JP2000264941A - Production of novolak resin for photoresist - Google Patents

Production of novolak resin for photoresist

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JP2000264941A
JP2000264941A JP6988099A JP6988099A JP2000264941A JP 2000264941 A JP2000264941 A JP 2000264941A JP 6988099 A JP6988099 A JP 6988099A JP 6988099 A JP6988099 A JP 6988099A JP 2000264941 A JP2000264941 A JP 2000264941A
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JP
Japan
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novolak resin
photoresist
parts
cresol
phenol
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JP6988099A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Amano
浩治 天野
Mitsumoto Murayama
三素 村山
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a novolak resin for a positive-type photoresist, capable of sufficiently controlling its dissolving speed in alkali, and consequently forming such an extremely fine pattern that the line width is 0.30 μm. SOLUTION: This method for producing a novolak resin for a photoresist comprises reacting a phenol with an aldehyde using an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon as a solvent at a temperature of >=150 deg.C in a pressure vessel, then subjecting the reaction product to crosslinking reaction using a crosslinking agent, such as the aldehyde or a dimethylol compound derived from the phenol.

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、フォトレジスト用
ノボラック樹脂の製造方法、特に高感度、且つ高解像度
のフォトレジスト用ノボラック樹脂の製造方法に関する
ものである。
The present invention relates to a method for producing a novolak resin for a photoresist, and more particularly to a method for producing a novolak resin for a photoresist having high sensitivity and high resolution.

【0002】[0002]

【従来の技術】i線(波長365nm)を露光光源とする
ポジ型フォトレジストは、アルカリ可溶性のノボラック
樹脂(ベース樹脂)と、例えば、ナフトキノンジアジド
スルホン酸エステルのような光分解性を有する感光剤か
ら主に構成されており、IC、LSI等の半導体集積回
路を製造する際のフォトリソグラフィーにおいて、エッ
チング保護膜として利用されている。
2. Description of the Related Art A positive photoresist using an i-line (wavelength: 365 nm) as an exposure light source is composed of an alkali-soluble novolak resin (base resin) and a photodegradable photosensitive agent such as naphthoquinonediazidesulfonic acid ester. And is used as an etching protection film in photolithography when manufacturing semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs.

【0003】ポジ型フォトレジストのベース樹脂として
は、特開昭62―35349号公報に見られるような、
m-クレゾールとp-クレゾールからのクレゾールノボラ
ック樹脂や、特公平6―90441号公報に見られるよ
うな、キシレノール変性ノボラック樹脂が代表的であ
る。
[0003] As a base resin for a positive type photoresist, as disclosed in JP-A-62-35349,
Representative examples are a cresol novolak resin from m-cresol and p-cresol, and a xylenol-modified novolak resin as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-90441.

【0004】しかし近年、この半導体集積回路の製造に
おいて、IC、LSI等の高集積化がますます進み、よ
り微細なパターン形成が要求されており、フォトリソグ
ラフィー技術の発達と共に、使用されるフォトレジスト
のより高性能化が必要不可欠となっている。i線露光光
源については、超解像技術と称される手法が開発され、
それと共にフォトレジストには、線幅が0.30μmのパ
ターン形成が可能であることが要求されている。この線
幅が0.30μmという極めて微細なパターン形成を実現
するためには、フォトレジストに対して非常に高い性能
が要求され、この性能を満たすために、これまでにベー
ス樹脂であるノボラック樹脂の改良や感光剤の探求が行
なわれてきた。
However, in recent years, in the production of semiconductor integrated circuits, the integration of ICs, LSIs, etc. has been increasingly advanced, and finer pattern formation has been required. Higher performance is essential. For i-line exposure light sources, a technique called super-resolution technology has been developed,
At the same time, photoresists are required to be capable of forming patterns with a line width of 0.30 μm. In order to realize an extremely fine pattern with a line width of 0.30 μm, very high performance is required for the photoresist. To satisfy this performance, novolak resin as a base resin has been used. There has been a search for improvements and photosensitizers.

【0005】その中で、特開昭60−159846号公
報では、フェノール類とホルムアルデヒドを、亜鉛など
の二価金属の有機酸塩を触媒に用いて、pH=4〜7の
条件下で付加縮合させて合成した、核間メチレン結合の
オルソ結合/パラ結合の比率が高いノボラック樹脂(ハ
イオルソノボラック樹脂)を、フォトレジストのベース
樹脂に用いることによって、高性能化をはかっている。
しかし、ハイオルソノボラック樹脂をベース樹脂として
含むポジ型フォトレジストは、露光部と未露光部とアル
カリ溶解速度の差が大きいとはされるものの、アルカリ
溶解速度が樹脂の分子量に大きく依存しているため、そ
の溶解速度の制御は困難になっている。
Among them, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-159846 discloses the addition condensation of phenols and formaldehyde under conditions of pH = 4 to 7 using an organic acid salt of a divalent metal such as zinc as a catalyst. By using a novolak resin (high orthonovolak resin) having a high ratio of ortho bonds / para bonds of internuclear methylene bonds synthesized as a base resin of a photoresist, high performance is achieved.
However, a positive photoresist containing a high-ortho novolak resin as a base resin has a large difference in the alkali dissolution rate between an exposed part and an unexposed part, but the alkali dissolution rate largely depends on the molecular weight of the resin. Therefore, it is difficult to control the dissolution rate.

【0006】アルカリ溶解速度の制御には、所定の分子
量、分子量分布を有するハイオルソノボラック樹脂を合
成する必要があるが、実際にはその合成は難しく、前記
特開昭60―159846号公報に示される方法によっ
ても、未だ充分にアルカリ溶解速度を制御できるまでに
は至っていない。
In order to control the alkali dissolution rate, it is necessary to synthesize a high-ortho novolak resin having a predetermined molecular weight and a predetermined molecular weight distribution. However, in practice, its synthesis is difficult and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-159846. However, it has not yet been possible to sufficiently control the alkali dissolution rate.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルカリ溶
解速度が充分に制御され、その結果線幅が0.30μmと
言う極めて微細なパターン形成を可能とする、ポジ型フ
ォトレジスト用ノボラック樹脂を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a novolak resin for a positive type photoresist, in which the alkali dissolution rate is sufficiently controlled, and as a result, an extremely fine pattern having a line width of 0.30 μm can be formed. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成すべく鋭意研究を行なった結果、フェノール類とアル
デヒド類とを、無極性溶媒中、高温高圧下で反応させて
得られる生成物を、架橋剤を用いて架橋反応させること
により、線幅が0.30μmと言う極めて微細なパターン
形成を可能とする、ポジ型フォトレジスト用ノボラック
樹脂が得られることを見い出し、さらに検討を進めて本
発明を完成するに至ったものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made as a result of intensive studies to achieve the above object, and as a result, a product obtained by reacting a phenol and an aldehyde in a nonpolar solvent at high temperature and high pressure. And a cross-linking reaction using a cross-linking agent to obtain a novolak resin for a positive photoresist, which enables formation of an extremely fine pattern with a line width of 0.30 μm. The present invention has been completed.

【0009】即ち本発明は、フェノール類とアルデヒド
類とを、芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素を溶媒と
して使用し、圧力容器中、150℃以上の温度で反応さ
せて得られる生成物を、架橋剤を用いて架橋反応させる
ことを特徴とする、フォトレジスト用ノボラック樹脂の
製造方法である。
That is, the present invention provides a product obtained by reacting a phenol and an aldehyde with an aromatic or aliphatic hydrocarbon as a solvent at a temperature of 150 ° C. or more in a pressure vessel. A method for producing a novolak resin for a photoresist, which comprises performing a crosslinking reaction using a crosslinking agent.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明においては、先ず、フェノ
ール類とアルデヒド類とを、無極性溶媒中、高温高圧下
で反応させて、直鎖状、または極めて分岐の少ない形状
のハイオルソノボラック樹脂を合成し、次に、アルデヒ
ド類やフェノール類のジメチロール体を用いて、このハ
イオルソノボラック樹脂を架橋し、分岐させることによ
り、線幅が0.30μmのパターン形成を高感度に実現で
きる、フォトレジスト用ノボラック樹脂を得る。アルカ
リ溶解速度の制御の難しいハイオルソノボラックを、一
旦、直鎖状または分岐の少ない構造に合成し、それを架
橋させて分岐させると言う方法により、従来のフォトレ
ジスト用樹脂に比べて構造をより高度に制御することが
でき、その結果アルカリ溶解速度を制御することができ
るに至ったと推測される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, first, a phenol and an aldehyde are reacted in a non-polar solvent under high temperature and high pressure to form a linear or very branched highly orthonovolak resin. And then cross-linking and branching the high-ortho novolak resin using a dimethylol of an aldehyde or a phenol to form a pattern having a line width of 0.30 μm with high sensitivity. Obtain novolak resin for resist. The method of synthesizing a high-ortho novolak, whose alkali dissolution rate is difficult to control, once into a linear or less branched structure, and then cross-linking and branching it, makes the structure more conventional than a conventional photoresist resin. It is presumed that the degree of control could be controlled to a high degree, and as a result, the alkali dissolution rate could be controlled.

【0011】本発明において使用するフェノール類とし
ては、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチル
フェノール、t−ブチルフェノール、トリメチルフェノ
ール、レゾルシノール等が挙げられるが、中でもm-ク
レゾール、p-クレゾール、3,5−キシレノールのよう
に、2つのオルソ位に置換基が導入されていないものが
好ましい。
The phenols used in the present invention include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, t-butylphenol, trimethylphenol, resorcinol and the like. Among them, m-cresol, p-cresol, 3,5-xylenol It is preferable that a substituent is not introduced at the two ortho positions as described above.

【0012】また、アルデヒド類としては、ホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベ
ンズアルデヒド、クロトンアルデヒド等が使用できる
が、特にホルムアルデヒドや、パラホルムアルデヒドの
ように、嵩高い置換基のついていないものが好ましい。
As the aldehydes, formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, crotonaldehyde and the like can be used. In particular, those having no bulky substituent such as formaldehyde and paraformaldehyde are preferable.

【0013】無極性溶媒としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素
や、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭
化水素が使用可能である。
As the nonpolar solvent, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and trimethylbenzene, and aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane can be used.

【0014】無極性溶媒中における高温高圧反応時の温
度は、150℃以上で、好ましくは180〜220℃、
圧力は、その反応温度における溶媒の飽和蒸気圧である
ことが好ましく、必要に応じて溶媒の飽和蒸気圧以上に
加圧しても構わない。また、アルデヒド類とフェノール
類とのモル比は、0.5〜1.2、好ましくは0.85〜
0.9の範囲とするのが良い。溶媒とフェノール類の重
量比は、0.1以上であれば良いが、3〜15とするの
が好ましい。
The temperature during the high-temperature and high-pressure reaction in the nonpolar solvent is 150 ° C. or higher, preferably 180 to 220 ° C.
The pressure is preferably the saturated vapor pressure of the solvent at the reaction temperature. If necessary, the pressure may be higher than the saturated vapor pressure of the solvent. The molar ratio of the aldehyde to the phenol is 0.5 to 1.2, preferably 0.85 to 1.2.
It is better to be in the range of 0.9. The weight ratio of the solvent to the phenol may be 0.1 or more, but is preferably 3 to 15.

【0015】本発明によって製造される樹脂の、核間メ
チレン結合のオルソ結合/パラ結合の比は、2.5以上
が好ましく、また、重量平均分子量は3500〜200
00が好ましい。
In the resin produced according to the present invention, the ratio of ortho-bond / para-bond of methylene bond between nuclei is preferably 2.5 or more, and the weight average molecular weight is 3500 to 200.
00 is preferred.

【0016】一方、本発明において使用する架橋剤とし
ては、前記のアルデヒド類や、例えば2,6−ビス(ヒ
ドロキシメチル)−p−クレゾール(p−クレゾールの
ジメチロール体)のような、フェノール類の芳香環に求
電子置換反応、あるいは求核置換反応を起こす置換基を
複数有するものが挙げられる。添加する架橋剤の量とし
ては、高温高圧反応時に仕込むフェノール類に対して、
モル比で0.01〜0.5であり、0.05〜0.2が好ま
しい。架橋反応を促進するために必要に応じて触媒を添
加することもできる。また、架橋反応時の温度は150
℃以下であり、室温〜100℃が好ましい。
On the other hand, examples of the crosslinking agent used in the present invention include the above-mentioned aldehydes and phenols such as 2,6-bis (hydroxymethyl) -p-cresol (dimethylol of p-cresol). Those having a plurality of substituents that cause an electrophilic substitution reaction or a nucleophilic substitution reaction on an aromatic ring can be given. Regarding the amount of the crosslinking agent to be added,
The molar ratio is from 0.01 to 0.5, preferably from 0.05 to 0.2. A catalyst can be added as needed to accelerate the crosslinking reaction. The temperature during the crosslinking reaction is 150
° C or less, and room temperature to 100 ° C is preferred.

【0017】また、感光成分としてはキノンジアジド化
合物を用いる。キノンジアジド化合物の種類は、特に限
定されるものではないが、例えば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などを挙げ
ることができる。これらのキノンジアジド化合物とノボ
ラック樹脂の配合比は、1:1〜1:6の範囲で用いる
のが好ましい。
A quinonediazide compound is used as a photosensitive component. Although the kind of the quinonediazide compound is not particularly limited, for example, 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-5 -Sulfonic acid esters and the like. It is preferable to use the quinonediazide compound and the novolak resin in a mixing ratio of 1: 1 to 1: 6.

【0018】本発明のフェノール樹脂を用いるフォトレ
ジスト液の調製は、ノボラック樹脂とキノンジアジド化
合物の濃度が5〜50重量%となるように、均一で平滑
な塗膜を与える溶剤に混合溶解することによって行な
う。レジストの調製に適した溶剤としては、乳酸エチ
ル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセル
ソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート、メト
キシプロピルアセテート、乳酸-n-ブチル、メチルイソ
ブチルケトン、キシレン等が挙げられる。この他さら
に、必要に応じて界面活性剤、保存安定剤、染料などを
添加することもできる。
The photoresist solution using the phenolic resin of the present invention is prepared by mixing and dissolving the novolak resin and the quinonediazide compound in a solvent that provides a uniform and smooth coating film so that the concentration of the quinonediazide compound is 5 to 50% by weight. Do. Suitable solvents for the preparation of the resist include ethyl lactate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, methoxypropyl acetate, l-n-butyl lactate, methyl isobutyl ketone, xylene and the like. . In addition, a surfactant, a storage stabilizer, a dye, and the like can be added as necessary.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、実施例を挙げて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何ら制約さ
れるものではない。
The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples.

【0020】《実施例1》攪拌機、熱交換機、温度セン
サー、圧力計、および安全弁を装備した、容量10Lの
オートクレーブに、m−クレゾール400部、p−クレ
ゾール100部、パラホルムアルデヒド(純度88%)
138部、およびキシレン5000部を仕込んで、20
0℃±2℃まで昇温させ、6時間その温度に保持した。
80℃まで反応液を冷却した後、パラホルムアルデヒド
14部と蓚酸5部を加え、80℃±2℃に3時間保持し
た。減圧下でキシレン及び未反応クレゾールを留去し、
ノボラック樹脂を得た。NMRにより求めた核間メチレ
ン結合のオルソ結合/パラ結合の比は、4.4であっ
た。また、GPCにより求めた重量平均分子量は470
0、分子量分布は2.7であった。
Example 1 400 parts of m-cresol, 100 parts of p-cresol, and paraformaldehyde (88% purity) were placed in an autoclave having a capacity of 10 L and equipped with a stirrer, a heat exchanger, a temperature sensor, a pressure gauge, and a safety valve.
138 parts and 5000 parts of xylene were charged to give 20
The temperature was raised to 0 ° C. ± 2 ° C. and maintained at that temperature for 6 hours.
After cooling the reaction solution to 80 ° C., 14 parts of paraformaldehyde and 5 parts of oxalic acid were added, and the mixture was kept at 80 ° C. ± 2 ° C. for 3 hours. Xylene and unreacted cresol are distilled off under reduced pressure,
A novolak resin was obtained. The ratio of ortho / para bonds in the internuclear methylene bonds determined by NMR was 4.4. The weight average molecular weight determined by GPC is 470.
0, molecular weight distribution was 2.7.

【0021】《実施例2》実施例1と同じオートクレー
ブに、m−クレゾール200部、3,5−キシレノール
226部、p−クレゾール100部、パラホルムアルデ
ヒド(純度88%)138部、およびキシレン5000
部を仕込んで、200℃±2℃まで昇温させ、6時間そ
の温度に保持した。80℃まで反応液を冷却した後、パ
ラホルムアルデヒド14部と蓚酸5部を加え、80℃±
2℃に3時間保持した。減圧下でキシレン、未反応クレ
ゾール及び未反応キシレノールを留去し、ノボラック樹
脂を得た。NMRにより求めた核間メチレン結合のオル
ソ結合/パラ結合の比は、4.5であった。GPCによ
り求めた重量平均分子量は6400、分子量分布は3.
2であった。
Example 2 In the same autoclave as in Example 1, 200 parts of m-cresol, 226 parts of 3,5-xylenol, 100 parts of p-cresol, 138 parts of paraformaldehyde (88% purity), and xylene 5000
The temperature was raised to 200 ° C. ± 2 ° C. and maintained at that temperature for 6 hours. After cooling the reaction solution to 80 ° C., 14 parts of paraformaldehyde and 5 parts of oxalic acid were added, and the mixture was added at 80 ° C. ±
It was kept at 2 ° C. for 3 hours. Xylene, unreacted cresol and unreacted xylenol were distilled off under reduced pressure to obtain a novolak resin. The ratio of ortho-bond / para-bond of the internuclear methylene bond determined by NMR was 4.5. The weight average molecular weight determined by GPC is 6,400, and the molecular weight distribution is 3.
It was 2.

【0022】《実施例3》実施例1と同じオートクレー
ブに、m−クレゾール400部、p−クレゾール100
部、パラホルムアルデヒド(純度88%)138部、お
よびキシレン5000部を仕込んで、200℃±2℃ま
で昇温させ、6時間その温度に保持した。80℃まで反
応液を冷却した後、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)
−p−クレゾール78部と蓚酸5部を加え、80℃±2
℃に3時間保持した。減圧下でキシレン及び未反応クレ
ゾールを留去し、ノボラック樹脂を得た。NMRにより
求めた核間メチレン結合のオルソ結合/パラ結合の比
は、4.7であった。GPCにより求めた重量平均分子
量は5600、分子量分布は2.9であった。
Example 3 400 parts of m-cresol and 100 parts of p-cresol were placed in the same autoclave as in Example 1.
Parts, 138 parts of paraformaldehyde (88% purity), and 5000 parts of xylene were charged, the temperature was raised to 200 ° C. ± 2 ° C., and the temperature was maintained for 6 hours. After cooling the reaction solution to 80 ° C., 2,6-bis (hydroxymethyl)
-Add 78 parts of p-cresol and 5 parts of oxalic acid, and add
C. for 3 hours. Xylene and unreacted cresol were distilled off under reduced pressure to obtain a novolak resin. The ratio of ortho-bond / para-bond of the internuclear methylene bond determined by NMR was 4.7. The weight average molecular weight determined by GPC was 5,600, and the molecular weight distribution was 2.9.

【0023】《比較例1》攪拌機、温度計、還流管、お
よび逐添装置のついた3Lの4つ口フラスコに、m−ク
レゾール400部、p−クレゾール100部、および蓚
酸1部を仕込んで、100℃まで昇温させた後、37%
ホルマリン308部を、逐添装置を使用して1.5時間
で逐添した後、還流温度で1時間反応させた。常圧下で
130℃まで加熱して脱水した後、減圧下で未反応クレ
ゾールを除去し、ノボラック樹脂を得た。NMRにより
求めた核間メチレン結合のオルソ結合/パラ結合の比
は、1.5であった。GPCにより求めた重量平均分子
量は4600、分子量分布は4.1であった。
Comparative Example 1 400 parts of m-cresol, 100 parts of p-cresol, and 1 part of oxalic acid were charged into a 3 L four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and an adding device. After heating to 100 ° C., 37%
After 308 parts of formalin were successively added for 1.5 hours using an adding apparatus, the mixture was reacted at a reflux temperature for 1 hour. After dehydration by heating to 130 ° C. under normal pressure, unreacted cresol was removed under reduced pressure to obtain a novolak resin. The ratio of ortho / para bonds in the internuclear methylene bonds determined by NMR was 1.5. The weight average molecular weight determined by GPC was 4,600, and the molecular weight distribution was 4.1.

【0024】《比較例2》比較例1と同じ3Lの4つ口
フラスコに、m−クレゾール200部、3,5−キシレ
ノール226部、p−クレゾール100部、および蓚酸
1部を仕込んで、100℃まで昇温させた後、37%ホ
ルマリン308部を、逐添装置を使用して1.5時間で
逐添した後、還流温度で1時間反応させた。常圧下で1
30℃まで加熱して脱水した後、減圧下で未反応クレゾ
ール及び未反応キシレノールを除去し、ノボラック樹脂
を得た。NMRにより求めた核間メチレン結合のオルソ
結合/パラ結合の比は、1.6であった。GPCにより
求めた重量平均分子量は5300、分子量分布は4.3
であった。
Comparative Example 2 200 parts of m-cresol, 226 parts of 3,5-xylenol, 100 parts of p-cresol and 1 part of oxalic acid were charged into the same three-liter four-necked flask as in Comparative Example 1, and 100 parts of oxalic acid were added. After the temperature was raised to 0 ° C, 308 parts of 37% formalin was added successively for 1.5 hours using an adding device, and then reacted at reflux temperature for 1 hour. 1 under normal pressure
After dehydration by heating to 30 ° C., unreacted cresol and unreacted xylenol were removed under reduced pressure to obtain a novolak resin. The ratio of ortho-bond / para-bond of the internuclear methylene bond determined by NMR was 1.6. The weight average molecular weight determined by GPC is 5,300, and the molecular weight distribution is 4.3.
Met.

【0025】《比較例3》比較例1と同じ3Lの4つ口
フラスコに、m−クレゾール400部、p−クレゾール
100部、酢酸亜鉛1部を仕込んで、100℃まで昇温
させた後、37%ホルマリン308部を、逐添装置を使
用して1.5時間で逐添した後、還流温度で1時間反応
させた。常圧下で130℃まで加熱して脱水した後、減
圧下で未反応クレゾールを除去し、ノボラック樹脂を得
た。NMRにより求めた核間メチレン結合のオルソ結合
/パラ結合の比は、2.5であった。GPCにより求め
た重量平均分子量は4900、分子量分布は4.1であ
った。
Comparative Example 3 400 parts of m-cresol, 100 parts of p-cresol, and 1 part of zinc acetate were charged into the same three-liter four-necked flask as in Comparative Example 1, and heated to 100 ° C. After 308 parts of 37% formalin were successively added for 1.5 hours using an adding apparatus, the mixture was reacted at a reflux temperature for 1 hour. After dehydration by heating to 130 ° C. under normal pressure, unreacted cresol was removed under reduced pressure to obtain a novolak resin. The ratio of ortho / para bonds in the internuclear methylene bonds determined by NMR was 2.5. The weight average molecular weight determined by GPC was 4,900, and the molecular weight distribution was 4.1.

【0026】実施例1〜3、および比較例1〜3で得ら
れたノボラック樹脂100重量部を、ナフトキノン1,
2−ジアジド−5−スルホン酸の2,3,4−トリヒドロ
キシベンゾフェノンエステル30重量部と共に、エチル
セルソルブアセテート400重量部に溶解し、レジスト
液を調合した。これらの各組成物を0.2μmのメンブレ
ンフィルターを用いてろ過し、レジスト液サンプルとし
た。
100 parts by weight of the novolak resin obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were mixed with naphthoquinone 1,
A resist solution was prepared by dissolving together with 30 parts by weight of 2,3,4-trihydroxybenzophenone ester of 2-diazide-5-sulfonic acid in 400 parts by weight of ethyl cellosolve acetate. Each of these compositions was filtered using a 0.2 μm membrane filter to obtain a resist solution sample.

【0027】これを常法によって洗浄したシリコンウエ
ハーに、回転塗布機を用いて乾燥塗膜1.0μm厚となる
ように塗布した。次いで、このシリコンウエハーを11
0℃で90秒間ホットプレート上で乾燥させた。その
後、縮小投影露光装置を用いテストチャートマスクを介
して露光し、現像液(2.38%のテトラアンモニウム
水溶液)を用いて50秒間現像し、水洗した後乾燥し
た。
This was applied to a silicon wafer that had been washed by a conventional method so as to have a dry coating thickness of 1.0 μm using a spin coater. Next, this silicon wafer was
Dry on a hot plate at 0 ° C. for 90 seconds. Thereafter, exposure was performed through a test chart mask using a reduction projection exposure apparatus, development was performed for 50 seconds using a developing solution (2.38% tetraammonium aqueous solution), washed with water, and dried.

【0028】現像後のレジストパターンのついたこれら
のシリコンウエハーを、130℃に設定したクリーンオ
ーブン中に30分間放置した後、走査型電子顕微鏡によ
りレジストパターンの観察を行ない、解像度、感度、及
び露光裕度について評価した。評価結果をまとめて表1
に示した。
After these silicon wafers with the developed resist pattern are left in a clean oven set at 130 ° C. for 30 minutes, the resist pattern is observed with a scanning electron microscope to determine the resolution, sensitivity and exposure. The light tolerance was evaluated. Table 1 summarizes the evaluation results
It was shown to.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1の結果から分かるように、本発明によ
るフェノール樹脂を用いた実施例のフォトレジストは、
比較例に比べて、解像度、感度、及び露光裕度のいずれ
も優れた値を示した。
As can be seen from the results in Table 1, the photoresist of the embodiment using the phenolic resin according to the present invention is:
All of the resolution, sensitivity, and exposure latitude showed excellent values as compared with the comparative example.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の製造方法により得られるノボラ
ック樹脂を配合したポジ型フォトレジストは、高感度
で、解像度に優れ、線幅が0.30μmと言う極めて微細
なパターンを形成することができ、半導体集積回路の一
層の高集積化に役立ち有用である。
The positive photoresist containing the novolak resin obtained by the production method of the present invention can form an extremely fine pattern with high sensitivity, excellent resolution and a line width of 0.30 μm. This is useful for further increasing the degree of integration of a semiconductor integrated circuit and is useful.

フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA00 AA01 AA02 AB16 AC01 AD03 BE01 CB29 CB51 CB56 4J031 CA06 CA12 CA13 4J032 CA03 CA04 CA06 CE03 CE06 CE12 CG01 4J033 CA01 CA02 CA03 CA05 CA11 CA12 CA13 CB02 CB03 CB25 HA02 HA12 HA21 HA23 HB10Continued on front page F-term (reference) 2H025 AA00 AA01 AA02 AB16 AC01 AD03 BE01 CB29 CB51 CB56 4J031 CA06 CA12 CA13 4J032 CA03 CA04 CA06 CE03 CE06 CE12 CG01 4J033 CA01 CA02 CA03 CA05 CA11 CA12 CA13 CB02 HA23 HA25

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェノール類とアルデヒド類とを、無極
性溶媒中、高温高圧下で反応させて得られる生成物を、
架橋剤を用いて架橋反応させることを特徴とする、フォ
トレジスト用ノボラック樹脂の製造方法。
1. A product obtained by reacting a phenol with an aldehyde in a nonpolar solvent under high temperature and pressure.
A method for producing a novolak resin for a photoresist, wherein a crosslinking reaction is carried out using a crosslinking agent.
【請求項2】 フェノール類とアルデヒド類とを、芳香
族炭化水素または脂肪族炭化水素を溶媒として使用し、
圧力容器中、150℃以上の温度で反応させて得られる
生成物を、架橋剤を用いて架橋反応させることを特徴と
する、フォトレジスト用ノボラック樹脂の製造方法。
2. A phenol and an aldehyde, wherein an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon is used as a solvent,
A method for producing a novolak resin for a photoresist, comprising subjecting a product obtained by reacting at a temperature of 150 ° C. or more in a pressure vessel to a crosslinking reaction using a crosslinking agent.
【請求項3】 架橋剤がアルデヒド類、またはフェノー
ル類のジメチロール体であることを特徴とする、請求項
1または請求項2記載のフォトレジスト用ノボラック樹
脂の製造方法。
3. The method for producing a photoresist novolak resin according to claim 1, wherein the crosslinking agent is a dimethylol of an aldehyde or a phenol.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002179749A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Sumitomo Chem Co Ltd Method for producing novolac resin
US6936680B2 (en) 2000-12-12 2005-08-30 Chang Chun Plastics Co., Ltd. Method of producing novolak resin
JP2008058601A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Dainippon Ink & Chem Inc Alkali developable photosensitive resin composition, resist ink and printed wiring board

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