JP3199077B2 - Positive photosensitive composition - Google Patents

Positive photosensitive composition

Info

Publication number
JP3199077B2
JP3199077B2 JP17723892A JP17723892A JP3199077B2 JP 3199077 B2 JP3199077 B2 JP 3199077B2 JP 17723892 A JP17723892 A JP 17723892A JP 17723892 A JP17723892 A JP 17723892A JP 3199077 B2 JP3199077 B2 JP 3199077B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
hydrogen atom
photosensitive composition
resist
naphthoquinonediazide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP17723892A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0619130A (en
Inventor
為一 落合
泰弘 亀山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Original Assignee
Shipley Co LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shipley Co LLC filed Critical Shipley Co LLC
Priority to JP17723892A priority Critical patent/JP3199077B2/en
Publication of JPH0619130A publication Critical patent/JPH0619130A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3199077B2 publication Critical patent/JP3199077B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般に輻射線に感応する
ポジ型感光性組成物に関するものであり、詳しくは高い
解像力と良好なパターン形状を有するポジ型感光性組成
物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a positive photosensitive composition sensitive to radiation, and more particularly to a positive photosensitive composition having a high resolution and a good pattern shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の高集積度化は、一般に
言われるように3年間に4倍のスピードで進行し、例え
ばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー(DR
AM)を例にとれば、現在では、4Mビットの記憶容量
を持つものの本格生産が開始されている。それに伴い集
積回路の生産に不可欠のフォトリソグラフィー技術に対
する要求も年々厳しくなってきている。例えば、4Mビ
ットDRAMの生産には、0.8μmレベルのリソグラ
フィー技術が必要とされ、更に高集積度化の進んだ16
MDRAMにおいては、0.5μmレベルのリソグラフ
ィー技術が必要とされると予想されている。このフォト
リソグラフィー技術において、従来使用されてきたレジ
ストは、その大部分が環化ポリイソプレンゴムに架橋剤
としてビスアジド化合物を添加して得られるネガ型レジ
ストである。しかし、このタイプのレジストは現像時の
膨潤により解像力に限度があり、3μm以上の解像力を
得ることは難しい。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of a semiconductor integrated circuit is generally increased four times in three years as generally known, for example, dynamic random access memory (DR)
AM) as an example, full-scale production has started at present with a storage capacity of 4 Mbits. As a result, the demand for photolithography technology, which is indispensable for the production of integrated circuits, is increasing year by year. For example, the production of a 4 Mbit DRAM requires a lithography technology at a level of 0.8 μm, and 16
It is anticipated that a 0.5 μm level lithography technique will be required in MDRAM. Most of the resists conventionally used in the photolithography technique are negative resists obtained by adding a bisazide compound as a crosslinking agent to a cyclized polyisoprene rubber. However, this type of resist has a limited resolution due to swelling during development, and it is difficult to obtain a resolution of 3 μm or more.

【0003】上記要求に応えることができるのはポジ型
フォトレジストである。ポジ型フォトレジストはアルカ
リ可溶性樹脂と感光物質、一般には置換されたナフトキ
ノンジアジド基を含む化合物とを含むものである。ナフ
トキノンジアジドは照射時に紫外線を吸収し、カルベン
を経てケテンを生じ、系中に存在する水分と反応してイ
ンデンカルボン酸となり、これが現像液のアルカリ水に
溶解する。
[0003] Positive photoresists can meet the above requirements. A positive photoresist contains an alkali-soluble resin and a photosensitive material, generally a compound containing a substituted naphthoquinonediazide group. Naphthoquinone diazide absorbs ultraviolet light upon irradiation, generates ketene via a carbene, and reacts with water present in the system to form indene carboxylic acid, which dissolves in the alkaline water of the developer.

【0004】このようにポジ型フォトレジストは、現像
液としてアルカリ水溶液を用いるのでネガ型の場合と異
なりレジストが膨潤せず、従って解像力を高めることが
可能なのである。このようにポジ型フォトレジストは、
ネガ型レジストと比較すれば一般に非膨潤、高解像力を
特徴とするレジストとして登場し、広く超LSIの製造
に使用されてきた。しかしながら、従来使用されてきた
ポジ型フォトレジストでは、0.5μm以下の非常に微
細な加工に対しては、その解像力が不足であった。
As described above, since the positive type photoresist uses an alkaline aqueous solution as a developing solution, the resist does not swell unlike the negative type photoresist, and therefore the resolution can be increased. Thus, a positive photoresist is
In general, it has emerged as a resist characterized by non-swelling and high resolution as compared with a negative resist, and has been widely used in the manufacture of VLSI. However, the resolution of the conventionally used positive photoresist is insufficient for extremely fine processing of 0.5 μm or less.

【0005】そこで、従来の可視又は近紫外領域の光を
用いた露光技術がそのまま使え、しかもハーフミクロン
リソグラフィーに対応できる、すなわち解像力が0.5
μm以上でパターンプロファイルの良好なポジ型フォト
レジストの開発が強く望まれていた。
Therefore, a conventional exposure technique using light in the visible or near-ultraviolet region can be used as it is, and it can respond to half-micron lithography, that is, a resolution of 0.5 μm.
There has been a strong demand for the development of a positive photoresist having a pattern profile of at least μm.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】超LSI製造用フォト
レジストとして、微細なパターンを良好な形状で形成す
るためには、現像時にレジストの未露光部分および低露
光量部分の溶解速度を小さくしなければならない。なぜ
なら、一般に超LSI製造に使用されている縮小投影露
光装置においては、ハーフミクロン以下のパターンの光
学像は、マスクの影になっている部分にもわずかな光の
回り込みがあり、その部分のレジスト膜が感光してしま
うためである。その結果、本来残るべきレジスト膜部分
の現像液に対する溶解速度が増大すると、パターン形状
の劣化を引き起こす。従って、未露光部分および低露光
量部分の現像液に対する溶解速度をできるだけ小さくす
る必要があるのである。
In order to form a fine pattern in a good shape as a photoresist for VLSI manufacturing, the dissolution rate of an unexposed portion and a low exposure portion of the resist during development must be reduced. Must. This is because, in a reduction projection exposure apparatus generally used in the manufacture of VLSI, an optical image of a pattern of half a micron or less has a slight light wraparound even in a shadow portion of a mask, and the resist in that portion This is because the film is exposed to light. As a result, when the dissolution rate of the resist film portion, which should be left, in the developing solution is increased, the pattern shape is deteriorated. Therefore, it is necessary to minimize the dissolution rate of the unexposed portion and the low exposure portion in the developing solution.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、前記従
来技術の問題点を解決した、可視又は近紫外領域の光を
用いてのハーフミクロンリソグラフィーに対応できるレ
ジスト組成物を提供することにある。このような課題を
解決するために、我々は種々検討を重ねた結果、感光剤
として、立体的に大きな置換基を有する一般式(I)で
表される化合物を用いることにより、未露光部分および
低露光量部分の溶解速度が小さく、0.4μm以上の解
像力を持ち、パターンプロファイルも良好となり、他の
性能も従来のものと比較して同等以上の性質を持ってい
るポジ型フォトレジスト組成物が得られることを見い出
し本発明に至った。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a resist composition which solves the above-mentioned problems of the prior art and which can respond to half-micron lithography using light in the visible or near ultraviolet region. is there. In order to solve such a problem, as a result of various studies, we have found that the use of a compound represented by the general formula (I) having a sterically large substituent as a photosensitizer makes it possible to obtain unexposed portions and Positive photoresist composition that has a low dissolution rate in the low exposure area, has a resolution of 0.4 μm or more, has a good pattern profile, and has other properties equal to or better than those of the conventional one. Have been found, and the present invention has been achieved.

【0008】すなわち本発明の要旨は、アルカリ可溶性
樹脂及び、感光剤として下記一般式(I)
That is, the gist of the present invention is to provide an alkali-soluble resin and a photosensitive agent represented by the following general formula (I):

【0009】[0009]

【化2】 Embedded image

【0010】(但し、一般式(I)において、R1 ,R
2 ,R3 は水素原子、1,2−ナフトキノンジアジド−
4−スルホニル基または1,2−ナフトキノンジアジド
−5−スルホニル基を表し(但し、R1 ,R2 ,R3
うち少なくとも1つは水素原子ではない。)、R4 ,R
5 ,R6 ,R7 は、水素原子、置換基を有していてもよ
いC4 以上のアルキル基、置換基を有していてもよいシ
クロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール
基、または置換基を有していてもよいアラルキル基を表
す(但し、R4 とR5 との少なくとも一方は水素原子で
はなく、またR6 とR7 との少なくとも一方は水素原子
ではない。)。)で表される化合物を含むことを特徴と
するポジ型感光性組成物に存する。
(However, in the general formula (I), R 1 , R
2 , R 3 are a hydrogen atom, 1,2-naphthoquinonediazide-
4- sulfonyl represents a group or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group (wherein, R 1, R 2, at least one of R 3 is not a hydrogen atom.), R 4, R
5 , R 6 and R 7 each may have a hydrogen atom, a C 4 or more alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent (provided that at least one of R 4 and R 5 is not a hydrogen atom, and at least one of R 6 and R 7 is not a hydrogen atom .). ) Is contained in the positive photosensitive composition.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいては、感光剤として、前記一般式(I)で表される
化合物を用いる。一般式(I)で表される化合物におい
て、R4 ,R5 ,R6 又はR7 で表される置換基である
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラル
キル基としては立体的に大きなものが好ましいが、さら
に加えて疎水性であるものがより好ましい。上記アルキ
ル基としては、好ましくはC4 以上C20以下のアルキル
基、より好ましくはC4 以上C10以下のアルキル基が挙
げられ、具体的にはn−ブチル基、s−ブチル基、t−
ブチル基、n−ペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキ
シル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基等が挙
げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, the compound represented by the general formula (I) is used as a photosensitive agent. In the compound represented by the general formula (I), alkyl, cycloalkyl, aryl or aralkyl, which is a substituent represented by R 4 , R 5 , R 6 or R 7 , is sterically large. Are preferred, and those having hydrophobicity are more preferred. Examples of the alkyl group, preferably a C 4 or higher C 20 an alkyl group, more preferably include an alkyl group of C 4 or higher of C 10 or less, particularly n- butyl, s- butyl, t-
Examples include a butyl group, an n-pentyl group, a t-pentyl group, an n-hexyl group, a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and the like.

【0012】上記シクロアルキル基としては、好ましく
はC4 以上C20以下のシクロアルキル基、より好ましく
はC5 以上C10以下のシクロアルキル基が挙げられ、具
体的にはシクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げ
られる。また、上記アリール基の例としては、フェニル
基,トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられ
る。また、上記アラルキル基の例としては、ベンジル
基、フェネチル基等が挙げられる。上記のR4 ,R5
6 又はR7 で表される置換基は、例えばメトキシ基、
エトキシ基等のアルコキシ基、アセチルオキシ基、プロ
ピオニルオキシ基等のアルキルカルボニルオキシ基、ニ
トロ基、あるいは塩素原子等のハロゲン原子で置換され
ていてもよい。
[0012] Examples of the cycloalkyl group, preferably a C 4 or higher C 20 a cycloalkyl group, more preferably be a cycloalkyl group C 5 or more of C 10 or less, specifically, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, etc. Is mentioned. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. The above R 4 , R 5 ,
The substituent represented by R 6 or R 7 is, for example, a methoxy group,
It may be substituted with an alkoxy group such as an ethoxy group, an alkylcarbonyloxy group such as an acetyloxy group or a propionyloxy group, a nitro group, or a halogen atom such as a chlorine atom.

【0013】一般式(I)で表される化合物は、該当す
るR1 ,R2 ,R3 がすべて水素原子である化合物と、
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリ
ドまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニ
ルクロリドとを塩基触媒下で反応させることにより得る
ことが出来る。1,2−ナフトキノンジアジドスルホニ
ルクロリドと反応させるR1 ,R2 ,R3 がすべて水素
原子である化合物は、例えば立体的に大きな置換基を有
する1価のフェノール類とヒドロキシベンズアルデヒド
とを酸触媒下で、縮合反応させることによって得ること
ができる。
The compound represented by the general formula (I) includes a compound in which R 1 , R 2 and R 3 are all hydrogen atoms;
It can be obtained by reacting 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride or 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride in the presence of a base catalyst. Compounds in which R 1 , R 2 , and R 3 are all hydrogen atoms to be reacted with 1,2-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride can be obtained, for example, by subjecting a monovalent phenol having a sterically large substituent and hydroxybenzaldehyde to an acid catalyst. And a condensation reaction.

【0014】一般式(I)で表される化合物の合成に使
用できる、立体的に大きな置換基を有する1価のフェノ
ール類としては、例えばo−n−ブチルフェノール、m
−n−ブチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、
o−s−ブチルフェノール、m−s−ブチルフェノー
ル、p−s−ブチルフェノール、o−t−ブチルフェノ
ール、m−t−ブチルフェノール、p−t−ブチルフェ
ノール、p−n−ペンチルフェノール、p−t−ペンチ
ルフェノール、p−n−ヘキシルフェノール、またはp
−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール
などのアルキルフェノール類、o−シクロヘキシルフェ
ノール、m−シクロヘキシルフェノール、o−シクロペ
ンチルフェノール、p−シクロペンチルフェノール、p
−シクロヘキシルフェノールなどのシクロアルキルフェ
ノール類、o−フェニルフェノール、m−フェニルフェ
ノール、またはp−フェニルフェノールなどのアリール
フェノール類、2−ヒドロキシジフェニルメタン、また
は4−ヒドロキシジフェニルメタンなどのアラルキルフ
ェノール類等が挙げられる。
Examples of monovalent phenols having a sterically large substituent which can be used for synthesizing the compound represented by the general formula (I) include, for example, on-butylphenol and m-butylphenol.
-N-butylphenol, pn-butylphenol,
os-butylphenol, ms-butylphenol, ps-butylphenol, ot-butylphenol, mt-butylphenol, pt-butylphenol, pn-pentylphenol, pt-pentylphenol, pn-hexylphenol, or p
Alkylphenols such as-(1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol, o-cyclohexylphenol, m-cyclohexylphenol, o-cyclopentylphenol, p-cyclopentylphenol, p
-Cycloalkylphenols such as cyclohexylphenol, arylphenols such as o-phenylphenol, m-phenylphenol or p-phenylphenol, and aralkylphenols such as 2-hydroxydiphenylmethane or 4-hydroxydiphenylmethane.

【0015】R4 ,R5 ,R6 ,R7 として、この様に
立体的に大きな置換基を導入することによって、現像時
の感光剤による未露光部溶解抑止効果が大きくなり、レ
ジストの残膜率が高くなり、良好なパターン形状が得ら
れる。該感光剤の添加量は、好ましくはフォトレジスト
の固形物中の0.1〜50重量%、さらに好ましくは
0.5〜40重量%である。添加量が少な過ぎると解像
力およびパターンプロファイルが劣化し、添加量が多過
ぎると感度の低下を引き起こす。
By introducing such a sterically large substituent as R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 , the effect of suppressing the dissolution of the unexposed portion by the photosensitive agent at the time of development becomes large, and the residue of the resist remains. The film ratio is increased, and a good pattern shape is obtained. The amount of the photosensitizer is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 0.5 to 40% by weight, based on the solid of the photoresist. If the amount is too small, the resolving power and the pattern profile are degraded. If the amount is too large, the sensitivity is lowered.

【0016】また本発明において、アルカリ可溶性樹脂
としては、現像時に露光部がアルカリ可溶性となり、ア
ルカリ現像液に溶出する樹脂なら、すべて用いられ得る
が、好ましくはノボラック樹脂、ポリアクリル酸、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルフェノール、またはこれ
らの誘導体などが用いられる。このうち特に好ましくは
ノボラック樹脂である。具体的には、o−クレゾール、
m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノー
ル、3,5−キシレノールなどのフェノール類の単独ま
たは2種以上をホルムアルデヒド、アセトアルデヒドま
たはプロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類の中から
選ばれた1種または2種以上のアルデヒドで縮合したノ
ボラック樹脂が用いられる。
In the present invention, as the alkali-soluble resin, any resin can be used as long as the exposed portion becomes alkali-soluble at the time of development and is eluted in an alkali developer, but preferably novolak resin, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, Polyvinyl phenol or a derivative thereof is used. Of these, a novolak resin is particularly preferred. Specifically, o-cresol,
One or two or more phenols such as m-cresol, p-cresol, 2,5-xylenol, and 3,5-xylenol are selected from aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde or propionaldehyde. A novolak resin condensed with at least one aldehyde is used.

【0017】ホルムアルデヒドの代わりにパラホルムア
ルデヒドを使用してもよい。縮合は通常蓚酸、クエン酸
等のカルボン酸、塩酸、硫酸、燐酸等の鉱酸もしくはル
イス酸を触媒として用いられる。アルカリ可溶性樹脂の
分子量はポリスチレン換算値(GPC測定)で、通常
1,000〜15,000、好ましくは1,500〜1
0,000のものが用いられる。
Paraformaldehyde may be used instead of formaldehyde. The condensation is usually carried out using a carboxylic acid such as oxalic acid or citric acid, a mineral acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid or a Lewis acid as a catalyst. The molecular weight of the alkali-soluble resin is generally 1,000 to 15,000, preferably 1,500 to 1 in terms of polystyrene (GPC measurement).
000 is used.

【0018】本発明の感光性組成物は、通常上記の感光
剤及びアルカリ可溶性樹脂を適当な溶媒に溶解して用い
る。溶媒としては、感光剤および樹脂に対して十分な溶
解度を持ち良好な塗膜性を与える溶媒であれば特に制限
はないが、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチ
ルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート
などのセロソルブ系溶媒、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳
酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチ
ルなどのエステル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの高極性
溶媒、あるいはこれらの混合溶媒、あるいはさらに芳香
族炭化水素を添加したものなどが挙げられる。
The photosensitive composition of the present invention is usually used by dissolving the above-mentioned photosensitizer and alkali-soluble resin in a suitable solvent. The solvent is not particularly limited as long as it has sufficient solubility in the photosensitizer and the resin and gives good coating properties, but is not particularly limited, and is a cellosolve-based solvent such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate. Solvents, ester solvents such as butyl acetate, amyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, highly polar solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, or a mixed solvent thereof, or further Those to which an aromatic hydrocarbon is added are exemplified.

【0019】本発明の感光性組成物は、常法に従い、基
板に塗布、乾燥、露光、露光後加熱等の後、現像するこ
とによりパターンを形成することが可能である。現像液
としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、
アンモニア水などの無機アルカリ類、エチルアミン、n
−プロピルアミンなどの第1級アミン類、ジエチルアミ
ン、ジ−n−プロピルアミンなどの第2級アミン類、ト
リエチルアミン、N,N−ジエチルメチルアミンなどの
第3級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロオキ
シド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロ
オキシドなどの第4級アンモニウム塩、もしくはこれに
アルコール、界面活性剤などを添加したものを使用する
ことができる。
The photosensitive composition of the present invention can be applied to a substrate by a conventional method, followed by drying, exposure, heating after exposure, and the like, followed by development to form a pattern. As a developer, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate,
Inorganic alkalis such as aqueous ammonia, ethylamine, n
Primary amines such as -propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and N, N-diethylmethylamine; tetramethylammonium hydroxide; A quaternary ammonium salt such as trimethylhydroxyethylammonium hydroxide or the like to which an alcohol, a surfactant or the like is added can be used.

【0020】本発明のポジ型感光性組成物は超LSIの
製造のみならず一般のIC製造用、マスク製造用、画像
形成用、液晶画面製造用あるいはオフセット印刷用とし
ても有用である。
The positive photosensitive composition of the present invention is useful not only for the production of VLSI, but also for general IC production, mask production, image formation, liquid crystal screen production or offset printing.

【0021】[0021]

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明
するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.

【0022】合成例1 200ml容4ツ口フラスコに5’,5’’−ジ−t−
ブチル−2’,2’’,4’’’−トリヒドロキシトリ
フェニルメタン8.1g(20mmol)、1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド16.1
2g(60mmol)およびテトラヒドロフラン100
mlをいれ、攪拌し溶解させた。この溶液に、トリエチ
ルアミン6.2g(61mmol)をテトラヒドロフラ
ン5mlに溶解させた溶液を5分間で滴下した。滴下終
了後、室温で3時間反応させた。反応終了後、析出した
塩を濾別し、濾液を水1l中に注ぎ感光剤を析出させ
た。この懸濁液を1時間懸洗し、固体を濾別して乾燥
し、下記構造式(II)
Synthesis Example 1 5 ′, 5 ″ -di-t- was added to a 200 ml four-necked flask.
Butyl-2 ′, 2 ″, 4 ″ ″-trihydroxytriphenylmethane 8.1 g (20 mmol), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 16.1
2 g (60 mmol) and tetrahydrofuran 100
Then, the mixture was stirred and dissolved. To this solution, a solution of 6.2 g (61 mmol) of triethylamine dissolved in 5 ml of tetrahydrofuran was added dropwise over 5 minutes. After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at room temperature for 3 hours. After completion of the reaction, the precipitated salt was separated by filtration, and the filtrate was poured into 1 liter of water to precipitate a photosensitive agent. The suspension is washed for 1 hour, the solid is filtered off and dried, and the following structural formula (II)

【0023】[0023]

【化3】 Embedded image

【0024】(式中、Qは1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホニル基を表す)で表される感光剤21.
5g(収率98%)を得た。 合成例2 合成例1と同様にして、5’,5’’−ジフェニル−
2’,2’’,4’’’−トリヒドロキシトリフェニル
メタン8.9g(20mmol)、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホニルクロリド16.1g(60
mmol)およびトリエチルアミン6.2g(61mm
ol)とから、下記構造式 (III)
(In the formula, Q represents a 1,2-naphthoquinonediazido-5-sulfonyl group)
5 g (98% yield) were obtained. Synthesis Example 2 As in Synthesis Example 1, 5 ′, 5 ″ -diphenyl-
8.9 g (20 mmol) of 2 ', 2 ", 4"'-trihydroxytriphenylmethane, 16.1 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride (60
mmol) and 6.2 g (61 mm) of triethylamine.
ol) from the following structural formula (III)

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【0026】(式中、Qは式(II)におけるものと同
じ)で表される感光剤20.5g(収率90%)を得
た。
(Wherein Q is the same as in formula (II)) 20.5 g (yield 90%) of a photosensitive agent represented by formula (II) was obtained.

【0027】合成例3 合成例1と同様にして、5’,5’’−ジシクロヘキシ
ル−2’,2’’,4’’’−トリヒドロキシトリフェ
ニルメタン9.0g(20mmol)、1,2−ナフト
キノンジアジド−5−スルホニルクロリド16.1g
(60mmol)およびトリエチルアミン6.2g(6
1mmol)とから、下記構造式(IV)
Synthesis Example 3 As in Synthesis Example 1, 9.0 g (20 mmol) of 5 ′, 5 ″ -dicyclohexyl-2 ′, 2 ″, 4 ′ ″-trihydroxytriphenylmethane, -Naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 16.1 g
(60 mmol) and 6.2 g (6
1 mmol) from the following structural formula (IV)

【0028】[0028]

【化5】 Embedded image

【0029】(式中、Qは式(II)におけるものと同
じ)で表される感光剤21.3g(収率93%)を得
た。
(In the formula, Q is the same as that in the formula (II)) 21.3 g (yield 93%) of a photosensitive agent represented by the formula was obtained.

【0030】合成例4 合成例1と同様にして、5’,5’’−ジメチル−
2’,2’’,4’’’−トリヒドロキシトリフェニル
メタン6.4g(20mmol)、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホニルクロリド16.1g(60
mmol)およびトリエチルアミン6.2g(61mm
ol)とから、下記構造式(V)
Synthesis Example 4 In the same manner as in Synthesis Example 1, 5 ′, 5 ″ -dimethyl-
6.4 g (20 mmol) of 2 ', 2 ", 4"'-trihydroxytriphenylmethane, 16.1 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride (60
mmol) and 6.2 g (61 mm) of triethylamine.
ol) and the following structural formula (V)

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】(式中、Qは式(II)におけるものと同
じ)で表される感光剤19.9g(収率98%)を得
た。
In the formula, 19.9 g (yield 98%) of a photosensitive agent represented by the formula (II) was obtained.

【0033】合成例5 m−クレゾール189g(1.75mol)、p−クレ
ゾール236g(2.19mol)、2,5−キシレノ
ール54g(0.44mol)の混合物を攪拌下91℃
に加熱した。これに37重量%ホルムアルデヒド水溶液
276.3g(ホルムアルデヒドとして3.40mo
l)に蓚酸10.0g(0.079mol)を溶解した
溶液を滴下し、滴下終了後91〜94℃で5時間反応さ
せた。反応終了後、減圧下、バス温を徐々に上げながら
水及び未反応モノマーを留去した(最終液温176℃、
30mmHg)。生成物を放冷し、414gのノボラッ
ク樹脂を得た。このノボラック樹脂をGPCにより分析
したところ、重量平均分子量は5650であった。
Synthesis Example 5 A mixture of 189 g (1.75 mol) of m-cresol, 236 g (2.19 mol) of p-cresol and 54 g (0.44 mol) of 2,5-xylenol was stirred at 91 ° C.
Heated. To this, 276.3 g of a 37% by weight aqueous solution of formaldehyde (3.40 mol of formaldehyde)
A solution prepared by dissolving 10.0 g (0.079 mol) of oxalic acid in 1) was added dropwise, and after completion of the addition, the mixture was reacted at 91 to 94 ° C. for 5 hours. After completion of the reaction, water and unreacted monomers were distilled off under reduced pressure while gradually increasing the bath temperature (final liquid temperature: 176 ° C,
30 mmHg). The product was allowed to cool, yielding 414 g of novolak resin. When this novolak resin was analyzed by GPC, the weight average molecular weight was 5,650.

【0034】実施例1 合成例1で合成した感光剤0.14g(0.13mmo
l)及び合成例5で合成したノボラック樹脂1.0gを
3−メトキシプロピオン酸メチル3.5gに溶解し、
0.2μmのテフロン製濾紙を用いて精密濾過し、フォ
トレジスト組成物を調製した。このフォトレジスト組成
物を直径5インチのシリコンウエハ上に、スピンコーテ
ィング装置(大日本スクリーン製)をもちいて1.22
μmの厚さに塗布し、ホットプレート上80℃、90秒
のプリベークの後、i線縮小投影露光装置(ニコン製、
NA=0.50)を用いて露光し、ホットプレート上1
00℃、90秒のベークを行った後、2.38%テトラ
メチルアンモニウムヒドロオキシド水溶液を用いて23
℃、60秒現像することによりレジストパターンを形成
した。得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡で
観察することにより解像度を測定した。結果を表−1に
示す。感光剤が立体的に大きなt−ブチル基を有するた
め、未露光部の溶解速度が抑制され、0.32μmのパ
ターンが良好な形状で解像された。
Example 1 0.14 g (0.13 mmol) of the photosensitive agent synthesized in Synthesis Example 1
l) and 1.0 g of the novolak resin synthesized in Synthesis Example 5 were dissolved in 3.5 g of methyl 3-methoxypropionate,
The mixture was microfiltered using a 0.2 μm Teflon filter paper to prepare a photoresist composition. This photoresist composition was applied to a silicon wafer having a diameter of 5 inches using a spin coating apparatus (manufactured by Dainippon Screen) in an amount of 1.22.
μm, and after pre-baking on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds, an i-line reduction projection exposure apparatus (Nikon,
(NA = 0.50) and exposed on a hot plate.
After baking at 00 ° C. for 90 seconds, 23.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used.
A resist pattern was formed by developing at 60 ° C. for 60 seconds. The resolution was measured by observing the obtained resist pattern with a scanning electron microscope. The results are shown in Table 1. Since the photosensitive agent has a three-dimensionally large t-butyl group, the dissolution rate of the unexposed portion was suppressed, and the pattern of 0.32 μm was resolved in a good shape.

【0035】実施例2 実施例1と同様にして、合成例2で合成した感光剤0.
15g(0.13mmol)、合成例5で合成したノボ
ラック樹脂1.0g及び3−メトキシプロピオン酸メチ
ル3.5gからレジスト感光液を調製し、実施例1と全
く同様にして、解像度を測定した。結果を表−1に示
す。この場合も感光剤が立体的に大きなフェニル基を有
するため、未露光部の溶解速度が抑制され、0.36μ
mのパターンが良好な形状で解像された。
Example 2 In the same manner as in Example 1, the photosensitive agent 0.1 was synthesized in Synthesis Example 2.
A resist photosensitive solution was prepared from 15 g (0.13 mmol), 1.0 g of the novolak resin synthesized in Synthesis Example 5, and 3.5 g of methyl 3-methoxypropionate. The resolution was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Also in this case, since the photosensitive agent has a sterically large phenyl group, the dissolution rate of the unexposed portion is suppressed, and
m pattern was resolved with a good shape.

【0036】実施例3 実施例1と同様にして、合成例3で合成した感光剤0.
15g(0.13mmol)、合成例5で合成したノボ
ラック樹脂1.0g及び3−メトキシプロピオン酸メチ
ル3.5gからレジスト感光液を調製し、実施例1と全
く同様にして、解像度を測定した。結果を表−1に示
す。この場合も感光剤が立体的に大きなシクロヘキシル
基を有するため、未露光部の溶解速度が抑制され、0.
36μmのパターンが良好な形状で解像された。
Example 3 In the same manner as in Example 1, the photosensitive agent synthesized in Synthesis Example 3 was added.
A resist photosensitive solution was prepared from 15 g (0.13 mmol), 1.0 g of the novolak resin synthesized in Synthesis Example 5, and 3.5 g of methyl 3-methoxypropionate. The resolution was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Also in this case, since the photosensitive agent has a three-dimensionally large cyclohexyl group, the dissolution rate of the unexposed portion is suppressed, and
A 36 μm pattern was resolved with a good shape.

【0037】比較例1 実施例1と同様にして、合成例4で合成した感光剤0.
13g(0.13mmol)、合成例5で合成したノボ
ラック樹脂1.0g及び3−メトキシプロピオン酸メチ
ル3.5gからレジスト感光液を調製し、実施例1と全
く同様にして、解像度を測定した。結果を表−1に示
す。この場合は、立体的に大きな置換基がないため、未
露光部および低露光量部分の溶解速度が大きくなり、
0.5μmまでしか解像できず、パターン形状も不良で
あった。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, the photosensitive agent synthesized in Synthesis Example 4 was added.
A resist photosensitive solution was prepared from 13 g (0.13 mmol), 1.0 g of the novolak resin synthesized in Synthesis Example 5, and 3.5 g of methyl 3-methoxypropionate. The resolution was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In this case, since there is no sterically large substituent, the dissolution rate of the unexposed portion and the low exposure portion is increased,
Resolution was only possible up to 0.5 μm, and the pattern shape was also poor.

【0038】[0038]

【表1】 *1)パターン形状:A及びBは、それぞれ図1の
(a)及び(b)に示す形状に対応する。
[Table 1] * 1) Pattern shape: A and B correspond to the shapes shown in FIGS. 1A and 1B, respectively.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のポジ型感光性組成物は、可視又
は近紫外領域の光を用いてのハーフミクロンリソグラフ
ィーが可能であり、超LSIの製造等に有用である。
The positive photosensitive composition of the present invention enables half-micron lithography using light in the visible or near-ultraviolet region, and is useful for the production of ultra LSI.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)及び(b)はレジストパターンの形状を
示す模式的な断面図である。
FIGS. 1A and 1B are schematic cross-sectional views showing the shape of a resist pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レジスト 2 基板 1 resist 2 substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 596156668 455 Forest Street,M arlborough,MA 01752 U.S.A (72)発明者 亀山 泰弘 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三菱化成株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 平4−284454(JP,A) 特開 平5−88363(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/022 H01L 21/027 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (73) Patentee 596156668 455 Forest Street, Marlborough, MA 01752 U.S.A. S. A (72) Inventor Yasuhiro Kameyama 1000 Kamoshita-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Mitsubishi Chemical Research Institute (56) References JP-A-4-284454 (JP, A) JP-A-5-88363 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/022 H01L 21/027

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂及び感光剤として下
記一般式(I) 【化1】 (但し、一般式(I)において、R、R、Rは水
素原子、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニ
ル基または1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ニル基を表し(但し、R、R、Rのうち少なくと
も1つは水素原子ではない。)、R、R、R、R
は、水素原子、置換基を有していてもよいシクロアル
キル基、置換基を有していてもよいアリール基、または
置換基を有していてもよいアラルキル基を表す(但し、
とRとの少なくとも一方は水素原子ではなく、ま
たRとRとの少なくとも一方は水素原子ではな
い。)。)で表される化合物を含むことを特徴とするポ
ジ型感光性組成物。
1. An alkali-soluble resin and a photosensitive agent represented by the following general formula (I): (In the general formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 represent a hydrogen atom, a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, or a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group (provided that: At least one of R 1 , R 2 , and R 3 is not a hydrogen atom.), R 4 , R 5 , R 6 , R
7 is a hydrogen atom or a cycloalkyl which may have a substituent
Kill group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted aralkyl group, (provided that,
At least one of R 4 and R 5 is not a hydrogen atom, and at least one of R 6 and R 7 is not a hydrogen atom. ). A positive photosensitive composition comprising a compound represented by the formula:
【請求項2】 アルカリ可溶性樹脂がノボラック樹脂で
あることを特徴とする請求項1に記載のポジ型感光性組
成物。
2. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the alkali-soluble resin is a novolak resin.
JP17723892A 1992-07-03 1992-07-03 Positive photosensitive composition Expired - Fee Related JP3199077B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17723892A JP3199077B2 (en) 1992-07-03 1992-07-03 Positive photosensitive composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17723892A JP3199077B2 (en) 1992-07-03 1992-07-03 Positive photosensitive composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0619130A JPH0619130A (en) 1994-01-28
JP3199077B2 true JP3199077B2 (en) 2001-08-13

Family

ID=16027566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17723892A Expired - Fee Related JP3199077B2 (en) 1992-07-03 1992-07-03 Positive photosensitive composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3199077B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3278306B2 (en) 1994-10-31 2002-04-30 富士写真フイルム株式会社 Positive photoresist composition
CN110325501A (en) * 2017-02-23 2019-10-11 三菱瓦斯化学株式会社 Compound, resin, composition, pattern forming method and purification process

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0619130A (en) 1994-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63110446A (en) Positive type photoresist composition
JP2617594B2 (en) Thermally stable phenolic resin compositions and their use in photosensitive compositions
JPH08262712A (en) Radiation sensitive resin composition
JP3199077B2 (en) Positive photosensitive composition
KR100608966B1 (en) Radiation Sensitive Resin Composition
JP2787943B2 (en) Positive photoresist composition
JPH04343359A (en) Radiation-sensitive resin composition
EP0848291A1 (en) Radiation-sensitive resin composition
EP2137140A2 (en) Novel diazonaphthoquinonesulfonic acid bisphenol derivative useful in photo lithographic sub micron patterning and a process for preparation thereof
JP2002268212A (en) Radiation sensitive resin composition
JPH06242599A (en) Radiation sensitive resin composition
JP2927014B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JPH0527430A (en) Positive photoresist composition
JPH04274431A (en) Positive type photoresist composition
JP3398162B2 (en) Positive photosensitive composition for integrated circuit production
JP2811663B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3240612B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2985400B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JPH0519466A (en) Positive type photoresist composition
JPH06186739A (en) Photoresist composition and pattern forming method
JPH07104467A (en) Positive resist composition and pattern forming method
JPH06289605A (en) Positive photosensitive composition
JP3629692B2 (en) Positive resist composition
KR20010040691A (en) Photosensitive diazonaphthoquinone esters based on selected cyclic alkyl ether-containing phenolics and their use in radiation sensitive mixtures
JP2000010269A (en) Radiation sensitive resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees