JP2014199312A - Positive resist composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition having a large focus margin and excellent resolution.SOLUTION: The positive resist composition contains 5 to 25 parts by mass of a phenolic compound (B) with respect to 100 parts by mass of an alkali soluble resin (A), and 15 to 40 parts by mass of a photosensitive component mixture (C) comprising three or more quinonediazide esterified compounds with respect to total mass 100 parts by mass of (A) composition and (B) composition, and further contains an organic solvent (D).

Description

本発明は、ポジ型レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a positive resist composition.

これまでガラス基板を用いた液晶表示素子製造の分野においては、比較的安価であり、感度、解像性、そして形状に優れたレジストパターンを形成できることから、半導体素子の製造に用いられているノボラック樹脂−キノンジアジド基含有化合物の系からなるポジ型レジスト材料が多く利用されている。   In the field of manufacturing liquid crystal display elements using glass substrates, novolaks are used in the manufacture of semiconductor elements because they are relatively inexpensive and can form resist patterns with excellent sensitivity, resolution, and shape. A positive resist material composed of a resin-quinonediazide group-containing compound system is often used.

半導体素子の製造においては、最大、直径8インチ(約200mm)〜12インチ(約300mm)の円板型シリコンウェーハが用いられるのに対し、フラットパネルディスプレイ(以下、FPDと記載することがある。)の製造においては、大型の基板が用いられている。
このようにFPDの製造分野においては、レジスト組成物を塗布する基板が、材質、形状の面で異なることは勿論であるが、その大きさの点でシリコンウェーハとは大きく異なっている。
そのためFPD製造用のレジスト材料には、半導体素子製造分野に求められる微視的な特性より、むしろマクロ的な特性の改善に重点が置かれていた。
In the manufacture of semiconductor devices, a disk-type silicon wafer having a maximum diameter of 8 inches (about 200 mm) to 12 inches (about 300 mm) is used, whereas a flat panel display (hereinafter referred to as FPD) may be used. ), A large substrate is used.
As described above, in the field of FPD manufacturing, the substrate to which the resist composition is applied is naturally different in terms of material and shape, but is greatly different from the silicon wafer in terms of its size.
Therefore, the resist material for FPD manufacturing has been focused on improving macro characteristics rather than micro characteristics required in the field of semiconductor element manufacturing.

マクロ的な特性の改善に重点が置かれたレジスト材料として、例えば特許文献1には、500×600mm以上の大型基板を用いたプロセスにおいても、マクロ的な特性(塗布性、加熱ムラ、現像ムラ等)を有するレジスト材料が記載されている。 As a resist material with an emphasis on improving macro characteristics, for example, in Patent Document 1, even in a process using a large substrate of 500 × 600 mm 2 or more, macro characteristics (coating properties, heating unevenness, development) A resist material having a non-uniformity is described.

特許第3789926号公報Japanese Patent No. 3789926

FPD基板の大型化等に伴い、FPD製造に用いられるレジスト材料には未だ改善の余地がある。
FPDの製造には、大型基板が用いられるため、基板自体のゆがみによる寸法精度の悪化が問題となる。このため、フォーカスマージンが大きいレジスト材料が求められる。
しかし、大型基板の露光装置では、スループットを向上させるために短波長ではなく、g線、h線及びi線の混合波長が主に使用される結果、開口度が小さくなるため、パターンの安定形成は困難であった。即ち、従来のレジスト材料では十分なフォーカスマージンや解像性を得ることが困難であった。また、g線、h線若しくはi線単独波長で使用される場合においては、開口数が大きくなるため、解像性は得られるが、フォーカスマージンは狭くなるため、微細パターンの安定形成は困難であった。
With increasing size of FPD substrates, there is still room for improvement in resist materials used in FPD manufacturing.
Since a large substrate is used for manufacturing the FPD, there is a problem of deterioration of dimensional accuracy due to distortion of the substrate itself. For this reason, a resist material having a large focus margin is required.
However, in a large-sized substrate exposure apparatus, a mixed wavelength of g-line, h-line, and i-line is mainly used to improve throughput, and as a result, the aperture becomes small, so that stable pattern formation is achieved. Was difficult. That is, it has been difficult to obtain a sufficient focus margin and resolution with conventional resist materials. In addition, when used with a single wavelength of g-line, h-line or i-line, the numerical aperture is increased, so that the resolution is obtained, but the focus margin is narrowed, so that it is difficult to stably form a fine pattern. there were.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、フォーカスマージンが大きく、解像度に優れたポジ型レジスト組成物を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a positive resist composition having a large focus margin and excellent resolution.

本発明は、100質量部のアルカリ可溶性樹脂(A)に対し、5〜25質量部のフェノール化合物(B)を含有させ、(A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対し、下記式(C−1)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−3)で表されるキノンジアジドエステル化物と、からなる感光性成分の混合物(C)を15〜40質量部の範囲で含有し、更に有機溶媒(D)を含有するポジ型レジスト組成物である。   This invention contains 5-25 mass parts phenolic compound (B) with respect to 100 mass parts alkali-soluble resin (A), and with respect to 100 mass parts of total mass of (A) component and (B) component, A quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-1), a quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-2), and a quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-3). It is a positive resist composition containing the photosensitive component mixture (C) in the range of 15 to 40 parts by mass and further containing an organic solvent (D).

Figure 2014199312
[式中、R14は、独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表わし;Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、;l、mは、それぞれ独立に1又は2を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, R 14 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; D represents each independently a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; One represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; l and m each independently represent 1 or 2; ]

Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]

Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]

本発明において、フェノール化合物(B)は下記化合物(b0−1)であることが好ましい。   In the present invention, the phenol compound (B) is preferably the following compound (b0-1).

Figure 2014199312
Figure 2014199312

本発明において、混合物(C)は、前記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物の含有量が33質量%以下であることが好ましい。
本発明において、(A)成分は、フェノール類の2核体(2個のフェノール核を有する縮合体分子)含有量がGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)法において10%以下であることが好ましい。本発明において、(D)成分は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することが好ましい。本発明において、(A)、(B)及び(C)成分の総量が組成物の全質量に対して30質量%以下であることが好ましい。本発明のポジ型レジスト組成物は、フラッドパネルディスプレイ(FPD)の製造用であることが好ましい。また、本発明において、FPDが、g線、h線及びi線からなる群より選択される任意の2種以上の混合光、又はg線、h線若しくはi線の単独光を露光光源に用いた露光プロセスを用いて作られるものであることが好ましい。
本発明において、(A)成分100質量部に対し、(B)成分を5〜20質量部含有することが好ましい。
本発明において、(A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対して、(C)成分を20〜40質量部含有することが好ましい。
In the present invention, the content of the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-2) in the mixture (C) is preferably 33% by mass or less.
In the present invention, the component (A) has a phenol dinuclear content (condensate molecule having two phenol nuclei) content of 10% or less in the GPC (gel permeation chromatography) method. preferable. In the present invention, the component (D) preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate. In the present invention, the total amount of the components (A), (B) and (C) is preferably 30% by mass or less based on the total mass of the composition. The positive resist composition of the present invention is preferably used for manufacturing a flood panel display (FPD). Further, in the present invention, the FPD uses any two or more kinds of mixed light selected from the group consisting of g-line, h-line and i-line, or single light of g-line, h-line or i-line as an exposure light source. It is preferable that it is made using the conventional exposure process.
In this invention, it is preferable to contain 5-20 mass parts of (B) component with respect to 100 mass parts of (A) component.
In this invention, it is preferable to contain 20-40 mass parts of (C) component with respect to 100 mass parts of total mass of (A) component and (B) component.

本発明によれば、フォーカスマージンが大きく、解像度に優れたポジ型レジスト組成物を提供することができる。   According to the present invention, a positive resist composition having a large focus margin and excellent resolution can be provided.

本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、アクリル酸(CH=CH−COOH)のカルボキシ基末端の水素原子が有機基で置換された化合物である。
アクリル酸エステルは、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基(Rα)は、水素原子以外の原子又は基であり、たとえば炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルをα置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸エステルとα置換アクリル酸エステルとを包括して「(α置換)アクリル酸エステル」ということがある。
「ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ヒドロキシスチレン誘導体」とは、ヒドロキシスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に、水酸基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
ヒドロキシスチレンのα位の水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
「ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位」とは、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ビニル安息香酸誘導体」とは、ビニル安息香酸のα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のベンゼン環に、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
「スチレン」とは、スチレンおよびスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたものも含む概念とする。
「スチレンから誘導される構成単位」、「スチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、スチレン又はスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
「置換基を有していてもよい」と記載する場合、水素原子(−H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(−CH−)を2価の基で置換する場合の両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, “aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, etc. that do not have aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups.
The “alkylene group” includes linear, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
“Fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
“A structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid ester” is a compound in which the hydrogen atom at the carboxy group terminal of acrylic acid (CH 2 ═CH—COOH) is substituted with an organic group.
In the acrylate ester, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. The substituent (R α ) for substituting the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom is an atom or group other than a hydrogen atom, such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated group having 1 to 5 carbon atoms. Examples thereof include an alkyl group and a hydroxyalkyl group. The α-position carbon atom of the acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group is bonded unless otherwise specified.
Hereinafter, an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent may be referred to as an α-substituted acrylate ester. Further, the acrylate ester and the α-substituted acrylate ester may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylate ester”.
“A structural unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative.
“Hydroxystyrene derivative” is a concept including those in which the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. The derivatives include those in which the hydrogen atom at the α-position may be substituted with a substituent, the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxystyrene substituted with an organic group, and the hydrogen atom at the α-position substituted with a substituent. Examples include those in which a substituent other than a hydroxyl group is bonded to a good benzene ring of hydroxystyrene. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene include the same substituents as those mentioned as the substituent at the α-position in the α-substituted acrylic ester.
The “structural unit derived from vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative” means a structural unit configured by cleavage of an ethylenic double bond of vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative.
The “vinyl benzoic acid derivative” is a concept including a compound in which the hydrogen atom at the α-position of vinyl benzoic acid is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. These derivatives include those obtained by substituting the hydrogen atom of the carboxy group of vinyl benzoic acid with an organic group, which may be substituted with a hydrogen atom at the α-position, and the hydrogen atom at the α-position with a substituent. Examples thereof include those in which a substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group is bonded to the benzene ring of vinyl benzoic acid. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
“Styrene” is a concept that includes styrene and those in which the α-position hydrogen atom of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group.
“Structural unit derived from styrene” and “structural unit derived from styrene derivative” mean a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.
The alkyl group as a substituent at the α-position is preferably a linear or branched alkyl group, specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group). , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
Specific examples of the halogenated alkyl group as the substituent at the α-position include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a halogen atom. It is done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as a substituent at the α-position include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a hydroxyl group. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.
When it is described as “may have a substituent”, when a hydrogen atom (—H) is substituted with a monovalent group, and when a methylene group (—CH 2 —) is substituted with a divalent group Including both.
“Exposure” is a concept including general irradiation of radiation.

≪ポジ型レジスト組成物≫
本発明のレジスト組成物は、100質量部のアルカリ可溶性樹脂(A)に対し、5〜25質量部のフェノール化合物(B)を含有させ、(A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対し、下記式(C−1)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−3)で表されるキノンジアジドエステル化物と、からなる感光性成分の混合物(C)を15〜40質量部の範囲で含有し、更に有機溶媒(D)を含有するポジ型レジスト組成物である。
≪Positive resist composition≫
The resist composition of this invention contains 5-25 mass parts phenolic compound (B) with respect to 100 mass parts alkali-soluble resin (A), and the total mass of (A) component and (B) component is 100 masses. Part, the quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-1), the quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-2), and the quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-3) And a photosensitive resist mixture (C) in the range of 15 to 40 parts by mass, and further containing an organic solvent (D).

Figure 2014199312
[式中、R14は、独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表わし;Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、;l、mは、それぞれ独立に1又は2を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, R 14 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; D represents each independently a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; One represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; l and m each independently represent 1 or 2; ]

Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]

Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]

[アルカリ可溶性樹脂(A)]
(A)成分としてのアルカリ可溶性樹脂は、特に制限されるものでなく、ポジ型ホトレジスト組成物において被膜形成物質として通常用いられ得るものの中から任意に選ぶことができる。例えば、ポジ型ホトレジスト組成物の被膜形成用樹脂として知られているフェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレンとアクリル酸との共重合体、ヒドロキシスチレンの重合体、ポリビニルフェノール、ポリα−メチルビニルフェノール等が挙げられる。これらの中でも特にフェノール樹脂が好ましく用いられ、中でも膨潤することなくアルカリ水溶液に容易に溶解し現像性に優れるノボラック樹脂が好適である。
[Alkali-soluble resin (A)]
The alkali-soluble resin as the component (A) is not particularly limited, and can be arbitrarily selected from those that can be usually used as a film-forming substance in a positive photoresist composition. For example, a phenolic resin, an acrylic resin, a copolymer of styrene and acrylic acid, a polymer of hydroxystyrene, polyvinylphenol, poly α-methylvinylphenol, etc., known as a film forming resin for a positive photoresist composition Can be mentioned. Among these, a phenol resin is particularly preferably used, and among them, a novolak resin that is easily dissolved in an alkaline aqueous solution without swelling and excellent in developability is preferable.

フェノール樹脂の例としては、フェノール類とアルデヒド類との縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反応生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニルフェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添加反応生成物等が挙げられる。   Examples of phenol resins include condensation reaction products of phenols and aldehydes, condensation reaction products of phenols and ketones, vinyl phenol polymers, isopropenyl phenol polymers, and hydrogen of these phenol resins. Examples include addition reaction products.

前記フェノール樹脂を形成するフェノール類としては、例えばフェノール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール、2,3−キシレノール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール等のキシレノール類;m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−エチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,5−トリエチルフェノール、4−tert−ブチルフェノール、3−tert−ブチルフェノール、2−tert−ブチルフェノール、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2−tert−ブチル−5−メチルフェノール等のアルキルフェノール類;p−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、p−エトキシフェノール、m−エトキシフェノール、p−プロポキシフェノール、m−プロポキシフェノール等のアルコキシフェノール類;o−イソプロペニルフェノール、p−イソプロペニルフェノール、2−メチル−4−イソプロペニルフェノール、2−エチル−4−イソプロペニルフェノール等のイソプロペニルフェノール類;フェニルフェノール等のアリールフェノール類;4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールA、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール等のポリヒドロキシフェノール類等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのフェノール類の中では、特にm−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノールが好ましい。   Examples of phenols that form the phenol resin include phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol, 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, and the like. Xylenols; m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-ethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 2,3,5-triethylphenol, 4-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 2 Alkylphenols such as tert-butylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, 2-tert-butyl-5-methylphenol; p-methoxyphenol, m-methoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-ethoxyphenol , P-p Alkoxyphenols such as poxyphenol and m-propoxyphenol; isopropenylphenols such as o-isopropenylphenol, p-isopropenylphenol, 2-methyl-4-isopropenylphenol and 2-ethyl-4-isopropenylphenol Arylphenols such as phenylphenol; polyhydroxyphenols such as 4,4′-dihydroxybiphenyl, bisphenol A, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these phenols, m-cresol, p-cresol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, and 2,3,5-trimethylphenol are particularly preferable.

前記アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、フルフラール、フリルアクロレイン、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド、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、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、ケイ皮アルデヒド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのアルデヒド類の中では、入手のしやすさからホルムアルデヒドが好ましいが、特に耐熱性を向上させるためにはヒドロキシベンズアルデヒド類とホルムアルデヒドを組み合わせて用いるのが好ましい。   Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, trimethylacetaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanealdehyde, furfural, furylacrolein, benzaldehyde, terephthalaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropyl. Aldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p- Chlorobenzaldehyde, cinnamon Examples include aldehyde. These may be used alone or in combination of two or more. Among these aldehydes, formaldehyde is preferable because it is easily available. In particular, in order to improve heat resistance, it is preferable to use a combination of hydroxybenzaldehydes and formaldehyde.

前記ケトン類としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニルケトン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。フェノール類とケトン類との組み合わせにおいては、ピロガロールとアセトンとの組み合わせが特に好ましい。   Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and diphenyl ketone. These may be used alone or in combination of two or more. In the combination of phenols and ketones, the combination of pyrogallol and acetone is particularly preferable.

フェノール類とアルデヒド類又はケトン類との縮合反応生成物は、酸性触媒の存在下公知の方法で製造することができる。その際の酸性触媒としては、塩酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸等を使用することができる。このようにして得られた縮合生成物は、分別等の処理を施すことによって低分子領域をカットしたものが耐熱性に優れているので好ましい。分別等の処理は、縮合反応により得られた樹脂を良溶媒、例えばメタノール、エタノール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン等のケトンや、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン等に溶解し、次いで水中に注ぎ沈殿させる等の方法により行われる。   The condensation reaction product of phenols and aldehydes or ketones can be produced by a known method in the presence of an acidic catalyst. In this case, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, paratoluenesulfonic acid, etc. can be used as the acidic catalyst. The condensation product obtained in this manner is preferably a product obtained by cutting a low molecular region by performing a treatment such as fractionation, because it is excellent in heat resistance. In the treatment such as fractionation, the resin obtained by the condensation reaction is dissolved in a good solvent, for example, alcohol such as methanol or ethanol, ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran or the like, and then poured into water. It is carried out by a method such as precipitation.

本発明においては、上記のものの中でも特にp−クレゾールとm−クレゾールとを、仕込み割合(モル比)でp−クレゾールを60モル%以上含有し、かつm−クレゾールを30モル%以上含有する混合フェノールを、ホルムアルデヒドを縮合剤として用いて合成された、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が2000〜8000のノボラック樹脂が好ましい。   In the present invention, among the above, p-cresol and m-cresol are mixed in a proportion (molar ratio) containing 60 mol% or more of p-cresol and 30 mol% or more of m-cresol. A novolak resin having a polystyrene-converted weight average molecular weight (Mw) of 2000 to 8000 synthesized using phenol and formaldehyde as a condensing agent is preferable.

p−クレゾール系繰り返し単位が60モル%未満では加熱処理時の温度ムラに対する感度変化が起こりやすく、またm−クレゾール系繰り返し単位が30モル%未満では、感度が劣る傾向があるため好ましくない。   If the p-cresol repeating unit is less than 60 mol%, the sensitivity is likely to change due to temperature unevenness during the heat treatment, and if the m-cresol repeating unit is less than 30 mol%, the sensitivity tends to be inferior.

なお、本発明のアルカリ可溶性樹脂には、キシレノール系繰り返し単位や、トリメチルフェノール系繰り返し単位などの、他のフェノール系繰り返し単位を含有していても良いが、最も好ましくは、仕込み割合(モル比)でp−クレゾールを60〜70モル%、m−クレゾールを40〜30モル%とからなる2成分系のノボラック樹脂であり、フェノール類の2核体(2個のフェノール核を有する縮合体分子)を含有していても良い。
含有量がGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)法において10%以下、好ましくは、5%以下であるようなフェノール類の低分子量体含有量が少ないノボラック樹脂が好ましい。前記2核体は高温(例えば130℃)のプリべークやポストベーク中に昇華して炉の天板などを汚し、更にはレジストを塗布したガラス基板を汚してその歩留まりを下げる原因となるからである。また、前記2核体などの低分子量体は現像処理後もガラス基板表面に残留しやすく、結果解像性を下げる原因にもなる。
The alkali-soluble resin of the present invention may contain other phenol-based repeating units such as a xylenol-based repeating unit and a trimethylphenol-based repeating unit, but most preferably, a charging ratio (molar ratio). Is a two-component novolak resin comprising 60-70 mol% of p-cresol and 40-30 mol% of m-cresol, and a binuclear compound of phenols (condensate molecule having two phenol nuclei) It may contain.
A novolak resin having a low content of low molecular weight phenols such as a content of 10% or less, preferably 5% or less in the GPC (gel permeation chromatography) method is preferred. The dinuclear body sublimates during pre-baking or post-baking at a high temperature (for example, 130 ° C.) to contaminate the top plate of the furnace, and further stains the glass substrate coated with the resist, thereby reducing the yield. Because. Further, the low molecular weight substance such as the dinuclear body tends to remain on the surface of the glass substrate even after the development processing, and as a result, the resolution is lowered.

[フェノール化合物(B)]
本発明において、フェノール化合物は特に限定されないが、例えば、下記一般式(b0)で表されるフェノール化合物であることが好ましい。
[Phenol compound (B)]
In this invention, although a phenol compound is not specifically limited, For example, it is preferable that it is a phenol compound represented by the following general formula (b0).

Figure 2014199312
[式中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、又は炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基を表し;R〜R11はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表し;Qは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、Rと結合して炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基を形成する基、又は化学式(b0−r)で表される基(式中、R12及びR13はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、又は炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基を表し;cは1〜3の整数を示す)を表し;a、bは1〜3の整数を表し;dは0〜3の整数を表し;nは0〜3の整数を表す。]
Figure 2014199312
[Wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. R 9 to R 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; Q is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a carbon atom bonded to R 9. A group forming a cycloalkyl group having a chain of 3 to 6 or a group represented by the chemical formula (b0-r) (wherein R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a carbon atom number of 1 to 6 Represents an alkyl group of 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group of 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms; c represents an integer of 1 to 3; and a and b are integers of 1 to 3 D represents an integer of 0 to 3; n represents an integer of 0 to 3 ]

式(b0−r)中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、又は炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基である。
炭素原子数1〜6のアルキル基としては、炭素数1〜6の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
本発明において、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素元素であることが特に好ましい。
In formula (b0-r), R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a chain 3 to 6 carbon atoms. Of the cycloalkyl group.
As the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n- Examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group.
The alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group, and examples thereof include a methoxy group and an ethoxy group.
Examples of the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
In the present invention, R 1 to R 8 are each independently preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen element.

式(b0−r)中、R〜R11はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基である。R〜R11における炭素原子数1〜6のアルキル基についての説明は、前記R〜Rにおける説明と同様である。
本発明において、R〜R11はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素元素であることが特に好ましい。
In formula (b0-r), R 9 to R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The explanation for the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 9 to R 11 is the same as the explanation for R 1 to R 8 .
In the present invention, R 9 to R 11 are each independently preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen element.

式(b0−r)中、Qは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、Rと結合して炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基を形成する基、又は化学式(b0−r)で表される基である。Qにおける炭素原子数1〜6のアルキル基、Rと結合して形成する炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基についての説明は、前記R〜Rにおける説明と同様である。
Qが化学式(b0−r)で表される基である場合、式(b0−r)中、R12及びR13はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、又は炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基を表し、cは1〜3の整数を示す。式(b0−r)における炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、又は炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基についての説明は、前記R〜Rにおける説明と同様である。
In the formula (b0-r), Q represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a group that combines with R 9 to form a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or a chemical formula (b0-r) ). The explanation for the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in Q and the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms formed by bonding to R 9 are the same as those for R 1 to R 8 .
When Q is a group represented by the chemical formula (b0-r), in the formula (b0-r), R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms is represented, and c represents an integer of 1 to 3. The description of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms in the formula (b0-r) is the same as in R 1 to R 8 . It is the same as the description.

本発明において、Qは式(b0−r)で表される基であることが好ましく、式(b0−r)においては、R12、R13はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であることが好ましく、cは1又は2であることが好ましい。 In the present invention, Q is preferably a group represented by the formula (b0-r). In the formula (b0-r), R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. Preferably, c is 1 or 2.

式(b0)中、a、bは1〜3の整数を表し、dは0〜3の整数を表し、nは0〜3の整数を表す。   In formula (b0), a and b represent an integer of 1 to 3, d represents an integer of 0 to 3, and n represents an integer of 0 to 3.

(B)成分の例としては、トリス(4−ヒドロシキフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−2,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1−[1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(2’,3’,4’−トリヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2−(2’,4’−ジヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−2−(3’−フルオロ−4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2−(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジメチルフェニル)プロパン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、2,3,4−トリヒドロキシフェニル−4’−ヒドロキシフェニルメタン、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,4−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−5−ヒドロキシフェノール等が挙げられる。   Examples of the component (B) include tris (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, and bis (4-hydroxy-2,3,5-trimethyl). Phenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethyl) Phenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenol) ) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -3,4-dihydroxy Phenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -2,4-dihydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxyphenyl) -3-methoxy-4-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4) -Hydroxy-2-methylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methyl) Phenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (5-si Rohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane, 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] Benzene, 1- [1- (3-methyl-4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene, 2- (2,3,4 -Trihydroxyphenyl) -2- (2 ', 3', 4'-trihydroxyphenyl) propane, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -2- (2 ', 4'-dihydroxyphenyl) propane, 2 -(4-hydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) -2- (3'-fluoro B-4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (2,3,4-trihydroxyphenyl) -2- (4 '-Hydroxyphenyl) propane, 2- (2,3,4-trihydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxy-3', 5'-dimethylphenyl) propane, bis (2,3,4-trihydroxy) Phenyl) methane, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, 2,3,4-trihydroxyphenyl-4′-hydroxyphenylmethane, 1,1-di (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,4-bis [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -5-hydroxyphenol and the like.

これらの中でも、感度向上効果に特に優れることから、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、2,4−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−5−ヒドロキシフェノール、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン等が好ましい。   Among these, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,3,5-trimethylphenyl) -2-hydroxy are particularly excellent in sensitivity improvement effect. Phenylmethane, 2,4-bis [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -5-hydroxyphenol, 1,1-di (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl ] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene and the like are preferable.

FPD製造の分野においては、スループットの向上が非常に大きい問題であるが、当該フェノール化合物を配合することにより、高感度化が達成されスループットの向上に寄与するので好ましい。
また、当該フェノール化合物を配合することにより、レジスト膜に表面難溶化層が強く形成されるため、現像時に未露光部分のレジスト膜の膜減り量が少なく、現像時間の差から生じる現像ムラの発生が抑えられると考えられる。
In the field of FPD production, improvement in throughput is a very large problem, but blending the phenol compound is preferable because high sensitivity is achieved and contribution to improvement in throughput.
Also, by blending the phenol compound, a poorly surface-solubilized layer is strongly formed on the resist film, so that the amount of unexposed resist film loss during development is small, and development unevenness occurs due to differences in development time. Is considered to be suppressed.

当該フェノール化合物の中でも、上記式(b0−1)で示される化合物(1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン)と下記式(b0−2)で示される化合物(ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン)は、高感度化、高残膜率化、及びリニアリティの向上効果に優れる点で特に好ましい。   Among the phenol compounds, a compound represented by the above formula (b0-1) (1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene) And the compound represented by the following formula (b0-2) (bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane) has high sensitivity, high residual film ratio, and linearity. It is particularly preferable in that it has an excellent improvement effect.

Figure 2014199312
Figure 2014199312

(B)成分を本発明の組成物に配合する場合、その含有量は(A)成分であるアルカリ可溶性樹脂100質量部に対し5〜25質量部、好ましくは10〜20質量部の範囲で選ばれる。
この範囲を下回ると高感度化、高残膜率化の向上効果が十分に得られず、この範囲を上回ると現像後の基板表面に残渣物が発生しやすく、また原料コストも高くなる点で好ましくない。
(B) When mix | blending a component with the composition of this invention, the content is 5-25 mass parts with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin which is (A) component, Preferably it selects in the range of 10-20 mass parts. It is.
Below this range, the effect of improving sensitivity and increasing the residual film ratio cannot be obtained sufficiently, and if it exceeds this range, residues are likely to be generated on the substrate surface after development, and the raw material cost also increases. It is not preferable.

本発明のポジ型レジスト組成物をFPDの製造用に用いる場合、(A)成分100質量部に対し、(B)成分を5〜20質量部、好ましくは7〜15質量部含有することが好ましい。寸法の異なるパターン形成においても、この範囲であれば、高感度化、高残膜率化の向上効果が十分に得られるためである。   When using the positive resist composition of this invention for manufacture of FPD, it is preferable to contain 5-20 mass parts of (B) component with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 7-15 mass parts. . This is because, in the pattern formation with different dimensions, the effect of improving the sensitivity and the remaining film ratio can be sufficiently obtained within this range.

[感光性成分の混合物(C)]
本発明において、感光性成分の混合物(C)は、下記式(C−1)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−3)で表されるキノンジアジドエステル化物と、からなる。
[Mixture of photosensitive components (C)]
In the present invention, the mixture (C) of photosensitive components is a quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-1), a quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-2), and the following formula (C -3) and a quinonediazide esterified product.

Figure 2014199312
[式中、R14は、独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表わし;Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、;l、mは、それぞれ独立に1又は2を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, R 14 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; D represents each independently a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; One represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; l and m each independently represent 1 or 2; ]

Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]

Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]

式(C−1)中、R14は、独立に炭素原子数1〜5のアルキル基である。
炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。本発明において、R14はそれぞれ独立に、メチル基又はエチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
In formula (C-1), R 14 is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or an n-butyl group. , Isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. In the present invention, each R 14 is preferably independently a methyl group or an ethyl group, and more preferably a methyl group.

式(C−1)中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、l、mは、それぞれ独立に1又は2である。
上記式(C−1)で表されるキノンジアジドエステル化物のDが1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基である平均割合(平均エステル化率)は40〜60%が好ましく、更に好ましくは50〜55%である。40%未満では現像後の膜減りが発生し易く、残膜率が低くなりやすい。また、60%を超えると、著しく感度が劣る傾向がある。
In formula (C-1), each D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. In the formula, l and m are each independently 1 or 2.
The average ratio (average esterification ratio) in which D of the quinonediazide esterified product represented by the above formula (C-1) is a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group is preferably 40 to 60%, more preferably 50. ~ 55%. If it is less than 40%, film loss after development tends to occur and the remaining film ratio tends to be low. On the other hand, if it exceeds 60%, the sensitivity tends to be remarkably inferior.

式(C−2)中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表す。
上記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物のDが1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基である平均割合(平均エステル化率)は65〜85%が好ましく、更に好ましくは70〜75%である。65%未満では現像後の膜減りが発生し易く、残膜率が低くなりやすい。また、85%を超えると、著しく感度が劣る傾向がある。
In formula (C-2), each D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. Represent.
The average ratio (average esterification ratio) in which D of the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-2) is a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group is preferably 65 to 85%, more preferably 70. ~ 75%. If it is less than 65%, film loss after development tends to occur, and the remaining film ratio tends to be low. Moreover, when it exceeds 85%, there exists a tendency for a sensitivity to be remarkably inferior.

式(C−3)中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表す。
上記式(C−3)で表されるキノンジアジドエステル化物のDが1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基である平均割合(平均エステル化率)は50〜70%が好ましく、更に好ましくは57〜62%である。50%未満では現像後の膜減りが発生し易く、残膜率が低くなりやすい。また、70%を超えると、保存安定性が低下する傾向がある。
In formula (C-3), each D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. Represent.
The average ratio (average esterification ratio) in which D of the quinonediazide esterified product represented by the above formula (C-3) is a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group is preferably 50 to 70%, more preferably 57. ~ 62%. If it is less than 50%, film loss after development tends to occur and the remaining film ratio tends to be low. Moreover, when it exceeds 70%, there exists a tendency for storage stability to fall.

本発明のポジ型レジスト組成物は、上記の3種のキノンジアジドエステル化物からなる感光性成分の混合物(C)を含有することにより、十分なフォーカスマージンと、解像性を得ることが可能となると考えられる。   When the positive resist composition of the present invention contains the mixture (C) of the photosensitive component composed of the above three kinds of quinonediazide esterified products, a sufficient focus margin and resolution can be obtained. Conceivable.

本発明において、感光性成分の混合物(C)は、式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物の含有量が、感光性成分の混合物(C)100質量部に対し、33質量%以下であることが好ましい。式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物を上記の含有量とさせることにより、現像コントラストが向上し、解像性に優れると推察される。
また、式(C−1)で表されるキノンジアジドエステル化物と、式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物と、式(C−3)で表されるキノンジアジドエステル化物の混合割合は、1:1:2であることが特に好ましい。
In the present invention, in the photosensitive component mixture (C), the content of the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-2) is 33% by mass or less based on 100 parts by mass of the photosensitive component mixture (C). It is preferable that By making the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-2) to have the above content, it is presumed that the development contrast is improved and the resolution is excellent.
The mixing ratio of the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-1), the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-2), and the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-3) is: Particularly preferred is 1: 1: 2.

本発明において、感光性成分の混合物(C)は、(A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対し、15〜40質量部の範囲で含有し、好ましくは10〜25質量部の範囲で選ばれるのがよい。   In the present invention, the mixture (C) of the photosensitive component is contained in the range of 15 to 40 parts by mass, preferably 10 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the components (A) and (B). It is better to be selected within the range.

また、本発明のポジ型レジスト組成物をFPDの製造用に用いる場合、(A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対して、(C)成分を20〜40質量部、好ましくは20〜35質量部含有することが好ましい。   Moreover, when using the positive resist composition of this invention for manufacture of FPD, (C) component is 20-40 mass parts with respect to 100 mass parts of total mass of (A) component and (B) component, Preferably It is preferable to contain 20-35 mass parts.

本発明組成物は、(A)〜(C)成分及び各種添加成分とを、有機溶媒である下記(D)成分に溶解して溶液の形で用いるのが好ましい。   The composition of the present invention is preferably used in the form of a solution by dissolving the components (A) to (C) and various additive components in the following component (D) which is an organic solvent.

[有機溶剤(D)]
(D)成分(有機溶媒)について:
本発明に用いられる有機溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、あるいはこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテル等の多価アルコール類およびその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;および乳酸エチル、酢酸メチル、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、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
[Organic solvent (D)]
Regarding component (D) (organic solvent):
Examples of the organic solvent used in the present invention include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, 2-heptanone; ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, diethylene glycol mono Acetate or polyhydric alcohols such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether and derivatives thereof; cyclic ethers such as dioxane; and ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate Esters such as butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate and ethyl ethoxypropionate. Rukoto can. These may be used alone or in combination of two or more.

それらの内でもプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)が、本発明レジスト組成物に優れた塗布性を与え、大型ガラス基板上でのレジスト被膜に優れた膜厚均一性を与える点で好ましい。
PGMEAは単独溶媒で用いることが最も好ましいが、PGMEA以外の溶媒もこれと混合して用いることができる。そのような溶媒としては、例えば乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノブチルエーテル、へキシレングリコールなどが挙げられる。
Among them, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) is preferable in that it provides excellent coating properties to the resist composition of the present invention and excellent film thickness uniformity on a resist film on a large glass substrate.
PGMEA is most preferably used as a single solvent, but solvents other than PGMEA can also be used as a mixture. Examples of such a solvent include ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, hexylene glycol and the like.

乳酸エチルを用いる場合は、PGMEAに対して質量比で0.1〜10倍量、好ましくは1〜5倍量の範囲で配合することが望ましい。
また、γ−ブチロラクトンを用いる場合は、PGMEAに対して質量比で0.01〜1倍量、好ましくは0.05〜0.5倍量の範囲で配合することが望ましい。
In the case of using ethyl lactate, it is desirable to blend in an amount of 0.1 to 10 times, preferably 1 to 5 times the mass ratio of PGMEA.
Moreover, when using (gamma) -butyrolactone, it is desirable to mix | blend in 0.01-1 times amount by mass ratio with respect to PGMEA, Preferably it is 0.05-0.5 times amount.

液晶表示素子製造の分野においては、通常レジスト被膜を0.5〜2.5μm、特には1.0〜2.0μmの膜厚でガラス基板上に形成する必要があるが、そのためには、これら有機溶媒を使用して、組成物中の上記(A)〜(C)成分の総量が、組成物の全質量に対して30質量%以下、好ましくは20〜28質量%になるように調整することが、塗布性に優れる液晶表示素子製造用レジスト材料として好ましい。
この場合任意に用いられる下記(E)成分の量も勘案して、溶媒(D)の使用量は、組成物の全質量に対して65〜85質量%、好ましくは70〜75質量%であることが好ましい。
In the field of liquid crystal display device production, it is usually necessary to form a resist film on a glass substrate with a film thickness of 0.5 to 2.5 μm, particularly 1.0 to 2.0 μm. Using an organic solvent, the total amount of the components (A) to (C) in the composition is adjusted to 30% by mass or less, preferably 20 to 28% by mass with respect to the total mass of the composition. Is preferable as a resist material for producing a liquid crystal display element having excellent coating properties.
In consideration of the amount of the following component (E) optionally used in this case, the amount of the solvent (D) used is 65 to 85% by mass, preferably 70 to 75% by mass, based on the total mass of the composition. It is preferable.

(E)成分(その他の添加剤)について本発明においては、本発明の目的を損なわない範囲において、ハレーション防止のための紫外線吸収剤、例えば2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−ジメチルアミノ−2’,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、5−アミノ−3−メチル−1−フェニル−4−(4−ヒドロキシフェニルアゾ)ピラゾール、4−ジメチルアミノ−4’−ヒドロキシアゾベンゼン、4−ジエチルアミノ−4’−エトキシアゾベンゼン、4−ジエチルアミノアゾベンゼン、クルクミン等や、またストリエーション防止のための界面活性剤、例えばフロラードFC−430、FC431(商品名、住友3M(株)製)、エフトップEF122A、EF122B、EF122C、EF126(商品名、トーケムプロダクツ(株)製)等のフッ素系界面活性剤、ベンゾキノン、ナフトキノン、p−トルエンスルホン酸等の保存安定化剤、さらに必要に応じて付加的樹脂、可塑剤、安定化剤、コントラスト向上剤等の慣用の添加剤を本発明の目的に支障のない範囲で添加含有させることができる。 About (E) component (other additives) In this invention, in the range which does not impair the objective of this invention, ultraviolet absorbers for halation prevention, for example, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 4-dimethylamino-2 ′, 4′-dihydroxybenzophenone, 5-amino-3-methyl-1-phenyl-4- (4-hydroxyphenylazo) pyrazole, 4-dimethylamino-4′-hydroxyazobenzene, 4- Diethylamino-4′-ethoxyazobenzene, 4-diethylaminoazobenzene, curcumin and the like, and surfactants for preventing striation, such as Fluorad FC-430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), Ftop EF122A , EF122B, EF122C, EF126 (trade name, TO Fluorosurfactants such as Chem Products), storage stabilizers such as benzoquinone, naphthoquinone, and p-toluenesulfonic acid, and additional resins, plasticizers, stabilizers, and contrast improvers as necessary Conventional additives such as the above can be added and contained within a range that does not hinder the object of the present invention.

本発明のポジ型レジスト組成物は、例えばフラットパネルディスプレイの製造用にもちいられるが、その場合、通常レジスト被膜を0.5〜2.5μm、特には1.0〜2.0μmの膜厚で基板上に形成する必要がある。そのためには、上記の有機溶媒を使用して、組成物中の上記(A)〜(C)成分の総量が、組成物の全質量に対して30質量%以下、好ましくは10〜25質量%になるように調整することが、塗布性に優れるため、好ましい。
この場合任意に用いられる上記(E)成分の量も勘案して、溶媒(D)の使用量は、組成物の全質量に対して65〜85質量%、好ましくは70〜75質量%であることが好ましい。
The positive resist composition of the present invention is used, for example, for the production of flat panel displays. In that case, the resist film is usually 0.5 to 2.5 μm, particularly 1.0 to 2.0 μm in thickness. It must be formed on a substrate. For this purpose, the total amount of the components (A) to (C) in the composition is 30% by mass or less, preferably 10 to 25% by mass, based on the total mass of the composition, using the organic solvent. It is preferable to adjust so as to be excellent in applicability.
In consideration of the amount of the component (E) optionally used in this case, the amount of the solvent (D) used is 65 to 85% by mass, preferably 70 to 75% by mass, based on the total mass of the composition. It is preferable.

本発明のポジ型レジスト組成物は、フラットパネルディスプレイ(FPD)の製造用に用いることが好ましい。本発明のポジ型レジスト組成物を製造に用いたFPDは、g線、h線及びi線からなる群より選択される任意の2種以上の混合光、又はg線、h線若しくはi線の単独光を露光光源に用いた露光プロセスを用いて作られるものであることが好ましい。
本明細書において、g線、h線、i線からなる群より選択される任意の2種以上の混合光を露光光源に用いた露光プロセスとは、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)の複数の露光波長を含む混合光を露光光源に用いた露光プロセスをいう。複数の露光波長を含む混合光としては、g線、h線、i線からなる群より選択される任意の2種の混合光であってもよく、g線、h線及びi線の3種の混合光であることが好ましい。
FPD等、基板の大型化に伴い、露光時間も長くなる傾向にあるが、上記の混合波長とすることにより、光源の強度を高めることが可能となり、露光時間を短縮することが可能となる。各光線のスペクトル強度は基板の種類等により適宜選択可能である。
The positive resist composition of the present invention is preferably used for manufacturing a flat panel display (FPD). The FPD used in the production of the positive resist composition of the present invention has two or more kinds of mixed light selected from the group consisting of g-line, h-line and i-line, or g-line, h-line or i-line. It is preferable that the light source is produced using an exposure process using single light as an exposure light source.
In this specification, the exposure process using any two or more kinds of mixed light selected from the group consisting of g-line, h-line, and i-line as an exposure light source is g-line (436 nm), h-line (405 nm). , An exposure process using mixed light including a plurality of exposure wavelengths of i-line (365 nm) as an exposure light source. The mixed light including a plurality of exposure wavelengths may be any two types of mixed light selected from the group consisting of g-line, h-line, and i-line, and three types of g-line, h-line, and i-line. It is preferable that the mixed light.
Although the exposure time tends to be longer with the increase in size of the substrate such as FPD, the intensity of the light source can be increased and the exposure time can be shortened by using the above mixed wavelength. The spectral intensity of each light beam can be appropriately selected depending on the type of substrate.

≪レジストパターン形成方法≫
本発明の組成物を用いたFPD製造用レジストパターンの好適な形成方法について一例を示す。まず、ガラス角基板上に、(A)〜(C)成分、および必要に応じて用いられる添加成分(E)を前記したような適当な溶媒(D)に溶かした溶液をスピンナー等で塗布し、塗膜を形成する。このとき用いるガラス基板は500×600mm以上、特には、550〜650mm以上の大型板であることができる。
≪Resist pattern formation method≫
An example of a suitable method for forming a resist pattern for FPD production using the composition of the present invention will be described. First, a solution prepared by dissolving the components (A) to (C) and the additive component (E) used as necessary in a suitable solvent (D) as described above is applied onto a glass square substrate with a spinner or the like. To form a coating film. Glass substrate 500 × 600 mm 2 or more used at this time, in particular can be a 550~650Mm 2 or larger plate.

本発明の組成物を用いれば、このように大型のガラス基板を用いたFPDの製造においても、塗布性等に優れたレジストパターンを得ることができる。   If the composition of the present invention is used, a resist pattern excellent in coatability and the like can be obtained even in the production of FPD using such a large glass substrate.

次いで、この塗膜が形成されたガラス基板を100〜140℃程度で加熱乾燥(プリべーク)して感光層を形成させる。次いで紫外線を発光する光源、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ等を用い、所望のマスクパターンを介して選択的露光を行う。ポジ型レジスト組成物を製造に用いたFPDは、g線、h線及びi線からなる群より選択される任意の2種以上の混合光、又はg線、h線若しくはi線の単独光を露光光源に用いた露光プロセスを用いて作られるものであることが好ましい。   Next, the glass substrate on which the coating film is formed is heated and dried (prebaked) at about 100 to 140 ° C. to form a photosensitive layer. Next, selective exposure is performed through a desired mask pattern using a light source that emits ultraviolet light, such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, or a xenon lamp. The FPD used in the production of the positive resist composition emits mixed light of two or more selected from the group consisting of g-line, h-line and i-line, or single light of g-line, h-line or i-line. It is preferable that it is made using the exposure process used for the exposure light source.

なお、FPD等の製造において、この選択的露光はパターン寸法の異なるレジストパターン形成用マスクパターンが描かれたマスクを用いて行われるものであり、前記ガラス基板上にパターン寸法の異なるレジストパターンを同時に形成することができる。
例えば、この選択的露光はパターン寸法0.5〜2.5μmのレジストパターン形成用マスクパターンと、パターン寸法3〜10μmのレジストパターン形成用マスクパターンとが描かれたマスク(レチクル)を用いて行うことが出来る。このような寸法の異なるパターンを同時に形成するときも、本発明レジスト組成物は優れたリニアリティの効果を発揮する。
In the manufacture of an FPD or the like, this selective exposure is performed using a mask on which a resist pattern forming mask pattern having a different pattern dimension is drawn, and a resist pattern having a different pattern dimension is simultaneously formed on the glass substrate. Can be formed.
For example, this selective exposure is performed using a mask (reticle) on which a resist pattern forming mask pattern having a pattern size of 0.5 to 2.5 μm and a resist pattern forming mask pattern having a pattern size of 3 to 10 μm are drawn. I can do it. The resist composition of the present invention also exhibits an excellent linearity effect when simultaneously forming patterns having different dimensions.

次にこの露光済みレジスト被覆ガラス基板を現像液、例えば1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液のようなアルカリ性水溶液を基板の一方の端部から他方の端部に液盛りし、又は中心付近の上部に設置された現像液滴下ノズルより基板表面全体に現像液を行き渡らせる。   Next, this exposed resist-coated glass substrate is swelled with a developing solution, for example, an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of 1 to 10% by mass of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) from one end of the substrate to the other end, Alternatively, the developing solution is spread over the entire surface of the substrate from the developing droplet lower nozzle installed near the center.

そして50〜90秒間程度静置して現像し、上記ガラス基板上にレジストパターンを形成する。その後、このレジストパターン表面に残った現像液を純水などのリンス液を用いて洗い落とすリンス工程を行う。   And it develops by leaving still for about 50 to 90 second, and forms a resist pattern on the said glass substrate. Thereafter, a rinsing process is performed in which the developer remaining on the resist pattern surface is washed away with a rinse solution such as pure water.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
(A)成分:アルカリ可溶性樹脂 100質量部
[m−クレゾール35モル%とp−クレゾール65モル%の混合物にシュウ酸とホルムアルデヒドを加え縮合反応して得られた重量平均分子量4500(Mw)、フェノール類の2核体含有量が約6%のクレゾールノボラック樹脂を使用した。なお、フェノール類の2核体含有量は、下記の装置と条件によるGPC測定で行った。]
Example 1
Component (A): Alkali-soluble resin 100 parts by mass [weight average molecular weight 4500 (Mw) obtained by condensation reaction of oxalic acid and formaldehyde added to a mixture of 35 mol% of m-cresol and 65 mol% of p-cresol, phenol A cresol novolac resin having a binuclear content of about 6% was used. The dinuclear content of phenols was measured by GPC measurement using the following equipment and conditions. ]

装置名:SYSTEM11(昭和電工社製)プレカラム:KF−G(SHODEX社製)カラム:KF−802(SHODEX社製)
検出器:UV41(280nmで測定)
溶媒等の条件:流量1.0ml/minでテトラヒドロフランを流し、35℃にて測定した。
Apparatus name: SYSTEM11 (made by Showa Denko) Precolumn: KF-G (made by SHODEX) Column: KF-802 (made by SHODEX)
Detector: UV41 (measured at 280 nm)
Conditions such as solvent: Tetrahydrofuran was allowed to flow at a flow rate of 1.0 ml / min, and measurement was performed at 35 ° C.

(B)成分:下記フェノール化合物(b0−1):15質量部 (B) component: The following phenol compound (b0-1): 15 mass parts

Figure 2014199312
Figure 2014199312

(C)成分:下記式(C−1−1)で表される化合物/下記式(C−2−1)で表される化合物/下記式(C−3−1)で表される化合物=1/1/2の感光性成分の混合物22質量部。下記式(C−1−1)〜(C−3−1)中、DはHまたは1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基を示すが、各分子により置換数や置換位置にばらつきがあるため、Dが1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基である平均割合(平均エステル化率(%))をそれぞれ示す。
(D)成分:溶媒(PGMEA):423質量部
(C) Component: Compound represented by the following formula (C-1-1) / Compound represented by the following formula (C-2-1) / Compound represented by the following formula (C-3-1) = 22 parts by weight of a mixture of 1/1/2 photosensitive component. In the following formulas (C-1-1) to (C-3-1), D represents H or a 1,2-naphthoquinonediazido 5-sulfonyl group, but the number of substitutions and substitution positions vary depending on each molecule. Therefore, the average ratio (average esterification rate (%)) in which D is 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group is shown.
(D) Component: Solvent (PGMEA): 423 parts by mass

Figure 2014199312
[上記式(C−1−1)中、DはHまたは1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基であり、Dの1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基による平均エステル化率は54.7%である。]
Figure 2014199312
[In the above formula (C-1-1), D is H or 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group, and the average esterification rate of D by 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group is 54. 0.7%. ]

Figure 2014199312
[上記式(C−2−1)中、DはHまたは1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基であり、Dの1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基による平均エステル化率は72.1%である。]
Figure 2014199312
[In the above formula (C-2-1), D is H or 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group, and the average esterification rate of D by 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group is 72. .1%. ]

Figure 2014199312
[上記式(C−3−1)中、DはHまたは1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基であり、Dの1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基による平均エステル化率は59.9%である。]
Figure 2014199312
[In the above formula (C-3-1), D is H or 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group, and the average esterification rate of D by 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group is 59. .9%. ]

(比較例1)
(A)成分:アルカリ可溶性樹脂 100質量部
[m−クレゾール35モル%とp−クレゾール65モル%の混合物にシュウ酸とホルムアルデヒドを加え縮合反応して得られた重量平均分子量(Mw)4500、フェノール類の2核体含有量が約6%のクレゾールノボラック樹脂を使用した。なお、フェノール類の2核体含有量は、上記の装置と条件によるGPC測定で行った。]
(B)成分:下記フェノール化合物(b0−2):15質量部
(Comparative Example 1)
Component (A): 100 parts by mass of alkali-soluble resin [weight average molecular weight (Mw) 4500 obtained by adding oxalic acid and formaldehyde to a mixture of 35 mol% of m-cresol and 65 mol% of p-cresol and a condensation reaction, phenol A cresol novolac resin having a binuclear content of about 6% was used. In addition, the dinuclear content of phenols was measured by GPC measurement using the above apparatus and conditions. ]
(B) component: The following phenol compound (b0-2): 15 mass parts

Figure 2014199312
Figure 2014199312

(C)成分:下記式(C−1−1)で表される化合物/下記式(C−3−1)で表される化合物=1/1の感光性成分の混合物26質量部。
(D)成分:溶媒(PGMEA):423質量部
Component (C): 26 parts by mass of a compound represented by the following formula (C-1-1) / a compound represented by the following formula (C-3-1) = 1/1 photosensitive component.
(D) Component: Solvent (PGMEA): 423 parts by mass

Figure 2014199312
[上記式(C−1−1)中、DはHまたは1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基であり、Dの1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基による平均エステル化率は54.7%である。]
Figure 2014199312
[In the above formula (C-1-1), D is H or 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group, and the average esterification rate of D by 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group is 54. 0.7%. ]

Figure 2014199312
[上記式(C−3−1)中、DはHまたは1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基であり、Dの1,2−ナフトキノンジアジドー5−スルホニル基による平均エステル化率は59.9%である。]
Figure 2014199312
[In the above formula (C-3-1), D is H or 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group, and the average esterification rate of D by 1,2-naphthoquinonediazido5-sulfonyl group is 59. .9%. ]

(A)〜(D)を均一に溶解した後、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過し、ポジ型レジスト組成物を調製した。 After (A) to (D) were uniformly dissolved, this was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a positive resist composition.

(1)フォーカスマージン
試料をスピンナー(TR−6132U[商品名、タツモ社製])を用いて6インチのSiウェーハ上に塗布した後、ダイレクトホットプレート(DHP)で110℃で90秒間乾燥を行い、膜厚1.5μmのレジスト被膜を形成した。
次いで、2.0μmのラインアンドスペースパターンを実現するためのマスクパターンが描かれ、40〜+40μmの範囲でフォーカスをふることができるテストチャートマスク(レチクル)を介してミラープロジェクション・アライナーMPA−600FA(商品名、キャノン社製、NA=0.083)を用い、フォーカス0μmで2.0μmラインアンドスペースパターンを寸法通りに再現することのできる露光量で選択的露光を行った。
次いで、23℃、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液に65秒間接触させ、30秒間水洗いし、スピン乾燥した。
その後得られたレジストパターンの形状を、SEM(走査型電子顕微鏡)写真にて観察し、パターン寸法が1.80〜2.20μm(2.00±0.20μm)であるフォーカスの範囲を確認した。その結果を、DOF(±10%)として表1に示す。
(1) Focus margin After applying the sample onto a 6-inch Si wafer using a spinner (TR-6132U [trade name, manufactured by Tatsumo Co., Ltd.], the sample was dried at 110 ° C. for 90 seconds with a direct hot plate (DHP). A resist film having a thickness of 1.5 μm was formed.
Next, a mask pattern for realizing a 2.0 μm line-and-space pattern is drawn, and through a test chart mask (reticle) capable of focusing in the range of 40 to +40 μm, the mirror projection aligner MPA-600FA ( Using a trade name, manufactured by Canon Inc., NA = 0.083), selective exposure was performed with an exposure amount capable of reproducing a 2.0 μm line and space pattern according to the dimensions with a focus of 0 μm.
Subsequently, it was brought into contact with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution at 23 ° C. for 65 seconds, washed with water for 30 seconds, and spin-dried.
Thereafter, the shape of the obtained resist pattern was observed with an SEM (scanning electron microscope) photograph, and a focus range in which the pattern dimension was 1.80 to 2.20 μm (2.00 ± 0.20 μm) was confirmed. . The results are shown in Table 1 as DOF (± 10%).

(2)解像力
試料をスピンナー(TR−6132U[商品名、タツモ社製])を用いて6インチのSiウェーハ上に塗布した後、ダイレクトホットプレート(DHP)で110℃で90秒間乾燥を行い、膜厚1.5μmのレジスト被膜を形成した。
次いで、2.0〜3.0μmのラインアンドスペースのレジストパターンを再現するためのマスクパターンが描かれたテストチャートマスク(レチクル)を介してghi線露光装置であるミラープロジェクション・アライナーMPA−600FA(商品名、キャノン社製、NA=0.083)を用い、3.0μmラインアンドスペースを寸法通りに再現することのできる露光量で選択的露光を行った。
次いで、23℃、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液に65秒間接触させ、30秒間水洗いし、スピン乾燥した。
その後得られたレジストパターンの形状を、SEM(走査型電子顕微鏡)写真にて観察し、2.0、2.5、3.0μmのラインアンドスペースパターンの断面形状をSEM(走査型電子顕微鏡)写真にて観察した。その結果を「形状」として表1に示す。
下記表1中、○、△、×は以下の評価である。
○:解像していてMASK寸法に対して±10%未満の寸法差である。
△:解像しているがMASK寸法に対して±10%以上の寸法差である。
×:解像していない。
(2) Resolution The sample was applied on a 6-inch Si wafer using a spinner (TR-6132U [trade name, manufactured by Tatsumo Co., Ltd.], and then dried at 110 ° C. for 90 seconds with a direct hot plate (DHP). A resist film having a thickness of 1.5 μm was formed.
Next, the mirror projection aligner MPA-600FA (ghi line exposure apparatus) is passed through a test chart mask (reticle) on which a mask pattern for reproducing a 2.0-3.0 μm line-and-space resist pattern is drawn. Using a trade name, manufactured by Canon Inc., NA = 0.083), selective exposure was performed with an exposure amount capable of reproducing a 3.0 μm line and space according to dimensions.
Subsequently, it was brought into contact with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution at 23 ° C. for 65 seconds, washed with water for 30 seconds, and spin-dried.
Thereafter, the shape of the obtained resist pattern was observed with a SEM (scanning electron microscope) photograph, and the cross-sectional shapes of the line and space patterns of 2.0, 2.5, and 3.0 μm were observed with a SEM (scanning electron microscope). Observed with photographs. The results are shown in Table 1 as “shape”.
In Table 1 below, ◯, Δ, and × are the following evaluations.
○: Resolved and a dimensional difference of less than ± 10% with respect to the MASK dimension.
Δ: Resolution is a dimensional difference of ± 10% or more with respect to the MASK dimension.
X: Not resolved.

Figure 2014199312
Figure 2014199312

上記結果に示した通り、本発明のポジ型レジスト組成物は、比較例と比べてDOF(フォーカスマージン)と解像性が優れていた。
As shown in the above results, the positive resist composition of the present invention was superior in DOF (focus margin) and resolution compared to the comparative example.

Claims (10)

100質量部のアルカリ可溶性樹脂(A)に対し、
5〜25質量部のフェノール化合物(B)を含有させ、
(A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対し、
下記式(C−1)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物と、下記式(C−3)で表されるキノンジアジドエステル化物と、からなる感光性成分の混合物(C)を15〜40質量部の範囲で含有し、更に有機溶媒(D)を含有するポジ型レジスト組成物。
Figure 2014199312
[式中、R14は、独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表わし;Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、;l、mは、それぞれ独立に1又は2を表わす。]
Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
Figure 2014199312
[式中、Dは、それぞれ独立に水素原子、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表し、Dの少なくとも1つは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を表わす。]
For 100 parts by mass of the alkali-soluble resin (A),
5 to 25 parts by mass of the phenol compound (B) is contained,
For 100 parts by mass of the total mass of component (A) and component (B),
A quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-1), a quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-2), and a quinonediazide esterified product represented by the following formula (C-3). A positive resist composition containing the mixture (C) of photosensitive components in the range of 15 to 40 parts by mass and further containing an organic solvent (D).
Figure 2014199312
[Wherein, R 14 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; D represents each independently a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; One represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group; l and m each independently represent 1 or 2; ]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]
Figure 2014199312
[Wherein, D independently represents a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and at least one of D represents a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. ]
前記フェノール化合物(B)が、下記化合物(b0−1)である、請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2014199312
The positive resist composition according to claim 1, wherein the phenol compound (B) is the following compound (b0-1).
Figure 2014199312
前記混合物(C)において、前記式(C−2)で表されるキノンジアジドエステル化物の含有量が33質量%以下である、請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the quinonediazide esterified product represented by the formula (C-2) in the mixture (C) is 33% by mass or less. (A)成分は、フェノール類の2核体(2個のフェノール核を有する縮合体分子)含有量がGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)法において10%以下であることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。   Component (A) is characterized in that the content of dinuclear phenols (condensate molecules having two phenolic nuclei) is 10% or less in the GPC (gel permeation chromatography) method. Item 2. The positive resist composition according to Item 1. (D)成分としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物。   5. The positive resist composition according to claim 1, comprising propylene glycol monomethyl ether acetate as component (D). (A)、(B)及び(C)成分の総量が組成物の全質量に対して30質量%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist according to any one of claims 1 to 5, wherein the total amount of the components (A), (B) and (C) is 30% by mass or less based on the total mass of the composition. Composition. フラットパネルディスプレイ(FPD)の製造用の請求項1〜6のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to any one of claims 1 to 6, which is used for producing a flat panel display (FPD). 前記FPDが、g線、h線及びi線からなる群より選択される任意の2種以上の混合光、又はg線、h線若しくはi線の単独光を露光光源に用いた露光プロセスを用いて作られるものである請求項7に記載のポジ型レジスト組成物。   The FPD uses an exposure process that uses any two or more kinds of mixed light selected from the group consisting of g-line, h-line, and i-line, or single light of g-line, h-line, or i-line as an exposure light source. The positive resist composition according to claim 7, wherein the positive resist composition is formed by: (A)成分100質量部に対し、(B)成分を5〜20質量部含有することを特徴とする請求項7又は8に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 7 or 8, comprising 5 to 20 parts by mass of the component (B) with respect to 100 parts by mass of the component (A). (A)成分と(B)成分の総質量100質量部に対して、(C)成分を20〜40質量部含有することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive component according to any one of claims 7 to 9, comprising 20 to 40 parts by mass of the component (C) with respect to 100 parts by mass of the total mass of the component (A) and the component (B). Type resist composition.
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