JP6361361B2 - Positive lift-off resist composition and pattern forming method - Google Patents

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Description

本発明は、ポジ型リフトオフレジスト組成物及びリフトオフレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a positive lift-off resist composition and a lift-off resist pattern forming method.

半導体の基板上にアルミニウム、銅、タンタル等の種々の金属配線パターンを形成する手段として、リフトオフ法が知られている。リフトオフ法は、例えば、基板上にレジスト組成物を塗布し、マスクを介して露光し、現像して基板上にレジストパターンを形成した後、該レジストパターン上及び金属基板上に金属膜をスパッタリング法、蒸着法等により形成し、次いでレジストパターンと該パターン上の金属膜を一緒に剥離して、基板上に金属配線を形成するというものである。このリフトオフ法において用いられる望ましいレジストパターン形状は、レジストパターンの下部(基板接地部分)にマイクログルーブと呼ばれるアンダーカットを有する形状である。
このような形状を有する従来のポジ型リフトオフレジスト組成物の報告としては、特開平8−69111号公報(特許文献1)や特開平10−97066号公報(特許文献2)等においてなされている。両報告は構成成分が異なっているものの、芳香族ヒドロキシ化合物によりアンダーカットを発生させるという点では、共通性を有している。これは、基板近傍にアンダーカットを発生させ、そのサイズをコントロールする上で、芳香族ヒドロキシ化合物が適度なアルカリ溶解速度を有するためである。また、特開2012−108415号公報(特許文献3)においては、アルカリ可溶性セルロース樹脂を添加することにより、更にアンダーカットを大きく形成し、厚い金属膜を成膜することを可能にしている。
しかしながら、従来技術は、成膜中に高温になった場合、パターンが熱の影響で変形してしまい、所望の成膜ができなくなるという問題を有していた。
A lift-off method is known as means for forming various metal wiring patterns such as aluminum, copper, and tantalum on a semiconductor substrate. In the lift-off method, for example, a resist composition is applied onto a substrate, exposed through a mask, developed to form a resist pattern on the substrate, and then a metal film is sputtered onto the resist pattern and the metal substrate. The resist pattern and the metal film on the pattern are peeled together to form a metal wiring on the substrate. A desirable resist pattern shape used in this lift-off method is a shape having an undercut called a microgroove below the resist pattern (substrate grounding portion).
Reports on conventional positive lift-off resist compositions having such a shape have been made in JP-A-8-69111 (Patent Document 1) and JP-A-10-97066 (Patent Document 2). Both reports have commonality in that undercuts are generated by aromatic hydroxy compounds, although the constituents are different. This is because the aromatic hydroxy compound has an appropriate alkali dissolution rate in generating undercut near the substrate and controlling its size. In addition, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-108415 (Patent Document 3), by adding an alkali-soluble cellulose resin, it is possible to further increase the undercut and form a thick metal film.
However, the conventional technique has a problem that when the temperature becomes high during film formation, the pattern is deformed by the influence of heat and the desired film formation cannot be performed.

特開平8−69111号公報JP-A-8-69111 特開平10−97066号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-97066 特開2012−108415号公報JP 2012-108415 A

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、120℃以上の高温においても変形のないパターンを形成できるポジ型リフトオフレジスト組成物及びパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a positive lift-off resist composition and a pattern forming method capable of forming a pattern without deformation even at a high temperature of 120 ° C. or higher.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行なった結果、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂、(B)メトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物、(C)キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤を含有する組成物が、アンダーカットが大きく、高耐熱性を有するパターンを形成することを見出し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、下記の高耐熱性ポジ型リフトオフレジスト組成物及びレジストパターン形成方法を提供する。
〔1〕
(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂、
(B)メトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物、
(C)キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤、及び
(E)重量平均分子量180〜800である、アルコキシアルキル基及びヒドロキシアルキル基を含有しない芳香族ヒドロキシ化合物
を含有することを特徴とするポジ型リフトオフレジスト組成物。
〔2〕
(B)成分のメトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物の重量平均分子量が300〜10,000であることを特徴とする〔1〕記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。
〔3〕
(B)成分のメトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物が、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対し、3〜50質量部含むことを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。
〔4〕
(B)メトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物が、下記式で示されるものから選ばれる少なくとも1種である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。

Figure 0006361361
Figure 0006361361
〔5〕
更に、(D)光酸発生剤を含有することを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。

(E)成分の芳香族ヒドロキシ化合物が、下記式(1),(2)又は(5)
Figure 0006361361

(式中、jは1又は2、k、m、pはそれぞれ0〜3、nは1〜4、qは1〜3、rは2又は3の整数で、m+p+n≦6、k+q≦5、m+q≦5である。)
Figure 0006361361

[(式中、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rfはそれぞれ独立して水素原子、メチル基、又は下記式(6)で示される基であって、Ra、Rb、Rcの少なくとも一つ及びRd、Re、Rfの少なくとも一つはベンゼン環にヒドロキシ基が付加した構造を有する。x、yはそれぞれ0〜3の整数である。)
Figure 0006361361

(式中、v、wはそれぞれ0〜3の整数である。)]
で示される化合物から選ばれるものであり、アルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)100質量部に対し2〜70質量部を配合した〔〜〔5〕のいずれかに記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。

更に、(F)アルカリ可溶性セルロースを含有することを特徴とする〔1〕〜〔〕のいずれかに記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。

(F)成分のアルカリ可溶性セルロースが、下記構造式(3)
Figure 0006361361

[式中、R1は独立に、酸価30〜150mgKOH/gを示す範囲において、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜8のアシル基又は下記構造式(4)
Figure 0006361361

(式中、R’は炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。)
で表される有機基であり、かつR1中の上記式(4)で表される有機基の割合が単位グルコース環あたり平均2〜30モル%であり、sは2〜10,000の整数である。]
で表されるものである〔〕記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。

〔1〕〜〔〕のいずれかに記載のレジスト組成物を基板に塗布する工程(a)と、次いで加熱処理後、フォトマスクを介して放射線もしくは電子線で露光する工程(b)と、必要に応じて加熱処理した後、現像液を用いて現像する工程(c)と、その後、得られたレジストパターンに対し第二の放射線で照射する工程(d)及び/又は120〜220℃で熱処理を行う工程(e)とを有することを特徴とするパターン形成方法。
〔1
上記工程(d)及び/又は(e)の後、基板上に形成したレジストパターン全面にメタル層を形成し、次いでレジストパターンと該パターン上に形成されたメタル層とを剥離することにより基板上にメタルパターンを形成することを特徴とする〔〕記載のパターン形成方法。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that (A) an alkali-soluble novolak resin, (B) an aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group, (C) a quinonediazide sulfone. It has been found that a composition containing an acid ester photosensitizer has a large undercut and forms a pattern having high heat resistance, and has led to the present invention.
Accordingly, the present invention provides the following high heat resistant positive lift-off resist composition and resist pattern forming method.
[1]
(A) an alkali-soluble novolak resin,
(B) an aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group,
(C) a quinonediazide sulfonic acid ester photosensitizer , and
(E) A positive lift-off resist composition comprising an aromatic hydroxy compound not containing an alkoxyalkyl group and a hydroxyalkyl group having a weight average molecular weight of 180 to 800 .
[2]
The positive lift-off resist composition according to [1], wherein the aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group as the component (B) has a weight average molecular weight of 300 to 10,000.
[3]
The aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group as the component (B) contains 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble novolak resin [1] or [1] 2] The positive lift-off resist composition described in [2].
[4]
(B) The positive lift-off resist according to any one of [1] to [3], wherein the aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group is at least one selected from the following formulas Composition.
Figure 0006361361
Figure 0006361361
[5]
The positive lift-off resist composition according to any one of [1] to [4], further comprising (D) a photoacid generator.
[ 6 ]
The aromatic hydroxy compound of component (E) is represented by the following formula (1), (2) or (5)
Figure 0006361361

(Wherein j is 1 or 2, k, m and p are 0 to 3, n is 1 to 4, q is 1 to 3, r is an integer of 2 or 3, and m + p + n ≦ 6, k + q ≦ 5, m + q ≦ 5.)
Figure 0006361361

[In the formula, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, and Rf are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or a group represented by the following formula (6), and at least one of Ra, Rb, and Rc. And at least one of Rd, Re, and Rf has a structure in which a hydroxy group is added to a benzene ring, and x and y are each an integer of 0 to 3.)
Figure 0006361361

(Wherein v and w are each an integer of 0 to 3)]
The positive lift-off resist composition according to any one of [ 1 ] to [5], wherein the composition is selected from the compounds represented by the formula ( 1 ) to (5) in which 2 to 70 parts by mass are blended with 100 parts by mass of the alkali-soluble novolak resin (A). .
[ 7 ]
The positive lift-off resist composition according to any one of [1] to [ 6 ], further comprising (F) alkali-soluble cellulose.
[ 8 ]
The alkali-soluble cellulose as component (F) has the following structural formula (3)
Figure 0006361361

[In the formula, R 1 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in a range showing an acid value of 30 to 150 mgKOH / g. Acyl group or the following structural formula (4)
Figure 0006361361

(In the formula, R ′ represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a cyclohexylene group.)
The ratio of the organic group represented by the above formula (4) in R 1 is an average of 2 to 30 mol% per unit glucose ring, and s is an integer of 2 to 10,000 It is. ]
[ 7 ] The positive lift-off resist composition according to [ 7 ].
[ 9 ]
A step (a) of applying the resist composition according to any one of [1] to [ 8 ] to a substrate, a step (b) of exposing to radiation or an electron beam through a photomask after a heat treatment, and After the heat treatment as necessary, a step (c) of developing using a developer, and then a step (d) of irradiating the obtained resist pattern with a second radiation and / or at 120 to 220 ° C. And (e) performing a heat treatment.
[1 0 ]
After the step (d) and / or (e), a metal layer is formed on the entire resist pattern formed on the substrate, and then the resist pattern and the metal layer formed on the pattern are peeled off to form the substrate. A metal pattern is formed on the pattern forming method according to [ 9 ].

本発明の高耐熱性ポジ型リフトオフレジスト組成物は、高い耐熱性を必要とするアンダーカット形状を有したパターンを得るために好適に用いることができる。   The high heat-resistant positive lift-off resist composition of the present invention can be suitably used for obtaining a pattern having an undercut shape that requires high heat resistance.

ポジ型リフトオフレジスト組成物により形成されるレジストパターンの断面図である。It is sectional drawing of the resist pattern formed with a positive type lift-off resist composition.

以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明に係る高耐熱性ポジ型リフトオフレジスト組成物は、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂、(B)アルコキシアルキル基又はヒドロキシアルキル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物、(C)キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤を必須成分とする。
(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂については、フェノール類とアルデヒド類の縮合反応生成物として合成することができる。前記フェノール類としては、フェノール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール、2,3−キシレノール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール等のキシレノール類、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−エチルフェノール等のアルキルフェノール類、p−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール等のアルコキシフェノール類、p−イソプロペニルフェノール、o−イソプロペニルフェノール等のイソプロペニルフェノール類、ビスフェノールA等のポリヒドロキシフェノール類等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのフェノール類の中では、特にm−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノールが好適に用いられる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The high heat-resistant positive lift-off resist composition according to the present invention comprises (A) an alkali-soluble novolak resin, (B) an aromatic hydroxy compound containing an alkoxyalkyl group or a hydroxyalkyl group, and (C) a quinonediazide sulfonate ester photosensitizer. An agent is an essential component.
(A) The alkali-soluble novolak resin can be synthesized as a condensation reaction product of phenols and aldehydes. Examples of the phenols include xylenols such as phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol, 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, m- Alkylphenols such as ethylphenol, p-ethylphenol and o-ethylphenol; alkoxyphenols such as p-methoxyphenol and m-methoxyphenol; isopropenylphenols such as p-isopropenylphenol and o-isopropenylphenol; Examples thereof include polyhydroxyphenols such as bisphenol A. These may be used alone or in combination of two or more. Among these phenols, m-cresol, p-cresol, o-cresol, 2,5-xylenol, and 3,5-xylenol are particularly preferably used.

前記アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、フルフラール、フリルアクロレイン、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのアルデヒド類の中では、入手のしやすさからホルムアルデヒドが好適である。   Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, trimethylacetaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanealdehyde, furfural, furylacrolein, benzaldehyde, terephthalaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropyl. Aldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p- Such as chlorobenzaldehyde It is. These may be used alone or in combination of two or more. Among these aldehydes, formaldehyde is preferable because of its availability.

フェノール類とアルデヒド類との縮合反応生成物は、酸性触媒の存在下、公知の方法で製造することができる。その際の酸性触媒としては、塩酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸等を使用することができる。このようにして得られた縮合反応生成物は、分画等の処理を施すことによって、低分子領域をカットしたものを用いることもできる。
本発明においては、特にm−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノールのフェノール類から選ばれる複数種の混合フェノールとホルムアルデヒドとの縮合によって得られるノボラック樹脂が好ましい。この場合、ノボラック樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(溶媒テトラヒドロフラン)によるポリスチレン換算値の重量平均分子量が2,000〜20,000が好ましく、より好ましくは2,500〜15,000の範囲にあるノボラック樹脂が好適に用いられる。
The condensation reaction product of phenols and aldehydes can be produced by a known method in the presence of an acidic catalyst. As an acidic catalyst in that case, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid and the like can be used. As the condensation reaction product thus obtained, a product obtained by cutting a low molecular region by performing a treatment such as fractionation can also be used.
In the present invention, a novolak resin obtained by condensation of plural types of mixed phenols selected from m-cresol, p-cresol, o-cresol, 2,5-xylenol, and 3,5-xylenol phenols with formaldehyde Is preferred. In this case, the novolak resin preferably has a weight average molecular weight of 2,000 to 20,000, more preferably 2,500 to 15,000 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) method (solvent tetrahydrofuran). A novolak resin in the range is preferably used.

(B)アルコキシアルキル基又はヒドロキシアルキル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物については、炭素数2〜12のアルコキシアルキル基又は炭素数1〜12のヒドロキシアルキル基を有する芳香族ヒドロキシ化合物が挙げられる。この場合、アルコキシ基としては、炭素数1〜6のものが好ましい。かかる化合物としては、下記一般式(I)で示す構造を有する芳香族ヒドロキシ化合物を好適に用いることができる。但し、波線は、隣接する繰り返し単位との結合部位であることを示す。

Figure 0006361361

式中、zは1〜3から選ばれる自然数である。RnはRsOH又はRsORtで表され、Rsは、炭素数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状構造を有するアルキル基から選ぶことができ、メチル基もしくはエチル基が好適に用いられる。Rtについては、Rsと独立して、炭素数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状構造を有するアルキル基から選ぶことができ、メチル基もしくはエチル基が好適に用いられる。
好ましい化合物は、(I)の単位を1〜10個、更に好ましくは2〜5個を、炭素又は炭化水素結合を介して有する構造である。
なお、(B)成分のヒドロキシ化合物の重量平均分子量は180〜10,000が好ましく、より好ましくは300〜10,000である。 (B) About the aromatic hydroxy compound containing an alkoxyalkyl group or a hydroxyalkyl group, the aromatic hydroxy compound which has a C2-C12 alkoxyalkyl group or a C1-C12 hydroxyalkyl group is mentioned. In this case, as an alkoxy group, a C1-C6 thing is preferable. As such a compound, an aromatic hydroxy compound having a structure represented by the following general formula (I) can be suitably used. However, a wavy line shows that it is a coupling | bond part with an adjacent repeating unit.
Figure 0006361361

In the formula, z is a natural number selected from 1 to 3. Rn is represented by RsOH or RsORt, and Rs can be selected from alkyl groups having a linear, branched or cyclic structure having 1 to 6 carbon atoms, and a methyl group or an ethyl group is preferably used. Rt can be selected from alkyl groups having a linear, branched or cyclic structure having 1 to 6 carbon atoms independently of Rs, and a methyl group or an ethyl group is preferably used.
A preferred compound has a structure having 1 to 10, more preferably 2 to 5 units of (I) via a carbon or hydrocarbon bond.
In addition, as for the weight average molecular weight of the hydroxy compound of (B) component, 180-10,000 are preferable, More preferably, it is 300-10,000.

以下に、具体例を挙げるが、これらに限定されない。なお、Meはメチル基を示す。

Figure 0006361361
Although a specific example is given below, it is not limited to these. Me represents a methyl group.
Figure 0006361361

Figure 0006361361
Figure 0006361361

本発明において、(B)アルコキシアルキル基又はヒドロキシアルキル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物の添加量は、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対し、3〜50質量部、好ましくは5〜40質量部、更に好ましくは7〜35質量部である。これらは、単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせても構わない。(B)成分が3質量部未満であると、硬化が不十分となり、本発明の効果が得られない場合があり、50質量部を超えると基板近傍に発生する切れ込みが大きくなり、パターン形成が困難となる場合がある。   In the present invention, the amount of (B) the aromatic hydroxy compound containing an alkoxyalkyl group or hydroxyalkyl group is 3 to 50 parts by mass, preferably 5 to 40 parts per 100 parts by mass of (A) the alkali-soluble novolac resin. Part by mass, more preferably 7 to 35 parts by mass. These may be used alone or in combination of two or more. When the component (B) is less than 3 parts by mass, curing may be insufficient and the effects of the present invention may not be obtained. When the component exceeds 50 parts by mass, notches generated in the vicinity of the substrate become large, and pattern formation is difficult. It can be difficult.

(C)キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤としては、公知の2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジドスルホン酸エステル等、工業的に生産されているものに限らず、下記一般式(1)もしくは(2)で示される化合物又はトリヒドロキシベンゾフェノンもしくはテトラヒドロキシベンゾフェノンから選ばれた化合物のうち、一つもしくは複数のヒドロキシ基の水素原子をナフトキノンジアジドスルホニル基で置換した感光剤を添加する形で用いることができる。   (C) As quinonediazide sulfonic acid ester photosensitizers, known naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of 2,3,4-trihydroxybenzophenone, naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, The compound represented by the following general formula (1) or (2) or trihydroxy is not limited to those produced industrially, such as naphthoquinonediazide sulfonic acid ester of 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone Among the compounds selected from benzophenone or tetrahydroxybenzophenone, it can be used in the form of adding a photosensitizer in which one or a plurality of hydroxy groups have hydrogen atoms substituted with naphthoquinonediazidosulfonyl groups.

Figure 0006361361

(式中、jは1又は2、k、m、pはそれぞれ0〜3、nは1〜4、qは1〜3、rは2又は3の整数で、m+p+n≦6、k+q≦5、m+q≦5である。)
Figure 0006361361

(Wherein j is 1 or 2, k, m and p are 0 to 3, n is 1 to 4, q is 1 to 3, r is an integer of 2 or 3, and m + p + n ≦ 6, k + q ≦ 5, m + q ≦ 5.)

中でも、フェノール性ヒドロキシ基の65モル%以上がナフトキノンジアジドスルホン酸によりエステル化されていることが、リフトオフパターン形成上好ましい。
本発明において、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対する感光性成分(C)の配合量は、10〜55質量部が好ましく、より好ましくは25〜50質量部、最も好ましくは30〜45質量部である。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。(C)成分が10質量部未満であると、現像時に未露光部が現像液に溶解し、膜厚が薄くなる膜べりという現象が生じる場合があり、55質量部を超えると露光時の感度が大幅に悪化し、現実的でない感度となる場合があり、好ましくない。
Especially, it is preferable on lift-off pattern formation that 65 mol% or more of phenolic hydroxy groups are esterified with the naphthoquinone diazide sulfonic acid.
In this invention, (A) As for the compounding quantity of the photosensitive component (C) with respect to 100 mass parts of alkali-soluble novolak resin, 10-55 mass parts is preferable, More preferably, it is 25-50 mass parts, Most preferably, it is 30-45 mass. Part. These may be used alone or in combination of two or more. When the component (C) is less than 10 parts by mass, the unexposed part dissolves in the developing solution during development, and a phenomenon of film slippage in which the film thickness becomes thin may occur. Is greatly deteriorated, and may become unrealistic sensitivity, which is not preferable.

本発明で用いられるポジ型リフトオフレジスト組成物における(D)光酸発生剤は、高エネルギー線照射により酸を発生する化合物であればいずれでも構わない。好適な光酸発生剤としてはスルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン、N−スルホニルオキシイミド型光酸発生剤等がある。以下に詳述するが、これらは単独又は2種以上混合して用いることができる。   The (D) photoacid generator in the positive lift-off resist composition used in the present invention may be any compound as long as it generates an acid by high energy ray irradiation. Suitable photoacid generators include sulfonium salts, iodonium salts, sulfonyldiazomethane, N-sulfonyloxyimide type photoacid generators, and the like. Although described in detail below, these can be used alone or in admixture of two or more.

スルホニウム塩はスルホニウムカチオンとスルホネートの塩である。スルホニウムカチオンとしては、例えば、トリフェニルスルホニウム、(4−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、ビス(4−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリス(4−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、(3−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、ビス(3−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリス(3−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、(3,4−ジtert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、ビス(3,4−ジtert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリス(3,4−ジtert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ジフェニル(4−チオフェノキシフェニル)スルホニウム、(4−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリス(4−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)スルホニウム、(4−tert−ブトキシフェニル)ビス(4−ジメチルアミノフェニル)スルホニウム、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)スルホニウム、2−ナフチルジフェニルスルホニウム、ジメチル2−ナフチルスルホニウム、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム、4−メトキシフェニルジメチルスルホニウム、トリメチルスルホニウム、2−オキソシクロヘキシルシクロヘキシルメチルスルホニウム、トリナフチルスルホニウム、トリベンジルスルホニウム等が挙げられ、スルホネートとしては、例えば、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、4−(4−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等が挙げられ、これらの組み合わせのスルホニウム塩が挙げられる。   A sulfonium salt is a salt of a sulfonium cation and a sulfonate. Examples of the sulfonium cation include triphenylsulfonium, (4-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, bis (4-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium, tris (4-tert-butoxyphenyl) sulfonium, (3-tert- Butoxyphenyl) diphenylsulfonium, bis (3-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium, tris (3-tert-butoxyphenyl) sulfonium, (3,4-ditert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, bis (3,4-di tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium, tris (3,4-ditert-butoxyphenyl) sulfonium, diphenyl (4-thiophenoxyphenyl) sulfonium, (4-tert Butoxycarbonylmethyloxyphenyl) diphenylsulfonium, tris (4-tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl) sulfonium, (4-tert-butoxyphenyl) bis (4-dimethylaminophenyl) sulfonium, tris (4-dimethylaminophenyl) sulfonium , 2-naphthyldiphenylsulfonium, dimethyl 2-naphthylsulfonium, 4-hydroxyphenyldimethylsulfonium, 4-methoxyphenyldimethylsulfonium, trimethylsulfonium, 2-oxocyclohexylcyclohexylmethylsulfonium, trinaphthylsulfonium, tribenzylsulfonium, etc. Examples of the sulfonate include trifluoromethane sulfonate and nonafluorobutane sulfonate. , Heptadecafluorooctane sulfonate, 2,2,2-trifluoroethane sulfonate, pentafluorobenzene sulfonate, 4-trifluoromethylbenzene sulfonate, 4-fluorobenzene sulfonate, toluene sulfonate, benzene sulfonate, 4- (4-toluenesulfonyl) Oxy) benzenesulfonate, naphthalenesulfonate, camphorsulfonate, octanesulfonate, dodecylbenzenesulfonate, butanesulfonate, methanesulfonate, and the like, and sulfonium salts of these combinations.

ヨードニウム塩はヨードニウムカチオンとスルホネートの塩である。ヨードニウムカチオンとしては、例えば、ジフェニルヨードニウム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、4−tert−ブトキシフェニルフェニルヨードニウム、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウム等のアリールヨードニウムカチオンが挙げられ、スルホネートとしては、例えば、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、4−(4−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等が挙げられ、これらの組み合わせのヨードニウム塩が挙げられる。   An iodonium salt is a salt of an iodonium cation and a sulfonate. Examples of the iodonium cation include aryliodonium cations such as diphenyliodonium, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, 4-tert-butoxyphenylphenyliodonium, 4-methoxyphenylphenyliodonium, and the sulfonates include, for example, , Trifluoromethanesulfonate, nonafluorobutanesulfonate, heptadecafluorooctanesulfonate, 2,2,2-trifluoroethanesulfonate, pentafluorobenzenesulfonate, 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, 4-fluorobenzenesulfonate, toluenesulfonate, benzene Sulfonate, 4- (4-toluenesulfonyloxy) benzenesulfonate, naphthalenesulfonate, Emissions Fur sulfonate, octane sulfonate, dodecylbenzene sulfonate, butane sulfonate, methanesulfonate and the like, and iodonium salts of these combinations thereof.

スルホニルジアゾメタンとしては、例えば、ビス(エチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1−メチルプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2−メチルプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(パーフルオロイソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−メチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2−ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、4−メチルフェニルスルホニルベンゾイルジアゾメタン、tert−ブチルカルボニル−4−メチルフェニルスルホニルジアゾメタン、2−ナフチルスルホニルベンゾイルジアゾメタン、4−メチルフェニルスルホニル−2−ナフトイルジアゾメタン、メチルスルホニルベンゾイルジアゾメタン、tert−ブトキシカルボニル−4−メチルフェニルスルホニルジアゾメタン等のビススルホニルジアゾメタンとスルホニルカルボニルジアゾメタンが挙げられる。   Examples of the sulfonyldiazomethane include bis (ethylsulfonyl) diazomethane, bis (1-methylpropylsulfonyl) diazomethane, bis (2-methylpropylsulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, and bis (cyclohexylsulfonyl). ) Diazomethane, bis (perfluoroisopropylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-methylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2-naphthylsulfonyl) diazomethane, 4-methylphenylsulfonylbenzoyldiazomethane, tert-butylcarbonyl-4-methylphenylsulfonyldiazomethane, 2-naphthylsulfonyl Benzoyl diazomethane, 4-methylphenyl sulfonyl-2-naphthoyl diazomethane, methylsulfonyl benzoyl diazomethane, and a bis-sulfonyl diazomethane and sulfonyl carbonyl diazomethane such as tert- butoxycarbonyl-4-methylphenyl sulfonyl diazomethane.

N−スルホニルオキシイミド型光酸発生剤としては、例えば、コハク酸イミド、ナフタレンジカルボン酸イミド、フタル酸イミド、シクロヘキシルジカルボン酸イミド、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド、7−オキサビシクロ[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸イミド等のイミド骨格と、例えば、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフオロオクタンスルホネート、2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等の組合せの化合物が挙げられる。   Examples of the N-sulfonyloxyimide photoacid generator include succinimide, naphthalene dicarboxylic imide, phthalic imide, cyclohexyl dicarboxylic imide, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic imide, 7-oxabicyclo [ 2.2.1] Imido skeletons such as -5-heptene-2,3-dicarboxylic imide and, for example, trifluoromethane sulfonate, nonafluorobutane sulfonate, heptadecafluorooctane sulfonate, 2,2,2-trifluoroethane Sulfonate, pentafluorobenzene sulfonate, 4-trifluoromethylbenzene sulfonate, 4-fluorobenzene sulfonate, toluene sulfonate, benzene sulfonate, naphthalene sulfonate, camphor sulfonate, octane sulfonate DOO, dodecylbenzene sulfonate, butane sulfonate, compounds of the combination, such as methane sulfonates.

ベンゾインスルホネート型光酸発生剤としては、例えば、ベンゾイントシレート、ベンゾインメシレート、ベンゾインブタンスルホネート等が挙げられる。
ピロガロールトリスルホネート型光酸発生剤としては、例えば、ピロガロール、フロログリシン、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノンのヒドロキシル基の全てを、例えば、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等で置換した化合物が挙げられる。
Examples of the benzoin sulfonate photoacid generator include benzoin tosylate, benzoin mesylate, and benzoin butane sulfonate.
Examples of pyrogallol trisulfonate photoacid generators include pyrogallol, phloroglysin, catechol, resorcinol, and all hydroquinone hydroxyl groups such as trifluoromethanesulfonate, nonafluorobutanesulfonate, heptadecafluorooctanesulfonate, 2, 2 , 2-trifluoroethanesulfonate, pentafluorobenzenesulfonate, 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, 4-fluorobenzenesulfonate, toluenesulfonate, benzenesulfonate, naphthalenesulfonate, camphorsulfonate, octanesulfonate, dodecylbenzenesulfonate, butanesulfonate, methane Examples thereof include compounds substituted with sulfonate.

ニトロベンジルスルホネート型光酸発生剤としては、例えば、2,4−ジニトロベンジルスルホネート、2−ニトロベンジルスルホネート、2,6−ジニトロベンジルスルホネートが挙げられ、スルホネートとしては、例えば、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホネート、2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ナフタレンスルホネート、カンファースルホネート、オクタンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ブタンスルホネート、メタンスルホネート等が挙げられる。またベンジル側のニトロ基をトリフルオロメチル基で置き換えた化合物も同様に用いることができる。   Examples of the nitrobenzyl sulfonate photoacid generator include 2,4-dinitrobenzyl sulfonate, 2-nitrobenzyl sulfonate, and 2,6-dinitrobenzyl sulfonate. Examples of the sulfonate include trifluoromethane sulfonate and nonafluoro. Butanesulfonate, heptadecafluorooctanesulfonate, 2,2,2-trifluoroethanesulfonate, pentafluorobenzenesulfonate, 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, 4-fluorobenzenesulfonate, toluenesulfonate, benzenesulfonate, naphthalenesulfonate, camphorsulfonate , Octanesulfonate, dodecylbenzenesulfonate, butanesulfonate, methanesulfonate, and the like. A compound in which the nitro group on the benzyl side is replaced with a trifluoromethyl group can also be used.

スルホン型光酸発生剤の例としては、例えば、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ビス(4−メチルフェニルスルホニル)メタン、ビス(2−ナフチルスルホニル)メタン、2,2−ビス(フェニルスルホニル)プロパン、2,2−ビス(4−メチルフェニルスルホニル)プロパン、2,2−ビス(2−ナフチルスルホニル)プロパン、2−メチル−2−(p−トルエンスルホニル)プロピオフェノン、2−(シクロヘキシルカルボニル)−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2,4−ジメチル−2−(p−トルエンスルホニル)ペンタン−3−オン等が挙げられる。   Examples of the sulfone-type photoacid generator include, for example, bis (phenylsulfonyl) methane, bis (4-methylphenylsulfonyl) methane, bis (2-naphthylsulfonyl) methane, 2,2-bis (phenylsulfonyl) propane, 2,2-bis (4-methylphenylsulfonyl) propane, 2,2-bis (2-naphthylsulfonyl) propane, 2-methyl-2- (p-toluenesulfonyl) propiophenone, 2- (cyclohexylcarbonyl)- Examples include 2- (p-toluenesulfonyl) propane and 2,4-dimethyl-2- (p-toluenesulfonyl) pentan-3-one.

グリオキシム誘導体型の光酸発生剤としては、例えば、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(メタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(トリフルオロメタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(1,1,1−トリフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(tert−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(パーフルオロオクタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(シクロヘキシルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(ベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−フルオロベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(キシレンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(カンファースルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等が挙げられる。   Examples of glyoxime derivative-type photoacid generators include bis-o- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (p-toluenesulfol) -α-diphenylglyoxime, bis- o- (p-toluenesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-o- (p-toluenesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-o- (p-toluenesulfonyl) -2-methyl- 3,4-pentanedione glyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-o- (n- Butanesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -2,3-pentanediolio Shim, bis-o- (n-butanesulfonyl) -2-methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-o- (methanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (trifluoromethanesulfonyl) -Α-dimethylglyoxime, bis-o- (1,1,1-trifluoroethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (tert-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o -(Perfluorooctanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (cyclohexylsulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (benzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (p -Fluorobenzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (p-tert-butyl) Nzensuruhoniru)-.alpha.-dimethylglyoxime, bis-o-(xylene sulfonyl)-.alpha.-dimethylglyoxime, bis-o-(camphorsulfonyl)-.alpha.-dimethylglyoxime, and the like.

また、発生する酸のアニオンについては、一般的には揮発性がないもの、極端に拡散性の高くないアニオンが選ばれる。この場合、好適なアニオンは、例えば、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、4−(4−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、2,2,2−トリフルオロエタンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンである。   As for the anion of the acid to be generated, an anion having no volatility or an anion having extremely low diffusibility is generally selected. In this case, suitable anions are, for example, benzenesulfonate anion, toluenesulfonate anion, 4- (4-toluenesulfonyloxy) benzenesulfonate anion, pentafluorobenzenesulfonate anion, 2,2,2-trifluoroethane. A sulfonate anion, a nonafluorobutane sulfonate anion, a heptadecafluorooctane sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion.

上記光酸発生剤の中で、第1の高エネルギー線として、水銀ランプのi線、g線、もしくはブロードバンド光を利用する場合には、ナフタルイミジル、スルホニルオキシイミノ等を好適に用いることができる。また、同様に第1の高エネルギー線として、KrFエキシマーレーザーや水銀の254nm線などの300nm以下の短波長の光源を利用する場合には、スルホニルオキシイミノ、ビススルホニルジアゾメタン等を好適に用いることができる。   Among the photoacid generators, naphthalimidyl, sulfonyloxyimino, and the like can be suitably used when the i-line, g-line, or broadband light of a mercury lamp is used as the first high-energy beam. Similarly, when a light source having a short wavelength of 300 nm or less, such as a KrF excimer laser or a mercury 254 nm line, is used as the first high energy line, sulfonyloxyimino, bissulfonyldiazomethane, or the like is preferably used. it can.

上記光酸発生剤の添加量としては、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対して0〜10質量部、添加する場合には、0.0001〜10質量部、好ましくは0.002〜5質量部である。上記光酸発生剤は単独又は2種以上混合して用いることができる。
光酸発生剤が10質量部を超えると保存安定性が悪くなる場合があり、好ましくない。
The addition amount of the photoacid generator is 0 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble novolak resin, and 0.0001 to 10 parts by mass, preferably 0.002 to 100 parts by mass. 5 parts by mass. The photoacid generators can be used alone or in combination of two or more.
If the photoacid generator exceeds 10 parts by mass, the storage stability may be deteriorated, which is not preferable.

本発明において、更なる溶解促進成分となる(E)重量平均分子量180〜800である芳香族ヒドロキシ化合物は、ベンゼン環の個数が、好ましくは2〜15個、より好ましくは3〜10個、特に好ましくは3〜7個であり、かつヒドロキシ基の数とベンゼン環の数の比率が、好ましくは0.4〜3.0、より好ましくは0.5〜2.0、最も好ましくは0.6〜1.5である。ヒドロキシ基の数が少ないと、アルカリ現像液に対する溶解速度が小さくなり、所望の切れ込みサイズを得ることができなくなり、多くなりすぎると密着性が低下するおそれがある。また、重量平均分子量が800を超える芳香族ヒドロキシ化合物の場合、本発明の効果を低下してしまうため、適さない。具体的には、重量平均分子量が800を超える芳香族ヒドロキシ化合物を配合した場合、狙いとするアンダーカットが小さくなってしまい、本発明の効果が得られない。本発明においては、ヒドロキシ基の一部がアシル化されていても構わない。その場合、アシル化は定法によって行なうことができる。なお、(E)成分は、上記(C)成分におけるヒドロキシ化合物である場合を除く。
この場合、(E)成分の芳香族ヒドロキシ化合物としては、下記式(1),(2)、更に式(5)で示される化合物が好適に用いられる。
In the present invention, the (E) aromatic hydroxy compound having a weight average molecular weight of 180 to 800, which is a further dissolution promoting component, preferably has 2 to 15 benzene rings, more preferably 3 to 10, particularly Preferably the number is 3 to 7, and the ratio of the number of hydroxy groups to the number of benzene rings is preferably 0.4 to 3.0, more preferably 0.5 to 2.0, most preferably 0.6. ~ 1.5. When the number of hydroxy groups is small, the dissolution rate with respect to the alkaline developer is reduced, and a desired slit size cannot be obtained. When the number is too large, the adhesion may be lowered. In addition, an aromatic hydroxy compound having a weight average molecular weight exceeding 800 is not suitable because the effect of the present invention is lowered. Specifically, when an aromatic hydroxy compound having a weight average molecular weight exceeding 800 is blended, the target undercut becomes small, and the effect of the present invention cannot be obtained. In the present invention, a part of the hydroxy group may be acylated. In that case, acylation can be carried out by a conventional method. In addition, the case where (E) component is the hydroxy compound in the said (C) component is remove | excluded.
In this case, as the aromatic hydroxy compound of the component (E), compounds represented by the following formulas (1) and (2) and further a formula (5) are preferably used.

Figure 0006361361

(式中、jは1又は2、k、m、pはそれぞれ0〜3、nは1〜4、qは1〜3、rは2又は3の整数で、m+p+n≦6、k+q≦5、m+q≦5である。)
Figure 0006361361

[(式中、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rfはそれぞれ独立して水素原子、メチル基、又は下記式(6)で示される基であって、Ra、Rb、Rcの少なくとも一つ及びRd、Re、Rfの少なくとも一つはベンゼン環にヒドロキシ基が付加した構造を有する。x、yはそれぞれ0〜3の整数である。)
Figure 0006361361

(式中、v、wはそれぞれ0〜3の整数である。)]
Figure 0006361361

(Wherein j is 1 or 2, k, m and p are 0 to 3, n is 1 to 4, q is 1 to 3, r is an integer of 2 or 3, and m + p + n ≦ 6, k + q ≦ 5, m + q ≦ 5.)
Figure 0006361361

[In the formula, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, and Rf are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or a group represented by the following formula (6), and at least one of Ra, Rb, and Rc. And at least one of Rd, Re, and Rf has a structure in which a hydroxy group is added to a benzene ring, and x and y are each an integer of 0 to 3.)
Figure 0006361361

(Wherein v and w are each an integer of 0 to 3)]

本発明において、(E)芳香族ヒドロキシ化合物は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。その配合量は、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対して、好ましくは0〜70質量部、(E)成分を添加する場合には、2〜70質量部、より好ましくは5〜60質量部、特に好ましくは10〜50質量部である。
(E)成分が70質量部を超えると切れ込みが大きくなり過ぎ、パターン倒れが生じたり、現像後の膜厚がソフトベーク後の膜厚に比べて、大幅に薄くなる膜べりという現象が生じる場合がある。
In this invention, (E) aromatic hydroxy compound may be used independently and may combine 2 or more types. The blending amount is preferably 0 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble novolac resin, and when the component (E) is added, it is 2 to 70 parts by mass, more preferably 5 to 60 parts. Part by mass, particularly preferably 10 to 50 parts by mass.
When the component (E) exceeds 70 parts by mass, the notch becomes excessively large and pattern collapse occurs, or the phenomenon of film slippage in which the film thickness after development becomes significantly thinner than the film thickness after soft baking occurs. There is.

(F)成分としてのアルカリ可溶性セルロースは、下記構造式(3)

Figure 0006361361

[式中、R1は独立に、酸価30〜150mgKOH/gを示す範囲において、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜8のアシル基又は下記構造式(4)
Figure 0006361361

(式中、R’は炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。)
で表される有機基であり、かつR1中の上記式(4)で表される有機基の割合が単位グルコース環あたり平均2〜30モル%であり、sは2〜10,000の整数である。]
で表されるアルカリ可溶性セルロースを含有するものである。 The alkali-soluble cellulose as the component (F) has the following structural formula (3)
Figure 0006361361

[In the formula, R 1 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in a range showing an acid value of 30 to 150 mgKOH / g. Acyl group or the following structural formula (4)
Figure 0006361361

(In the formula, R ′ represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a cyclohexylene group.)
The ratio of the organic group represented by the above formula (4) in R 1 is an average of 2 to 30 mol% per unit glucose ring, and s is an integer of 2 to 10,000 It is. ]
It contains an alkali-soluble cellulose represented by

このアルカリ可溶性セルロースは、導入されたカルボキシアルキル基が酸性では解離せず、それ自身が疎水性で耐酸性を示すが、弱酸性から中性領域では解離するため、水性又はアルカリ性液中で溶解し、また露光光源に対して透明な樹脂バインダーとなる。このアルカリ可溶性セルロースを含有することにより、上記理由によって高感度になり、アンダーカットを大きくすることができる。   This alkali-soluble cellulose does not dissociate when the introduced carboxyalkyl group is acidic, and itself is hydrophobic and shows acid resistance, but dissociates in a weakly acidic to neutral region, so it dissolves in an aqueous or alkaline solution. Moreover, it becomes a resin binder transparent to the exposure light source. By containing this alkali-soluble cellulose, the sensitivity becomes high for the above reasons, and the undercut can be increased.

式(3)において酸価30mgKOH/gに満たない場合、感度向上やアンダーカット促進の効果が少なく、また150mgKOH/gより多いとパターン形成後、残膜量が少なくなる場合がある。
また、R1は独立に、酸価30〜150mgKOH/gを示す範囲において、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜8のアシル基又は上記構造式(4)で表される有機基であり、かつR1中の上記式(4)で表される有機基の割合が単位グルコース環あたり平均2〜30モル%である。
In the formula (3), when the acid value is less than 30 mgKOH / g, the effect of improving sensitivity and promoting undercut is small, and when it is more than 150 mgKOH / g, the amount of remaining film may be reduced after pattern formation.
R 1 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an acyl group having 1 to 8 carbon atoms in a range showing an acid value of 30 to 150 mgKOH / g. or an organic group represented by the structural formula (4), and an average 2 to 30 mol% proportion per unit glucose ring of the organic group represented by the above formula in R 1 (4).

1としては、例えば水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基等の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等の炭素数1〜8のアシル基が挙げられる。また、式(4)中のR’としてはエチレン基等の炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基が挙げられる。 R 1 is, for example, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group or the like, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group Group, C1-C4 hydroxyalkyl groups such as 2-hydroxypropyl group, C1-C8 acyl groups such as acetyl group, propionyl group and butyryl group. Moreover, as R 'in Formula (4), C1-C6 alkylene groups, such as ethylene group, a phenylene group, or a cyclohexylene group is mentioned.

1中の上記式(4)で表される有機基の割合は、単位グルコース環あたり平均2〜30モル%であるが、特に5〜25モル%が好ましい。上記式(4)で表される有機基の割合が2モル%未満だと現像時のアルカリ液中での溶解性が劣り、30モル%を超えるとアルカリ液中での溶解性が大きくなりすぎ、現像後の膜減りの原因となる。またsは2〜10,000の整数であり、特に100〜5,000が好ましい。 The ratio of the organic group represented by the above formula (4) in R 1 is 2-30 mol% on average per unit glucose ring, but 5-25 mol% is particularly preferable. When the proportion of the organic group represented by the above formula (4) is less than 2 mol%, the solubility in an alkali solution during development is inferior, and when it exceeds 30 mol%, the solubility in an alkali solution becomes too large. Cause film loss after development. Moreover, s is an integer of 2 to 10,000, and 100 to 5,000 is particularly preferable.

式(3)で表されるアルカリ可溶性セルロース(F)の配合量は、(A)成分のアルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対して0〜30質量部、配合する場合には2〜30質量部であり、特に5〜20質量部配合するのが好ましい。2質量部未満では、アンダーカット促進の効果が小さく、所望のアンダーカットサイズが得難くなる。一方30質量部を超えると、水性アルカリ液中での組成物の溶解度が増し、残膜性に劣り、またアンダーカットが大きくなりすぎ、パターン形成が困難となる。   The blending amount of the alkali-soluble cellulose (F) represented by the formula (3) is 0 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble novolak resin as the component (A). It is particularly preferable to blend 5 to 20 parts by mass. If it is less than 2 parts by mass, the effect of promoting undercut is small, and a desired undercut size is difficult to obtain. On the other hand, when it exceeds 30 parts by mass, the solubility of the composition in the aqueous alkaline solution increases, the residual film property is inferior, the undercut becomes too large, and pattern formation becomes difficult.

本発明においては、上記各成分以外に、塗布性を向上するために用いられている界面活性剤を添加することができる。界面活性剤としては、ノニオン系、フッ素系、シリコーン系の各種界面活性剤を用いることができる。界面活性剤の例としては、特に限定されるものではないが、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレインエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのノニオン系界面活性剤、エフトップEF301,EF303,EF352(株式会社トーケムプロダクツ製)、メガファックF171,F172,F173(DIC株式会社製)、フロラードFC430,FC431(住友スリーエム株式会社製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−381,S−382,SC101,SC102,SC103,SC104,SC105,SC106、サーフィノールE1004,KH−10,KH−20,KH−30,KH−40(旭硝子株式会社製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341,X−70−092,X−70−093(信越化学工業株式会社製)、アクリル酸系又はメタクリル酸系ポリフローNo.75,No.95(共栄社化学株式会社製)が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上の組み合わせで用いることができる。
本発明の界面活性剤の添加量としては、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対して2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。
In the present invention, in addition to the above-mentioned components, a surfactant used for improving coating properties can be added. As the surfactant, various nonionic, fluorine and silicone surfactants can be used. Examples of the surfactant include, but are not limited to, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene olein ether, Polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as oxyethylene octylphenol ether and polyoxyethylene nonylphenol ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate , Polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan Non-ionic surfactants of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as nostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Mega Fuck F171, F172, F173 (manufactured by DIC Corporation), Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Corporation), Asahi Guard AG710, Surflon S-381, S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106, Fluorosurfactants such as Surfynol E1004, KH-10, KH-20, KH-30, KH-40 (Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341, X- 0-092, (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) X-70-093, acrylic acid or methacrylic acid Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). These can be used alone or in combination of two or more.
The addition amount of the surfactant of the present invention is 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or less based on 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble novolak resin.

更に、本発明のポジ型リフトオフレジスト組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、ポリヒドロキシスチレン等のアルカリ可溶性樹脂、2−ベンゼンアゾ−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシ−4’−ジメチルアミノアゾベンゼン等のアゾ化合物やクルクミン等の染料、顔料等の各種配合剤を添加することができる。   Furthermore, the positive lift-off resist composition of the present invention includes an alkali-soluble resin such as polyhydroxystyrene, 2-benzeneazo-4-methylphenol, 4-hydroxy-4′-dimethyl, as long as the object of the present invention is not impaired. Various compounding agents such as an azo compound such as aminoazobenzene, a dye such as curcumin, and a pigment can be added.

本発明で用いられる溶剤として、例えば、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸シクロヘキシル、酢酸3−メトキシブチル、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、3−エトキシエチルプロピオネート、3−エトキシメチルプロピオネート、3−メトキシメチルプロピオネート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ジアセトンアルコール、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、テトラメチレンスルホン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に好ましいものは、酢酸アルキルエステル、乳酸アルキルエステルである。これらの溶剤は単独でも2種以上混合してもよい。
なお、溶剤の使用量は適宜選定されるが、通常アルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)100質量部に対し、70〜10,000質量部が好適である。
Examples of the solvent used in the present invention include butyl acetate, amyl acetate, cyclohexyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 3-ethoxyethyl propionate, 3-ethoxymethyl propionate. Pionate, 3-methoxymethyl propionate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, diacetone alcohol, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether propionate, Propylene glycol monoethyl ether propionate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono Tyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, methyl lactate, lactic acid Examples include, but are not limited to, ethyl, propyl lactate, and tetramethylene sulfone. Particularly preferred are acetic acid alkyl esters and lactic acid alkyl esters. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
In addition, although the usage-amount of a solvent is selected suitably, 70-10,000 mass parts is suitable with respect to 100 mass parts of alkali-soluble novolak resin (A) normally.

本発明のポジ型リフトオフレジスト組成物を用いたリフトオフ工程におけるレジストパターン形成方法は、定法であれば特に限定されるものでない。Si、SiO2、SiN、SiON、TiN、WSi、BPSG、SOG等の基板に加え、Au、Ti、W、Cu、Ni−Fe、Ta、Zn、Co、Pb等の金属基板、有機反射防止膜等の基板上にスピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターブレードコート等の適当な塗布方法により、所望の膜厚になるよう塗布し、ホットプレート上で60〜150℃、1〜10分間、好ましくは80〜120℃、1〜5分間プリベークする。次いで、紫外線、遠紫外線、電子線等から選ばれる光源、好ましくは300nm以上の露光波長で目的とするパターンを所定のマスクを通じて露光を行う。露光量は1〜1,000mJ/cm2程度、好ましくは10〜800mJ/cm2程度となるように露光することが好ましい。ホットプレート上で60〜150℃、1〜5分間、好ましくは80〜120℃、1〜3分間ポストエクスポージャベーク(PEB)する。
更に、0.1〜5質量%、好ましくは2〜3質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)等のアルカリ水溶液の現像液を用い、0.1〜60分間、好ましくは0.5〜10分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、スプレー(spray)法等の定法で現像することにより基板上に目的のパターンが形成される。
The resist pattern forming method in the lift-off process using the positive lift-off resist composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a regular method. In addition to Si, SiO 2 , SiN, SiON, TiN, WSi, BPSG, SOG, and other substrates, Au, Ti, W, Cu, Ni—Fe, Ta, Zn, Co, Pb, and other metal substrates, organic antireflection coatings It is applied to a substrate such as spin coat, roll coat, flow coat, dip coat, spray coat, doctor blade coat, etc., so that it has a desired film thickness, and is heated to 60 to 150 ° C. on a hot plate. Pre-bake for 1 to 10 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 1 to 5 minutes. Next, the target pattern is exposed through a predetermined mask at a light source selected from ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, and the like, preferably at an exposure wavelength of 300 nm or more. The exposure is preferably performed so that the exposure amount is about 1 to 1,000 mJ / cm 2 , preferably about 10 to 800 mJ / cm 2 . Post exposure baking (PEB) is performed on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 1 to 5 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 1 to 3 minutes.
Further, 0.1 to 5% by mass, preferably 2 to 3% by mass of an aqueous developer solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is used for 0.1 to 60 minutes, preferably 0.5 to 10%. The target pattern is formed on the substrate by developing for a minute by a conventional method such as a dip method, a paddle method, or a spray method.

次いで、得られた基板に、第二の紫外線を照射及び/又は加熱処理を行うことができる。第二の紫外線を照射する場合は、10〜800mW/cm2で30〜3,000秒の範囲で露光量を選ぶことができる。この際、照射量が少なすぎると本発明の効果を得ることができずに、金属膜を成膜する際にパターンが変形し易くなるため、好ましくなく、照射量が高すぎると、感光剤成分である(C)キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤の分解により、発泡する可能性が高くなるため、好ましくない。この際、第二の紫外線照射中に、加熱することもでき、その場合は、50〜150℃の温度範囲から選ぶことができる。その際、加熱温度は、一定でも変化させても構わない。この第二の紫外線照射を行なった後、必要に応じて、120〜220℃で5〜120分間加熱処理しても構わない。なお、第二の紫外線照射を行わなかった場合は、この120〜220℃の温度で5〜120分間の加熱処理を行う必要がある。この加熱処理については、既に所定の温度になった加熱装置中に基板を投入しても構わないし、室温から徐々に加熱し、最終的に所定の温度で加熱処理しても構わない。
最後に、金属膜をスパッタリング法、蒸着法等により形成した後、レジストパターンと該パターン上の金属膜を一緒に剥離して、基板上に金属配線を形成すれば、基板上にメタルパターンを形成する金属配線板が製造できる。
Next, the obtained substrate can be irradiated with a second ultraviolet ray and / or subjected to a heat treatment. In the case of irradiating the second ultraviolet ray, the exposure amount can be selected in the range of 30 to 3,000 seconds at 10 to 800 mW / cm 2 . At this time, if the irradiation amount is too small, the effects of the present invention cannot be obtained, and the pattern is likely to be deformed when forming the metal film. Since (C) quinonediazidosulfonic acid ester photosensitizer is likely to foam due to decomposition, it is not preferable. Under the present circumstances, it can also heat during 2nd ultraviolet irradiation, In that case, it can select from the temperature range of 50-150 degreeC. At that time, the heating temperature may be constant or changed. After performing this second ultraviolet irradiation, heat treatment may be performed at 120 to 220 ° C. for 5 to 120 minutes as necessary. In addition, when 2nd ultraviolet irradiation is not performed, it is necessary to perform the heat processing for 5-120 minutes at this temperature of 120-220 degreeC. As for this heat treatment, the substrate may be put into a heating apparatus that has already reached a predetermined temperature, or it may be gradually heated from room temperature and finally heat-treated at a predetermined temperature.
Finally, after forming a metal film by sputtering, vapor deposition, etc., if the resist pattern and the metal film on the pattern are peeled together to form a metal wiring on the substrate, the metal pattern is formed on the substrate. A metal wiring board can be manufactured.

以下、合成例、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although a synthesis example, an Example, and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.

[合成例1]ノボラック樹脂の合成
撹拌機、コンデンサー、温度計を装着した3つ口フラスコにp−クレゾール75.7g(0.7mol)、m−クレゾール32.5g(0.3mol)、37質量%ホルムアルデヒド水溶液52.3g(0.549mol)及び重縮合触媒であるシュウ酸2水和物0.30g(2.40×10-3mol)を仕込み、フラスコをオイルバスに浸し、内温を100℃に保持し、1時間重縮合を行なった。反応終了後、500mLのMIBK(メチルイソブチルケトン)を加え、30分撹拌した後、水層を分離し、MIBK層に抽出された生成物を300mLの純水で5回水洗、分液し、エバポレーターにて4mmHgで150℃の減圧ストリップを行い、重量平均分子量(Mw)8,000のノボラック樹脂(87g)を得た。なお、Mwの測定は、東ソー(株)製、GPCカラム(G−2000H6・2本、G−3000H6・1本、G−4000H6・1本)を用い、流量1.5mL/min.,溶出溶媒THF、カラム温度40℃で行なった。
[Synthesis Example 1] Synthesis of novolak resin In a three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 75.7 g (0.7 mol) of p-cresol, 32.5 g (0.3 mol) of m-cresol, 37 masses. % Aqueous solution of formaldehyde 52.3 g (0.549 mol) and oxalic acid dihydrate 0.30 g (2.40 × 10 −3 mol) as a polycondensation catalyst were charged, the flask was immersed in an oil bath, and the internal temperature was 100 The temperature was maintained at 0 ° C. and polycondensation was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 500 mL of MIBK (methyl isobutyl ketone) was added and stirred for 30 minutes. Then, the aqueous layer was separated, and the product extracted into the MIBK layer was washed with 300 mL of pure water five times and separated to obtain an evaporator. And a vacuum strip at 150 ° C. at 4 mmHg to obtain a novolak resin (87 g) having a weight average molecular weight (Mw) of 8,000. In addition, the measurement of Mw uses the Tosoh Co., Ltd. product, GPC column (G-2000H6 * 2, G-3000H6 * 1, G-4000H6 * 1), and flow volume 1.5mL / min. , Elution solvent THF, column temperature 40 ° C.

[実施例1〜8、比較例1〜5]
合成例1で得られたアルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部と、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンの66モル%がナフトキノンジアジド−5−スルホン酸でエステル化されたキノンジアジド化合物(東洋合成工業(株)製、NT−200)(II)、アルコキシアルキル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物として、下記式(7)に示す化合物(III)及び式(8)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物(IV)、ヒドロキシアルキル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物として式(10)で示される化合物(VIII)、光酸発生剤として、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン(V)、下記式(9)に示す芳香族ヒドロキシ化合物(VI)、アルカリ可溶性セルロースA(信越化学工業(株)製、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート:酸価92mgKOH/g、カルボキシベンゾイル基20モル%含有)(VII)を表1の配合比で混合し、塗布性向上のため界面活性剤としてX−70−093(信越化学工業(株)製オルガノシロキサンポリマー)を0.1質量部添加し、乳酸エチルと酢酸ブチルの混合比が85質量部と15質量部である溶剤200質量部で溶液とした後、0.2μmのメンブランフィルターでろ過し、ポジ型リフトオフレジスト溶液を調製した。なお、比較例3,4,5については、アルコキシアルキル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物の代わりに、下記式(11)、(12)で示される化合物を、それぞれ(IX)、(X)として用いた。
[Examples 1-8, Comparative Examples 1-5]
100 parts by mass of the alkali-soluble novolak resin obtained in Synthesis Example 1 and 66 mol% of 2,3,4-trihydroxybenzophenone esterified with naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid (Toyo Gosei Co., Ltd.) NT-200) (II), an aromatic hydroxy compound containing an alkoxyalkyl group, a compound (III) represented by the following formula (7) and a polymer compound having a repeating unit represented by the formula (8) ( IV), compound (VIII) represented by the formula (10) as an aromatic hydroxy compound containing a hydroxyalkyl group, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane (V) as a photoacid generator, and a fragrance represented by the following formula (9) Group hydroxy compound (VI), alkali-soluble cellulose A (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Roxypropylmethylcellulose phthalate: acid value 92 mg KOH / g, containing 20 mol% of carboxybenzoyl group) (VII) was mixed at the compounding ratio shown in Table 1, and X-70-093 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as a surfactant to improve coatability. 0.1 parts by mass of (organosiloxane polymer) was added, and the mixture was made into a solution with 200 parts by mass of a solvent having a mixture ratio of ethyl lactate and butyl acetate of 85 parts by mass and 15 parts by mass, and then a 0.2 μm membrane. Filtration through a filter prepared a positive lift-off resist solution. In Comparative Examples 3, 4, and 5, compounds represented by the following formulas (11) and (12) are used as (IX) and (X), respectively, instead of the aromatic hydroxy compound containing an alkoxyalkyl group. Using.

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得られたレジスト溶液をSi基板上に塗布し、ホットプレートにて100℃で120秒間のソフトベークを行ない、3μmのレジスト膜を形成した。次いでレチクルを介しi線ステッパーで露光(ニコン社製、NA=0.5)し、120℃で90秒間加熱した後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で100秒間現像後、純水にて30秒間リンスし、乾燥を行なった。その後、ウシオ電機株式会社製UVキュア装置(UMA−802−HC551)により、80mW/cm2、60秒、50℃での処理を行なった。この処理後、耐熱性を確認するために、220℃/1時間のオーブンで熱処理を行い、現像後のパターン形状と比較を行なった。なお、パターン形状については、電子顕微鏡(日立製)にて断面の形状を観察し、図1に示す横方向の切れ込み量(片側)寸法を測定した。結果を表2に示す。図1において、A:ライン幅、B:基板との接地幅、C:アンダーカット幅を示しており(A=B+2C)、切れ込み高さの最大値をHとした。A、B,Hの幅については、当該箇所の場所をSEMの画面で確認し、その場所の切れ込み長さを測定した。 The obtained resist solution was applied onto a Si substrate and soft baked at 100 ° C. for 120 seconds on a hot plate to form a 3 μm resist film. Next, exposure with an i-line stepper through a reticle (Nikon, NA = 0.5), heating at 120 ° C. for 90 seconds, and development with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 100 seconds Then, it was rinsed with pure water for 30 seconds and dried. Thereafter, treatment was performed at 80 mW / cm 2 , 60 seconds, and 50 ° C. using a UV curing device (UMA-802-HC551) manufactured by USHIO INC. After this treatment, in order to confirm the heat resistance, heat treatment was performed in an oven at 220 ° C./1 hour and compared with the pattern shape after development. In addition, about the pattern shape, the shape of the cross section was observed with the electron microscope (made by Hitachi), and the amount of horizontal cuts (one side) shown in FIG. 1 was measured. The results are shown in Table 2. In FIG. 1, A: line width, B: ground contact width with substrate, C: undercut width (A = B + 2C), and the maximum value of the cut height is H. About the width | variety of A, B, and H, the location of the said location was confirmed on the screen of SEM, and the notch length of the location was measured.

更に、実施例8として、実施例4の組成物を用いて、現像処理まで行い、その後、UV照射することなく、室温から150℃まで、オーブンを用いて昇温し、その後、150℃で一時間の熱処理を行なった後、室温まで放冷した。その後、220℃/1時間の熱処理を行い、現像後のパターン形状と比較を行なった。
本発明によれば、120℃以上、特に130℃以上の高温においてもパターン変形のないリフトオフ形状を得ることができる。
Further, as Example 8, the composition of Example 4 was used until the development treatment, and then the temperature was raised from room temperature to 150 ° C. using an oven without UV irradiation. After heat treatment for a period of time, it was allowed to cool to room temperature. Thereafter, a heat treatment at 220 ° C./1 hour was performed and compared with the pattern shape after development.
According to the present invention, it is possible to obtain a lift-off shape without pattern deformation even at a high temperature of 120 ° C. or higher, particularly 130 ° C. or higher.

Figure 0006361361
Figure 0006361361

Figure 0006361361
Figure 0006361361

A ライン幅
B 基板との接地幅
C アンダーカット幅
H 基板からの最大切れ込み高さ
A Line width B Ground contact width C Undercut width H Maximum notch height from the board

Claims (10)

(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂、
(B)メトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物、
(C)キノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤、及び
(E)重量平均分子量180〜800である、アルコキシアルキル基及びヒドロキシアルキル基を含有しない芳香族ヒドロキシ化合物
を含有することを特徴とするポジ型リフトオフレジスト組成物。
(A) an alkali-soluble novolak resin,
(B) an aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group,
(C) a quinonediazide sulfonic acid ester photosensitizer , and
(E) A positive lift-off resist composition comprising an aromatic hydroxy compound not containing an alkoxyalkyl group and a hydroxyalkyl group having a weight average molecular weight of 180 to 800 .
(B)成分のメトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物の重量平均分子量が300〜10,000であることを特徴とする請求項1記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。   2. The positive lift-off resist composition according to claim 1, wherein the aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group as component (B) has a weight average molecular weight of 300 to 10,000. (B)成分のメトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物が、(A)アルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対し、3〜50質量部含むことを特徴とする請求項1又は2記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。   The aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group as the component (B) contains 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble novolac resin. The positive lift-off resist composition described. (B)メトキシメチル基又はヒドロキシメチル基を含有する芳香族ヒドロキシ化合物が、下記式で示されるものから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。
Figure 0006361361
Figure 0006361361
(B) The positive lift-off resist composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the aromatic hydroxy compound containing a methoxymethyl group or a hydroxymethyl group is at least one selected from the following formulas: object.
Figure 0006361361
Figure 0006361361
更に、(D)光酸発生剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。   The positive lift-off resist composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising (D) a photoacid generator. (E)成分の芳香族ヒドロキシ化合物が、下記式(1),(2)又は(5)
Figure 0006361361

(式中、jは1又は2、k、m、pはそれぞれ0〜3、nは1〜4、qは1〜3、rは2又は3の整数で、m+p+n≦6、k+q≦5、m+q≦5である。)
Figure 0006361361

[(式中、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rfはそれぞれ独立して水素原子、メチル基、又は下記式(6)で示される基であって、Ra、Rb、Rcの少なくとも一つ及びRd、Re、Rfの少なくとも一つはベンゼン環にヒドロキシ基が付加した構造を有する。x、yはそれぞれ0〜3の整数である。)
Figure 0006361361

(式中、v、wはそれぞれ0〜3の整数である。)]
で示される化合物から選ばれるものであり、アルカリ可溶性ノボラック樹脂(A)100質量部に対し2〜70質量部を配合した請求項1〜5のいずれか1項記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。
The aromatic hydroxy compound of component (E) is represented by the following formula (1), (2) or (5)
Figure 0006361361

(Wherein j is 1 or 2, k, m and p are 0 to 3, n is 1 to 4, q is 1 to 3, r is an integer of 2 or 3, and m + p + n ≦ 6, k + q ≦ 5, m + q ≦ 5.)
Figure 0006361361

[In the formula, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, and Rf are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or a group represented by the following formula (6), and at least one of Ra, Rb, and Rc. And at least one of Rd, Re, and Rf has a structure in which a hydroxy group is added to a benzene ring, and x and y are each an integer of 0 to 3.)
Figure 0006361361

(Wherein v and w are each an integer of 0 to 3)]
The positive lift-off resist composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the positive lift-off resist composition is selected from the compounds represented by the formula (1), wherein 2 to 70 parts by mass are blended with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble novolak resin (A).
更に、(F)アルカリ可溶性セルロースを含有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。 Furthermore, (F) alkali-soluble cellulose is contained, The positive type lift-off resist composition of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. (F)成分のアルカリ可溶性セルロースが、下記構造式(3)
Figure 0006361361

[式中、R1は独立に、酸価30〜150mgKOH/gを示す範囲において、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜8のアシル基又は下記構造式(4)
Figure 0006361361

(式中、R’は炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。)
で表される有機基であり、かつR1中の上記式(4)で表される有機基の割合が単位グルコース環あたり平均2〜30モル%であり、sは2〜10,000の整数である。]
で表されるものである請求項記載のポジ型リフトオフレジスト組成物。
The alkali-soluble cellulose as component (F) has the following structural formula (3)
Figure 0006361361

[In the formula, R 1 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in a range showing an acid value of 30 to 150 mgKOH / g. Acyl group or the following structural formula (4)
Figure 0006361361

(In the formula, R ′ represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a cyclohexylene group.)
The ratio of the organic group represented by the above formula (4) in R 1 is an average of 2 to 30 mol% per unit glucose ring, and s is an integer of 2 to 10,000 It is. ]
The positive lift-off resist composition according to claim 7, which is represented by:
請求項1〜のいずれか1項記載のレジスト組成物を基板に塗布する工程(a)と、次いで加熱処理後、フォトマスクを介して放射線もしくは電子線で露光する工程(b)と、必要に応じて加熱処理した後、現像液を用いて現像する工程(c)と、その後、得られたレジストパターンに対し第二の放射線で照射する工程(d)及び/又は120〜220℃で熱処理を行う工程(e)とを有することを特徴とするパターン形成方法。 A step (a) of applying the resist composition according to any one of claims 1 to 8 to a substrate, a step (b) of exposing to radiation or an electron beam through a photomask after the heat treatment, and then necessary The step (c) of developing using a developer after heat treatment according to the step, and then the step (d) of irradiating the obtained resist pattern with a second radiation and / or heat treatment at 120 to 220 ° C. And a step (e) of performing patterning. 上記工程(d)及び/又は(e)の後、基板上に形成したレジストパターン全面にメタル層を形成し、次いでレジストパターンと該パターン上に形成されたメタル層とを剥離することにより基板上にメタルパターンを形成することを特徴とする請求項記載のパターン形成方法。 After the step (d) and / or (e), a metal layer is formed on the entire resist pattern formed on the substrate, and then the resist pattern and the metal layer formed on the pattern are peeled off to form the substrate. The pattern forming method according to claim 9 , wherein a metal pattern is formed on the substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3039926A1 (en) * 1980-10-23 1982-05-27 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt LIGHT SENSITIVE MIXTURE, LIGHT SENSITIVE COPY MATERIAL MADE THEREOF, AND METHOD FOR PRODUCING A PRINT FORM FROM THE COPY MATERIAL
JPH0643637A (en) * 1992-07-23 1994-02-18 Sumitomo Chem Co Ltd Method for holding pattern
JP2944327B2 (en) * 1992-09-14 1999-09-06 富士写真フイルム株式会社 Positive photosensitive lithographic printing plate
JP2835802B2 (en) * 1992-11-13 1998-12-14 富士写真フイルム株式会社 Novel hydroxymethyl group-containing phenolic compounds
JP3056918B2 (en) * 1993-06-30 2000-06-26 富士写真フイルム株式会社 New methoxymethyl group-containing phenol compounds
JP2007052359A (en) * 2005-08-19 2007-03-01 Jsr Corp Pattern forming method, its cured material, and circuit board
JP5435995B2 (en) * 2009-01-30 2014-03-05 出光興産株式会社 Method for producing cyclic compound
JP5578044B2 (en) * 2010-11-19 2014-08-27 信越化学工業株式会社 Positive lift-off resist composition and pattern forming method
JP5286375B2 (en) * 2011-02-07 2013-09-11 群栄化学工業株式会社 Phenolic resin type crosslinking agent
JP2012256023A (en) * 2011-05-18 2012-12-27 Jsr Corp Photosensitive composition, cured film, and electronic part

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