JP3424369B2 - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JP3424369B2
JP3424369B2 JP1905695A JP1905695A JP3424369B2 JP 3424369 B2 JP3424369 B2 JP 3424369B2 JP 1905695 A JP1905695 A JP 1905695A JP 1905695 A JP1905695 A JP 1905695A JP 3424369 B2 JP3424369 B2 JP 3424369B2
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carbon atoms
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恭子 長瀬
弘俊 中西
直子 鈴木
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、紫外線及び遠紫外線
(エキシマーレーザー等を含む)等の放射線に感応する
ポジ型レジスト組成物に関し、より詳しくは、特に16〜
64MビットDRAMの集積回路の作製に好適なポジ型レジス
ト組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】感光性平版印刷版及びフォトレジストの
製造を目的とするポジ型感光性組成物であって、現像安
定性等の性能を低下させることなく感度を向上させるこ
とができるものとして、例えば特開平1−280748号公報
には、1,2-キノンジアジド化合物、アルカリ可溶性樹脂
及び下記一般式 【0003】 【化3】 【0004】(式中、R1 、R1'、R2 及びR2'は同一
又は異なって水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基等
の基を表し、R3 は水素原子又は炭素原子1〜4個を有
するアルキル基を表し、n0 は0又は1〜4の整数を表
す。)で示される化合物を含有することを特徴とするポ
ジ型感光性組成物が記載されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ポジ型感光性組成物は、ネッキングを起こしやすく、プ
ロファイル(パターン形状)の観点から、必ずしも満足
できるものではない。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、プロファ
イル、γ値、感度及び解像度等の諸性能に優れ、特に16
〜64MビットDRAMの集積回路の作製に好適なポジ型レジ
スト組成物を提供するべく、鋭意検討した結果、アルカ
リ可溶性ノボラック樹脂及び1,2-キノンジアジド化合物
を必須成分として含有するポジ型レジスト組成物におい
て、さらに、アルカリ可溶性ポリフェノール類及びアル
カリ可溶性ポリヒドロキシ化合物の特定の組合せを含む
組成物が有効であることを見出して、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は、一般式(I) 【0007】 【化4】 ・・・・・(I) 【0008】(式中、Rは水素原子又は炭素数1〜6の
アルキル基を表し、R 1 〜R 6 は各々独立して水素原
子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコ
キシ基又は炭素数2〜6のアルケニル基を表し、m及び
nは各々独立して1〜3の整数を表す。R 12 は炭素数1
〜6のアルキル基を表す。)で示されるアルカリ可溶性
ポリフェノール類、一般式(II) 【0009】 【化5】 【0010】(式中、R8 は水素原子、炭素数1〜6の
アルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、R9
〜R11は各々独立して炭素数1〜6のアルキル基、炭素
数1〜6のアルコキシ基、カルボキシル基又はハロゲン
原子を表し、a〜fは各々独立して0〜3の整数を表す
が、b、d及びfの少なくとも二つは1〜3の整数を表
す。)で示されるアルカリ可溶性ポリヒドロキシ化合
物、アルカリ可溶性ノボラック樹脂、及び1,2-キノンジ
アジド化合物を含むことを特徴とするポジ型レジスト組
成物を提供するものである。 【0011】一般式(I)において、R及びR1 〜R6
としては水素原子又はメチル基が好ましく、m及びnと
しては1又は2が好ましい。 12 としては炭素数1
〜6のアルキル基であり、特にメチル基及びエチル基が
好ましい。一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポリ
フェノール類として、 【0012】より好ましくは例えば 【0013】 【化6】 【0014】 【化7】【0015】等が挙げられる。 【0016】一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポ
リフェノール類は、例えば、一般式(Ia) 【0017】 【化8】 【0018】(式中、R1 〜R3 及びmは上記と同じ意
味を有する。)で示されるフェノール及びオキシ塩化燐
を例えばN,N−ジメチルホルムアミドのようなアミド
類中で反応(ビルスマイヤー反応)させ、得られた反応
混合物にシアン化ナトリウムを反応させた後、当該反応
混合物を酸又はアルカリの存在下に加水分解して一般式
(Ib) 【0019】 【化9】 【0020】(式中、R、R1 〜R3 及びmは上記と同
じ意味を有する。)で示されるマンデル酸誘導体を得、
次いで、当該マンデル酸誘導体と一般式(Ic) 【0021】 【化10】 【0022】(式中、R4 〜R6 及びnは上記と同じ意
味を有する。)で示されるフェノールとを、例えば塩酸
等の酸性触媒の存在下に縮合させ、さらに必要に応じ
て、得られた生成物と一般式(Id) R12−OH (Id) (式中、R12は上記と同じ意味を有する。)で示される
アルコールとを、例えばp−トルエンスルホン酸等の酸
性物質の存在下に反応させることにより、製造すること
ができる。 【0023】一般式(II)で示されるアルカリ可溶性ポリ
ヒドロキシ化合物は、例えば特開平4−301850号公報に
一般式〔I〕及び一般式〔II〕で記載された公知化合物
である。好ましい一般式(II)で示されるアルカリ可溶性
ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、 【0024】 【化11】 【0025】等が挙げられる。 【0026】一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポ
リフェノール類と一般式(II)で示されるアルカリ可
溶性ポリヒドロキシ化合物との混合割合は重量比で、通
常、10:90〜50:50であり、好ましくは15:85〜40:60
である。 【0027】1,2-キノンジアジド化合物としては1,2-ナ
フトキノンジアジド化合物が好ましく、当該1,2-ナフト
キノンジアジド化合物としては、例えばフェノール性水
酸基を3個以上有する化合物と、1,2-ナフトキノンジア
ジド−5−(又は−4−)スルホン酸クロライドとを、
例えばトリエチルアミン等の脱酸剤の存在下に反応させ
て得られる1,2-ナフトキノンジアジド−5−(又は−4
−)スルホン酸エステル等が挙げられる。これらの1,2-
キノンジアジド化合物は単独で、又は2種以上混合して
用いられる。フェノール性水酸基を3個以上有する化合
物としては、例えば特開平2−103543号公報の3頁に一
般式で記載された化合物、特開平2−32352 号公報に一
般式(I) 又は(II)で記載された化合物、特開平2−2693
51号公報に一般式(I) で記載された化合物、特開平4−
50851 号公報の4頁に式で記載されている化合物、及び
特開平3−185447号公報に一般式(I) で記載された化合
物を含むオキシフラバン類等が挙げられる。 【0028】アルカリ可溶性ノボラック樹脂としては、
例えばフェノール、o−クレゾール、p−クレゾール、
m−クレゾール、3,5-キシレノール、2,5-キシレノー
ル、2,3-キシレノール、3,4-キシレノール、2,3,5-トル
メチルフェノール、4−tert−ブチルフェノール、2−
tert−ブチルフェノール、3−tert−ブチルフェノー
ル、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、6−te
rt−ブチル−3−メチルフェノール、2−メチルレゾル
シノール、4−メチルレゾルシノール、5−メチルレゾ
ルシノール、4−tert−ブチルカテコール、4−メトキ
シフェノール、3−メトキシフェノール、2−メトキシ
フェノール、2−メトキシカテコール、2−メトキシレ
ゾルシノール、3−メトキシレゾルシノール、2,3-ジメ
トキシフェノール、2,5-ジメトキシフェノール、3,5-ジ
メトキシフェノール、3−エチルフェノール、2−エチ
ルフェノール、4−エチルフェノール、2,3,5-トリエチ
ルフェノール、3,5-ジエチルフェノール、2,5-ジエチル
フェノール、2−ナフトール、1,3-ジヒドロキシナフタ
レン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシ
ナフタレン、及び下記一般式 【0029】 【化12】 【0030】(式中、R13〜R18は各々独立して水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアル
コキシ基を表し、R19は水素原子、炭素数1〜4のアル
キル基又はフェニル基を表し、x、y及びzは各々独立
して0〜2の整数を表わすが、x+y+z>2であ
る。)で示されるフェノール等のフェノール類の1種又
は2種以上と、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、
イソブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、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、o−トルアルデヒド、p−トルアルデヒド、m
−トルアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、2,4-
ジメチルベンズアルデヒド、2,5-ジメチルベンズアルデ
ヒド、3,4-ジメチルベンズアルデヒド、3,5-ジメチルベ
ンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、o−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、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、ケイ皮アルデ
ヒド、o−アニスアルデヒド、p−アニスアルデヒド、
m−アニスアルデヒド及びバニリン等のアルデヒド類の
1種又は2種以上とを、塩酸、硫酸、p−トルエンスル
ホン酸、酢酸及び蓚酸等の酸触媒の1種又は2種以上の
存在下に縮合させて得られる樹脂が挙げられる。縮合の
反応温度は通常60〜120 ℃であり、反応時間は通常2〜
30時間である。縮合により得られたアルカリ可溶性ノボ
ラック樹脂は分別等の手段を用いて、そのポリスチレン
換算分子量1000以下の範囲のGPC パターン面積比(検出
器:UV254nm )が、未反応フェノール類のパターン面積
を除く全パターン面積に対して好ましくは30%以下(よ
り好ましくは25%以下)に調製される。分別は縮合によ
り得られたアルカリ可溶性ノボラック樹脂を、良溶媒
(例えばメタノール等のアルコール類、アセトン及びメ
チルイソブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラ
ン等のエーテル類等)に溶解し、次いで得られた溶液を
水中に注いで沈澱させる方法、或いは、上記溶液をn−
ペンタン、n−ヘキサン及びn−ヘプタン等の貧溶媒に
注いで分液させる方法により行われる。 【0031】1,2-キノンジアジド化合物の好ましい使用
量はポジ型レジスト組成物の全固形分中、10〜50重量%
であり、一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポリフ
ェノール類及び一般式(II)で示されるアルカリ可溶性
ポリヒドロキシ化合物の好ましい合計使用量はポジ型レ
ジスト組成物の全固形分中、3〜40重量%である。 【0032】ポジ型レジスト液の調製に用いる溶媒とし
ては適当な乾燥速度を有し、溶媒が蒸発して均一で平滑
な塗膜を与えるものがよい。このような溶媒としては、
例えばエチルセロソルブアセテート、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエー
テルエステル類、特開平2−220056号公報に記載の溶
媒、ピルビン酸エチル、酢酸n−アミル、乳酸エチル等
のエステル類、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン等
のケトン類が挙げられる。これらの溶媒は単独で、又は
2種以上混合して使用される。 【0033】 【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるも
のではない。実施例中、部は重量部を示す。 【0034】合成例1 4−ヒドロキシマンデル酸16.8g 、フェノール37.6g 及
び10%塩酸170gの混合物を60〜65℃で2時間反応させ
た。反応終了後、イオン交換水300ml 及びアセトン300m
l の混合物を加えて60℃で分液した。得られた有機層を
イオン交換水で洗浄した。洗浄後の有機層を減圧条件で
濃縮し、得られた濃縮残分をアセトン5g及びトルエン8
0g の混合液から再結晶して下式 【0035】 【化13】 【0036】で示される化合物を得た。この化合物16g
、p−トルエンスルホン酸1.6g及びメタノール160gの
混合物を65℃で2時間反応させた。反応混合物を減圧条
件で濃縮し、得られた濃縮残分にトルエン200ml 、アセ
トン200ml 及びイオン交換水400ml の混合物を加えて分
液した。得られた有機層を0.5 %炭酸水素ナトリウム40
0ml で洗浄した。次いで、イオン交換水で洗浄した。洗
浄後の有機層を減圧条件で濃縮し、得られた濃縮残分を
トルエン21g 及びヘキサン62g の混合液から再結晶し
た。得られた結晶をさらにヘキサンで洗浄後、45℃で40
時間乾燥して下式 【0037】 【化14】 【0038】で示されるアルカリ可溶性ポリフェノール
(以下、化合物aという)を得た。 融点:156 〜158 ℃ FD−MS:m/e=258 【0039】合成例2 m−クレゾール133.2g、p−クレゾール118.0g、メチル
イソブチルケトン250g、11%蓚酸37.0g 及び90%酢酸85
g の混合物中に、攪拌しながら、37%ホルマリン135.9g
を95℃で1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で
15時間反応させた。反応混合物を水洗、脱水してノボラ
ック樹脂のメチルイソブチルケトン溶液を得た。GPC に
よるポリスチレン換算重量平均分子量は4571であった。
上記ノボラック樹脂のメチルイソブチルケトン溶液(樹
脂分含有量は40%)100g、メチルイソブチルケトン188.
7g及びn−ヘプタン199.4gを60℃で30分攪拌後、静置、
分液した。得られた下層に2−ヘプタノン120gを加えた
後、減圧条件で濃縮してノボラック樹脂の2−ヘプタノ
ン溶液を得た。GPC によるポリスチレン換算重量平均分
子量は9540であり、GPC パターンにおける未反応フェノ
ール類のパターン面積を除く全パターン面積に対するポ
リスチレン換算分子量6000以下の面積比は37.5%であ
り、ポリスチレン換算分子量1000以下の面積比は18.1%
であった。 【0040】実施例1及び比較例1 樹脂(合成例2で得た重量平均分子量9540のノボラック
樹脂)、1,2-キノンジアジド化合物(表1の感光剤
A)、化合物a(合成例1で得たアルカリ可溶性ポリフ
ェノール)及び下式 【0041】 【化15】 【0042】で示される化合物b(アルカリ可溶性ポリ
ヒドロキシ化合物)を表1に示す組成で2−ヘプタノン
が50部になるように混合、溶解した。得られた溶液を孔
径0.2μmのテフロン製フィルターで濾過してレジスト
液を調製した。常法により洗浄したシリコンウエハーに
回転塗布器を用いて上記レジスト液を1.1 μmの膜厚に
なるように塗布し、ホットプレートで90℃で1分ベーク
した。次いで、ベーク後のシリコンウエハーを365nm(i
線)の露光波長を有する縮小投影露光器(ニコン社製
品、NSR1755i7A NA=0.5 )を用いて露光量を
段階的に変化させて露光した。露光後のシリコンウエハ
ーをアルカリ現像液SOPD〔住友化学工業(株)製品〕で
1分現像してポジ型パターンを得た。解像度は0.50μm
ラインアンドスペースパターンが1:1になる露光量
(実効感度)で膜減り無く分離する最小のラインアンド
スペースパターンの寸法を走査型電子顕微鏡で評価し
た。又、50μmのラインアンドスペースにおいて、横軸
に露光量の対数を、縦軸に露光部の残膜厚を、それぞれ
プロットし、縦軸の5000〜1000オングストロームの直線
部と横軸とのなす角度をαとして、そのtan αを求めて
γ値とした。耐熱性については、パターニングしたシリ
コンウエハーをダイレクトホットプレート上で3分加熱
したときに、3μmのラインアンドスペースパターンが
変形し始める温度を求めた。プロファイルは実効感度に
おける0.50μmラインアンドスペースパターンの断面形
状を走査型電子顕微鏡で観察した。 【0043】 【表1】 【0044】表1において、感光剤Aは1,2-ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロライドと、下式 【0045】 【化16】 【0046】で示されるフェノール性水酸基を3個有す
る化合物との反応生成物(反応モル比は2.5 :1)であ
る。 【0047】 【発明の効果】本発明のポジ型レジスト組成物は、特に
γ値、感度及びプロファイル等の性能に優れており、16
〜64MビットDRAMの集積回路の作製に好適である。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition which is sensitive to radiation such as ultraviolet rays and far ultraviolet rays (including excimer lasers, etc.) 16 ~
The present invention relates to a positive resist composition suitable for producing a 64-Mbit DRAM integrated circuit. [0002] A positive type photosensitive composition for the production of a photosensitive lithographic printing plate and a photoresist, which can improve sensitivity without deteriorating performance such as development stability. For example, JP-A-1-280748 discloses a 1,2-quinonediazide compound, an alkali-soluble resin, and a compound represented by the following general formula: Wherein R 1 , R 1 ′, R 2 and R 2 ′ are the same or different and each represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group; R 3 represents a hydrogen atom or a carbon atom; Wherein n 0 represents 0 or an integer of 1 to 4). [0005] However, the above-mentioned positive photosensitive composition tends to cause necking and is not always satisfactory from the viewpoint of profile (pattern shape). Means for Solving the Problems The present inventors are excellent in various properties such as profile, γ value, sensitivity and resolution.
As a result of intensive studies to provide a positive resist composition suitable for manufacturing integrated circuits of ~ 64 Mbit DRAM, a positive resist composition containing alkali-soluble novolak resin and 1,2-quinonediazide compound as essential components Further, they have found that a composition containing a specific combination of an alkali-soluble polyphenol and an alkali-soluble polyhydroxy compound is effective, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a compound represented by the general formula (I): (I) wherein R is a hydrogen atom or a C1-6
R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom
, An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alcohol having 1 to 6 carbon atoms
Represents an xy group or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, m and
n each independently represents an integer of 1 to 3; R 12 has 1 carbon atom
Represents an alkyl group of 1 to 6. Alkali-soluble polyphenols represented by), the general formula (II) [0009] embedded image [0010] (wherein, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms, R 9
To R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl group or a halogen atom; a to f each independently represent an integer of 0 to 3; , B, d and f represent an integer of 1 to 3. A) a positive resist composition comprising an alkali-soluble polyhydroxy compound, an alkali-soluble novolak resin, and a 1,2-quinonediazide compound. In the general formula (I), R and R 1 to R 6
Is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and m and n are preferably 1 or 2. R 12 Has 1 carbon
To 6 alkyl groups , particularly preferably a methyl group and an ethyl group. As the alkali-soluble polyphenols represented by the formula (I), is rather preferable than [0012] For example [0013] embedded image Embedded image And the like. The alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) include, for example, those represented by the general formula (Ia): Wherein R 1 to R 3 and m have the same meanings as described above, and reacting the phenol and phosphorus oxychloride in an amide such as N, N-dimethylformamide (Vilsmeier). Reaction), and sodium cyanide is reacted with the obtained reaction mixture. Then, the reaction mixture is hydrolyzed in the presence of an acid or an alkali to give a compound of the general formula (Ib): (Wherein, R, R 1 to R 3 and m have the same meaning as described above).
Then, the mandelic acid derivative and the general formula (Ic): (Wherein R 4 to R 6 and n have the same meaning as described above) with phenol in the presence of an acidic catalyst such as hydrochloric acid. The resulting product and an alcohol represented by the general formula (Id) R 12 —OH (Id) (wherein R 12 has the same meaning as described above), for example, of an acidic substance such as p-toluenesulfonic acid. It can be produced by reacting in the presence. The alkali-soluble polyhydroxy compound represented by the general formula (II) is, for example, a known compound represented by the general formulas (I) and (II) in JP-A-4-301850. Preferred alkali-soluble polyhydroxy compounds represented by the general formula (II) include, for example, And the like. The mixing ratio of the alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) and the alkali-soluble polyhydroxy compound represented by the general formula (II) is usually from 10:90 to 50:50 by weight, Preferably 15:85 to 40:60
It is. The 1,2-quinonediazide compound is preferably a 1,2-naphthoquinonediazide compound. Examples of the 1,2-naphthoquinonediazide compound include a compound having three or more phenolic hydroxyl groups and a 1,2-naphthoquinonediazide compound. -5- (or -4-) sulfonic acid chloride,
For example, 1,2-naphthoquinonediazide-5- (or -4) obtained by reacting in the presence of a deoxidizing agent such as triethylamine.
-) Sulfonic acid esters and the like. These 1,2-
The quinonediazide compounds are used alone or as a mixture of two or more. Examples of the compound having three or more phenolic hydroxyl groups include compounds described by the general formula on page 3 of JP-A-2-103543 and compounds of the general formula (I) or (II) described in JP-A-2-32352. Compound described, JP-A-2-2693
No. 51, a compound represented by the general formula (I);
Examples include compounds described by the formula on page 4 of 50851 and oxyflavans containing the compound described by the formula (I) in JP-A-3-185447. As the alkali-soluble novolak resin,
For example, phenol, o-cresol, p-cresol,
m-cresol, 3,5-xylenol, 2,5-xylenol, 2,3-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3,5-tolumethylphenol, 4-tert-butylphenol, 2-
tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, 6-te
rt-butyl-3-methylphenol, 2-methylresorcinol, 4-methylresorcinol, 5-methylresorcinol, 4-tert-butylcatechol, 4-methoxyphenol, 3-methoxyphenol, 2-methoxyphenol, 2-methoxycatechol , 2-methoxyresorcinol, 3-methoxyresorcinol, 2,3-dimethoxyphenol, 2,5-dimethoxyphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 3-ethylphenol, 2-ethylphenol, 4-ethylphenol, 2,3 , 5-Triethylphenol, 3,5-diethylphenol, 2,5-diethylphenol, 2-naphthol, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, and the following general formula [ Embedded image Wherein R 13 to R 18 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and R 19 represents a hydrogen atom, 1 to 4 carbon atoms. And x, y and z each independently represent an integer of 0 to 2, provided that x + y + z> 2.) With the above, for example, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde,
Isobutyraldehyde, n-hexylaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanealdehyde, furfural, furylacrolein, benzaldehyde, o-tolualdehyde, p-tolualdehyde, m
-Tolualdehyde, p-ethylbenzaldehyde, 2,4-
Dimethylbenzaldehyde, 2,5-dimethylbenzaldehyde, 3,4-dimethylbenzaldehyde, 3,5-dimethylbenzaldehyde, phenylacetaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, cinnamaldehyde, o-anisaldehyde , P-anisaldehyde,
Condensation with one or more aldehydes such as m-anisaldehyde and vanillin in the presence of one or more acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid and oxalic acid Resins obtained by the above method. The reaction temperature of the condensation is usually from 60 to 120 ° C, and the reaction time is usually from 2 to
30 hours. The alkali-soluble novolak resin obtained by condensation has a GPC pattern area ratio (detector: UV254 nm) in the range of polystyrene equivalent molecular weight of 1000 or less using a method such as fractionation. It is preferably adjusted to 30% or less (more preferably 25% or less) based on the area. The fractionation is performed by dissolving the alkali-soluble novolak resin obtained by condensation in a good solvent (for example, alcohols such as methanol, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, and ethers such as tetrahydrofuran). A method of precipitation by pouring into water, or n-
It is performed by a method of pouring into a poor solvent such as pentane, n-hexane and n-heptane and separating the solution. The preferred amount of the 1,2-quinonediazide compound is 10 to 50% by weight based on the total solids of the positive resist composition.
The preferable total amount of the alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) and the alkali-soluble polyhydroxy compound represented by the general formula (II) is 3 to 40% by weight based on the total solid content of the positive resist composition. %. The solvent used for the preparation of the positive resist solution preferably has an appropriate drying rate and gives a uniform and smooth coating film by evaporation of the solvent. Such solvents include:
For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; solvents described in JP-A-2-220056; esters such as ethyl pyruvate, n-amyl acetate and ethyl lactate; 2-heptanone; And ketones such as butyrolactone. These solvents are used alone or in combination of two or more. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the examples, “parts” indicates “parts by weight”. Synthesis Example 1 A mixture of 16.8 g of 4-hydroxymandelic acid, 37.6 g of phenol and 170 g of 10% hydrochloric acid was reacted at 60 to 65 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 300 ml of ion-exchanged water and 300 m of acetone
l of the mixture was added, and the mixture was separated at 60 ° C. The obtained organic layer was washed with ion exchanged water. The washed organic layer was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was concentrated in 5 g of acetone and 8 g of toluene.
Recrystallizing from 0 g of the mixture, the following formula was obtained. The compound represented by the following formula was obtained. 16g of this compound
, 1.6 g of p-toluenesulfonic acid and 160 g of methanol were reacted at 65 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, and a mixture of 200 ml of toluene, 200 ml of acetone, and 400 ml of ion-exchanged water was added to the obtained concentrated residue to carry out liquid separation. The obtained organic layer is washed with 0.5% sodium hydrogen carbonate 40
Washed with 0 ml. Next, it was washed with ion-exchanged water. The organic layer after washing was concentrated under reduced pressure, and the resulting concentrated residue was recrystallized from a mixture of 21 g of toluene and 62 g of hexane. The obtained crystals are further washed with hexane, and then
After drying for a time, the following formula: An alkali-soluble polyphenol represented by the following formula (hereinafter referred to as compound a) was obtained. Melting point: 156 DEG-158 DEG C. FD-MS: m / e = 258 Synthesis Example 2 133.2 g of m-cresol, 118.0 g of p-cresol, 250 g of methyl isobutyl ketone, 37.0 g of 11% oxalic acid and 85% of 90% acetic acid
135.9 g of 37% formalin in the mixture of
Was added dropwise at 95 ° C. over 1 hour. After dropping, at the same temperature
The reaction was performed for 15 hours. The reaction mixture was washed with water and dehydrated to obtain a solution of novolak resin in methyl isobutyl ketone. The weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC was 4,571.
100 g of the above novolak resin in a methyl isobutyl ketone solution (resin content is 40%), and methyl isobutyl ketone 188.
After stirring 7 g and 199.4 g of n-heptane at 60 ° C. for 30 minutes, the mixture was allowed to stand,
Separated. After 120 g of 2-heptanone was added to the obtained lower layer, the mixture was concentrated under reduced pressure to obtain a 2-heptanone solution of a novolak resin. The polystyrene equivalent weight average molecular weight by GPC is 9540, and the area ratio of polystyrene equivalent molecular weight of 6000 or less to the total pattern area excluding the unreacted phenols pattern area in the GPC pattern is 37.5%, and the area ratio of polystyrene equivalent molecular weight of 1000 or less Is 18.1%
Met. Example 1 and Comparative Example 1 Resin (novolak resin having a weight average molecular weight of 9540 obtained in Synthesis Example 2), 1,2-quinonediazide compound (photosensitive agent A in Table 1), compound a (obtained in Synthesis Example 1) Alkali-soluble polyphenol) and the following formula: Compound (b) (alkali-soluble polyhydroxy compound) represented by the following formula (1) was mixed and dissolved so that 50 parts of 2-heptanone was obtained in the composition shown in Table 1. The resulting solution was filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution. The resist solution was applied to a silicon wafer washed by a conventional method so as to have a thickness of 1.1 μm using a spin coater, and baked on a hot plate at 90 ° C. for 1 minute. Next, the silicon wafer after baking was filled with 365 nm (i.
(NSR1755i7ANA = 0.5) having an exposure wavelength of (line), the exposure amount was changed stepwise to perform exposure. The exposed silicon wafer was developed with an alkali developing solution SOPD (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) for 1 minute to obtain a positive pattern. Resolution is 0.50μm
The dimension of the minimum line and space pattern that can be separated without reducing the film at an exposure amount (effective sensitivity) at which the line and space pattern becomes 1: 1 was evaluated with a scanning electron microscope. Also, in a 50 μm line and space, the logarithm of the exposure amount is plotted on the horizontal axis, and the remaining film thickness of the exposed portion is plotted on the vertical axis, and the angle between the linear portion of 5000 to 1000 angstroms on the vertical axis and the horizontal axis Is defined as α, and its tan α is determined to obtain a γ value. With respect to heat resistance, a temperature at which a line and space pattern of 3 μm starts to be deformed when a patterned silicon wafer is heated on a direct hot plate for 3 minutes. As for the profile, the cross-sectional shape of the 0.50 μm line and space pattern at the effective sensitivity was observed with a scanning electron microscope. [Table 1] In Table 1, the photosensitive agent A is 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride and the following formula: Is a reaction product with a compound having three phenolic hydroxyl groups (reaction molar ratio: 2.5: 1). The positive resist composition of the present invention is particularly excellent in performance such as γ value, sensitivity and profile.
It is suitable for manufacturing integrated circuits of up to 64 Mbit DRAM.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 信雄 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番 98号 住友化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−142468(JP,A) 特開 平2−273641(JP,A) 特開 平5−346665(JP,A) 特開 平1−280748(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/00 - 7/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Nobuo Ando, Inventor, Sumitomo Chemical Co., Ltd. 3-1-198 Kasuganaka, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka (56) Reference JP-A-3-142468 (JP, A JP-A-2-273641 (JP, A) JP-A-5-346665 (JP, A) JP-A-1-280748 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/00-7/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】一般式(I) 【化1】 ・・・・・(I) (式中、Rは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を
表し、R 1 〜R 6 は各々独立して水素原子、炭素数1〜
6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素
数2〜6のアルケニル基を表し、m及びnは各々独立し
て1〜3の整数を表す。R 12 は炭素数1〜6のアルキル
基を表す。) で示されるアルカリ可溶性ポリフェノール
類、一般式(II) 【化2】 (式中、R8 は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基又
は炭素数6〜10のアリール基を表し、R9 〜R11は各々
独立して炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のア
ルコキシ基、カルボキシル基又はハロゲン原子を表し、
a〜fは各々独立して0〜3の整数を表すが、b、d及
びfの少なくとも二つは1〜3の整数を表す。)で示さ
れるアルカリ可溶性ポリヒドロキシ化合物、アルカリ可
溶性ノボラック樹脂、及び1,2-キノンジアジド化合物を
含むことを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(57) [Claims] [Claim 1] The general formula (I) ... (I) (wherein, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms )
R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, a carbon number of 1 to
6 alkyl groups, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms or carbon
Represents an alkenyl group of Formulas 2 to 6, wherein m and n are each independently
Represents an integer of 1 to 3. R 12 is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms
Represents a group. Alkali-soluble polyphenols represented by), the general formula (II) ## STR2 ## (Wherein, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 9 to R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Represents an alkoxy group of 1 to 6, a carboxyl group or a halogen atom,
a to f each independently represent an integer of 0 to 3, but at least two of b, d, and f represent an integer of 1 to 3. A positive resist composition comprising an alkali-soluble polyhydroxy compound, an alkali-soluble novolak resin, and a 1,2-quinonediazide compound represented by the formula (1).
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