyl group. Also, Y9~ Y14Are the same
Or a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms
Group. ]

【0020】[0020]

【化10】 (1−5) [式中、X63〜X84は、前記X〜X15と同様で
ある。但し、X63〜X 67、X68〜X71、X76
79およびX80〜X84の各群において少なくとも1つは
水酸基である。また、Y15〜Y22は、同一または異な
り、水素原子または炭素原子数1〜4のアルキル基であ
る。]
Embedded image(1-5) [wherein, X63~ X84Is the X1~ XFifteenSame as
is there. Where X63~ X 67, X68~ X71, X76~
X79And X80~ X84At least one in each group of
It is a hydroxyl group. Also, Y15~ Ytwenty twoAre the same or different
And is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
You. ]

【0021】[0021]

【化11】 (1−6) [式中、X85〜X108は、前記X〜X15と同様
である。但し、X85〜X8 9、X90〜X94、X95〜X98
99〜X103およびX104〜X108の各群おいて少なくと
も1つは水酸基である。また、Y23およびY24は、同一
または異なり、水素原子または炭素原子数1〜4のアル
キル基である。]
Embedded image (1-6) wherein X 85 to X 108 are the same as X 1 to X 15 described above. However, X 85 ~X 8 9, X 90 ~X 94, X 95 ~X 98,
At least one keep each group of X 99 to X 103 and X 104 to X 108 is a hydroxyl group. Y 23 and Y 24 are the same or different and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

【0022】[0022]

【化12】 (1−7) [式中、X109〜X122は、前記X〜X15と同様であ
る。但し、X109〜X112およびX113〜X117の各群おい
て少なくとも1つは水酸基である。また、Y25〜Y
26は、同一または異なり、水素原子または炭素原子数1
〜4のアルキル基である。]
Embedded image (1-7) wherein X 109 to X 122 are the same as X 1 to X 15 described above. However, at least one of the groups X 109 to X 112 and X 113 to X 117 is a hydroxyl group. Also, Y 25 to Y
26 is the same or different and has 1 hydrogen atom or 1 carbon atom
To 4 alkyl groups. ]

【0023】[0023]

【化13】 (1−8) [式中、X123〜X131は、前記X〜X15と同様であ
る。但し、X123〜X126およびX127〜X131の各群おい
て少なくとも1つは水酸基である。また、Y27〜Y
28は、同一または異なり、水素原子もしくは炭素原子数
1〜4のアルキル基であるか、またはY27〜Y28が結合
して一緒になり、それぞれが結合する炭素原子とともに
炭素原子数6以下のシクロアルカン環を形成する。さら
にまた、Y29〜Y30は同一または異なり水素原子、炭素
原子数1〜4のアルキル基であるか、またはY29〜Y30
が結合して一緒になり、それぞれが結合する炭素原子と
ともに炭素原子数6以下のシクロアルカン環を形成す
る。]
Embedded image (1-8) wherein X 123 to X 131 are the same as X 1 to X 15 described above. However, at least one of the groups X 123 to X 126 and X 127 to X 131 is a hydroxyl group. Also, Y 27 to Y
28 are the same or different and each is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or Y 27 to Y 28 are bonded together to form a carbon atom having 6 or less carbon atoms together with the carbon atoms to which they are bonded. Form a cycloalkane ring. Furthermore, Y 29 to Y 30 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or Y 29 to Y 30
Are bonded together to form a cycloalkane ring having 6 or less carbon atoms together with the carbon atoms to which they are bonded. ]

【0024】なお、上記の式(1−1)〜(1−8)に
おいて、炭素原子数1〜4のアルキル基としては例えば
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イ
sブチル及び第三ブチル基が挙げられる。炭素原子数1
〜4のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ及びブトキシ基が挙げられる。炭素原子数5〜
7のシクロアルキル基としては例えばシクロヘキシル基
が挙げられる。これらのキノンジアジドスルホン酸エス
テル化合物は一種単独であるいは2種以上を組み合わせ
て使用することができる。
In the above formulas (1-1) to (1-8), examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isbutyl and tert-butyl. Groups. 1 carbon atom
Examples of the alkoxy groups 4 to 4 include methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy groups. 5 carbon atoms
Examples of the cycloalkyl group 7 include a cyclohexyl group. These quinonediazidesulfonic acid ester compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0025】本発明の組成物においては、キノンジアジ
ドスルホン酸エステル化合物(B)は、樹脂(A)10
0重量部当たり、通常5〜50重量部でよく、特に5〜
40重量部の割合で使用することが好ましい。同時に、
該成分(B)に含まれる1,2−キノンジアジドスルホ
ニル残基の本発明の組成物の全固形分に対する割合は、
好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜30
重量%である。
In the composition of the present invention, the quinonediazidesulfonic acid ester compound (B) is
0 to 5 parts by weight, usually 5 to 50 parts by weight, especially 5 to
It is preferred to use 40 parts by weight. at the same time,
The ratio of the 1,2-quinonediazidosulfonyl residue contained in the component (B) to the total solid content of the composition of the present invention is as follows:
Preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 30%
% By weight.

【0026】(C)フェノール化合物 本発明に(C)成分として用いられる分子量100〜1
000のフェノール化合物(以下、フェノール化合物
(C)という)は樹脂(A)に対して溶解促進剤として
働くものであり、例えば、下記の一般式(2−1)〜
(2−6)で表される化合物が挙げられる。
(C) Phenol compound A molecular weight of 100 to 1 used as the component (C) in the present invention.
Phenol compound (hereinafter, referred to as phenol compound (C)) serves as a dissolution accelerator for resin (A), and for example, has the following general formula (2-1) to
The compound represented by (2-6) is mentioned.

【0027】[0027]

【化14】 (2−1) 〔式中、 Z1は独立に水素原子あるいはメチル基であ
る。Z2〜Z11は独立に水素原子、メチル基あるいは水
酸基である。但し、Z2〜Z11の 少なくとも一つは水酸
基である。〕
Embedded image (2-1) wherein Z 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group. Z 2 to Z 11 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of Z 2 to Z 11 is a hydroxyl group. ]

【0028】[0028]

【化15】 (2−2) 〔式中、 Z12は独立に水素原子あるいはメチル基であ
る。Z13〜Z26は独立に水素原子、メチル基あるいは水
酸基である。但し、Z18〜Z21の少なくとも一つは水酸
基である。〕
Embedded image (2-2) wherein Z 12 is independently a hydrogen atom or a methyl group. Z 13 to Z 26 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of Z 18 to Z 21 is a hydroxyl group. ]

【0029】[0029]

【化16】 (2−3) 〔式中、Z27は水素原子あるいはメチル基である。Z28
〜Z42は独立に水素原子、メチル基あるいは水酸基であ
る。但し、Z28〜Z42の少なくとも一つは水酸基であ
る。〕
Embedded image (2-3) wherein Z 27 is a hydrogen atom or a methyl group. Z 28
To Z 42 independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of Z 28 to Z 42 is a hydroxyl group. ]

【0030】[0030]

【化17】 (2−4) 〔式中、 Z43〜Z52は独立に水素原子、メチル基ある
いは水酸基であり、但しこれらの少なくとも一つは水酸
基である。〕
Embedded image (2-4) wherein Z 43 to Z 52 are independently a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group, provided that at least one of them is a hydroxyl group. ]

【0031】[0031]

【化18】 (2−5) 〔式中、 Z53〜Z67は独立に水素原子、メチル基ある
いは水酸基であり、但し、これらの少なくとも一つは水
酸基である。〕
Embedded image (2-5) wherein Z 53 to Z 67 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group, provided that at least one of them is a hydroxyl group. ]

【0032】[0032]

【化19】 (2−6) 〔式中、 Z68〜Z91は独立に水素原子、メチル基ある
いは水酸基であり、但し、これらの少なくとも一つは水
酸基である。〕 上記一般式(2−1)〜(2−6)で表される化合物の
うち、(2−2)と(2−4)で表される化合物が好ま
しい。
Embedded image (2-6) wherein Z 68 to Z 91 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group, provided that at least one of them is a hydroxyl group. Among the compounds represented by the general formulas (2-1) to (2-6), the compounds represented by (2-2) and (2-4) are preferable.

【0033】上記フェノール化合物(C)の好ましい具
体例としては、例えば下記化合物(3−1)〜(3−
5)を挙げることができる。
Preferred specific examples of the phenol compound (C) include, for example, the following compounds (3-1) to (3-
5).

【0034】[0034]

【化20】 (3−1)Embedded image (3-1)

【0035】[0035]

【化21】 (3−2)Embedded image (3-2)

【0036】[0036]

【化22】 (3−3)Embedded image (3-3)

【0037】[0037]

【化23】 (3−4)Embedded image (3-4)

【0038】[0038]

【化24】 (3−5) これらフェノール化合物(C)は一種単独でも二種以上
を組み合わせて使用することができ、樹脂(A)100
重量部当り、5〜40重量部含有することが好ましく、
特に10〜40重量部含有することが好ましい。
Embedded image (3-5) These phenol compounds (C) can be used alone or in combination of two or more.
It is preferable to contain 5 to 40 parts by weight per part by weight,
In particular, it is preferable to contain 10 to 40 parts by weight.

【0039】その他の成分 本発明の組成物には、必要に応じて種々の任意的な成分
を添加することができる。 界面活性剤:界面活性剤は、組成物の塗布性や現像性を
改良するために配合されるものである。このような界面
活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリ
エチレングリコールジラウリエート、ポリエチレングリ
コールジステアレート、メガファックスF171、F1
72、F173、F471、R−07、R−08(商品
名、大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC
431(商品名、住友スリーエム社製)、アサヒガード
AG710、サーフロンS−382、SC−101、S
C−102、SC−103、SC−104、SC−10
5、SC−106(商品名、旭硝子社製)、KP341
(商品名、信越化学工業社製)、ポリフロー No.7
5、No.95(商品名、共栄社油脂化学工業社製)、
NBX−7、NBX−8、NBX−15(商品名、ネオ
ス社製)等が挙げられる。これらの界面活性剤の配合量
は、組成物の固形分100重量部当たり、2重量部以下
である。
Other Components Various optional components can be added to the composition of the present invention as needed. Surfactant: A surfactant is used to improve the coating properties and developability of the composition. Examples of such surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, Megafax F171, F1
72, F173, F471, R-07, R-08 (trade name, manufactured by Dainippon Ink), Florade FC430, FC
431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahigard AG710, Surflon S-382, SC-101, S
C-102, SC-103, SC-104, SC-10
5, SC-106 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), KP341
(Trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 7
5, No. 95 (trade name, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo),
NBX-7, NBX-8, NBX-15 (trade name, manufactured by Neos) and the like. The amount of these surfactants is not more than 2 parts by weight per 100 parts by weight of the solid content of the composition.

【0040】さらに本発明の組成物には、レジストの放
射線照射部の潜像を可視化させ、放射線照射時のハレー
ションの影響を少なくするために、染料や顔料を配合す
ることができ、また接着性を改善するために接着助剤を
配合することもできる。さらに必要に応じて保存安定
剤、消泡剤等も配合することもできる。
Further, the composition of the present invention may contain a dye or a pigment in order to visualize the latent image of the radiation-irradiated portion of the resist and reduce the influence of halation upon radiation irradiation. In order to improve the adhesiveness, an adhesion aid may be added. Further, a storage stabilizer, an antifoaming agent and the like can be added as required.

【0041】溶剤:本発明の組成物は、前述した成分
(A)、成分(B)および成分(C)等の固形分を、例
えば固形分濃度が20〜40重量%となるように溶剤に
溶解し、孔径0.2μm程度のフィルターで濾過するこ
とによって調製される。ここで用いられる溶剤として
は、例えば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、エチレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、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、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プロピルエーテ
ルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノ
ン、シクロヘキサノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプ
ロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢
酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチ
ル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプ
ロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、
酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン
酸エチル等を組み合わせて使用することが出来る。さら
に、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルム
アミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセト
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエー
テル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソ
ホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、
1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、
安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチ
ル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレ
ン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテー
ト等の高沸点溶剤を添加することもできる。
Solvent: The composition of the present invention is prepared by adding the solid components such as component (A), component (B) and component (C) to a solvent such that the solid component concentration becomes, for example, 20 to 40% by weight. It is prepared by dissolving and filtering through a filter having a pore size of about 0.2 μm. Examples of the solvent used herein include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol. Monopropyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-hydroxy-3- Methyl methyl butanoate, methyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxy Shipuropion ethyl 3-methoxy propionate,
Ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate and the like can be used in combination. Furthermore, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, benzylethyl ether, dihexyl ether, acetonylacetone , Isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol,
1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate,
High-boiling solvents such as ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and ethylene glycol monophenyl ether acetate can also be added.

【0042】このうち、好ましい溶剤としては、例え
ば、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プロピルエーテルアセテ
ート、2−ヘプタノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エ
チル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシ
プロピオン酸エチル等が挙げられる。これらの溶剤は、
一種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用される。
Among them, preferred solvents include, for example, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-heptanone, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, and ethyl 3-ethoxypropionate. And the like. These solvents are
They are used alone or in combination of two or more.

【0043】用途 本発明の組成物は、レジストとして有用である。この組
成物を用いてレジスト被膜を形成する方法は、例えば、
該組成物を基板上に塗布して塗膜を形成し、得られた塗
膜を乾燥してレジスト被膜を形成し、得られたレジスト
被膜の表面を選択的に放射線に露光して潜像を形成し、
形成された潜像を現像する諸工程を含む。より具体的に
は、通常、溶液として調製された本発明の組成物が回転
塗布、流延塗布、ロール塗布等によって、例えばシリコ
ンウエハーまたはアルミニウム等が被覆されたウエハー
に塗布される。次いでこれをプレベークすることにより
レジスト被膜を形成し、所望のレジストパターンを形成
するようにレジスト被膜に例えばマスクなどを使用して
放射線を照射し、次に現像液で現像することによりパタ
ーン化されたレジスト被膜を形成する。
Use The composition of the present invention is useful as a resist. The method of forming a resist film using this composition, for example,
The composition is coated on a substrate to form a coating film, the resulting coating film is dried to form a resist film, and the surface of the obtained resist film is selectively exposed to radiation to form a latent image. Forming
It includes various steps of developing the formed latent image. More specifically, the composition of the present invention usually prepared as a solution is applied to a silicon wafer or a wafer coated with aluminum or the like by spin coating, casting coating, roll coating, or the like. Next, a resist film was formed by pre-baking the resist film, and the resist film was irradiated with radiation using, for example, a mask so as to form a desired resist pattern, and then patterned by developing with a developer. A resist film is formed.

【0044】この際用いられる放射線としては、g線、
i線等の紫外線が好ましく用いられるが、エキシマレー
ザー等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電
子線等の荷電粒子線の如き各種放射線を用いることもで
きる。
The radiation used at this time is g-ray,
Ultraviolet rays such as i-rays are preferably used, but various radiations such as far ultraviolet rays such as excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams can also be used.

【0045】また本発明の組成物は、レジスト被膜を形
成し、プレベークおよび放射線照射を行った後、70〜
140℃で加熱する操作(以下、「ポストベーク」とい
う。)を行い、その後に現像することによって、本発明
の効果をさらに向上させることもできる。
Further, the composition of the present invention forms a resist film, and after prebaking and irradiation,
The effect of the present invention can be further improved by performing an operation of heating at 140 ° C. (hereinafter, referred to as “post-bake”) and then performing development.

【0046】上記レジスト被膜に対し使用する現像液と
しては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭
酸ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、
アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジ
エチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルア
ミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、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、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビ
シクロ−〔5.4.0〕−7−ウンデセン、1,5−ジ
アザビシクロ−〔4.3.0〕−5−ノナン等のアルカ
リ性化合物を、濃度が、例えば1〜10重量%となるよ
うに水に溶解してなるアルカリ性水溶液が使用される。
また、前記現像液には、水溶性有機溶媒、例えばメタノ
ール、エタノール等のアルコール類や界面活性剤を適量
添加して使用することもできる。なお、このようなアル
カリ性水溶液からなる現像液を使用した場合は、一般的
には、現像後、水で洗浄する。
Examples of the developing solution used for the resist film include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate,
Aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, , 8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonane, etc., at a concentration of, for example, 1 to 10% by weight. An alkaline aqueous solution dissolved in water is used.
Further, a suitable amount of a water-soluble organic solvent, for example, an alcohol such as methanol or ethanol or a surfactant may be added to the developer. When a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed with water after development.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって、なんら制約さ
れるものではない。 〈樹脂(A)の合成〉以下の合成例において、得られた
樹脂のMwは、東ソー社製GPCカラム(G2000H
XL:2本、G3000HXL:1本、G4000HXL:1
本)を用い、流量:1.0ml/分、溶出溶媒:テトラ
ヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分
散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロ
マトグラフ法(検出器:示差屈折計)により測定した。
また、S1、S2およびS3は、単分散ポリスチレンを
用いて作成した検量線により、Mw1,000および
5,000に対応するリテンションタイムを求め、Mw
5,000以上の分画のピーク面積、Mw1,000以
上5,000未満の分画のピーク面積及びMw1,00
0未満の分画のピーク面積を測定し、それぞれの面積比
を求めた。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples. <Synthesis of Resin (A)> In the following synthesis examples, Mw of the obtained resin was determined by using a GPC column (G2000H manufactured by Tosoh Corporation).
XL: 2 pcs, G3000HXL: 1 pcs, G4000HXL: 1
Using gel permeation chromatography (detector: differential refractometer) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of flow rate: 1.0 ml / min, elution solvent: tetrahydrofuran, column temperature: 40 ° C. It was measured.
For S1, S2 and S3, retention times corresponding to Mw of 1,000 and 5,000 were determined from a calibration curve prepared using monodisperse polystyrene, and Mw was determined.
The peak areas of the fractions of 5,000 or more, the peak areas of the fractions of Mw 1,000 or more and less than 5,000, and Mw 1,000
The peak areas of fractions less than 0 were measured, and the respective area ratios were determined.

【0048】合成例1 1Lのオートクレーブに、m−クレゾール 32.4g
(0.3モル)、p−クレゾール 10.8g(0.1
モル)、2,3−ジメチルフェノール 73.3g
(0.6モル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液
77.1g(ホルムアルデヒド:0.95モル)、シュ
ウ酸2水和物 9.5g(0.05モル)およびプロピ
レングリコールモノメチルエーテル 291gを仕込
み、内温を130℃に保持して攪拌しながら8時間縮合
を行った。この樹脂を酢酸エチルに樹脂分が30重量%
になるように溶解した後、酢酸エチル溶液を中性になる
まで水洗した後に、その重量の1.2倍量のメタノール
と1.0倍量の水を加え、30分間攪拌し、1時間静置
した。析出した樹脂層の上澄み液をデカンデーションに
よって取り除き、2−ヒドロキシプロピオン酸エチルを
加え、加熱減圧下で残留酢酸エチル、メタノール、水お
よびプロピレングリコールモノメチルエーテルを留去
し、樹脂(A)の2−ヒドロキシプロピオン酸エチル溶
液を得た。このノボラック樹脂のMwは、8,800で
あった。この樹脂を以下(A1)と略す。
Synthesis Example 1 In a 1 L autoclave, 32.4 g of m-cresol was added.
(0.3 mol), p-cresol 10.8 g (0.1
Mol), 73.3 g of 2,3-dimethylphenol
(0.6 mol), 37% by weight aqueous formaldehyde solution
77.1 g (formaldehyde: 0.95 mol), oxalic acid dihydrate (9.5 g, 0.05 mol) and propylene glycol monomethyl ether (291 g) were charged, and the mixture was stirred for 8 hours while maintaining the internal temperature at 130 ° C. Condensation was performed. 30% by weight of this resin in ethyl acetate
And then washed with water until the ethyl acetate solution becomes neutral. Then, 1.2 times the weight of methanol and 1.0 times the amount of water were added, and the mixture was stirred for 30 minutes and left to stand for 1 hour. Was placed. The supernatant of the precipitated resin layer was removed by decantation, ethyl 2-hydroxypropionate was added, and the remaining ethyl acetate, methanol, water and propylene glycol monomethyl ether were distilled off under reduced pressure under heating to give 2- (resin (A)). An ethyl hydroxypropionate solution was obtained. Mw of this novolak resin was 8,800. This resin is abbreviated as (A1) below.

【0049】合成例2及び3 合成例2及び3において、それぞれ、表1に示したフェ
ノール類、触媒およびアルデヒドを使用した以外は、合
成例1と同様の操作を行い、それぞれ、ノボラック樹脂
(A2)及び樹脂(A3)を得た。結果を表1に示す。
Synthesis Examples 2 and 3 The same operations as in Synthesis Example 1 were carried out except that the phenols, catalysts and aldehydes shown in Table 1 were used in Synthesis Examples 2 and 3, respectively. ) And resin (A3). Table 1 shows the results.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】<キノンジアジド化合物(B)の合成>合成例4 遮光下で、攪拌機、滴下ロートおよび温度計を備えたフ
ラスコに、式1で表される化合物 42.4g(0.1
モル)、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸クロリド 67.1g(0.25モル)およびジオキ
サン 547gを仕込み、攪拌しながら溶解させた。つ
いで、フラスコを30℃にコントロールされた水浴中に
浸し、内温が30℃一定となった時点で、この溶液にト
リエチルアミン 28.2(0.28モル)を内温が35
℃を越えないように滴下ロートを用いて加え、同温度で
2時間反応させた。その後、析出したトリエチルアミン
塩酸塩をろ過により取り除き、濾液を大量の希塩酸水溶
液中に注ぎ込んで反応生成物を析出させ、ついで析出物
を濾過し、回収し、真空乾燥器中、40℃で一昼夜乾燥
してキノンジアジド化合物(B1)を得た。
<Synthesis of quinonediazide compound (B)> Synthesis Example 4 In a flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 42.4 g (0.1
Mol), 67.1 g (0.25 mol) of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride and 547 g of dioxane were charged and dissolved with stirring. Then, the flask was immersed in a water bath controlled at 30 ° C., and when the internal temperature became constant at 30 ° C., 28.2 (0.28 mol) of triethylamine was added to the solution at an internal temperature of 35 ° C.
The solution was added using a dropping funnel so that the temperature did not exceed ℃, and the reaction was carried out at the same temperature for 2 hours. Thereafter, the precipitated triethylamine hydrochloride was removed by filtration, and the filtrate was poured into a large amount of a dilute aqueous hydrochloric acid solution to precipitate a reaction product.Then, the precipitate was filtered, collected, and dried at 40 ° C. in a vacuum dryer overnight. As a result, a quinonediazide compound (B1) was obtained.

【0052】[0052]

【化25】 Embedded image

【0053】合成例5 式2で表される化合物 39.2g(0.1モル)、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリ
ド 40.2g(0.15モル)、ジオキサン476g
およびトリエチルアミン 17.2g(0.17モル)
を仕込んだ以外は、合成例4と同様の操作により、キノ
ンジアジド化合物(B2)を得た。
Synthesis Example 5 39.2 g (0.1 mol) of the compound represented by Formula 2;
1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride 40.2 g (0.15 mol), dioxane 476 g
And triethylamine 17.2 g (0.17 mol)
Quinonediazide compound (B2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that was charged.

【0054】[0054]

【化26】 Embedded image

【0055】合成例6 式3で表される化合物 24.8g(0.05モル)、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリ
ド 33.5g(0.125モル)、ジオキサン 35
0gおよびトリエチルアミン 14.1g(0.14モ
ル)を仕込んだ以外は、合成例4と同様の操作により、
キノンジアジド化合物(B3)を得た。
Synthesis Example 6 24.8 g (0.05 mol) of the compound represented by Formula 3;
33.5 g (0.125 mol) of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, dioxane 35
Except that 0 g and 14.1 g (0.14 mol) of triethylamine were charged, the same operation as in Synthesis Example 4 was carried out.
A quinonediazide compound (B3) was obtained.

【0056】[0056]

【化27】 Embedded image

【0057】合成例7 式4で表される化合物 36.4g(0.1モル)、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリ
ド 80.5g(0.3モル)、ジオキサン 701g
およびトリエチルアミン 33.3g(0.33モル)
を仕込んだ以外は、合成例4と同様の操作により、キノ
ンジアジド化合物(B4)を得た。
Synthesis Example 7 36.4 g (0.1 mol) of the compound represented by Formula 4;
80.5 g (0.3 mol) of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, 701 g of dioxane
And 33.3 g (0.33 mol) of triethylamine
Quinonediazide compound (B4) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that was charged.

【0058】[0058]

【化28】 Embedded image

【0059】実施例1〜6 表2に示す組成で(但し、部は重量部である)、樹脂
(A)、キノンジアジド化合物、溶解促進剤、および溶
剤を混合して、均一溶液としたのち、孔径0.2μmの
メンブランフィルターで濾過し、組成物の溶液を調製し
た。得られた溶液を、シリコン酸化膜を有するシリコン
ウエハー上にスピンナーを用いて塗布したのち、ホット
プレート上で90℃にて2分間プレベークして厚さ0.
86μmのレジスト被膜を形成した。ついで、レチクル
を介して、(株)ニコン社製NSR−2205i12D
縮小投影露光機(レンズ開口数=0.63)で波長36
5nm(i線)を用いて露光し、ホットプレート上で1
10℃にて1分間ポストベークし、2.38重量%テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により現像
し、超純水でリンスし、乾燥し、レジストパターンの形
成を行った。ここで、現像時間60秒のうち、現像液の
液もり時間を、3秒、6秒、10秒と振った。得られた
レジストパターンを調べ、各実施例の組成物のレジスト
パターンとしての特性を下記の方法で評価した。結果を
表3に示す。得られたレジストパターンの特性評価は、
以下の方法により行った。
Examples 1 to 6 The resin (A), the quinonediazide compound, the dissolution promoter and the solvent were mixed with the composition shown in Table 2 (parts are parts by weight) to obtain a uniform solution. The solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a solution of the composition. The obtained solution was applied on a silicon wafer having a silicon oxide film using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to obtain a thickness of 0.1 mm.
An 86 μm resist film was formed. Then, through a reticle, NSR-2205i12D manufactured by Nikon Corporation
Wavelength 36 with reduction projection exposure machine (lens numerical aperture = 0.63)
Exposure using 5 nm (i-line), 1 mm on hot plate
It was post-baked at 10 ° C. for 1 minute, developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, rinsed with ultrapure water, and dried to form a resist pattern. Here, out of the development time of 60 seconds, the leakage time of the developer was changed to 3 seconds, 6 seconds, and 10 seconds. The obtained resist pattern was examined, and the properties of the composition of each example as a resist pattern were evaluated by the following methods. Table 3 shows the results. Characteristic evaluation of the obtained resist pattern
It carried out by the following method.

【0060】現像性:組成物のレジスト被膜を形成し、
パターン形成後のスカムの程度を、走査型電子顕微鏡を
用いて調べた。現像液もり時間を振った場合に、レジス
トの膜面がきれいでかつスカムが全く観測されない場合
を良好(○)と評価し、膜面荒れあるいはスカムが観察
された場合を不良(×)と評価した。
[0060] developability: forming a resist film of the composition,
The degree of scum after pattern formation was examined using a scanning electron microscope. When the developer bleeding time was varied, the case where the resist film surface was clean and no scum was observed was evaluated as good (○), and the case where the film surface was rough or scum was observed was evaluated as poor (×). did.

【0061】解像度:0.35μmのライン・アンド・
スペースパターンを1対1に解像するときの露光量(適
正露光量)で、膜減りすることなく分離するライン・ア
ンド・スペースパターンの最小寸法を走査型電子顕微鏡
で測定した。
Resolution : 0.35 μm line and
The minimum dimension of the line and space pattern separated without reducing the film thickness was measured by a scanning electron microscope at the exposure amount (appropriate exposure amount) when the space pattern was resolved one-to-one.

【0062】フォーカス許容性:走査型電子顕微鏡を用
い、適正露光量において、解像されるパターン寸法が、
マスクの設計寸法の±10%以内となる場合のフォーカ
スの振れ幅をフォーカスレンジとし、評価指標とした。
フォーカスレンジが大きいことは、良好なフォーカス許
容性を有していることを意味する。
Focus tolerance : Using a scanning electron microscope, the pattern size to be resolved is
The deviation of the focus within ± 10% of the mask design dimension was defined as the focus range and used as an evaluation index.
A large focus range means that it has good focus tolerance.

【0063】露光マージン:適正露光量(Eop)を0.
35μmのライン・アンド・スペースパターンが解像し
始めるときの露光量(Ec)で割った値を露光マージン
とし、その値が大きいことは、良好な露光マージンを有
していることを意味する。
Exposure margin : The appropriate exposure amount (Eop) is set to 0.
A value obtained by dividing the exposure amount (Ec) at which the 35 μm line and space pattern starts to be resolved is defined as an exposure margin. A large value means that a good exposure margin is provided.

【0064】耐熱性:レジストパターンが形成されたウ
ェハーをホットプレート中で2分間加熱し、2.0μm
のライン・アンド・スペースが熱変形を始めた温度を測
定した。
Heat resistance : The wafer on which the resist pattern was formed was heated on a hot plate for 2 minutes, and was heated to 2.0 μm
The temperature at which the line and space began thermal deformation was measured.

【0065】比較例1 比較例1においては、樹脂(A)の代わり表1に示した
樹脂(A3)を使用した以外は、実施例1と同様にして
組成物溶液を調製し、シリコンウエハー上にレジストパ
ターンを形成し、得られたレジストパターンの特性を実
施例と同様にして調べた。結果を表3に示す。
Comparative Example 1 In Comparative Example 1, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin (A3) shown in Table 1 was used instead of the resin (A). A resist pattern was formed on the substrate, and characteristics of the obtained resist pattern were examined in the same manner as in the example. Table 3 shows the results.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】溶解促進剤 C1:Dissolution promoter C1:

【0068】[0068]

【化29】 C2:Embedded image C2:

【0069】[0069]

【化30】 C3:Embedded image C3:

【0070】[0070]

【化31】 C4:Embedded image C4:

【0071】[0071]

【化32】 C5:Embedded image C5:

【0072】[0072]

【化33】 C6:Embedded image C6:

【0073】[0073]

【化34】 溶剤 D1:2−ヘプタノン D2:3−エトキシプロピオン酸エチルEmbedded image Solvent D1: 2-Heptanone D2: Ethyl 3-ethoxypropionate

【0074】[0074]

【表3】 [Table 3]

【0075】[0075]

【発明の効果】発明の感放射線性樹脂組成物は、ポジ型
レジストとして使用した場合に、特に現像性に優れてい
る。さらに、解像度、耐熱性、パターン形状、露光マー
ジンおよびフォーカス許容性の各特性に優れており、し
かもこれらの特性がバランス良く発揮される。また、ス
カムの発生が有効に抑制され、感度も良好である。その
ため、この組成物は高集積度の集積回路作製用レジスト
として好適に使用できる。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is particularly excellent in developability when used as a positive resist. Furthermore, it has excellent characteristics of resolution, heat resistance, pattern shape, exposure margin and focus tolerance, and these characteristics are exhibited in a well-balanced manner. Further, the generation of scum is effectively suppressed, and the sensitivity is good. Therefore, this composition can be suitably used as a resist for producing a highly integrated circuit.

フロントページの続き (72)発明者 岩永 伸一郎 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA04 AB16 AC01 AC04 AC05 AC06 AC08 AD03 BE01 CB28 CB29 CB52 CB55 CB56 CC20 FA17 Continuation of the front page (72) Inventor Shinichiro Iwanaga 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo FSR term in JSR Co., Ltd. (reference) 2H025 AA04 AB16 AC01 AC04 AC05 AC06 AC08 AD03 BE01 CB28 CB29 CB52 CB55 CB56 CC20 FA17

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)p−クレゾール少なくとも5モル
%、m−クレゾール及び2,3−キシレノールとからな
るフェノール化合物とアルデヒドとを酸性触媒存在下で
縮合して得られるアルカリ可溶性フェノール樹脂、
(B)キノンジアジドスルホン酸エステル化合物、なら
びに、(C)前記(A)成分のアルカリ可溶性フェノール
樹脂100重量部当り5〜40重量部の、分子量100
〜1000のフェノール化合物を含有してなる感放射線
性樹脂組成物。
(A) an alkali-soluble phenol resin obtained by condensing a phenol compound comprising at least 5 mol% of p-cresol, m-cresol and 2,3-xylenol with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst;
(B) a quinonediazidesulfonic acid ester compound, and (C) a molecular weight of 100 from 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin of the component (A).
Radiation-sensitive resin compositions containing from 1000 to 1000 phenolic compounds.
【請求項2】前記(C)成分のフェノール化合物が下記
一般式(2−1)〜(2−5)で表されるフェノール化
合物から選ばれる少なくとも1種である請求項1記載の
組成物。 【化1】 (2−1) 〔式中、 Z1は独立に水素原子あるいはメチル基であ
る。Z2〜Z11は独立に水素原子、メチル基あるいは水
酸基である。但し、Z2〜Z11の 少なくとも一つは水酸
基である。〕 【化2】 (2−2) 〔式中、 Z12は独立に水素原子あるいはメチル基であ
る。Z13〜Z26は独立に水素原子、メチル基あるいは水
酸基である。但し、Z13〜Z21の少なくとも一つは水酸
基である。〕 【化3】 (2−3) 〔式中、Z27は水素原子あるいはメチル基である。Z28
〜Z32は独立に水素原子あるいはメチル基であり、Z33
〜Z42は独立に水素原子、メチル基あるいは水酸基であ
る。但し、Z33〜Z42の少なくとも一つは水酸基であ
る。〕 【化4】 (2−4) 〔式中、 Z43〜Z52は独立に水素原子、メチル基ある
いは水酸基であり、但しこれらの少なくとも一つは水酸
基である。〕 【化5】 (2−5) 〔式中、 Z68〜Z91は独立に水素原子、メチル基ある
いは水酸基であり、但し、これらの少なくとも一つは水
酸基である。〕
2. The composition according to claim 1, wherein the phenol compound of the component (C) is at least one selected from phenol compounds represented by the following general formulas (2-1) to (2-5). Embedded image (2-1) wherein Z 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group. Z 2 to Z 11 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of Z 2 to Z 11 is a hydroxyl group. [Chemical formula 2] (2-2) wherein Z 12 is independently a hydrogen atom or a methyl group. Z 13 to Z 26 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of Z 13 to Z 21 is a hydroxyl group. [Chemical formula 3] (2-3) wherein Z 27 is a hydrogen atom or a methyl group. Z 28
To Z 32 are independently a hydrogen atom or a methyl group, Z 33
To Z 42 independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of Z 33 to Z 42 is a hydroxyl group. [Formula 4] (2-4) wherein Z 43 to Z 52 are independently a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group, provided that at least one of them is a hydroxyl group. [Chemical formula 5] (2-5) wherein Z 68 to Z 91 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group, provided that at least one of them is a hydroxyl group. ]
【請求項3】前記のアルカリ可溶性ノボラック樹脂がゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー(検出器:示差
屈折計)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量が
3,000〜15,000の範囲にあり、かつ、ポリスチ
レン換算分子量が5,000以上のピークの面積率をS
1(%)、1,000以上5,000未満のピークの面積
率をS2(%)、そして1,000未満のピークの面積
率をS3(%)とすると、30≦S1≦80、20≦S
2≦60および0≦S3≦10である請求項1又は2に
記載の組成物。
3. The alkali-soluble novolak resin has a weight average molecular weight in terms of polystyrene of 3,000 to 15,000 as measured by gel permeation chromatography (detector: differential refractometer), and is in terms of polystyrene. The area ratio of peaks having a molecular weight of 5,000 or more is expressed by S
Assuming that the area ratio of a peak of 1 (%), 1,000 or more and less than 5,000 is S2 (%), and the area ratio of a peak of less than 1,000 is S3 (%), 30 ≦ S1 ≦ 80, 20 ≦ S
3. The composition according to claim 1, wherein 2 ≦ 60 and 0 ≦ S3 ≦ 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002244285A (en) * 2001-02-20 2002-08-30 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition
KR100572182B1 (en) 2003-02-24 2006-04-18 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Positive photoresist composition and method for forming resist pattern
KR100572544B1 (en) 2003-05-19 2006-04-24 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Positive photoresist composition and resist pattern formation method
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KR100685200B1 (en) 2004-03-12 2007-02-22 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Positive photoresist composition for none-spin coating method and formation method of resist pattern

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