JP2002268214A - フォトレジスト用フェノ−ル樹脂 - Google Patents
フォトレジスト用フェノ−ル樹脂Info
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- JP2002268214A JP2002268214A JP2001064717A JP2001064717A JP2002268214A JP 2002268214 A JP2002268214 A JP 2002268214A JP 2001064717 A JP2001064717 A JP 2001064717A JP 2001064717 A JP2001064717 A JP 2001064717A JP 2002268214 A JP2002268214 A JP 2002268214A
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- resin
- photoresist
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、乾燥する時の温度ムラによ
る影響を受けにくいフェノ−ル樹脂を提供することであ
る。 【解決手段】 式1で計算される数値が30以下である
ことを特徴とするフォトレジスト用フェノール樹脂。 (a−b)/c×100 (式1) 式1中aは、樹脂液塗布後の乾燥温度が120℃の時の
2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド現
像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)、bは樹脂液塗
布後の乾燥温度が100℃の時の2.38%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイド現像液に樹脂が溶解する
時間(秒/μm)、cは樹脂液塗布後の乾燥温度が11
0℃の時の2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロ
キサイド現像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)であ
る。
る影響を受けにくいフェノ−ル樹脂を提供することであ
る。 【解決手段】 式1で計算される数値が30以下である
ことを特徴とするフォトレジスト用フェノール樹脂。 (a−b)/c×100 (式1) 式1中aは、樹脂液塗布後の乾燥温度が120℃の時の
2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド現
像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)、bは樹脂液塗
布後の乾燥温度が100℃の時の2.38%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイド現像液に樹脂が溶解する
時間(秒/μm)、cは樹脂液塗布後の乾燥温度が11
0℃の時の2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロ
キサイド現像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)であ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体やLCDな
どを製造する際のリソグラフィ−に使用されるフォトレ
ジストのベ−ス樹脂として使用され、乾燥温度ムラに強
く、高耐熱性、高解像度、高感度であるフォトレジスト
の製造を可能にするフォトレジスト用フェノ−ル樹脂に
関するものである。
どを製造する際のリソグラフィ−に使用されるフォトレ
ジストのベ−ス樹脂として使用され、乾燥温度ムラに強
く、高耐熱性、高解像度、高感度であるフォトレジスト
の製造を可能にするフォトレジスト用フェノ−ル樹脂に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にポジ型フォトレジストにはナフト
キノンジアジド化合物等のキノンジアジド基を有する感
光剤とアルカリ可溶性樹脂(例えば、フェノ−ル樹脂)
が用いられている。このような組成からなるポジ型フォ
トレジストは、露光後にアルカリ溶液による現像によっ
て高い解像力を示し、IC、LSI等の半導体製造、L
CDなどの回路基材の製造に利用されている。またフェ
ノ−ル樹脂は露光後のプラズマドライエッチングに対
し、芳香環を多く持つ構造に起因する高い耐熱性も有し
ており、これまでフェノ−ル樹脂とナフトキノンジアジ
ド系感光剤とを含有する数多くのポジ型フォトレジスト
が開発、実用化され、大きな成果を挙げてきている。
キノンジアジド化合物等のキノンジアジド基を有する感
光剤とアルカリ可溶性樹脂(例えば、フェノ−ル樹脂)
が用いられている。このような組成からなるポジ型フォ
トレジストは、露光後にアルカリ溶液による現像によっ
て高い解像力を示し、IC、LSI等の半導体製造、L
CDなどの回路基材の製造に利用されている。またフェ
ノ−ル樹脂は露光後のプラズマドライエッチングに対
し、芳香環を多く持つ構造に起因する高い耐熱性も有し
ており、これまでフェノ−ル樹脂とナフトキノンジアジ
ド系感光剤とを含有する数多くのポジ型フォトレジスト
が開発、実用化され、大きな成果を挙げてきている。
【0003】ポジ型フォトレジスト用フェノール樹脂と
して、メタクレゾール・パラクレゾ−ルとホルムアルデ
ヒドを酸性触媒の存在下で反応させて得られたフェノ−
ル樹脂が一般的に使用されている。そして、フォトレジ
ストの特性を調整または向上させるために、フェノ−ル
樹脂中のメタクレゾール・パラクレゾ−ルの比率や分子
量、分子量分布などの検討がなされ、半導体やLCDな
どのリソグラフィー技術に適用されてきた。しかし、近
年LCDの大面積化が進み、フォトレジスト乾燥時のガ
ラス基板上の温度ムラが大きくなったため、塗布された
フォトレジストの感度が基板上の位置によりばらつくと
いう問題が発生し、歩留まり低下をまねいている。そこ
で、乾燥温度ムラの影響を受けにくいフォトレジストが
要求されている。使用されるフェノール樹脂においても
同様の要求がされており、乾燥温度の違いによるアルカ
リ溶解時間の変動が少ないフェノール樹脂が要求されて
いるが、これまで十分に満足する樹脂は得られていな
い。
して、メタクレゾール・パラクレゾ−ルとホルムアルデ
ヒドを酸性触媒の存在下で反応させて得られたフェノ−
ル樹脂が一般的に使用されている。そして、フォトレジ
ストの特性を調整または向上させるために、フェノ−ル
樹脂中のメタクレゾール・パラクレゾ−ルの比率や分子
量、分子量分布などの検討がなされ、半導体やLCDな
どのリソグラフィー技術に適用されてきた。しかし、近
年LCDの大面積化が進み、フォトレジスト乾燥時のガ
ラス基板上の温度ムラが大きくなったため、塗布された
フォトレジストの感度が基板上の位置によりばらつくと
いう問題が発生し、歩留まり低下をまねいている。そこ
で、乾燥温度ムラの影響を受けにくいフォトレジストが
要求されている。使用されるフェノール樹脂においても
同様の要求がされており、乾燥温度の違いによるアルカ
リ溶解時間の変動が少ないフェノール樹脂が要求されて
いるが、これまで十分に満足する樹脂は得られていな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、乾燥
する時の温度ムラによる影響を受けにくいフェノ−ル樹
脂を提供することである。
する時の温度ムラによる影響を受けにくいフェノ−ル樹
脂を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ溶解
時間が乾燥温度ムラによる影響を受けにくくする手法と
して、フェノール樹脂の合成方法について鋭意研究を行
った結果として得られたものである。具体的には、式1
で計算される数値が30以下であることを特徴とするフ
ォトレジスト用フェノール樹脂に関する。 (a−b)/c×100 (式1) 式1中aは、樹脂液塗布後の乾燥温度が120℃の時の
2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド現
像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)、bは樹脂液塗
布後の乾燥温度が100℃の時の2.38%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイド現像液に樹脂が溶解する
時間(秒/μm)、cは樹脂液塗布後の乾燥温度が11
0℃の時の2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロ
キサイド現像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)であ
る。
時間が乾燥温度ムラによる影響を受けにくくする手法と
して、フェノール樹脂の合成方法について鋭意研究を行
った結果として得られたものである。具体的には、式1
で計算される数値が30以下であることを特徴とするフ
ォトレジスト用フェノール樹脂に関する。 (a−b)/c×100 (式1) 式1中aは、樹脂液塗布後の乾燥温度が120℃の時の
2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド現
像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)、bは樹脂液塗
布後の乾燥温度が100℃の時の2.38%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイド現像液に樹脂が溶解する
時間(秒/μm)、cは樹脂液塗布後の乾燥温度が11
0℃の時の2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロ
キサイド現像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)であ
る。
【0006】以下に、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明のフェノール樹脂を反応(製造)手順に沿
って説明する。合成反応は、攪拌機、温度計、熱交換機
のついた反応釜にフェノ−ル類(P)、アルデヒド類
(A)、酸性触媒を仕込み、ノボラック化反応を開始す
る。反応温度や時間はモノマ−の反応性、目的とする特
性によって適宜設定できるが、安定かつ経済的に製造可
能なレベルとして反応時間で1−10時間、反応温度で
50−150℃が特に好ましい。この際、塩基性触媒下
でのレゾール化反応を経由した後、同様に酸性触媒下で
ノボラック反応を行う方法でもよい。必要によって反応
溶媒を添加使用することもでき、特に溶媒の種類は限定
されないが、フェノ−ル樹脂を溶解する溶媒であること
が好ましい。一般的なものとして、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ−ルな
どのアルコ−ル類、エチルセロソルブのようなエ−テル
アルコ−ル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの
環状エーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステ
ル類などが上げられる。
まず、本発明のフェノール樹脂を反応(製造)手順に沿
って説明する。合成反応は、攪拌機、温度計、熱交換機
のついた反応釜にフェノ−ル類(P)、アルデヒド類
(A)、酸性触媒を仕込み、ノボラック化反応を開始す
る。反応温度や時間はモノマ−の反応性、目的とする特
性によって適宜設定できるが、安定かつ経済的に製造可
能なレベルとして反応時間で1−10時間、反応温度で
50−150℃が特に好ましい。この際、塩基性触媒下
でのレゾール化反応を経由した後、同様に酸性触媒下で
ノボラック反応を行う方法でもよい。必要によって反応
溶媒を添加使用することもでき、特に溶媒の種類は限定
されないが、フェノ−ル樹脂を溶解する溶媒であること
が好ましい。一般的なものとして、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ−ルな
どのアルコ−ル類、エチルセロソルブのようなエ−テル
アルコ−ル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの
環状エーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステ
ル類などが上げられる。
【0007】反応終了後、常圧下及び減圧下で脱水・脱
モノマ−を行い、場合によっては水蒸気蒸留により脱ダ
イマーを行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂を得る
ことができる。脱水・脱モノマ−の条件は特に限定され
ないが、得られたフェノ−ル樹脂の安定性(バラツキ)
や粘度を考慮すると、減圧度は、0.1torrから2
00torr程度で行うのが特に好ましく、反応釜から
の取り出し温度は、150−250℃で行うのが特に好
ましい。
モノマ−を行い、場合によっては水蒸気蒸留により脱ダ
イマーを行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂を得る
ことができる。脱水・脱モノマ−の条件は特に限定され
ないが、得られたフェノ−ル樹脂の安定性(バラツキ)
や粘度を考慮すると、減圧度は、0.1torrから2
00torr程度で行うのが特に好ましく、反応釜から
の取り出し温度は、150−250℃で行うのが特に好
ましい。
【0008】本発明で使用されるフェノ−ル類(P)と
しては、フェノ−ル、オルソクレゾ−ル、メタクレゾ−
ル、パラクレゾ−ル、2,3−キシレノ−ル、2,4−
キシレノ−ル、2,5−キシレノ−ル、2,6−キシレ
ノ−ル、3,4−キシレノ−ル、3,5−キシレノ−
ル、2,3,5−トリメチルフェノ−ル、2,3,6−
トリメチルフェノ−ル、エチルフェノ−ル、プロピルフ
ェノ−ル、ブチルフェノ−ル、フェニルフェノ−ル、ハ
ロゲン化フェノ−ルなどが使用されるが、特に限定され
ることはなく、単独又は2種以上を混合使用してもよ
い。実用上特に好ましいフェノール類としては、感度及
び解像度の点で、メタクレゾール、パラクレゾ−ル、キ
シレノ−ル類、トリメチルフェノ−ル類があげられ、さ
らに好ましくは、メタクレゾールを50モル%以上含有
し、他の成分がパラクレゾ−ル、キシレノ−ル類、及び
トリメチルフェノ−ルの1種又は2種以上である。メタ
クレゾールを50モル%以上含有することにより、フォ
トレジスト用フェノ−ル樹脂として耐熱性、解像度等の
特性がさらに向上する。
しては、フェノ−ル、オルソクレゾ−ル、メタクレゾ−
ル、パラクレゾ−ル、2,3−キシレノ−ル、2,4−
キシレノ−ル、2,5−キシレノ−ル、2,6−キシレ
ノ−ル、3,4−キシレノ−ル、3,5−キシレノ−
ル、2,3,5−トリメチルフェノ−ル、2,3,6−
トリメチルフェノ−ル、エチルフェノ−ル、プロピルフ
ェノ−ル、ブチルフェノ−ル、フェニルフェノ−ル、ハ
ロゲン化フェノ−ルなどが使用されるが、特に限定され
ることはなく、単独又は2種以上を混合使用してもよ
い。実用上特に好ましいフェノール類としては、感度及
び解像度の点で、メタクレゾール、パラクレゾ−ル、キ
シレノ−ル類、トリメチルフェノ−ル類があげられ、さ
らに好ましくは、メタクレゾールを50モル%以上含有
し、他の成分がパラクレゾ−ル、キシレノ−ル類、及び
トリメチルフェノ−ルの1種又は2種以上である。メタ
クレゾールを50モル%以上含有することにより、フォ
トレジスト用フェノ−ル樹脂として耐熱性、解像度等の
特性がさらに向上する。
【0009】本発明に用いられるアルデヒド類(A)と
しては、ホルムアルデヒド(ホルマリン)、パラホルム
アルデヒドやアセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、
ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イソバレル
アルデヒド、ヘキシルアルデヒド、オクチルアルデヒド
などのアルキルアルデヒド類、アクロレイン、クロトン
アルデヒドなどの不飽和アルキルアルデヒド類、サリチ
ルアルデヒド、パラヒドロキシベンズアルデヒドなどの
ヒドロキシベンズアルデヒド類、ベンズアルデヒド、フ
タルアルデヒドなどの芳香族アルデヒド類、グリオキサ
−ル、グルタルアルデヒドなどのジアルデヒド類があげ
られるが、これらに限定されることはなく、単独及び混
合使用することができる。実用上特に有効なアルデヒド
類としては、反応性の点で、ホルムアルデヒド(ホルマ
リン)、パラホルムアルデヒドがあげられる。
しては、ホルムアルデヒド(ホルマリン)、パラホルム
アルデヒドやアセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、
ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イソバレル
アルデヒド、ヘキシルアルデヒド、オクチルアルデヒド
などのアルキルアルデヒド類、アクロレイン、クロトン
アルデヒドなどの不飽和アルキルアルデヒド類、サリチ
ルアルデヒド、パラヒドロキシベンズアルデヒドなどの
ヒドロキシベンズアルデヒド類、ベンズアルデヒド、フ
タルアルデヒドなどの芳香族アルデヒド類、グリオキサ
−ル、グルタルアルデヒドなどのジアルデヒド類があげ
られるが、これらに限定されることはなく、単独及び混
合使用することができる。実用上特に有効なアルデヒド
類としては、反応性の点で、ホルムアルデヒド(ホルマ
リン)、パラホルムアルデヒドがあげられる。
【0010】続いて本発明のフェノール樹脂の特性につ
いて説明する。重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ショ
ンクロマトグラフィ−(GPC測定)により測定し、ポ
リスチレン標準物質を用いて作成した検量線をもとに計
算されたものである。GPC測定はテトラヒドロフラン
を溶出溶媒として使用し、流量1.0ml/分、カラム
温度40℃の条件で実施した。装置は、本体:TOSO
H製HLC−8020、検出器:波長280nmにセッ
トしたTOSOH製UV−8011、分析用カラム:昭
和電工製SHODEX KF−802 1本、KF−8
03 1本、KF−805 1本、それぞれを使用し
た。
いて説明する。重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ショ
ンクロマトグラフィ−(GPC測定)により測定し、ポ
リスチレン標準物質を用いて作成した検量線をもとに計
算されたものである。GPC測定はテトラヒドロフラン
を溶出溶媒として使用し、流量1.0ml/分、カラム
温度40℃の条件で実施した。装置は、本体:TOSO
H製HLC−8020、検出器:波長280nmにセッ
トしたTOSOH製UV−8011、分析用カラム:昭
和電工製SHODEX KF−802 1本、KF−8
03 1本、KF−805 1本、それぞれを使用し
た。
【0011】アルカリ溶解時間(ADR)については、
25%の樹脂−エチルセロソルブアセテ−ト溶液を使用
して、シリコンウエハ上に約1マイクロメ−タ−の厚み
になるようにスピンコ−タ−で塗布し、100、110
および120℃で100秒間ホットプレ−ト上で乾燥
し、その後、現像液(2.38%テトラメチルアンモニ
ウムヒドロオキサイド水溶液)でシリコンウエハに塗布
した樹脂を溶解し、目視で溶解する時間を測定した。得
られた各温度でのアルカリ溶解時間(ADR)を用い
て、次式により、乾燥温度ムラによる影響を表す指標を
算出した。 (乾燥温度100℃でのアルカリ溶解時間(a)と乾燥
温度120℃でのアルカリ溶解時間(b)の差)/乾燥
温度110℃でのアルカリ溶解時間(c)×100
(%)
25%の樹脂−エチルセロソルブアセテ−ト溶液を使用
して、シリコンウエハ上に約1マイクロメ−タ−の厚み
になるようにスピンコ−タ−で塗布し、100、110
および120℃で100秒間ホットプレ−ト上で乾燥
し、その後、現像液(2.38%テトラメチルアンモニ
ウムヒドロオキサイド水溶液)でシリコンウエハに塗布
した樹脂を溶解し、目視で溶解する時間を測定した。得
られた各温度でのアルカリ溶解時間(ADR)を用い
て、次式により、乾燥温度ムラによる影響を表す指標を
算出した。 (乾燥温度100℃でのアルカリ溶解時間(a)と乾燥
温度120℃でのアルカリ溶解時間(b)の差)/乾燥
温度110℃でのアルカリ溶解時間(c)×100
(%)
【0012】
【実施例】以下本発明を実施例により詳細に説明する。
ここに記載されている「部」及び「%」はすべて「重量
部」及び「重量%」を示し、本発明はこれら実施例によ
り何ら制約されるものではない。
ここに記載されている「部」及び「%」はすべて「重量
部」及び「重量%」を示し、本発明はこれら実施例によ
り何ら制約されるものではない。
【0013】《実施例1》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール370部、蓚酸2.5部を添加した
後、95から105℃に保持しながら37%のホルマリ
ン483.5部(アルデヒド類とフェノール類の比率A
/P=0.644)を逐次添加し、反応温度98〜10
2℃で1時間反応させた。反応終了後、常圧下で内温1
30℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で25
0℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂760部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は3300、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は17.9%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール370部、蓚酸2.5部を添加した
後、95から105℃に保持しながら37%のホルマリ
ン483.5部(アルデヒド類とフェノール類の比率A
/P=0.644)を逐次添加し、反応温度98〜10
2℃で1時間反応させた。反応終了後、常圧下で内温1
30℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で25
0℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂760部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は3300、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は17.9%であった。
【0014】《実施例2》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール403部、37%のホルマリン38
5.6部、80%パラホルムアルデヒド77.4部(A
/P=0.713)、蓚酸5.2部をを添加し、反応温
度98〜102℃で6時間反応させた。反応終了後、常
圧下で内温150℃まで脱水し、さらに60torrの
減圧下で220℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォト
レジスト用フェノ−ル樹脂860部を得た。得られた樹
脂の重量平均分子量は13000、乾燥温度ムラによる
影響を表す指標は18.8%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール403部、37%のホルマリン38
5.6部、80%パラホルムアルデヒド77.4部(A
/P=0.713)、蓚酸5.2部をを添加し、反応温
度98〜102℃で6時間反応させた。反応終了後、常
圧下で内温150℃まで脱水し、さらに60torrの
減圧下で220℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォト
レジスト用フェノ−ル樹脂860部を得た。得られた樹
脂の重量平均分子量は13000、乾燥温度ムラによる
影響を表す指標は18.8%であった。
【0015】《実施例3》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール852部、37%のホルマリン66
9.8部(A/P=0.602)、メチルエチルケトン
74.1部、蓚酸7.4部を添加し、反応温度58〜6
2℃で3時間、98〜102℃で5時間反応させた。反
応終了後、常圧下で内温150℃まで脱水し、さらに6
0torrの減圧下で190℃まで脱水・脱モノマ−を
行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1130部を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は5300、乾燥温
度ムラによる影響を表す指標は16.5%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール852部、37%のホルマリン66
9.8部(A/P=0.602)、メチルエチルケトン
74.1部、蓚酸7.4部を添加し、反応温度58〜6
2℃で3時間、98〜102℃で5時間反応させた。反
応終了後、常圧下で内温150℃まで脱水し、さらに6
0torrの減圧下で190℃まで脱水・脱モノマ−を
行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1130部を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は5300、乾燥温
度ムラによる影響を表す指標は16.5%であった。
【0016】《実施例4》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール630部、37%のホルマリン73
8.3部、ブタノール87.5部、蓚酸8.8部を添加
し、反応温度58〜62℃で3時間反応させた後、パラ
クレゾール490部(A/P=0.562)を添加し、
98〜102℃で4時間反応させた。反応終了後、常圧
下で内温140℃まで脱水し、さらに60torrの減
圧下で190℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレ
ジスト用フェノ−ル樹脂1200部を得た。得られた樹
脂の重量平均分子量は4600、乾燥温度ムラによる影
響を表す指標は14.3%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール630部、37%のホルマリン73
8.3部、ブタノール87.5部、蓚酸8.8部を添加
し、反応温度58〜62℃で3時間反応させた後、パラ
クレゾール490部(A/P=0.562)を添加し、
98〜102℃で4時間反応させた。反応終了後、常圧
下で内温140℃まで脱水し、さらに60torrの減
圧下で190℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレ
ジスト用フェノ−ル樹脂1200部を得た。得られた樹
脂の重量平均分子量は4600、乾燥温度ムラによる影
響を表す指標は14.3%であった。
【0017】《実施例5》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾール698.
9部、パラクレゾール370部、3,5−キシレノール
301.5部、37%のホルマリン696.0部(A/
P=0.694)、蓚酸2.7部を添加し、反応温度5
8〜62℃で2時間、98〜102℃で4時間反応させ
た。反応終了後、常圧下で内温170℃まで脱水し、さ
らに60torrの減圧下で195℃まで脱水・脱モノ
マ−を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1150
部を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は4000、
乾燥温度ムラによる影響を表す指標は16.2%であっ
た。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾール698.
9部、パラクレゾール370部、3,5−キシレノール
301.5部、37%のホルマリン696.0部(A/
P=0.694)、蓚酸2.7部を添加し、反応温度5
8〜62℃で2時間、98〜102℃で4時間反応させ
た。反応終了後、常圧下で内温170℃まで脱水し、さ
らに60torrの減圧下で195℃まで脱水・脱モノ
マ−を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1150
部を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は4000、
乾燥温度ムラによる影響を表す指標は16.2%であっ
た。
【0018】《実施例6》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾール630
部、パラクレゾール720部、2,3,5−トリメチル
フェノール450部、92%パラホルムアルデヒド94
部、37%のホルマリン655.7部(A/P=0.6
94)、ブタノール144部、蓚酸1.8部を添加し、
反応温度98〜102℃で4時間反応させた。反応終了
後、常圧下で内温140℃まで脱水し、さらに60to
rrの減圧下で195℃まで脱水・脱モノマ−を行い、
フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1560部を得た。得
られた樹脂の重量平均分子量は2300、乾燥温度ムラ
による影響を表す指標は15.3%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾール630
部、パラクレゾール720部、2,3,5−トリメチル
フェノール450部、92%パラホルムアルデヒド94
部、37%のホルマリン655.7部(A/P=0.6
94)、ブタノール144部、蓚酸1.8部を添加し、
反応温度98〜102℃で4時間反応させた。反応終了
後、常圧下で内温140℃まで脱水し、さらに60to
rrの減圧下で195℃まで脱水・脱モノマ−を行い、
フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1560部を得た。得
られた樹脂の重量平均分子量は2300、乾燥温度ムラ
による影響を表す指標は15.3%であった。
【0019】《実施例7》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾール630
部、パラクレゾール945部、蓚酸7.1部を添加し、
95から105℃に保持しながら37%のホルマリン5
73.5部(A/P=0.485)を逐次添加し、反応
温度98〜102℃で1.5時間反応させた。反応終了
後、常圧下で内温135℃まで脱水し、さらに60to
rrの減圧下で165℃まで脱水・脱モノマ−を行った
後、230℃で水蒸気蒸留を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂620部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は3100、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は17.2%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾール630
部、パラクレゾール945部、蓚酸7.1部を添加し、
95から105℃に保持しながら37%のホルマリン5
73.5部(A/P=0.485)を逐次添加し、反応
温度98〜102℃で1.5時間反応させた。反応終了
後、常圧下で内温135℃まで脱水し、さらに60to
rrの減圧下で165℃まで脱水・脱モノマ−を行った
後、230℃で水蒸気蒸留を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂620部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は3100、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は17.2%であった。
【0020】《実施例8》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル400
部、37%のホルマリン611.9部、トリエチルアミ
ン30部を仕込み、反応温度48〜52℃で5時間反応
を行った。その後、10%の蓚酸水165部を添加して
中和を行ない、メタクレゾ−ル600部(A/P=0.
815)、蓚酸18.8部を添加して、反応温度98〜
102℃で4時間反応させた。反応終了後、70℃まで
冷却してアセトン30部、イオン交換水300部を添加
して、2回水洗操作を行った。その後、常圧下で内温1
60℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で19
5℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂930部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は3200、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は14.3%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル400
部、37%のホルマリン611.9部、トリエチルアミ
ン30部を仕込み、反応温度48〜52℃で5時間反応
を行った。その後、10%の蓚酸水165部を添加して
中和を行ない、メタクレゾ−ル600部(A/P=0.
815)、蓚酸18.8部を添加して、反応温度98〜
102℃で4時間反応させた。反応終了後、70℃まで
冷却してアセトン30部、イオン交換水300部を添加
して、2回水洗操作を行った。その後、常圧下で内温1
60℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で19
5℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂930部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は3200、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は14.3%であった。
【0021】《実施例9》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル360
部、37%のホルマリン684.1部、トリエチルアミ
ン36部を仕込み、反応温度68〜72℃で3時間反応
を行った。その後、10%の蓚酸水200部を添加して
中和を行ない、メタクレゾ−ル765部(A/P=0.
810)、蓚酸22.5部を添加して、反応温度98〜
102℃で4時間反応させた。反応終了後、70℃まで
冷却してアセトン30部、イオン交換水300部を添加
して、2回水洗操作を行った。その後、常圧下で内温1
60℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で19
5℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂970部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は2600、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は13.4%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル360
部、37%のホルマリン684.1部、トリエチルアミ
ン36部を仕込み、反応温度68〜72℃で3時間反応
を行った。その後、10%の蓚酸水200部を添加して
中和を行ない、メタクレゾ−ル765部(A/P=0.
810)、蓚酸22.5部を添加して、反応温度98〜
102℃で4時間反応させた。反応終了後、70℃まで
冷却してアセトン30部、イオン交換水300部を添加
して、2回水洗操作を行った。その後、常圧下で内温1
60℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で19
5℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂970部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は2600、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は13.4%であった。
【0022】《実施例10》攪拌機、温度計、熱交換機
のついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル41
9.9部、メタクレゾール10.8部、37%のホルマ
リン607.0部、トリエチルアミン86.1部を仕込
み、反応温度58〜62℃で6時間反応を行った。その
後、10%の蓚酸水522部を添加して中和を行ない、
メタクレゾ−ル619.3部(A/P=0.770)、
蓚酸53.7部を添加して、反応温度98〜102℃で
4時間反応させた。反応終了後、70℃まで冷却してア
セトン30部、イオン交換水300部を添加して、2回
水洗操作を行った。その後、常圧下で内温160℃まで
脱水し、さらに60torrの減圧下で195℃まで脱
水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹
脂990部を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は2
900、乾燥温度ムラによる影響を表す指標は12.9
%であった。
のついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル41
9.9部、メタクレゾール10.8部、37%のホルマ
リン607.0部、トリエチルアミン86.1部を仕込
み、反応温度58〜62℃で6時間反応を行った。その
後、10%の蓚酸水522部を添加して中和を行ない、
メタクレゾ−ル619.3部(A/P=0.770)、
蓚酸53.7部を添加して、反応温度98〜102℃で
4時間反応させた。反応終了後、70℃まで冷却してア
セトン30部、イオン交換水300部を添加して、2回
水洗操作を行った。その後、常圧下で内温160℃まで
脱水し、さらに60torrの減圧下で195℃まで脱
水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹
脂990部を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は2
900、乾燥温度ムラによる影響を表す指標は12.9
%であった。
【0023】《実施例11》攪拌機、温度計、熱交換機
のついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル42
0.0部、メタクレゾール46.7部、37%のホルマ
リン575.5部、トリエチルアミン93.3部を仕込
み、反応温度58〜62℃で8時間反応を行った。その
後、10%の蓚酸水566部を添加して中和を行ない、
メタクレゾ−ル583.3部(A/P=0.730)、
蓚酸58.2部を添加して、反応温度98〜102℃で
4時間反応させた。反応終了後、70℃まで冷却してア
セトン30部、イオン交換水300部を添加して、2回
水洗操作を行った。その後、常圧下で内温160℃まで
脱水し、さらに60torrの減圧下で195℃まで脱
水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹
脂960部を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は3
300、乾燥温度ムラによる影響を表す指標は11.1
%であった。
のついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル42
0.0部、メタクレゾール46.7部、37%のホルマ
リン575.5部、トリエチルアミン93.3部を仕込
み、反応温度58〜62℃で8時間反応を行った。その
後、10%の蓚酸水566部を添加して中和を行ない、
メタクレゾ−ル583.3部(A/P=0.730)、
蓚酸58.2部を添加して、反応温度98〜102℃で
4時間反応させた。反応終了後、70℃まで冷却してア
セトン30部、イオン交換水300部を添加して、2回
水洗操作を行った。その後、常圧下で内温160℃まで
脱水し、さらに60torrの減圧下で195℃まで脱
水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹
脂960部を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は3
300、乾燥温度ムラによる影響を表す指標は11.1
%であった。
【0024】《実施例12》攪拌機、温度計、熱交換機
のついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル315
部、メタクレゾール35部、37%のホルマリン56
3.6部、トリエチルアミン70部を仕込み、反応温度
68〜72℃で6時間反応を行った。その後、10%の
蓚酸水425部を添加して中和を行ない、メタクレゾ−
ル700部(A/P=0.715)、蓚酸43.7部を
添加して、反応温度98〜102℃で4時間反応させ
た。反応終了後、70℃まで冷却してアセトン30部、
イオン交換水300部を添加して、2回水洗操作を行っ
た。その後、常圧下で内温160℃まで脱水し、さらに
60torrの減圧下で195℃まで脱水・脱モノマ−
を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂930部を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は2900、乾燥温
度ムラによる影響を表す指標は11.7%であった。
のついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル315
部、メタクレゾール35部、37%のホルマリン56
3.6部、トリエチルアミン70部を仕込み、反応温度
68〜72℃で6時間反応を行った。その後、10%の
蓚酸水425部を添加して中和を行ない、メタクレゾ−
ル700部(A/P=0.715)、蓚酸43.7部を
添加して、反応温度98〜102℃で4時間反応させ
た。反応終了後、70℃まで冷却してアセトン30部、
イオン交換水300部を添加して、2回水洗操作を行っ
た。その後、常圧下で内温160℃まで脱水し、さらに
60torrの減圧下で195℃まで脱水・脱モノマ−
を行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂930部を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は2900、乾燥温
度ムラによる影響を表す指標は11.7%であった。
【0025】《比較例1》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール852部、37%のホルマリン77
8.8部(A/P=0.700)、メチルエチルケトン
74.1部、蓚酸7.4部を添加し、反応温度58〜6
2℃で3時間、98〜102℃で5時間反応させた。反
応終了後、常圧下で内温150℃まで脱水し、さらに6
0torrの減圧下で190℃まで脱水・脱モノマ−を
行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1140部を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は21000、乾燥
温度ムラによる影響を表す指標は35.7%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにメタクレゾ−ル630
部、パラクレゾール852部、37%のホルマリン77
8.8部(A/P=0.700)、メチルエチルケトン
74.1部、蓚酸7.4部を添加し、反応温度58〜6
2℃で3時間、98〜102℃で5時間反応させた。反
応終了後、常圧下で内温150℃まで脱水し、さらに6
0torrの減圧下で190℃まで脱水・脱モノマ−を
行い、フォトレジスト用フェノ−ル樹脂1140部を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は21000、乾燥
温度ムラによる影響を表す指標は35.7%であった。
【0026】《比較例2》攪拌機、温度計、熱交換機の
ついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル140
部、37%のホルマリン675.7部、トリエチルアミ
ン30部を仕込み、反応温度68〜72℃で3時間反応
を行った。その後、10%の蓚酸水165部を添加して
中和を行ない、メタクレゾ−ル860部(A/P=0.
900)、蓚酸18.8部を添加して、反応温度98〜
102℃で4時間反応させた。反応終了後、70℃まで
冷却してアセトン30部、イオン交換水300部を添加
して、2回水洗操作を行った。その後、常圧下で内温1
60℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で19
5℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂940部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は1800、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は32.3%であった。
ついた5Lの四つ口フラスコにパラクレゾ−ル140
部、37%のホルマリン675.7部、トリエチルアミ
ン30部を仕込み、反応温度68〜72℃で3時間反応
を行った。その後、10%の蓚酸水165部を添加して
中和を行ない、メタクレゾ−ル860部(A/P=0.
900)、蓚酸18.8部を添加して、反応温度98〜
102℃で4時間反応させた。反応終了後、70℃まで
冷却してアセトン30部、イオン交換水300部を添加
して、2回水洗操作を行った。その後、常圧下で内温1
60℃まで脱水し、さらに60torrの減圧下で19
5℃まで脱水・脱モノマ−を行い、フォトレジスト用フ
ェノ−ル樹脂940部を得た。得られた樹脂の重量平均
分子量は1800、乾燥温度ムラによる影響を表す指標
は32.3%であった。
【0027】
【表1】
【0028】《現像ムラの評価》樹脂100部とナフト
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部とを乳
酸エチルに溶解し、0.2μmメンブレンフィルターで
濾過して、フォトレジスト溶液とした。これを、常法に
よりガラス基板上に塗布し、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%テトラメチルアンモニウムヒド
ロキサイド水溶液)を用いて、50秒間現像した。ガラ
ス基板上での現像ムラを、目視により評価した。現像ム
ラがみられる場合は○,現像ムラがみられない場合は×
とした。
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部とを乳
酸エチルに溶解し、0.2μmメンブレンフィルターで
濾過して、フォトレジスト溶液とした。これを、常法に
よりガラス基板上に塗布し、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%テトラメチルアンモニウムヒド
ロキサイド水溶液)を用いて、50秒間現像した。ガラ
ス基板上での現像ムラを、目視により評価した。現像ム
ラがみられる場合は○,現像ムラがみられない場合は×
とした。
【0029】
【表2】
【0030】
【発明の効果】本発明により、従来の方法では得られな
かった、アルカリ溶解時間が乾燥温度ムラによる影響を
受けにくいフォトレジスト用フェノ−ル樹脂を提供する
ことができるようになる。そして、本発明のフェノ−ル
樹脂を使用することによって得られたフォトレジスト
は、LCDを製造する際のリソグラフィ−に使用され、
LCDの今後のさらなる大面積化に役立つものと期待さ
れる。
かった、アルカリ溶解時間が乾燥温度ムラによる影響を
受けにくいフォトレジスト用フェノ−ル樹脂を提供する
ことができるようになる。そして、本発明のフェノ−ル
樹脂を使用することによって得られたフォトレジスト
は、LCDを製造する際のリソグラフィ−に使用され、
LCDの今後のさらなる大面積化に役立つものと期待さ
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA10 AB13 AB14 AB16 AC01 AD03 BE01 BJ10 CB28 CB52 CB55 CB56 FA17 4J033 CA02 CA12 CA29 CB01 HA02 HA08 HA12 HB10
Claims (3)
- 【請求項1】 式1で計算される数値が30以下である
ことを特徴とするフォトレジスト用フェノール樹脂。 (a−b)/c×100 (式1) 式1中aは、樹脂液塗布後の乾燥温度が120℃の時の
2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド現
像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)、bは樹脂液塗
布後の乾燥温度が100℃の時の2.38%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイド現像液に樹脂が溶解する
時間(秒/μm)、cは樹脂液塗布後の乾燥温度が11
0℃の時の2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロ
キサイド現像液に樹脂が溶解する時間(秒/μm)であ
る。 - 【請求項2】 GPC測定によるポリスチレン換算の重
量平均分子量が、2000−20000である請求項1
記載のフォトレジスト用フェノ−ル樹脂。 - 【請求項3】 フェノール化合物が、メタクレゾールを
50モル%以上含有し、他の成分がパラクレゾ−ル、キ
シレノ−ル類、及びトリメチルフェノ−ルの1種又は2
種以上であり、アルデヒドがホルムアルデヒドである請
求項1又は2記載のフォトレジスト用フェノ−ル樹脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064717A JP2002268214A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | フォトレジスト用フェノ−ル樹脂 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001064717A Pending JP2002268214A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | フォトレジスト用フェノ−ル樹脂 |
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---|---|
JP (1) | JP2002268214A (ja) |
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JP2014503667A (ja) * | 2011-01-26 | 2014-02-13 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | 重縮合生成物の製造方法 |
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CN111303362A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 上海飞凯光电材料股份有限公司 | 一种酚醛树脂及其制备方法、光刻胶 |
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-
2001
- 2001-03-08 JP JP2001064717A patent/JP2002268214A/ja active Pending
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