JP3436045B2 - Method for producing resist composition - Google Patents

Method for producing resist composition

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JP3436045B2
JP3436045B2 JP3414497A JP3414497A JP3436045B2 JP 3436045 B2 JP3436045 B2 JP 3436045B2 JP 3414497 A JP3414497 A JP 3414497A JP 3414497 A JP3414497 A JP 3414497A JP 3436045 B2 JP3436045 B2 JP 3436045B2
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訓 新留
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、主として近紫外線
や遠紫外線による半導体の微細加工などに用いられるポ
ジ型フォトレジスト組成物の製造方法に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】一般に、フェノール性水酸基を有する化
合物をキノンジアジドスルホン酸エステル化し、そのエ
ステルを感光剤として含有するレジスト組成物からレジ
スト膜を形成して、半導体の微細加工に用いることは公
知である。すなわち、キノンジアジド基を有する感光剤
とノボラック樹脂を含有する組成物は、300〜500
nmの光照射により感光剤のキノンジアジド基が分解して
カルボキシル基を生じ、アルカリ不溶の状態からアルカ
リ可溶の状態になることを利用して、この組成物はポジ
型レジストとして用いられる。このポジ型レジストは、
ネガ型レジストに比べて解像力に優れるという特徴を有
することから、半導体用の各種集積回路の製作に利用さ
れている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ポジ型フォトレジスト
は通常、その材料、特にキノンジアジド系の感光剤を粉
体の形で仕込むことにより調製されている。このため、
材料の仕込み精度(レジスト中の各材料の含有量の目標
値ないし標準値に対し、実測値が隔たっている割合)が
±0.5%程度となり、その変動に伴って、レジストパタ
ーンの寸法等にばらつきを生じることがある。そこで、
これらの問題の解決、すなわち、寸法精度の向上や仕込
み精度の向上が望まれていた。 【0004】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決して、ポジ型フォトレジストの原料仕込み精度を向
上させ、これによって寸法精度を向上させ、集積回路の
作製に適したレジスト組成物を製造することにある。 【0005】本発明者らは鋭意研究を行った結果、レジ
スト組成物を製造するにあたり、材料を溶液の形で仕込
むことにより、材料の仕込み精度を向上させることがで
き、これによって寸法振れ等の性能悪化も防止できるこ
とを見出し、本発明を完成した。 【0006】 【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、キノ
ンジアジド系感光剤を有機溶剤の溶液の形で用意し、こ
れを有機溶剤の溶液の形で用意してなるノボラック樹脂
と混合することにより、レジスト組成物を製造する方法
を提供するものである。ポジ型フォトレジスト組成物
は、ノボラック樹脂およびキノンジアジド系感光剤に加
えて、さらにアルカリ可溶性の低分子量フェノール系添
加剤を含有し、このフェノール系添加剤も有機溶剤の溶
液の形で用意し、仕込む。 【0007】 【発明の実施の形態】本発明により製造されるレジスト
組成物は、ノボラック樹脂およびキノンジアジド系感光
剤を含有するが、これら各成分の種類は特に限定され
ず、レジスト分野で通常用いられるものであることがで
きる。 【0008】キノンジアジド系感光剤は通常、フェノー
ル性水酸基を有する化合物とキノンジアジドスルホニル
ハライドとの縮合反応によって製造される。縮合反応の
原料となるフェノール性水酸基を有する化合物は、分子
内にフェノール性水酸基を少なくとも1個有するもので
あることができ、特にフェノール性水酸基を少なくとも
2個有するものが好ましい。フェノール性水酸基を有す
る化合物としては、例えば、次式(I)〜(IV)で示さ
れるものなどが挙げられる。 【0009】 【0010】式中、mは0〜4の数を表し、 R1 、R
2 、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9
10、R11、R12、R13およびR14のうちの一つ(ただ
し、m=0のときは、R1 、R2 、R3 、R4 、R5
6 、R7 、R8 、R9 およびR10のうちの一つ)は水
酸基を、残りは互いに独立に、水素、水酸基、ハロゲ
ン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリー
ル、アラルキル、アルコキシ、アミノ、モノアルキルア
ミノ、ジアルキルアミノ、アルキルカルボニルアミノ、
アルキルカルバモイル、アリールカルバモイル、アルキ
ルスルファモイル、アリールスルファモイル、カルボキ
シル、シアノ、ニトロ、ホルミル、アルキルカルボニ
ル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル
またはアルキルカルボニルオキシを表し、 R15
16、R17およびR18は互いに独立に、水素、水酸基、
アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール、ア
ラルキルまたはアルコキシを表す; 【0011】 【0012】式中、R21、R22、R23、R24、R25、R
26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34
およびR35のうちの一つは水酸基を、残りは互いに独立
に、水素、水酸基、ハロゲン、アルキル、シクロアルキ
ル、アルケニル、アリール、アラルキル、アルコキシ、
アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アル
キルカルボニルアミノ、アルキルカルバモイル、アリー
ルカルバモイル、アルキルスルファモイル、アリールス
ルファモイル、カルボキシル、シアノ、ニトロ、ホルミ
ル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アリ
ールオキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシ
を表し、R36は水素、水酸基、アルキル、シクロアルキ
ル、アルケニル、アリール、アラルキルまたはアルコキ
シを表す; 【0013】 【0014】式中、R41、R42、R43、R44、R45、R
46、R47、R48およびR49は互いに独立に、 水素、水
酸基、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニ
ル、アリール、アラルキル、アルコキシ、アミノ、モノ
アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルカルボニ
ルアミノ、アルキルカルバモイル、アリールカルバモイ
ル、アルキルスルファモイル、アリールスルファモイ
ル、カルボキシル、 シアノ、ニトロ、ホルミル、アル
キルカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキ
シカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシを表す; 【0015】 【0016】式中、R51、R52、R53、R54、R55、R
56およびR57のうち二つは水酸基を、残りは互いに独立
に、水素、水酸基、ハロゲン、アルキル、シクロアルキ
ル、アルケニル、アリール、アラルキル、アルコキシ、
アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アル
キルカルボニルアミノ、アルキルカルバモイル、アリー
ルカルバモイル、アルキルスルファモイル、アリールス
ルファモイル、カルボキシル、シアノ、ニトロ、 ホル
ミル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、ア
リールオキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキ
シを表し、R58およびR59の一方は水酸基を、他方は水
素、水酸基または炭素数1〜4のアルキルを表し、R60
およびR61の一方は、アルキル、アルケニル、シクロア
ルキルまたはアリールを表し、R60およびR61の他方、
62、R63ならびにR64は互いに独立に、水素、アルキ
ル、シクロアルキル、アルケニル、アリール、アラルキ
ル、アルコキシ、アミノ、モノアルキルアミノ、ジアル
キルアミノ、アルキルカルボニルアミノ、アルキルカル
バモイル、アリールカルバモイル、アルキルスルファモ
イル、アリールスルファモイル、カルボキシル、シア
ノ、ニトロ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニ
ル、アリールオキシカルボニルまたはアルキルカルボニ
ルオキシを表すか、または、R60とR61が一緒になり、
そしてR62とR63が一緒になって、それぞれが結合する
炭素原子とともに炭素数5〜8のシクロアルカン環を形
成する。 【0017】上記式(I)〜(IV)において、ハロゲン
は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などであることがで
き、炭素数の指定されていないアルキル(アルキルカル
ボニルなど、アルキルがさらに他の基に結合する場合を
含む)およびアルコキシ(アルコキシカルボニルなど、
アルコキシがさらに他の基に結合する場合を含む)は、
炭素数1〜10程度であることができ、シクロアルキル
は炭素数5〜8程度であることができ、そしてアルケニ
ルは炭素数2〜10程度であることができる。アリール
(アリールカルバモイルなど、アリールがさらに他の基
に結合する場合を含む)は、典型的にはフェニルまたは
ナフチルであり、これらは水酸基または炭素数1〜4程
度のアルキルで置換されていてもよく、そしてアラルキ
ルは、典型的には、ベンジルやフェネチル、ナフチルメ
チル、ナフチルエチルなどであり、これらの芳香環も水
酸基または炭素数1〜4程度のアルキルで置換されてい
てもよい。 【0018】式(I)に含まれる化合物としては、例え
ば次のようなものが挙げられる。 【0019】4−(2,3,4−トリヒドロキシベンジ
ル)フェノール、 2,5−または2,6−ジメチル−4−(2,3,4−
トリヒドロキシベンジル)フェノール、 2,3,5−または2,3,6−トリメチル−4−
(2,3,4−トリヒドロキシベンジル)フェノール、 4−または3−〔1−(2,3,4−トリヒドロキシフ
ェニル)−1−メチルエチル〕フェノール、 4−または3−〔1−(2,4−ジヒドロキシフェニル)
−1−メチルエチル〕フェノール、 4−または3−〔1−(2,4−ジヒドロキシ−3−メ
チルフェニル)−1−メチルエチル〕フェノール、 4−〔1−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メ
チルエチル〕レゾルシノール、 4−〔1−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−
1−メチルエチル〕ピロガロール、 4−〔1−(2,4−ジヒドロキシ−5−t−ブチルフ
ェニル)−1−メチルエチル〕フェノール、 【0020】2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチ
ルベンジル)−4−メチルフェノール、 2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−または−2,
5−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール、 2,6−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベン
ジル)−4−メチルフェノール、 2,6−ビス(2,4−ジヒドロキシベンジル)−4−
メチルフェノール、 2,6−ビス(2,3,4−トリヒドロキシベンジル)
−4−メチルフェノール、 1,3−ジヒドロキシ−4,6−ビス〔1−(4−また
は3−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル〕ベン
ゼン、 1,3−ジヒドロキシ−2−メチル−4,6−ビス〔1
−(4−または3−ヒドロキシフェニル)−1−メチル
エチル〕ベンゼン、 【0021】4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒド
ロキシベンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシ−2,
5−または−3,5−ジメチルベンジル)−3,6−ジ
メチルフェノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−
メチルベンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕、 2,2′−メチレンビス〔6−(4−ヒドロキシ−3−
メチルベンジル)−4−メチルフェノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシ−3−
または−2−メチルベンジル)−3,6−ジメチルフェ
ノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(2,4−ジヒドロキシ
ベンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシ−3−
または−2−メチルベンジル)−6−メチルフェノー
ル〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシベンジ
ル)−6−メチルフェノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−
メチルベンジル)−6−メチルフェノール〕、 4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシ−2,
5−または−3,5−ジメチルベンジル)−6−メチル
フェノール〕、 1−〔1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチ
ル〕−4−〔1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メ
チルエチル〕ベンゼン、 【0022】2,4−ビス〔2−ヒドロキシ−3−(4
−ヒドロキシ−2,3,6−トリメチルベンジル)−5
−メチルベンジル〕−3,5,6−トリメチルフェノー
ル、 2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒドロキシ
−3−または−2−メチルベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−4−メチルフェノール、 2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒドロキシ
−2,6−ジメチルベンジル)−2,5−ジメチルベン
ジル〕−4−メチルフェノール、 2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ
−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチルベンジル〕
−4−メチルフェノール、 2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ
ベンジル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチル
フェノール、 2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ
−4,5−ジメチルベンジル)−2,5−ジメチルベン
ジル〕−4−メチルフェノール、 1,4−ビス〔1−{4−ヒドロキシ−3−(4−ヒド
ロキシベンジル)−5−メチルフェニル}−1−メチル
エチル〕ベンゼン、 1,4−ビス〔1−{4−ヒドロキシ−3−(2−ヒド
ロキシ−5−メチルベンジル)フェニル}−1−メチル
エチル〕ベンゼン、 4,4′−メチレンビス〔2−{4−ヒドロキシ−3−
(2,4−ジヒドロキシベンジル)−5−メチルベンジ
ル}−3,6−ジメチルフェノール〕など。 【0023】式(II)に含まれる化合物としては、例え
ば次のようなものが挙げられる。 【0024】4,4′,4″−トリヒドロキシトリフェ
ニルメタン、 3,4′,4″−トリヒドロキシトリフェニルメタン、 3″,4,4′,4″−テトラヒドロキシ−3,3′,
5,5′−テトラメチルトリフェニルメタン、 2″,3″,4,4′,4″−ペンタヒドロキシ−3,
3′,5,5′−テトラメチルトリフェニルメタン、 2″,4,4′−トリヒドロキシ−2,2′,5,5′
−テトラメチルトリフェニルメタン、 2,2′,2″−トリヒドロキシ−4,4′,5,5′
−テトラメチルトリフェニルメタン、 5,5′−ジ−t−ブチル−3″,4,4′,4″−テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタ
ン、 5,5′−ジ−t−ブチル−3″,4,4′,4″−テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメトキシトリフェニルメ
タン、 5,5′−ジシクロヘキシル-3″,4,4′,4″-テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタ
ン、 5,5′−ジイソプロピル−3″,4,4′,4″−テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタ
ン、 5,5′−ジシクロヘキシル-3″,4,4′,4″-テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメトキシトリフェニルメ
タン、 5,5′−ジイソプロピル−3″,4,4′,4″−テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメトキシトリフェニルメ
タン、 5,5′−ジシクロヘキシル-2″,4,4′,5″-テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタ
ン、 5,5′−ジイソプロピル−2″,4,4′,5″−テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタ
ン、 5,5′−ジシクロヘキシル-2″,4,4′,5″-テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメトキシトリフェニルメ
タン、 5,5′−ジイソプロピル−2″,4,4′,5″−テ
トラヒドロキシ−2,2′−ジメトキシトリフェニルメ
タン、 2″,4,4′−、3″,4,4′−または4,4′,
4″−トリヒドロキシ−3,3′,5,5′−テトラメ
チルトリフェニルメタン、 4,4′,4″−トリヒドロキシ−3″−メトキシ−
3,3′,5,5′−テトラメチルトリフェニルメタ
ン、 5,5′−ジシクロヘキシル−2″,4,4′−トリヒ
ドロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタン、 5,5′−ジイソプロピル−2″,4,4′−トリヒド
ロキシ−2,2′−ジメチルトリフェニルメタン、 4,4′,4″−トリヒドロキシ−3−メトキシトリフ
ェニルメタンなど。 【0025】式(III) に含まれる化合物としては、例え
ば次のようなものが挙げられる。 【0026】2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、 2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,2′,3−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,2′,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,2′,5−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,3,3′−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,3,4′−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,3′,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,3′,5−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,4,4′−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,4′,5−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2′,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、 3,3′,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、 3,4,4′−トリヒドロキシベンゾフェノン、 2,4,4′−トリヒドロキシ−3−メチルベンゾフェ
ノン、 2,3,3′,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、 2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、 2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、 2,2′,3,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン、 2,2′,3,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、 2,2′,5,5′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、 2,3′,4′,5−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、 2,3′,5,5′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、 2,2′,4,4′−テトラヒドロキシ-3,3′-ジメ
チルベンゾフェノン、 2,2′,3,4,4′−ペンタヒドロキシベンゾフェ
ノン、 2,2′,3,4,5′−ペンタヒドロキシベンゾフェ
ノン、 2,2′,3,3′,4−ペンタヒドロキシベンゾフェ
ノン、 2,3,3′,4,5′−ペンタヒドロキシベンゾフェ
ノン、 2,3,3′,4,4′,5′−ヘキサヒドロキシベン
ゾフェノン、 2,2′,3,3′,4,5′−ヘキサヒドロキシベン
ゾフェノンなど。 【0027】式(IV)に含まれる化合物としては、例え
ば次のようなものが挙げられる。 【0028】2,4,4−トリメチル−2′,4′,7
−トリヒドロキシフラバン、 2,4,4−トリメチル−2′,3′,4′,7,8−
ペンタヒドロキシフラバン、 2,3′,4,4,8−ペンタメチル−2′,4′,7
−トリヒドロキシフラバン、 4−(1′,2′,3′,4′,4′a,9′a−ヘキ
サヒドロ−6′−ヒドロキシスピロ[シクロヘキサン−
1,9′−キサンテン]−4′a−イル)レゾルシノー
ル、 4−(1′,2′,3′,4′,4′a,9′a−ヘキ
サヒドロ−6′−ヒドロキシ−5′−メチルスピロ[シ
クロヘキサン-1,9′-キサンテン]−4′a−イル)
−2−メチルレゾルシノール、 4−(1′,2′,3′,3′a,9′,9′a−ヘキ
サヒドロ−6′−ヒドロキシスピロ[シクロペンタン−
1,9′−シクロペンタ[b]クロメン]−3′a−イル)
レゾルシノールなど。 【0029】このようなフェノール性水酸基を有する化
合物が、キノンジアジドスルホニルハライドとの縮合反
応によりエステル化され、感光剤となる。ここで用いる
キノンジアジドスルホニルハライドは通常、o−キノン
ジアジドスルホニルハライドであり、例えば、1,2−
ナフトキノンジアジド−4−または−5−スルホニルハ
ライド、1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホニ
ルハライドなどが挙げられる。 【0030】この縮合反応は、一般に有機溶媒中で行わ
れる。用いる有機溶媒としては、例えば、テトラヒドロ
フランやジオキサンのようなエーテル類、N,N−ジメ
チルホルムアミドのようなアミド類、ジメチルスルホキ
シドのようなスルホキシド類などの水と混和する溶媒ま
たは、n−ヘキサンやn−ヘプタンのような脂肪族炭化
水素類、シクロヘキサンやシクロペンタンのような脂環
式炭化水素類、トルエンやキシレンのような芳香族炭化
水素類、ジクロロメタンやクロロホルムのようなハロゲ
ン化脂肪族炭化水素類、クロロベンゼンやジクロロベン
ゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素類、酢酸エチル
や酢酸ブチル、酢酸アミルのようなエステル類、メチル
イソブチルケトン、2−ヘプタノンのようなケトン類、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートやエ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテルアセテートのよう
なグリコールエーテルエステル類などの水と分離する溶
媒が挙げられる。これらの反応溶媒は、それぞれ単独
で、または二種以上混合して用いることができる。また
この縮合反応は、脱ハロゲン化水素剤の存在下で行われ
る。脱ハロゲン化水素剤としては、例えば、トリエチル
アミンのような脂肪族アミン類、ピリジンのような環状
アミン類、炭酸水素ナトリウムのような無機塩基などが
用いられる。反応終了後は通常、酸、例えば酢酸などを
加えて、過剰の脱ハロゲン化水素剤が中和される。 【0031】本発明においては、キノンジアジド系感光
剤を有機溶剤の溶液の形で用意し、その状態でノボラッ
ク樹脂と混合する。そのためには、上記のフェノール性
水酸基を有する化合物とキノンジアジドスルホニルハラ
イドとの縮合反応を有機溶媒中で行い、反応およびその
後の中和で生成した脱ハロゲン化水素剤の塩を除去し
て、キノンジアジド系感光剤を当該有機溶媒の溶液とし
て得る方法、縮合反応後に別の有機溶剤を加えて溶媒交
換することにより、キノンジアジド系感光剤をこの後で
加えた有機溶剤の溶液として得る方法などが採用でき
る。 【0032】また、このキノンジアジド系感光剤の有機
溶剤溶液は、ノボラック樹脂と混合する前に、金属分や
ハロゲンイオンなどが除去されていることが望ましい。
そのためには、キノンジアジド系感光剤を水と分離する
有機溶剤溶液とし、水洗するのが好ましい。水洗は、キ
ノンジアジド系感光剤の有機溶剤溶液を十分な量の水と
混合し、攪拌後、分液することによって行うことができ
る。必要により、適当な量の水を用いた水洗を複数回繰
り返すこともできる。フェノール性水酸基を有する化合
物とキノンジアジドスルホニルハライドとの縮合反応を
水と分離する有機溶媒中で行った場合は、中和後、脱ハ
ロゲン化水素剤の塩を濾過等により除去し、次いで水を
加えて攪拌することにより、水洗が行われる。また、フ
ェノール性水酸基を有する化合物とキノンジアジドスル
ホニルハライドとの縮合反応を水と混和する有機溶媒中
で行った場合は、中和後、脱ハロゲン化水素剤の塩を濾
過等により除去し、次いで水と分離する有機溶剤および
水を加えて攪拌し、分液することにより、この水と分離
する有機溶剤中にキノンジアジド系感光剤を抽出して溶
媒交換するとともに水洗する方法が採用できる。 【0033】キノンジアジド系感光剤を溶かす有機溶剤
は、レジスト組成物の溶剤となるもの、例えば、水と分
離するケトン類やグリコールエーテルエステル類などで
あるのが好ましい。水洗、分液により、キノンジアジド
系感光剤の有機溶剤溶液が得られるが、その後、溶液中
に含まれる水分を除去するため、またレジスト組成物を
製造するのに必要な濃度とするため、一般には濃縮を行
うのが好ましい。 【0034】レジスト組成物のもう一つの成分であるノ
ボラック樹脂は、通常、フェノール系化合物とアルデヒ
ドとを、酸触媒の存在下で縮合させることにより得られ
る。ノボラック樹脂の原料となるフェノール系化合物と
しては、例えば、o−、m−またはp−クレゾール、
2,5−、3,5−または3,4−キシレノール、2,
3,5−トリメチルフェノール、2−t−ブチル−5−
メチルフェノール、t−ブチルハイドロキノンなどが挙
げられる。また、ノボラック樹脂のもう一方の原料であ
るアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、グリオキザールのような脂肪族アルデヒド類、
および、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドのよう
な芳香族アルデヒド類が挙げられる。 【0035】これらフェノール系化合物の1種または2
種以上と、アルデヒドの1種または2種以上とを、酸触
媒の存在下で縮合させることにより、ノボラック樹脂が
得られる。酸触媒としては、塩酸、硫酸、リン酸のよう
な無機酸、シュウ酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸の
ような有機酸、酢酸亜鉛のような二価金属塩などが用い
られる。縮合反応は常法に従って行うことができ、例え
ば、60〜120℃の範囲の温度で2〜30時間程度行
われる。また、反応はバルクで行っても、適当な溶媒中
で行ってもよい。得られるノボラック樹脂は、例えば分
別などの操作を施して、そのゲル浸透クロマトグラフィ
ー(GPC)(UV254nmの検出器を使用)によるパ
ターンにおいて、ポリスチレン換算分子量で900以下
の成分の面積比が、未反応のフェノール系化合物のパタ
ーン面積を除く全パターン面積に対して25%以下、さ
らには20%以下となるようにしておくのが好ましい。 【0036】本発明では、このノボラック樹脂も、有機
溶剤の溶液の形で用意し、前記のキノンジアジド系感光
剤の有機溶剤溶液と混合する。ノボラック樹脂を溶かす
有機溶剤も、レジスト組成物の溶剤となるものであるの
が好ましい。ノボラック樹脂に前述のような分別操作を
施した場合は、その後所望により溶媒交換の操作を施す
ことにより、任意の有機溶剤の溶液としてノボラック樹
脂を得ることができる。 【0037】本発明ではまた、レジスト組成物に、分子
量900以下でアルカリ可溶性の低分子量フェノール系
添加剤、例えば、分子内にフェノール性水酸基を少なく
とも2個有する多価フェノール化合物を配合する。この
ような低分子量フェノール系添加剤を配合する場合は、
この添加剤も、有機溶剤の溶液の形で用意し、前記のノ
ボラック樹脂および有機溶剤溶液の形で用意されたキノ
ンジアジド系感光剤と混合する。例えば、固体の形で用
意された添加剤は、適当な有機溶剤に溶解することによ
り、溶液の形にすることができる。ここで用いる有機溶
剤も、レジスト組成物の溶剤となるものであるのが好ま
しい。 【0038】レジスト組成物の溶剤は、適当な乾燥速度
を有し、溶剤が蒸発したあとに均一で平滑な塗膜を与え
るものがよい。このような溶剤としては、例えば、エチ
レングリコールモノメチルエーテルアセテートやエチレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグ
リコールエーテルエステル類、シクロヘキサノンや2−
ヘプタノンのようなケトン類、酢酸n−アミルのような
エステル類などが挙げられる。 これらの溶剤は、それ
ぞれ単独で、または2種以上混合して用いることができ
る。また必要に応じて、乳酸エチルやγ−ブチロラクト
ンのような水と混和する有機溶剤を少量含有することも
できる。 【0039】有機溶剤の溶液の形で用意されたキノンジ
アジド系感光剤は、ノボラック樹脂および必要ならば追
加の溶剤、さらには所望に応じて用いられる低分子量フ
ェノール系添加剤などと混合することにより、レジスト
組成物となる。こうして調製されたレジスト組成物はま
た、必要に応じてその他の成分、例えば染料や、ノボラ
ック樹脂以外の樹脂などを添加物として少量含有するこ
ともできる。 【0040】本発明により製造されるレジスト組成物に
おいて、各成分の組成割合は特に限定されず、この分野
で通常採用されている値であることができる。その組成
割合は、キノンジアジド系感光剤の種類、低分子量フェ
ノール系添加剤の有無などによっても変化するが、一般
には、レジスト組成物の全固形分量を基準に、ノボラッ
ク樹脂は50重量%以上であり、キノンジアジド系感光
剤は10〜50重量%程度の範囲であり、また低分子量
フェノール系添加剤を用いる場合は3〜40重量%程度
である。 【0041】 【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中の部および濃度表示は、
特にことわらないかぎり重量基準である。 【0042】参考例(ノボラック樹脂の製造) 四つ口フラスコに、m−クレゾール148.5部、p−ク
レゾール121.5部、メチルイソブチルケトン252
部、10%シュウ酸水溶液37.0部および90%酢酸水
溶液84.8部を仕込み、100℃の油浴で加熱攪拌しな
がら、37.0%ホルマリン129.5部を40分かけて滴
下し、その後さらに15時間反応させた。次に水洗脱水
して、ノボラック樹脂を42.3%含有するメチルイソブ
チルケトン溶液466部を得た。GPCによるポリスチ
レン換算重量平均分子量は 4,300であった。 【0043】この溶液450部を底抜きセパラブルフラ
スコに仕込み、さらにメチルイソブチルケトン909.6
部およびn−ヘプタン996.1部を加えて、60℃で3
0分間攪拌したあと、静置し、分液した。分液で得られ
た下層のマスに、2−ヘプタノンを380部加え、メチ
ルイソブチルケトンおよびn−ヘプタンをエバポレータ
ーにより除去して、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 9,000であり、ポリスチレン換算分子量で900以
下の範囲の面積比は、全パターン面積に対して14%で
あった。 【0044】調製例1(感光剤溶液の製造) 下式(a) 【0045】 【0046】の構造を有する4−(1′,2′,3′,
4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキ
シ−5′−メチルスピロ[シクロヘキサン−1,9′−
キサンテン]−4′a−イル)−2−メチルレゾルシノ
ール1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホニルクロライド2モルを、ジオキサン4.72リットル
に完溶させ、その溶液にトリエチルアミン2.4モルを滴
下し、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル
クロライドが検出されなくなるまで反応させた。反応終
了後、酢酸0.6モルを添加して1時間攪拌し、次いで、
沈殿物(アミンの塩)を濾過した。濾液に2−ヘプタノ
ン6リットルとイオン交換水3リットルを加えて洗浄
し、金属分や塩素イオンを除く処理を行った。分液後、
2−ヘプタノン層を取り出し、固形分が約20%になる
まで濃縮して、感光剤の2−ヘプタノン溶液を得た。 【0047】調製例2〜6(別の感光剤溶液の製造) 調製例1で用いた式(a) の化合物に代えて、それぞれ下
式の構造を有する4,4′−メチレンビス〔2−(4−
ヒドロキシベンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕
(下式(b):調製例2)、2,4,4−トリメチル−
2′,4′,7−トリヒドロキシフラバン(下式(c) :
調製例3)、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベン
ゾフェノン(下式(d) :調製例4)、4,4′−メチレ
ンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)
−3,6−ジメチルフェノール〕(下式(e) :調製例
5)または2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−
ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチル
ベンジル〕−4−メチルフェノール(下式(f) :調製例
6)を同モル量ずつ用いた以外は、調製例1と同様の操
作を行って、それぞれの感光剤を約20%濃度で含む2
−ヘプタノン溶液を得た。 【0048】 【0049】調製例7(別の方法による感光剤溶液の製
造) 調製例1で用いたのと同じ4−(1′,2′,3′,
4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキ
シ−5′−メチルスピロ[シクロヘキサン−1,9′−
キサンテン]−4′a−イル)−2−メチルレゾルシノ
ール1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホニルクロライド2モルを、2−ヘプタノン4リットル
に完溶させ、その溶液にトリエチルアミン2.4モルを滴
下し、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル
クロライドが検出されなくなるまで反応させた。反応終
了後、酢酸0.6モルを添加して1時間攪拌し、次いで沈
殿物(アミンの塩)を濾過した。濾液にイオン交換水3
リットルを加えて洗浄し、金属分や塩素イオンを除く処
理を行った。分液後、2−ヘプタノン層を固形分が約2
0%になるまで濃縮して、調製例1で得られたのと同様
の感光剤の2−ヘプタノン溶液を得た。 【0050】調製例8〜12(別の感光剤溶液の製造) 調製例7で用いた4−(1′,2′,3′,4′,4′
a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキシ−5′−
メチルスピロ[シクロヘキサン−1,9′−キサンテ
ン]−4′a−イル)−2−メチルレゾルシノールに代
えて、それぞれ調製例2〜6で用いたのと同じ4,4′
−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシベンジル)−
3,6−ジメチルフェノール〕(調製例8)、2,4,
4−トリメチル−2′,4′,7−トリヒドロキシフラ
バン(調製例9)、2,3,4,4′−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン(調製例10)、 4,4′−メチレ
ンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−
3,6−ジメチルフェノール〕(調製例11)、または
2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ
−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチルベンジル〕
−4−メチルフェノール(調製例12)を同モル量ずつ
用いた以外は、調製例7と同様の操作を行って、それぞ
れ調製例2〜6で得られたのと同様の感光剤を約20%
濃度で含む2−ヘプタノン溶液を得た。 【0051】調製例13(比較:粉体感光剤の製造) 調製例1で用いたのと同じ4−(1′,2′,3′,
4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキ
シ−5′−メチルスピロ[シクロヘキサン−1,9′−
キサンテン]−4′a−イル)−2−メチルレゾルシノ
ール1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホニルクロライド2モルを、 ジオキサン4.72リット
ルに完溶させ、 その溶液にトリエチルアミン2.4モル
を滴下し、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ニルクロライドが検出されなくなるまで反応させた。反
応終了後、酢酸0.6モルを添加して1時間攪拌し、次い
で沈殿物(アミンの塩)を濾過した。濾液を1%酢酸水
溶液に投入して析出物を濾過し、この濾過物をイオン交
換水でよく洗浄し、金属分や塩素イオンを除く処理を行
った。これを乾燥することにより、粉体の感光剤を得
た。 【0052】調製例14〜18(比較:別の粉体感光剤
の製造) 調製例13で用いた4−(1′,2′,3′,4′,
4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキシ−
5′−メチルスピロ[シクロヘキサン−1,9′−キサ
ンテン]−4′a−イル)−2−メチルレゾルシノール
に代えて、それぞれ調製例2〜6で用いたのと同じ、
4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロキシベンジ
ル)−3,6−ジメチルフェノール〕(調製例14)、
2,4,4−トリメチル−2′,4′,7−トリヒドロ
キシフラバン(調製例15)、2,3,4,4′−テト
ラヒドロキシベンゾフェノン(調製例16)、4,4′
−メチレンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−メチルベ
ンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕(調製例1
7)、または2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2
−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−4−メチルフェノール(調製例18)を
同モル量ずつ用いた以外は、調製例13と同様の操作を
行って、それぞれの感光剤を粉体の形で得た。 【0053】調製例19(フェノール系添加剤溶液の製
造) メタノール400g中に2,6−キシレノール2.5モル
とサリチルアルデヒド1モルを含む溶液に、p−トルエ
ンスルホン酸を0.2モル仕込み、サリチルアルデヒドが
検出されなくなるまで攪拌した。反応終了後、イオン交
換水を200g加え、結晶を十分に析出させたあと濾過
した。濾過物を60%メタノール水溶液でリンスしたあ
と、2−ヘプタノン500gに溶解し、イオン交換水で
洗浄して金属分の除去を行った。次に、水が0.1%以下
となるように、濃縮および2−ヘプタノンの仕込みを繰
り返して、最終的に反応生成物の濃度が25%になるよ
うに調整した。このようにして、下式(g) の構造を有す
る4,4′−(2−ヒドロキシベンジリデン)ジ−2,
6−キシレノールの2−ヘプタノン溶液を得た。 【0054】 【0055】調製例20(別のフェノール系添加剤溶液
の製造) 出発物質をレゾルシノール1.2モルとシクロヘキサノン
1モルに変えた以外は調製例19と同様の操作を施し
て、下式(h) の構造を有する4−(1′,2′,3′,
4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキ
シスピロ[シクロヘキサン−1,9′−キサンテン]−
4′a−イル)レゾルシノールを25%含有する2−ヘ
プタノン溶液を得た。 【0056】【0057】調製例21および22(別のフェノール系
添加剤溶液の製造) それぞれ下式 (i)または(j) の構造を有する市販の1,
1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン
(調製例21)または9,9−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)フルオレン(調製例22)を2−ヘプタノンに
溶解し、水洗以降は調製例19と同様の操作を施して、
それぞれの化合物を25%含有する2−ヘプタノン溶液
を得た。 【0058】 【0059】調製例23(別のフェノール系添加剤溶液
の製造) トルエン400g中にp−イソプロペニルフェノール
2.1モルと2−メチルレゾルシノール1モルを含む混合
液に、1%塩酸水溶液0.02モルを投入し、40℃で2
時間攪拌した。反応終了後、固体を濾過し、トルエンで
リンスしたあと、2−ヘプタノンに溶解した。水洗以降
は調製例19と同様の操作を施して、下式(k) の構造を
有する4,6−ビス〔1−(4−ヒドロキシフェニル)
−1−メチルエチル〕−2−メチルレゾルシノールを2
5%含有する2−ヘプタノン溶液を得た。 【0060】 【0061】調製例24(別のフェノール系添加剤溶液
の製造) 出発物質をレゾルシノール2.1モルと2,2′−m−フ
ェニレンビス(2−プロパノール)1モルに変えた以外
は、調製例23と同様の操作を施して、 下式(l) の構
造を有する1,3−ビス〔1−(2,4−ジヒドロキシ
フェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼンを25%含有
する2−ヘプタノン溶液を得た。 【0062】 【0063】調製例25(比較:粉体フェノール系添加
剤の製造) メタノール400g中に2,6−キシレノール2.5モル
とサリチルアルデヒド1モルを含む溶液に、p−トルエ
ンスルホン酸を0.2モル仕込み、サリチルアルデヒドが
検出されなくなるまで攪拌した。反応終了後、イオン交
換水を200g加え、結晶を十分に析出させたあと濾過
した。濾過物を60%メタノール水溶液でリンスしたあ
と、酢酸エチル200gとトルエン500gの混合液に
溶解し、イオン交換水で洗浄して金属分の除去を行っ
た。酢酸エチル濃度が5%以下になるまで濃縮後、トル
エンを留去分だけ加えて十分に結晶を析出させ、濾過し
た。この濾過物を乾燥して、前記式(g) の構造を有する
4,4′−(2−ヒドロキシベンジリデン)ジ−2,6
−キシレノールを粉体として得た。 【0064】調製例26(比較:別の粉体フェノール系
添加剤の製造) 出発物質をレゾルシノール1.2モルとシクロヘキサノン
1モルに変えた以外は調製例25と同様の操作を施し
て、前記式(h)の構造を有する4−(1′,2′,3′,
4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキ
シスピロ[シクロヘキサン−1,9′−キサンテン]−
4′a−イル)レゾルシノールを粉体として得た。 【0065】調製例27(比較:別の粉体フェノール系
添加剤の製造) トルエン400g中にp−イソプロペニルフェノール
2.1モルと2−メチルレゾルシノール1モルを含む混合
液に、1%塩酸水溶液0.02モルを投入し、40℃で2
時間攪拌した。反応終了後、固体を濾過し、トルエンで
リンスしたあと、酢酸エチル200gとトルエン500
gの混合液に溶解し、イオン交換水で洗浄して金属分の
除去を行った。酢酸エチル濃度が5%以下になるまで濃
縮後、トルエンを留去分だけ加えて十分に結晶を析出さ
せ、濾過した。この濾過物を乾燥して、前記式(k) の構
造を有する4,6−ビス〔1−(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1−メチルエチル〕−2−メチルレゾルシノール
を粉体として得た。 【0066】調製例28(比較:別の粉体フェノール系
添加剤の製造) 出発物質をレゾルシノール2.1モルと2,2′−m−フ
ェニレンビス(2−プロパノール)1モルに変えた以外
は、調製例27と同様の操作を施して、前記式(l) の構
造を有する1,3−ビス〔1−(2,4−ジヒドロキシ
フェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼンを粉体として
得た。 【0067】実施例 調製例5で得られた前記式(e) の構造を有する4,4′
−メチレンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−メチルベ
ンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕のキノンジア
ジドスルホン酸エステルの溶液を固形分換算で7部、調
製例20で得られた前記式(h) の構造を有する4−
(1′,2′,3′,4′,4′a,9′a−ヘキサヒ
ドロ−6′−ヒドロキシスピロ[シクロヘキサン−1,
9′−キサンテン]−4′a−イル)レゾルシノールの
溶液を固形分換算で3.1部、 調製例21で得られた前
記式(i) の構造を有する1,1−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)シクロヘキサンの溶液を固形分換算で1.1
部、および2−ヘプタノンを仕込み、その後参考例で得
られた重量平均分子量 9,000のノボラック樹脂の溶液を
固形分換算で10.13部仕込んで攪拌した。2−ヘプタ
ノンは合計で60部となるように調整した。均一化後、
精密濾過して、ポジ型フォトレジストを得た。 【0068】以上の操作を数回繰り返して、基本的に同
じポジ型フォトレジストを複数ロット製造した。それぞ
れのロットのものをシリコンウェハーに塗布し、乾燥後
所定のマスクを介して露光し、アルカリ現像液で現像し
て、ポジ型パターンを形成した。その結果、それぞれの
ロットから得られたポジ型パターンは、寸法が0.35±
0.015μm の規格内に収まっていた。また原料の仕込
み精度は、目標値に対して±0.15%以内に抑えること
ができた。 【0069】調製例1〜12および19〜24で得られ
た各成分を用いて種々に組み合わせた場合にも、上記実
施例とほぼ同様の結果が得られ、改善の効果が認められ
た。 【0070】比較例 調製例17で得られた前記式(e) の構造を有する4,
4′−メチレンビス〔2−(2−ヒドロキシ−5−メチ
ルベンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕のキノン
ジアジドスルホン酸エステル(粉体)を7部、調製例2
6で得られた前記式(h) の構造を有する4−(1′,
2′,3′,4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−
6′−ヒドロキシスピロ[シクロヘキサン−1,9′−
キサンテン]−4′a−イル)レゾルシノール(粉体)
を3.1部、市販の前記式(i) の構造を有する1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(粉体)
を1.1部および2−ヘプタノンを仕込み、その後参考例
で得られた重量平均分子量 9,000のノボラック樹脂の溶
液を固形分換算で10.13部仕込んで攪拌した。2−ヘ
プタノンは合計で60部となるように調整した。均一化
後、精密濾過して、ポジ型フォトレジストを得た。 【0071】以上の操作を数回繰り返して、基本的に同
じポジ型フォトレジストを複数ロット製造した。それぞ
れのロットのものをシリコンウェハーに塗布し、乾燥後
所定のマスクを介して露光し、アルカリ現像液で現像し
て、ポジ型パターンを形成した。その結果、それぞれの
ロットから得られたポジ型パターンは、寸法が0.35±
0.02μm に分布していた。また原料の仕込み精度は、
目標値に対して±0.5%であった。 【0072】 【発明の効果】本発明によれば、ポジ型フォトレジスト
の原料の仕込み精度を向上させることができ、それから
形成されるレジストパターンの寸法精度も向上させるこ
とができる。したがって本発明の方法は、精度の要求さ
れるポジ型フォトレジストの製造、さらにはそれを用い
たレジストパターンの形成に特に有用である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Used in microfabrication of semiconductors with ultraviolet light and far ultraviolet light
A method for producing a di-type photoresist composition.
You. [0002] 2. Description of the Related Art Generally, compounds having a phenolic hydroxyl group are used.
The compound is converted to a quinonediazidesulfonic acid ester, and the
A resist composition containing steal as a photosensitizer
It is public to form a strike film and use it for semiconductor microfabrication.
Is knowledge. That is, a photosensitive agent having a quinonediazide group
And a composition containing a novolak resin, 300 to 500
quinonediazide group of photosensitizer
A carboxyl group is generated, and the alkali-insoluble
Utilizing the fact that it becomes resoluble, this composition is positive.
Used as a mold resist. This positive resist is
Features superior resolution than negative resist
Is used in the manufacture of various integrated circuits for semiconductors.
Have been. [0003] SUMMARY OF THE INVENTION Positive photoresist
Usually powders the material, especially quinonediazide-based photosensitizers.
It is prepared by charging in body form. For this reason,
Material preparation accuracy (Target of content of each material in resist
Value or the ratio of the measured value to the standard value)
It becomes about ± 0.5%.
In some cases, variations may occur in the dimensions and the like of the blades. Therefore,
Solving these problems, namely improving dimensional accuracy and preparing
It was desired that the accuracy be improved. [0004] It is an object of the present invention to address the problems of the prior art.
To improve the accuracy of raw material charging for positive photoresist.
To improve the dimensional accuracy of the integrated circuit.
It is to produce a resist composition suitable for production. [0005] The inventors of the present invention have conducted intensive studies and have found that
In preparing the strike composition, the ingredients are charged in the form of a solution.
By doing this, it is possible to improve the
This can prevent performance degradation such as dimensional deviation.
And completed the present invention. [0006] That is, the present invention provides a quino
Prepare a diazide photosensitizer in the form of a solution in an organic solvent.
ThePrepared in the form of organic solvent solutionNovolak resin
For producing a resist composition by mixing with
Is provided. Positive photoresist composition
Is added to novolak resins and quinonediazide-based photosensitizers.
In addition, alkali-soluble low molecular weight phenol-based additive
Additives, and this phenolic additive also dissolves in organic solvents.
Prepare and prepare in liquid form. [0007] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Resists Produced According to the Invention
The composition is composed of a novolak resin and a quinonediazide-based photosensitive
The type of each of these components is particularly limited
Can be used normally in the resist field.
Wear. The quinonediazide type photosensitizer is usually phenol
Compounds having a hydroxy group and quinonediazidosulfonyl
It is produced by a condensation reaction with a halide. Condensation reaction
The compound having a phenolic hydroxyl group as a raw material is a molecule.
Having at least one phenolic hydroxyl group in it
And especially at least phenolic hydroxyl groups
Those having two are preferred. Has a phenolic hydroxyl group
Examples of the compound represented by the following formulas (I) to (IV)
And the like. [0009] In the formula, m represents a number from 0 to 4,1 , R
Two , RThree , RFour , RFive , R6 , R7 , R8 , R9 ,
RTen, R11, R12, R13And R14One of (just
And when m = 0, R1 , RTwo , RThree , RFour , RFive ,
R6 , R7 , R8 , R9 And RTenOne of them) is water
Acid groups, independently of each other, hydrogen, hydroxyl, halogen
, Alkyl, cycloalkyl, alkenyl, aryl
Aralkyl, alkoxy, amino, monoalkyl
Mino, dialkylamino, alkylcarbonylamino,
Alkyl carbamoyl, aryl carbamoyl, alk
Rusulfamoyl, arylsulfamoyl, carboxy
Syl, cyano, nitro, formyl, alkylcarboni
, Alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl
Or an alkylcarbonyloxy, RFifteen,
R16, R17And R18Are independently of each other hydrogen, hydroxyl,
Alkyl, cycloalkyl, alkenyl, aryl, a
Represents aralkyl or alkoxy; [0011] Where Rtwenty one, Rtwenty two, Rtwenty three, Rtwenty four, Rtwenty five, R
26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33, R34
And R35One of them is hydroxyl and the others are independent of each other
Hydrogen, hydroxyl, halogen, alkyl, cycloalkyl
Alkenyl, aryl, aralkyl, alkoxy,
Amino, monoalkylamino, dialkylamino, al
Kill carbonyl amino, alkyl carbamoyl, aryl
Rucarbamoyl, alkylsulfamoyl, aryls
Rufamoyl, carboxyl, cyano, nitro, holmi
, Alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, ant
Oxycarbonyl or alkylcarbonyloxy
And R36Is hydrogen, hydroxyl, alkyl, cycloalkyl
Alkenyl, aryl, aralkyl or alkoxy
Represents si; [0013] Where R41, R42, R43, R44, R45, R
46, R47, R48And R49Are independent of each other, hydrogen, water
Acid group, halogen, alkyl, cycloalkyl, alkenyl
, Aryl, aralkyl, alkoxy, amino, mono
Alkylamino, dialkylamino, alkylcarboni
Ruamino, alkylcarbamoyl, arylcarbamoy
, Alkylsulfamoyl, arylsulfamoy
, Carboxyl, cyano, nitro, formyl, al
Killcarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxy
Represents cyclocarbonyl or alkylcarbonyloxy; [0015] Where R51, R52, R53, R54, R55, R
56And R57Two of them are hydroxyl groups and the rest are independent of each other
Hydrogen, hydroxyl, halogen, alkyl, cycloalkyl
Alkenyl, aryl, aralkyl, alkoxy,
Amino, monoalkylamino, dialkylamino, al
Kill carbonyl amino, alkyl carbamoyl, aryl
Rucarbamoyl, alkylsulfamoyl, aryls
Rufamoyl, carboxyl, cyano, nitro, phor
Mill, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl,
Reeloxycarbonyl or alkylcarbonyloxy
Represents R58And R59One is a hydroxyl group and the other is water
A hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms;60
And R61One of which is alkyl, alkenyl, cycloa
Alkyl or aryl;60And R61On the other hand,
R62, R63And R64Are independently of each other hydrogen,
, Cycloalkyl, alkenyl, aryl, aralkyl
, Alkoxy, amino, monoalkylamino, dial
Killamino, alkylcarbonylamino, alkylcar
Bamoyl, arylcarbamoyl, alkylsulfamo
Yl, arylsulfamoyl, carboxyl, shea
No, nitro, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl
, Aryloxycarbonyl or alkyl carbonyl
Represents Roxy or R60And R61Together
And R62And R63Come together and join
Forming a cycloalkane ring having 5 to 8 carbon atoms together with carbon atoms
To achieve. In the above formulas (I) to (IV), halogen
Can be fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc.
Alkyl (alkyl alkyl
When alkyl is bonded to another group such as bonyl
And alkoxy (including alkoxycarbonyl)
Including the case where alkoxy is further bonded to another group)
It may have about 1 to 10 carbon atoms, and may be a cycloalkyl
Can have from about 5 to 8 carbon atoms and
Can have about 2 to 10 carbon atoms. Aryl
(Aryl is another group such as arylcarbamoyl
) Is typically phenyl or
Naphthyl, which is a hydroxyl group or a group having 1 to 4 carbon atoms.
And may be substituted with
Is typically benzyl, phenethyl, naphthyl
Tyl, naphthylethyl, etc.
Substituted with an acid group or alkyl having about 1 to 4 carbon atoms
You may. The compounds included in the formula (I) include, for example,
Examples include the following: 4- (2,3,4-trihydroxybenzyl)
Le) phenol, 2,5- or 2,6-dimethyl-4- (2,3,4-
Trihydroxybenzyl) phenol, 2,3,5- or 2,3,6-trimethyl-4-
(2,3,4-trihydroxybenzyl) phenol, 4- or 3- [1- (2,3,4-trihydroxyf
Enyl) -1-methylethyl] phenol, 4- or 3- [1- (2,4-dihydroxyphenyl)
-1-methylethyl] phenol, 4- or 3- [1- (2,4-dihydroxy-3-me
Tylphenyl) -1-methylethyl] phenol, 4- [1- (2,4-dihydroxyphenyl) -1-me
Tyl ethyl) resorcinol, 4- [1- (2,3,4-trihydroxyphenyl)-
1-methylethyl] pyrogallol, 4- [1- (2,4-dihydroxy-5-t-butylphenyl)
Enyl) -1-methylethyl] phenol, 2,6-bis (2-hydroxy-5-methyl
Rubenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (4-hydroxy-3,5- or -2,
5-dimethylbenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (2-hydroxy-3,5-dimethylben
Jill) -4-methylphenol, 2,6-bis (2,4-dihydroxybenzyl) -4-
Methylphenol, 2,6-bis (2,3,4-trihydroxybenzyl)
-4-methylphenol, 1,3-dihydroxy-4,6-bis [1- (4- also
Is 3-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benne
Zen, 1,3-dihydroxy-2-methyl-4,6-bis [1
-(4- or 3-hydroxyphenyl) -1-methyl
Ethyl] benzene, 4,4'-methylenebis [2- (4-hydrido)
Roxybenzyl) -3,6-dimethylphenol], 4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxy-2,
5- or -3,5-dimethylbenzyl) -3,6-di
Methylphenol], 4,4'-methylenebis [2- (2-hydroxy-5-
Methylbenzyl) -3,6-dimethylphenol], 2,2'-methylenebis [6- (4-hydroxy-3-
Methylbenzyl) -4-methylphenol], 4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxy-3-
Or 2-methylbenzyl) -3,6-dimethylphen
Nord), 4,4'-methylenebis [2- (2,4-dihydroxy
Benzyl) -3,6-dimethylphenol], 4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxy-3-
Or 2-methylbenzyl) -6-methylphenol
Le), 4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxybenzyl)
Ru) -6-methylphenol], 4,4'-methylenebis [2- (2-hydroxy-5-
Methylbenzyl) -6-methylphenol], 4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxy-2,
5- or -3,5-dimethylbenzyl) -6-methyl
Phenol), 1- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl
L] -4- [1- (4-hydroxyphenyl) -1-me
Tylethyl] benzene, 2,4-bis [2-hydroxy-3- (4
-Hydroxy-2,3,6-trimethylbenzyl) -5
-Methylbenzyl] -3,5,6-trimethylphenol
, 2,6-bis [4-hydroxy-3- (4-hydroxy
-3- or -2-methylbenzyl) -2,5-dimethyl
Rubenzyl] -4-methylphenol, 2,6-bis [4-hydroxy-3- (4-hydroxy
−2,6-dimethylbenzyl) -2,5-dimethylben
Zyl] -4-methylphenol, 2,6-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy
-5-methylbenzyl) -2,5-dimethylbenzyl]
-4-methylphenol, 2,6-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy
Benzyl) -2,5-dimethylbenzyl] -4-methyl
Phenol, 2,6-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy
-4,5-dimethylbenzyl) -2,5-dimethylben
Zyl] -4-methylphenol, 1,4-bis [1- {4-hydroxy-3- (4-hydrido)
Roxybenzyl) -5-methylphenyl {-1-methyl
Ethyl] benzene, 1,4-bis [1- {4-hydroxy-3- (2-hydrido)
Roxy-5-methylbenzyl) phenyl {-1-methyl
Ethyl] benzene, 4,4'-methylenebis [2- {4-hydroxy-3-
(2,4-dihydroxybenzyl) -5-methylbenzyl
Ru-3,6-dimethylphenol] and the like. As the compound included in the formula (II), for example,
Examples include the following: 4,4 ', 4 "-trihydroxytrife
Nil methane, 3,4 ', 4 "-trihydroxytriphenylmethane, 3 ", 4,4 ', 4" -tetrahydroxy-3,3',
5,5'-tetramethyltriphenylmethane, 2 ", 3", 4,4 ', 4 "-pentahydroxy-3,
3 ', 5,5'-tetramethyltriphenylmethane, 2 ", 4,4'-trihydroxy-2,2 ', 5,5'
-Tetramethyltriphenylmethane, 2,2 ', 2 "-trihydroxy-4,4', 5,5 '
-Tetramethyltriphenylmethane, 5,5'-di-t-butyl-3 ", 4,4 ', 4" -te
Trahydroxy-2,2'-dimethyltriphenylmeta
, 5,5'-di-t-butyl-3 ", 4,4 ', 4" -te
Trihydroxy-2,2'-dimethoxytriphenylmethyl
Tongue, 5,5'-dicyclohexyl-3 ", 4,4 ', 4" -te
Trahydroxy-2,2'-dimethyltriphenylmeta
, 5,5'-diisopropyl-3 ", 4,4 ', 4" -te
Trahydroxy-2,2'-dimethyltriphenylmeta
, 5,5'-dicyclohexyl-3 ", 4,4 ', 4" -te
Trihydroxy-2,2'-dimethoxytriphenylmethyl
Tongue, 5,5'-diisopropyl-3 ", 4,4 ', 4" -te
Trihydroxy-2,2'-dimethoxytriphenylmethyl
Tongue, 5,5'-dicyclohexyl-2 ", 4,4 ', 5" -te
Trahydroxy-2,2'-dimethyltriphenylmeta
, 5,5'-diisopropyl-2 ", 4,4 ', 5" -te
Trahydroxy-2,2'-dimethyltriphenylmeta
, 5,5'-dicyclohexyl-2 ", 4,4 ', 5" -te
Trihydroxy-2,2'-dimethoxytriphenylmethyl
Tongue, 5,5'-diisopropyl-2 ", 4,4 ', 5" -te
Trihydroxy-2,2'-dimethoxytriphenylmethyl
Tongue, 2 ", 4,4'-, 3", 4,4'- or 4,4 ',
4 "-trihydroxy-3,3 ', 5,5'-tetrame
Tyltriphenylmethane, 4,4 ', 4 "-trihydroxy-3" -methoxy-
3,3 ', 5,5'-tetramethyltriphenyl meta
, 5,5'-dicyclohexyl-2 ", 4,4'-trich
Droxy-2,2'-dimethyltriphenylmethane, 5,5'-diisopropyl-2 ", 4,4'-trihydride
Roxy-2,2'-dimethyltriphenylmethane, 4,4 ', 4 "-trihydroxy-3-methoxytrif
Phenylmethane and the like. The compounds included in the formula (III) include, for example,
Examples include the following: 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,2 ', 3-trihydroxybenzophenone, 2,2 ', 4-trihydroxybenzophenone, 2,2 ', 5-trihydroxybenzophenone, 2,3,3'-trihydroxybenzophenone, 2,3,4'-trihydroxybenzophenone, 2,3 ', 4-trihydroxybenzophenone, 2,3 ', 5-trihydroxybenzophenone, 2,4,4'-trihydroxybenzophenone, 2,4 ', 5-trihydroxybenzophenone, 2 ', 3,4-trihydroxybenzophenone, 3,3 ', 4-trihydroxybenzophenone, 3,4,4'-trihydroxybenzophenone, 2,4,4'-trihydroxy-3-methylbenzofe
Non, 2,3,3 ', 4'-tetrahydroxybenzopheno
, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzopheno
, 2,2 ', 3,4-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ', 3,4'-tetrahydroxybenzopheno
, 2,2 ', 5,5'-tetrahydroxybenzopheno
, 2,3 ', 4', 5-tetrahydroxybenzopheno
, 2,3 ', 5,5'-tetrahydroxybenzopheno
, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxy-3,3'-dimethyl
Tylbenzophenone, 2,2 ', 3,4,4'-pentahydroxybenzofe
Non, 2,2 ', 3,4,5'-pentahydroxybenzofe
Non, 2,2 ', 3,3', 4-pentahydroxybenzofe
Non, 2,3,3 ', 4,5'-pentahydroxybenzofe
Non, 2,3,3 ', 4,4', 5'-hexahydroxyben
Zofenone, 2,2 ', 3,3', 4,5'-hexahydroxyben
Zofenone and the like. The compounds included in the formula (IV) include, for example,
Examples include the following: 2,4,4-trimethyl-2 ', 4', 7
-Trihydroxyflavan, 2,4,4-trimethyl-2 ', 3', 4 ', 7,8-
Pentahydroxyflavan, 2,3 ', 4,4,8-pentamethyl-2', 4 ', 7
-Trihydroxyflavan, 4- (1 ', 2', 3 ', 4', 4'a, 9'a-hex
Sahydro-6'-hydroxyspiro [cyclohexane-
1,9'-Xanthen] -4'a-yl) resorcinol
, 4- (1 ', 2', 3 ', 4', 4'a, 9'a-hex
Sahydro-6'-hydroxy-5'-methylspiro [
Chlorohexane-1,9'-xanthen] -4'a-yl)
-2-methylresorcinol, 4- (1 ', 2', 3 ', 3'a, 9', 9'a-hex
Sahydro-6'-hydroxyspiro [cyclopentane-
1,9'-cyclopenta [b] chromene] -3'a-yl)
Resorcinol and the like. A compound having such a phenolic hydroxyl group
The compound reacts with condensation with quinonediazide sulfonyl halide.
It is esterified by the reaction and becomes a photosensitizer. Used here
Quinonediazidosulfonyl halide is usually o-quinone
Diazidosulfonyl halide, for example, 1,2-
Naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonylha
Ride, 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfoni
Lehalide and the like. This condensation reaction is generally carried out in an organic solvent.
It is. As the organic solvent to be used, for example, tetrahydro
Ethers such as furan and dioxane, N, N-dim
Amides such as tylformamide, dimethyl sulfoxide
Water-miscible solvents such as sulfoxides such as sides
Or an aliphatic carbon such as n-hexane or n-heptane.
Hydrogens, alicycles such as cyclohexane and cyclopentane
Formula hydrocarbons, aromatic carbons such as toluene and xylene
Hydrogens, halogens such as dichloromethane and chloroform
Aliphatic hydrocarbons, chlorobenzene and dichloroben
Halogenated aromatic hydrocarbons such as zen, ethyl acetate
And esters such as butyl acetate and amyl acetate, methyl
Ketones such as isobutyl ketone and 2-heptanone,
Ethylene glycol monomethyl ether acetate or d
Tylene glycol monoethyl ether acetate, professional
Pyrene glycol monomethyl ether acetate, professional
Like pyrene glycol monoethyl ether acetate
Soluble in water such as glycol ether esters
Medium. Each of these reaction solvents is used alone
Or a mixture of two or more. Also
This condensation reaction is carried out in the presence of a dehydrohalogenating agent.
You. As the dehydrohalogenating agent, for example, triethyl
Aliphatic amines such as amines, cyclic such as pyridine
Amines, inorganic bases such as sodium bicarbonate, etc.
Used. After completion of the reaction, an acid such as acetic acid is usually added.
In addition, the excess dehydrohalogenating agent is neutralized. In the present invention, a quinonediazide-based photosensitive
Agent in the form of a solution in an organic solvent, and then
Mix with resin. To do so, use the phenolic
Compounds having hydroxyl group and quinonediazidosulfonylhala
The condensation reaction with
The salt of the dehydrohalogenating agent formed in the subsequent neutralization is removed.
The quinonediazide-based photosensitizer into a solution of the organic solvent.
After the condensation reaction, another organic solvent is added for solvent exchange.
Quinonediazide-based photosensitizer
A method of obtaining a solution of the added organic solvent can be adopted.
You. The quinonediazide-based photosensitizing agent
The solvent solution must be mixed with the novolak resin before mixing
It is desirable that halogen ions and the like have been removed.
To do so, the quinonediazide-based photosensitizer is separated from water.
It is preferable to prepare an organic solvent solution and wash with water. Wash with water
Organic solvent solution of non-diazide type photosensitizer with sufficient amount of water
It can be done by mixing, stirring and separating.
You. If necessary, repeat washing with an appropriate amount of water several times.
You can also return. Compounds having phenolic hydroxyl groups
Reaction between the product and quinonediazide sulfonyl halide
If performed in an organic solvent that separates from water, neutralize and remove
The salt of the hydrogenating agent is removed by filtration or the like, and then water is removed.
In addition, washing is performed by stirring. Also,
Compounds having an enolic hydroxyl group and quinonediazide sulf
Condensation reaction with phonyl halide in an organic solvent miscible with water
If neutralization is performed, the salt of the dehydrohalogenating agent is filtered off after neutralization.
An organic solvent that is removed by excess and then separated from water and
Add water, stir, and separate to separate this water.
Quinonediazide-based photosensitizers
It is possible to adopt a method of exchanging the medium and washing with water. Organic solvent for dissolving quinonediazide-based photosensitizer
Is a solvent for the resist composition, for example, water and
Release ketones and glycol ether esters
Preferably it is. Quinonediazide
An organic solvent solution of the photosensitizer is obtained.
In order to remove moisture contained in
Concentration is generally performed to achieve the concentration required for production.
Is preferred. The other component of the resist composition,
Volak resins are usually phenolic compounds and aldehydes.
Is obtained by condensation in the presence of an acid catalyst.
You. Phenolic compounds used as raw materials for novolak resins
Thus, for example, o-, m- or p-cresol,
2,5-, 3,5- or 3,4-xylenol, 2,
3,5-trimethylphenol, 2-t-butyl-5-
Examples include methylphenol and t-butylhydroquinone.
I can do it. Also, it is the other raw material of novolak resin.
Formaldehyde, acetaldehyde
Aliphatic aldehydes such as aldehydes and glyoxal,
And like benzaldehyde, salicylaldehyde
Aromatic aldehydes. One or two of these phenolic compounds
At least one species and one or more aldehydes
By condensing in the presence of a medium, the novolak resin
can get. Acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid
Inorganic acids, oxalic acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid
Organic acids, divalent metal salts such as zinc acetate, etc.
Can be The condensation reaction can be performed according to a conventional method.
For example, run at a temperature in the range of 60 to 120 ° C for about 2 to 30 hours.
Will be In addition, even if the reaction is carried out in bulk,
May be performed. The resulting novolak resin is, for example,
Perform another operation such as gel permeation chromatography
-(GPC) (using UV 254 nm detector)
Turn: less than 900 in terms of polystyrene equivalent molecular weight
Of the unreacted phenolic compound
25% or less of the total pattern area excluding the
It is more preferable that the content be 20% or less. According to the present invention, the novolak resin is also an organic resin.
Prepare in the form of a solution of a solvent and use the quinonediazide-based
Mixed with the organic solvent solution of the agentYou.Dissolve novolak resin
Organic solvents are also solvents for resist compositions.
Is preferred. Separation operation as described above for novolak resin
If so, then perform a solvent exchange operation if desired
Novolak tree as a solution of any organic solvent
Fat can be obtained. In the present invention, the resist composition may further comprise a molecule.
Low molecular weight phenol based on alkali soluble at an amount of 900 or less
Additives, for example, reduce phenolic hydroxyl groups in the molecule
With a polyhydric phenol compound with twoYou.this
When blending such a low molecular weight phenolic additive,
This additive is also prepared in the form of a solution of an organic solvent, and
Quino prepared in the form of volak resin and organic solvent solution
Mix with benzodiazide photosensitizerYou.For example, in solid form
The intended additives are dissolved in a suitable organic solvent.
Or in the form of a solution. Organic solvents used here
The agent is also preferably a solvent for the resist composition.
New The solvent of the resist composition is adjusted to an appropriate drying speed.
Gives a uniform and smooth coating after the solvent evaporates
Things are good. Such solvents include, for example,
Lenglycol monomethyl ether acetate and ethyl
Glycol monoethyl ether acetate, propylene
Such as glycol monomethyl ether acetate
Recol ether esters, cyclohexanone and 2-
Ketones such as heptanone, n-amyl acetate
Esters and the like. These solvents
These can be used alone or as a mixture of two or more.
You. If necessary, ethyl lactate or γ-butyrolact
May contain small amounts of water-miscible organic solvents such as
it can. Quinone di prepared in the form of a solution in an organic solvent
Azide-based photosensitizers are used for novolak resins and
Additional solvents, and optionally low molecular weight
By mixing with phenolic additives, resist
It becomes a composition. The resist composition thus prepared is
If necessary, other ingredients such as dyes, Novola
Small amounts of additives other than
Can also be. In the resist composition produced according to the present invention,
The composition ratio of each component is not particularly limited.
Can be a value that is usually adopted. Its composition
The ratio is based on the type of quinonediazide-based photosensitizer and low molecular weight
It varies depending on the presence or absence of a knol-based additive.
Is based on the total solids content of the resist composition.
Quinonediazide-based photosensitive resin
The agent is in the range of about 10 to 50% by weight and has a low molecular weight.
About 3-40% by weight when using phenolic additives
It is. [0041] The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
However, the present invention is not limited to these examples.
It is not limited. The part and density display in the example are
Unless otherwise specified, it is based on weight. Reference Example (Production of Novolak Resin) In a four-necked flask, 148.5 parts of m-cresol, p-co
121.5 parts of resole, 252 methyl isobutyl ketone
Parts, 10% oxalic acid aqueous solution 37.0 parts and 90% acetic acid aqueous solution
Charge 84.8 parts of the solution, and stir while heating in an oil bath at 100 ° C.
Then, 129.5 parts of 37.0% formalin was dropped in 40 minutes.
And then allowed to react for an additional 15 hours. Next, wash and dehydrate
And methyl isobut containing 42.3% of novolak resin
466 parts of a chill ketone solution were obtained. Polystyrene by GPC
The weight average molecular weight in terms of len was 4,300. Remove 450 parts of this solution from the bottom
Charged to Suko, and further added methyl isobutyl ketone 909.6
And 996.1 parts of n-heptane at 60 ° C.
After stirring for 0 minutes, the mixture was allowed to stand and separated. Obtained by liquid separation
380 parts of 2-heptanone was added to the lower
Evaporator for isobutyl ketone and n-heptane
To remove the novolak resin in 2-heptanone.
A liquid was obtained. Weight average molecule in terms of polystyrene by GPC
The molecular weight is 9,000, which is 900 or less in terms of polystyrene equivalent molecular weight.
The area ratio in the lower area is 14% of the total pattern area.
there were. Preparation Example 1 (Production of Photosensitive Agent Solution) The following formula (a) [0045] 4- (1 ', 2', 3 ',
4 ', 4'a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy
C-5'-methylspiro [cyclohexane-1,9'-
Xanthene] -4'a-yl) -2-methylresorcino
1 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sul
2.72 liters of dioxane in 2 moles of honyl chloride
And completely add 2.4 mol of triethylamine to the solution.
1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl
The reaction was continued until no chloride was detected. End of reaction
After completion, 0.6 mol of acetic acid was added and the mixture was stirred for 1 hour.
The precipitate (amine salt) was filtered. 2-Heptano in the filtrate
Wash with 6 liters of ion-exchanged water and 3 liters
Then, a treatment for removing metals and chloride ions was performed. After liquid separation,
Take out the 2-heptanone layer, the solid content becomes about 20%
To give a 2-heptanone solution of the photosensitizer. Preparation Examples 2 to 6 (production of another photosensitive agent solution) In place of the compound of formula (a) used in Preparation Example 1,
4,4'-methylenebis [2- (4-
Hydroxybenzyl) -3,6-dimethylphenol]
(Formula (b): Preparation Example 2), 2,4,4-trimethyl-
2 ', 4', 7-trihydroxyflavan (the following formula (c):
Preparation Example 3), 2,3,4,4'-tetrahydroxyben
Zofenone (the following formula (d): Preparation Example 4), 4,4'-methyle
Bis [2- (2-hydroxy-5-methylbenzyl)
-3,6-dimethylphenol] (Formula (e): Preparation Example
5) or 2,6-bis [4-hydroxy-3- (2-
(Hydroxy-5-methylbenzyl) -2,5-dimethyl
Benzyl] -4-methylphenol (Formula (f): Preparation Example
6) The same procedure as in Preparation Example 1 was carried out except that the same molar amount was used.
Cropping, containing each photosensitizer at about 20% concentration.
-A heptanone solution was obtained. [0048] Preparation Example 7 (Preparation of photosensitive solution by another method)
Build) The same 4- (1 ′, 2 ′, 3 ′,
4 ', 4'a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy
C-5'-methylspiro [cyclohexane-1,9'-
Xanthene] -4'a-yl) -2-methylresorcino
1 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sul
2 mol of honyl chloride in 4 liters of 2-heptanone
And completely add 2.4 mol of triethylamine to the solution.
1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl
The reaction was continued until no chloride was detected. End of reaction
After completion, 0.6 mol of acetic acid was added and stirred for 1 hour.
The residue (amine salt) was filtered. Deionized water 3 in the filtrate
Add liters and wash to remove metals and chloride ions.
Was done. After liquid separation, the solid content of the 2-heptanone layer was about 2%.
Concentrate to 0%, as in Preparation Example 1
To give a 2-heptanone solution of the photosensitizer. Preparation Examples 8 to 12 (Preparation of another photosensitive agent solution) 4- (1 ', 2', 3 ', 4', 4 'used in Preparation Example 7
a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy-5'-
Methyl spiro [cyclohexane-1,9'-xanthe
] -4'a-yl) -2-methylresorcinol
Instead, the same 4,4 ′ as used in Preparation Examples 2 to 6, respectively.
-Methylenebis [2- (4-hydroxybenzyl)-
3,6-dimethylphenol] (Preparation Example 8), 2,4
4-trimethyl-2 ', 4', 7-trihydroxyfura
Bang (Preparation Example 9), 2,3,4,4'-tetrahydroxy
Cibenzophenone (Preparation Example 10), 4,4'-methyle
Bis [2- (2-hydroxy-5-methylbenzyl)-
3,6-dimethylphenol] (Preparation Example 11), or
2,6-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy
-5-methylbenzyl) -2,5-dimethylbenzyl]
4-Methylphenol (Preparation Example 12) in the same molar amount
Except for using, the same operation as in Preparation Example 7 was performed.
About 20% of the same photosensitive agent as obtained in Preparation Examples 2 to 6
A 2-heptanone solution containing the same in concentration was obtained. Preparation Example 13 (Comparison: Production of Powder Photosensitive Agent) The same 4- (1 ′, 2 ′, 3 ′,
4 ', 4'a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy
C-5'-methylspiro [cyclohexane-1,9'-
Xanthene] -4'a-yl) -2-methylresorcino
1 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sul
2 moles of honyl chloride, 4.72 liters of dioxane
Completely dissolved in toluene, and the solution contains 2.4 mol of triethylamine.
Is added dropwise to give 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfo.
The reaction was continued until no nyl chloride was detected. Anti
After completion of the reaction, 0.6 mol of acetic acid was added, and the mixture was stirred for 1 hour.
The precipitate (amine salt) was filtered with. Filtrate is 1% aqueous acetic acid
The precipitate is filtered into the solution, and the filtrate is ion-exchanged.
Wash thoroughly with water replacement and remove metal and chlorine ions.
Was. This is dried to obtain a powdered photosensitizer.
Was. Preparation Examples 14 to 18 (Comparison: Different powder photosensitizers)
Manufacturing of) The 4- (1 ′, 2 ′, 3 ′, 4 ′,
4'a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy-
5'-Methylspiro [cyclohexane-1,9'-oxa
Content] -4'a-yl) -2-methylresorcinol
Instead of the same as those used in Preparation Examples 2 to 6,
4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxybenzyl)
Ru) -3,6-dimethylphenol] (Preparation Example 14),
2,4,4-trimethyl-2 ', 4', 7-trihydro
Xiflavan (Preparation Example 15), 2,3,4,4'-tet
Lahydroxybenzophenone (Preparation Example 16), 4,4 '
-Methylenebis [2- (2-hydroxy-5-methylbe
Ndyl) -3,6-dimethylphenol] (Preparation Example 1
7) or 2,6-bis [4-hydroxy-3- (2
-Hydroxy-5-methylbenzyl) -2,5-dimethyl
Benzyl] -4-methylphenol (Preparation Example 18)
The same operation as in Preparation Example 13 was performed, except that the same molar amount was used.
As a result, each photosensitive agent was obtained in the form of a powder. Preparation Example 19 (Production of phenolic additive solution)
Build) 2.5 mol of 2,6-xylenol in 400 g of methanol
Solution containing 1 mole of salicylaldehyde and
0.2 mol of sulfonic acid, salicylaldehyde
Stir until no longer detectable. After the reaction, ion exchange
200 g of water exchange was added, and crystals were sufficiently precipitated, followed by filtration.
did. The filtrate was rinsed with a 60% aqueous methanol solution.
And dissolved in 500 g of 2-heptanone and ion-exchanged water
The metal was removed by washing. Next, water is less than 0.1%
Concentration and 2-heptanone preparation so that
Again, the final concentration of the reaction product will be 25%
I adjusted it. Thus, it has the structure of the following formula (g)
4,4 '-(2-hydroxybenzylidene) di-2,
A solution of 6-xylenol in 2-heptanone was obtained. [0054] Preparation Example 20 (Another phenolic additive solution
Manufacturing of) Starting materials are 1.2 mol of resorcinol and cyclohexanone.
The same operation as in Preparation Example 19 was performed except that the amount was changed to 1 mol.
Thus, 4- (1 ′, 2 ′, 3 ′,
4 ', 4'a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy
Cispiro [cyclohexane-1,9'-xanthene]-
4'a-yl) 2-F containing 25% resorcinol
A phthalone solution was obtained. [0056]Preparation Examples 21 and 22 (Alternative phenolic
Production of additive solution) Commercially available 1, having the structure of the following formula (i) or (j) respectively
1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane
(Preparation Example 21) or 9,9-bis (4-hydroxyphenyl)
Enyl) fluorene (Preparation Example 22) to 2-heptanone
After dissolving and washing with water, the same operation as in Preparation Example 19 was performed.
2-Heptanone solution containing 25% of each compound
I got [0058] Preparation Example 23 (Another phenolic additive solution
Manufacturing of) P-Isopropenylphenol in 400 g of toluene
A mixture containing 2.1 mol and 1 mol of 2-methylresorcinol
0.02 mol of a 1% hydrochloric acid aqueous solution is added to the solution,
Stirred for hours. After the completion of the reaction, the solid was filtered and washed with toluene.
After rinsing, it was dissolved in 2-heptanone. After washing
Performs the same operation as in Preparation Example 19 to convert the structure of the following formula (k) to
4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl) having
-1-methylethyl] -2-methylresorcinol
A 2-heptanone solution containing 5% was obtained. [0060] Preparation Example 24 (Another phenolic additive solution
Manufacturing of) The starting material was resorcinol 2.1 mol and 2,2'-m-phenyl.
Other than changing to 1 mol of enylene bis (2-propanol)
Was subjected to the same operation as in Preparation Example 23, to give the structure of the following formula (l).
1,3-bis [1- (2,4-dihydroxy)
Phenyl) -1-methylethyl] benzene containing 25%
A 2-heptanone solution was obtained. [0062] Preparation Example 25 (Comparison: Addition of powder phenol type)
Production of agents) 2.5 mol of 2,6-xylenol in 400 g of methanol
Solution containing 1 mole of salicylaldehyde and
0.2 mol of sulfonic acid, salicylaldehyde
Stir until no longer detectable. After the reaction, ion exchange
200 g of water exchange was added, and crystals were sufficiently precipitated, followed by filtration.
did. The filtrate was rinsed with a 60% aqueous methanol solution.
And a mixture of 200 g of ethyl acetate and 500 g of toluene
Dissolve and wash with ion exchanged water to remove metal
Was. After concentrating until the ethyl acetate concentration is 5% or less,
Add ene only by distillation to precipitate enough crystals and filter.
Was. The filtrate is dried to have the structure of the above formula (g)
4,4 '-(2-hydroxybenzylidene) di-2,6
-Xylenol was obtained as a powder. Preparation Example 26 (comparative: another powdered phenolic
Production of additives) Starting materials are 1.2 mol of resorcinol and cyclohexanone.
The same operation as in Preparation Example 25 was performed except that the amount was changed to 1 mol.
Thus, the 4- (1 ′, 2 ′, 3 ′,
4 ', 4'a, 9'a-Hexahydro-6'-hydroxy
Cispiro [cyclohexane-1,9'-xanthene]-
4'a-yl) resorcinol was obtained as a powder. Preparation Example 27 (comparative: another powdered phenolic
Production of additives) P-Isopropenylphenol in 400 g of toluene
A mixture containing 2.1 mol and 1 mol of 2-methylresorcinol
0.02 mol of a 1% hydrochloric acid aqueous solution is added to the solution,
Stirred for hours. After the completion of the reaction, the solid was filtered and washed with toluene.
After rinsing, 200 g of ethyl acetate and 500 g of toluene
g of the mixture, washed with ion-exchanged water,
Removal was performed. Concentrate until the ethyl acetate concentration is 5% or less
After shrinking, toluene was added only by distillation to precipitate enough crystals.
And filtered. The filtrate is dried to obtain the structure of the above formula (k).
4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl)
L) -1-methylethyl] -2-methylresorcinol
Was obtained as a powder. Preparation 28 (comparative: another powdered phenolic
Production of additives) The starting material was resorcinol 2.1 mol and 2,2'-m-phenyl.
Other than changing to 1 mol of enylene bis (2-propanol)
Was subjected to the same operation as in Preparation Example 27 to give the structure of the above formula (l).
1,3-bis [1- (2,4-dihydroxy)
Phenyl) -1-methylethyl] benzene as powder
Obtained. Example 4,4 'having the structure of the above formula (e) obtained in Preparation Example 5
-Methylenebis [2- (2-hydroxy-5-methylbe
Benzyl) -3,6-dimethylphenol]
Prepare 7 parts of a solution of zidosulfonic acid ester in terms of solid content.
4- having the structure of the above formula (h) obtained in Preparation Example 20
(1 ', 2', 3 ', 4', 4'a, 9'a-hexahi
Dro-6'-hydroxyspiro [cyclohexane-1,
9'-Xanthen] -4'a-yl) resorcinol
3.1 parts by weight of the solution in terms of solid content, before being obtained in Preparation Example 21
1,1-bis (4-hydroxy having a structure of the formula (i)
A solution of phenyl) cyclohexane was converted to a solid content of 1.1.
Parts and 2-heptanone, and then obtained in Reference Example.
Prepared novolak resin solution with weight average molecular weight of 9,000
10.13 parts in terms of solid content were charged and stirred. 2-hepta
Non was adjusted to be 60 parts in total. After homogenization,
After microfiltration, a positive photoresist was obtained. The above operation is repeated several times to basically
Multiple lots of the same positive photoresist were manufactured. Each
After applying these lots to a silicon wafer and drying
Exposure through a predetermined mask, development with an alkaline developer
Thus, a positive pattern was formed. As a result, each
The positive pattern obtained from the lot has dimensions of 0.35 ±
It was within the standard of 0.015 μm. Raw material preparation
The accuracy should be kept within ± 0.15% of the target value.
Was completed. Obtained in Preparation Examples 1 to 12 and 19 to 24
Even when various combinations are made using the components
Almost the same results as in the example were obtained,
Was. Comparative Example 4, having the structure of formula (e) obtained in Preparation Example 17;
4'-methylenebis [2- (2-hydroxy-5-methyl
Benzyl) -3,6-dimethylphenol]
7 parts of diazidesulfonic acid ester (powder), Preparation Example 2
4- (1 ', having the structure of the formula (h) obtained in
2 ', 3', 4 ', 4'a, 9'a-hexahydro-
6'-hydroxyspiro [cyclohexane-1,9'-
Xanthene] -4'a-yl) resorcinol (powder)
3.1 parts of a commercially available 1,1-biamine having a structure of the above formula (i)
S (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (powder)
1.1 parts and 2-heptanone
Of the novolak resin with a weight average molecular weight of 9,000
The liquid was charged with 10.13 parts in terms of solid content and stirred. 2-he
The amount of phthalone was adjusted to be 60 parts in total. Homogenization
Thereafter, the resultant was subjected to microfiltration to obtain a positive photoresist. The above operation is repeated several times to basically
Multiple lots of the same positive photoresist were manufactured. Each
After applying these lots to a silicon wafer and drying
Exposure through a predetermined mask, development with an alkaline developer
Thus, a positive pattern was formed. As a result, each
The positive pattern obtained from the lot has dimensions of 0.35 ±
It was distributed at 0.02 μm. Also, the accuracy of raw material preparation is
It was ± 0.5% of the target value. [0072] According to the present invention, a positive photoresist is provided.
Of raw materials can be improved, and then
It is possible to improve the dimensional accuracy of the formed resist pattern.
Can be. Therefore, the method of the present invention requires accuracy.
Production of positive photoresists that are used
It is particularly useful for forming a resist pattern.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/00 - 7/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03F 7/ 00-7/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】ノボラック樹脂およびキノンジアジド系感
光剤を溶剤に溶解してなるレジスト組成物を製造する方
法であって、該キノンジアジド系感光剤を有機溶剤の溶
液の形で用意し、これを有機溶剤の溶液の形で用意して
なるノボラック樹脂と混合し、かつ該レジスト組成物が
さらにアルカリ可溶性の低分子量フェノール系添加剤を
含有し、そして該フェノール系添加剤も有機溶剤の溶液
の形で用意し、他の成分と混合することを特徴とする、
レジスト組成物の製造方法。
(57) [Claim 1] A method for producing a resist composition comprising a novolak resin and a quinonediazide-based photosensitizer dissolved in a solvent, wherein the quinonediazide-type photosensitizer is dissolved in an organic solvent solution. In the form of a solution of organic solvent
And the resist composition further contains an alkali-soluble low molecular weight phenolic additive, and the phenolic additive is also prepared in the form of a solution of an organic solvent and mixed with other components. Characterized by the fact that
A method for producing a resist composition.
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