JPH02220056A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
a、産業上の利用分野
本発明は感放射線性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは
紫外線(g線、i線)、遠紫外線、X線、電子線、分子
線、γ線、シンクロトロン放射線、プロトンビームなど
の放射線に感応する、高集積度の半導体集積回路を製造
するポジ型ホトレジストに好適な感放射線性樹脂組成物
に関する。Detailed Description of the Invention a. Industrial Field of Application The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, and more particularly, it relates to a radiation-sensitive resin composition that is sensitive to ultraviolet rays (g-rays, i-rays), deep ultraviolet rays, X-rays, electron beams, molecular beams, γ-rays, etc. The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition suitable for a positive photoresist for manufacturing highly integrated semiconductor integrated circuits that is sensitive to radiation such as radiation, synchrotron radiation, and proton beams.
b、従来の技術
従来、集積度の高い集積回路を製造するためには、アル
カリ可溶性ノボラック樹脂と1.2−キノンジアジド化
合物とからなるポジ型ホトレジストが汎用されている。b. Prior Art Conventionally, in order to manufacture highly integrated circuits, a positive photoresist comprising an alkali-soluble novolak resin and a 1,2-quinonediazide compound has been widely used.
これらのポジ型ホトレジストは、現像後の良好なパター
ンプロファイルと高解像度化とを両立させようとすると
、通常、著しい感度の低下を起こす、とくにアルミニウ
ムのような反射率が高く、ハレーシランを起しやすい基
板上で使用される吸光材を配合したポジ型レジストでは
、感度の低下が顕著である。When trying to achieve both a good pattern profile after development and high resolution, these positive photoresists usually suffer from a significant decrease in sensitivity.Especially when using materials such as aluminum, which have high reflectance and are prone to halley silane. A positive resist containing a light-absorbing material used on the substrate exhibits a significant decrease in sensitivity.
C0発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、解像・
度、感度および現像後のパターンプロファイルに優れ、
かつ、耐熱性および保存安定性にも優れ、しかも現像後
の残膜率が高く、さらに、吸光剤を配合することによる
ハレーシラン防止効果にも優れたポジ型レジストとして
好適な感放射線性樹脂組成物を提供することにある。Problems to be solved by the C0 invention The purpose of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned prior art and to improve the resolution and
Excellent accuracy, sensitivity, and pattern profile after development.
A radiation-sensitive resin composition suitable as a positive resist, which also has excellent heat resistance and storage stability, has a high residual film rate after development, and also has an excellent Halley silane prevention effect by incorporating a light absorbing agent. Our goal is to provide the following.
61課題を解決するための手段
本発明は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と1゜2−キ
ノンジアジド化合物からなる感放射線性樹脂組成物にお
いて、
1.2−キノンジアジド化合物が下記一般式(I)で表
わされる化合物(以下、「化合物(I)」という)およ
び(II)で表わされる化合物(以下、「化合物(II
)Jという)の混合物であり、(n)
O
〔式中、R1およびI?、は、それぞれ水素原子または
1.2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホニル基、1
,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基、1.
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基などの1
.2−キノンジアジドスルホニル基であり、平均組成と
してR1の少なくとも2個以上、好ましくは2.2〜3
個、Rgの少なくとも3個以上、好ましくは3〜3.7
個が、1.2−キノンジアジドスルホニル基である。〕
上記アルカリ可溶性ノボラック樹脂100重量部に対し
、化合物(1)を2〜30重量部、化合物(If)を2
〜30重量部含むことを特徴とする感放射線性樹脂組成
物を提供するものである。61 Means for Solving the Problems The present invention provides a radiation-sensitive resin composition comprising an alkali-soluble novolak resin and a 1.2-quinonediazide compound, wherein the 1.2-quinonediazide compound is a compound represented by the following general formula (I). (hereinafter referred to as "compound (I)") and the compound represented by (II) (hereinafter referred to as "compound (II)")
) J), and (n) O [wherein R1 and I? , are each a hydrogen atom or a 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonyl group, 1
, 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, 1.
1 such as 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group
.. It is a 2-quinonediazide sulfonyl group, and the average composition is at least 2 or more of R1, preferably 2.2 to 3
, at least 3 or more of Rg, preferably 3 to 3.7
is a 1,2-quinonediazide sulfonyl group. ] 2 to 30 parts by weight of compound (1) and 2 parts by weight of compound (If) to 100 parts by weight of the above alkali-soluble novolak resin.
The object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition characterized in that it contains 30 parts by weight.
上記アルカリ可溶性ノボラック樹脂(以下、単に「ノボ
ラック樹脂」という)は、フェノール類とアルデヒド類
とを縮合させることにより得られる。The alkali-soluble novolak resin (hereinafter simply referred to as "novolak resin") is obtained by condensing phenols and aldehydes.
フェノール類としては、例えばフェノール、O−クレゾ
ール、m−クレゾール、p−クレゾール、3゜5−ジメ
チルフェノール、2.5−ジメチルフェノール、2.3
−ジメチルフェノール、2.4−ジメチルフェノール、
2.6−ジメチルフェノール、3゜4−ジメチルフェノ
ール、2,3.5−)ジメチルフェノール、4−t−ブ
チルフェノール、2−t−ブチルフェノール、3−t−
ブチルフェノール、2−メチルレゾルシノール、4−メ
チルレゾルシノール、5−メチルレゾルシノール、4−
t−ブチルカテコール、4−メトキシフェノール、3−
メトキシフェノール、2−メトキシフェノール、2−メ
トキシカテコール、2−メトキシレゾルシノール、3−
メトキシレゾルシノール、2,3−ジメトキシフェノー
ル、2.5−ジメトキシフェノール、3.5−ジメトキ
シフェノール、没食子酸メチル、没食子酸エチル、3−
メトキシ−4,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル、3−
メトキシ−4,5−ジヒドロキシ安息香酸エチル、4−
メトキシ−3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル、4−
メトキシ−3,5−ジヒドロキシ安息香酸エチル、3.
4−ジメトキシ−5−ヒドロキシ安息香酸メチル、3.
4−ジメトキシ−5−ヒドロキシ安息香酸エチル、3.
5−ジメトキシ−4−ヒドロキシ安息香酸メチル、3.
5−ジメトキシ−4−ヒドロキシ安息香酸エチル、3−
エチルフェノール、2−エチルフェノール、4−エチル
フェノール、2,3.5−トリエチルフェノール、3.
5−ジエチルフェノール、2.5−ジエチルフェノール
、2.3−ジエチルフェノール、レゾルシノール、カテ
コール、ピロガロールなどが挙げられる。これらの化合
物は単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。Examples of phenols include phenol, O-cresol, m-cresol, p-cresol, 3°5-dimethylphenol, 2.5-dimethylphenol, 2.3
-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol,
2.6-dimethylphenol, 3゜4-dimethylphenol, 2,3.5-)dimethylphenol, 4-t-butylphenol, 2-t-butylphenol, 3-t-
Butylphenol, 2-methylresorcinol, 4-methylresorcinol, 5-methylresorcinol, 4-
t-Butylcatechol, 4-methoxyphenol, 3-
Methoxyphenol, 2-methoxyphenol, 2-methoxycatechol, 2-methoxyresorcinol, 3-
Methoxyresorcinol, 2,3-dimethoxyphenol, 2.5-dimethoxyphenol, 3.5-dimethoxyphenol, methyl gallate, ethyl gallate, 3-
Methoxy-4,5-dihydroxybenzoate, 3-
Ethyl methoxy-4,5-dihydroxybenzoate, 4-
Methoxy-3,5-dihydroxybenzoate, 4-
Ethyl methoxy-3,5-dihydroxybenzoate, 3.
Methyl 4-dimethoxy-5-hydroxybenzoate, 3.
Ethyl 4-dimethoxy-5-hydroxybenzoate, 3.
Methyl 5-dimethoxy-4-hydroxybenzoate, 3.
Ethyl 5-dimethoxy-4-hydroxybenzoate, 3-
Ethylphenol, 2-ethylphenol, 4-ethylphenol, 2,3.5-triethylphenol, 3.
Examples include 5-diethylphenol, 2.5-diethylphenol, 2.3-diethylphenol, resorcinol, catechol, and pyrogallol. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
これらの中で特にm−クレゾールと他のフェノール類と
の組合せが好ましい0m−クレゾールと他のフェノール
類の使用割合(モル%)は、通常、6〜94/94〜6
、好ましくは30〜90/70〜10である。m−クレ
ゾールの使用割合が6モル%未満または94モル%を超
える場合には、解像度、感度、現像性ならびに現像後の
残膜率およびパターンプロファイルのバランスが悪化す
る。なお、この使用割合はノボラック樹脂合成時の原料
の使用割合である。Among these, a combination of m-cresol and other phenols is particularly preferable. The ratio (mol%) of m-cresol and other phenols used is usually 6 to 94/94 to 6.
, preferably 30-90/70-10. When the proportion of m-cresol used is less than 6 mol % or more than 94 mol %, the balance between resolution, sensitivity, developability, residual film rate after development, and pattern profile deteriorates. Note that this usage ratio is the usage ratio of raw materials during novolac resin synthesis.
ここで、m−クレゾールと他のフェノール類の好ましい
組合せとしては、m−クレゾールと2.3゜5−トリメ
チルフェノール、m−クレゾールと3゜5−ジメチルフ
ェノール、m−クレゾールと3.5−ジメチルフェノー
ルとp−クレゾール、m−クレゾールと2.3.5−)
ジメチルフェノールとp−クレゾールなどの組合せが挙
げられる。なお、他のフェノール類として3.5−ジメ
チルフェノールまたは2,3.5−1−ジメチルフェノ
ールとP−クレゾールとを併用する場合のその使用割合
(モル%)は、好ましくは40〜60/60〜40であ
る。Here, preferred combinations of m-cresol and other phenols include m-cresol and 2.3゜5-trimethylphenol, m-cresol and 3゜5-dimethylphenol, and m-cresol and 3.5-dimethyl. Phenol and p-cresol, m-cresol and 2.3.5-)
Examples include combinations of dimethylphenol and p-cresol. In addition, when 3.5-dimethylphenol or 2,3.5-1-dimethylphenol and P-cresol are used together as other phenols, the usage ratio (mol%) thereof is preferably 40 to 60/60. ~40.
また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、アセトアルデヒド、プロピルア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、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、p−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、0
−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒ
ド、p−二トロベンズアルデヒド、0−メチルベンズア
ルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベ
ンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒドなど
が挙げられ、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒド
が好ましく、特にホルムアルデヒドが好ましい、これら
のアルデヒド類は単独でまたは2種以上混合して使用す
ることができる。Examples of aldehydes include formaldehyde,
Paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, O-hydroxybenzaldehyde,
m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, 0
-Nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, 0-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn-butylbenzaldehyde, etc., formaldehyde and acetaldehyde are preferred, and formaldehyde is particularly preferred. Preferably, these aldehydes can be used alone or in combination of two or more.
アルデヒド類はフェノール類1モル当たり、通常、0.
7〜3モル、好ましくは0.7〜2モルの割合で使用さ
れる。The aldehyde is usually 0.0% per mole of phenol.
It is used in a proportion of 7 to 3 mol, preferably 0.7 to 2 mol.
ノボラック樹脂は、上記フェノール類を酸触媒の存在下
に上記アルデヒド類と縮合させることにより合成される
が、無触媒でも合成することができる。Novolac resins are synthesized by condensing the above phenols with the above aldehydes in the presence of an acid catalyst, but they can also be synthesized without a catalyst.
酸触媒としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸などの無機酸
、ギ酸、蓚酸、酢酸などの有機酸を用いることができる
0通常、酸触媒の使用量はフェノール類1モルに対して
0.1モル以下である。As the acid catalyst, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, and organic acids such as formic acid, oxalic acid, and acetic acid can be used.Normally, the amount of acid catalyst used is 0.1 mol per 1 mol of phenols. It is as follows.
また縮合においては、通常、反応媒質として水を用いる
が、使用するフェノール類がアルデヒド類の水溶液に溶
解せず、反応初期から不均一系になる場合には、反応媒
質として親水性溶媒を使用することもできる。親水性溶
媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパツ
ール、ブタノールなどのアルコール類、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサンなどの環状エーテル類を用いることが
できる。これらの反応媒質の使用量は、好ましくはフェ
ノール類とアルデヒド類の総量100重量部当たり、2
0〜1000重量部である。In condensation, water is usually used as the reaction medium, but if the phenol used is not dissolved in the aldehyde aqueous solution and the reaction becomes a heterogeneous system from the early stage, a hydrophilic solvent may be used as the reaction medium. You can also do that. As the hydrophilic solvent, for example, alcohols such as methanol, ethanol, propatool, and butanol, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane can be used. The amount of these reaction media used is preferably 2 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of phenols and aldehydes.
It is 0 to 1000 parts by weight.
縮合の反応温度は、フェノール類とアルデヒド類の反応
性に応じて適宜調整することができるが、通常、10〜
200″C1好ましくは70〜130°Cである。The reaction temperature for condensation can be adjusted as appropriate depending on the reactivity of the phenols and aldehydes, but is usually 10 to
200″C1 is preferably 70 to 130°C.
ノボラック樹脂を得る反応法としては、例えばフェノー
ル類、アルデヒド類および必要に応じて使用する酸触媒
を一括して仕込んで反応させる方法、アルデヒド類およ
び必要に応じて使用する酸触媒にフェノール類を反応の
進行とともに加えて反応させる方法などを用いることが
できる。後者のフェノール類を反応の進行とともに加え
て反応させる方法においては、ノボラック樹脂をより再
現性よく、安定的に製造するため、始めに使用するフェ
ノール類の20〜70重量%、アルデヒド類および必要
に応じて使用する酸触媒を仕込んで縮合させ、その後残
りのフェノール類を反応の進行とともに加えて反応させ
る方法をとることが好ましい。Reaction methods for obtaining novolak resin include, for example, a method in which phenols, aldehydes, and an acid catalyst used as necessary are charged all at once and reacted, and a method in which phenols are reacted with aldehydes and an acid catalyst used as necessary. A method of adding and reacting as the reaction progresses can be used. In the latter method, in which phenols are added as the reaction progresses, 20 to 70% by weight of the phenols used initially, aldehydes, and as necessary It is preferable to use a method in which an acid catalyst to be used is charged and condensation is carried out, and then the remaining phenols are added as the reaction progresses to carry out the reaction.
縮合が終了、したのち、系内に存在する未反応物、酸触
媒、反応媒質などを除去し、ノボラック樹脂を回収する
。After the condensation is completed, unreacted substances, acid catalyst, reaction medium, etc. present in the system are removed, and the novolak resin is recovered.
上記のようにして得られるノボラック樹脂は、単分散ポ
リスチレンを標準とするゲルバーミエーシゴンクロマト
グラフ法により求めたポリスチレン換算重量平均分子量
が2000〜5000であることが好ましい。The novolac resin obtained as described above preferably has a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 2,000 to 5,000, as determined by gel vermiercigon chromatography using monodisperse polystyrene as a standard.
本発明において用いる1、2−キノンジアジド化合物は
、化合物(I)と化合物(II)との混合物であり、化
合物(1)としては、例えば2.3.4−トリヒドロキ
シベンゾフェノン−1,2−キノンジアジドスルホン酸
モノエステル1〜10重量%、2゜3.4−1リヒドロ
キシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジドス
ルホン酸ジエステル20〜50重量%および2.3.4
−)ジヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノ
ンジアジドスルホン酸トリエステル45〜80重量%か
らなる混合物などが挙げられる。The 1,2-quinonediazide compound used in the present invention is a mixture of compound (I) and compound (II), and as compound (1), for example, 2.3.4-trihydroxybenzophenone-1,2-quinonediazide 1-10% by weight of sulfonic acid monoester, 2.3.4-1 lyhydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid diester 20-50% by weight and 2.3.4
-) dihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid triester, a mixture consisting of 45 to 80% by weight, and the like.
また、化合物(n)としては、例えば2,3.4゜4′
−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−キノンジ
アジドスルホン酸モノエステル0〜5重量%、2.3,
4.4’ −テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,
2−キノンジアジドスルホン酸ジエステル0〜10重量
%、2.3,4.4’ −テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン−1,2−キノンジアジドスルホン酸トリエステル
2〜40重量%および2,3゜4.4′ −テトラヒド
ロキシベンゾフェノン−1゜2−キノンジアジドスルホ
ン酸テトラエステル50〜95重量%からなる混合物な
どが挙げられる。Further, as the compound (n), for example, 2,3.4°4'
-tetrahydroxybenzophenone-1,2-quinonediazide sulfonic acid monoester 0-5% by weight, 2.3,
4.4'-tetrahydroxybenzophenone-1,
2-quinonediazide sulfonic acid diester 0-10% by weight, 2.3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-quinonediazide sulfonic acid triester 2-40% by weight and 2,3°4.4'-tetra Examples include a mixture consisting of 50 to 95% by weight of hydroxybenzophenone-1°2-quinonediazide sulfonic acid tetraester.
これらの化合物(1)または化合物(If)は、2゜3
.4−トリヒドロキシベンゾフェノン2〜3モル、好ま
しくは2.2〜3モルまたは2.3,4.4’トリヒド
ロキシベンゾフ工ノン3〜4モル、好ましくは3〜3.
7モルと、1.2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸クロリド、1.2−ナフトキノンジアジド−4−ス
ルホン酸クロリド、1,2−ベンゾキノンジアジド−4
−スルホン酸クロリドなどの1.2−キノンジアジドス
ルホン酸ハライドの1種または数種1モルとを、塩基性
触媒の存在下に縮合反応させることにより得られる。These compound (1) or compound (If) has a
.. 2-3 mol, preferably 2.2-3 mol of 4-trihydroxybenzophenone or 3-4 mol, preferably 3-3.
7 mol, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-benzoquinonediazide-4
It can be obtained by condensing 1 mole of one or more 1,2-quinonediazide sulfonic acid halides such as -sulfonic acid chloride in the presence of a basic catalyst.
塩基性触媒としては、例えばトリメチルアミン、トリエ
チルアミン、トリプロピルアミン、ピリジン、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシドなどのアミン類および水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなど
の無機アルカリ類が用いられる。As the basic catalyst, for example, amines such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, pyridine, and tetramethylammonium hydroxide, and inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium carbonate are used.
これらの塩基性触媒の使用量は、使用する1、2−キノ
ンジアジドスルホン酸ハライド1モルに対して、通常、
0.8〜2モル、好ましくは1〜1.5モルである。縮
合反応は、通常、溶媒の存在下において行なわれる。こ
の際用いられる溶媒としては、例えば水、ジオキサン、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、メ
チルエチルケトン、T−ブチロラクトン、N−メチルピ
ロリドン、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジ
メチルホルムアミド、炭酸エチレン、炭酸プロピレンな
どが挙げられる。これらの溶媒の使用量は、通常、反応
原料100重量部に対して100〜1000重量部であ
る。The amount of these basic catalysts used is usually 1 mole of 1,2-quinonediazide sulfonic acid halide used.
The amount is 0.8 to 2 mol, preferably 1 to 1.5 mol. The condensation reaction is usually carried out in the presence of a solvent. Examples of solvents used at this time include water, dioxane,
Examples include diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, T-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like. The amount of these solvents used is usually 100 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the reaction raw materials.
縮合反応の温度は、使用する溶媒により異なるが、通常
、−20〜60°C1好ましくは0〜40゛Cである。The temperature of the condensation reaction varies depending on the solvent used, but is usually -20 to 60°C, preferably 0 to 40°C.
縮合反応後の精製法としては、副成した塩酸塩を濾過す
るか、または水を添加して塩酸塩を溶解させた後、大量
の希塩酸水溶液のような酸性水で再沈澱精製した後、乾
燥する方法を例示することができる。Purification methods after the condensation reaction include filtering the hydrochloride produced as a by-product, or adding water to dissolve the hydrochloride, purifying it by reprecipitation with a large amount of acidic water such as a dilute aqueous hydrochloric acid solution, and then drying. An example of how to do this can be given.
化合物(1)および化合物(II)の配合量は、ノボラ
ック樹脂100重量部に対して、化合物(1)および化
合物(n)が各々2〜30重量部、好ましくは5〜25
重量部であり、特に好ましくは化合物(1)が5〜15
重量部、化合物(II)が15〜25重量部であり、最
適には化合物(■)/化合物(1)(重量比)を2〜5
とし、(化合物(1)の平均組成におけるR。The compounding amount of compound (1) and compound (II) is 2 to 30 parts by weight, preferably 5 to 25 parts by weight, respectively, per 100 parts by weight of the novolak resin.
Parts by weight, particularly preferably 5 to 15 parts by weight of compound (1)
Parts by weight, Compound (II) is 15 to 25 parts by weight, and optimally Compound (■)/Compound (1) (weight ratio) is 2 to 5 parts by weight.
and (R in the average composition of compound (1).
が1,2−キノンジアジドスルホニル基である平均個数
×化合物(1)の配合量(重量部))+〔化合物(II
)の平均組成におけるR2が1.2−キノンジアジドス
ルホニル基である平均個数×化合物(n)の配合量(重
量部)〕が90〜100となるように用いる。is a 1,2-quinonediazide sulfonyl group × amount of compound (1) (parts by weight)) + [compound (II
) is used so that the average number of R2 in the average composition of 1.2-quinonediazide sulfonyl group x blending amount (parts by weight) of compound (n) is 90 to 100.
化合物(【)および化合物(II)の配合量が多すぎた
り、少なすぎる場合は、本発明の効果を得ることができ
ない。If the amounts of compound ([) and compound (II) are too large or too small, the effects of the present invention cannot be obtained.
本発明の組成物には、化合物(1)および化合物(n)
以外の1.2−ナフトキノンジアジド化合物を配合する
こともできる。このような1.2−ナフトキノンジアジ
ド化合物としては、p−クレゾール、レゾルシン、ピロ
ガロール、フロログリシツールなどの(ポリ)ヒドロキ
シベンゼンの1.2−ベンゾキノンジアジド−4−スル
ホン酸エステル、1.2−ナフトキノンジアジド−4−
スルホン酸エステルまたは1.2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホン酸エステル;2,4−ジヒドロキシフ
ェニル−プロピルケトン、2.4−ジヒドロキシフェニ
ル−n−へキシルケトン、2.4−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、2.3.4−)リヒドロキシフェニルーn−
へキシルケトン、2.4.6−)ジヒドロキシベンゾフ
ェノン、2.3.4.3’ −テトラヒドロキジベン
ゾフェノン、2.3.4.4’ −テトラヒドロキシ
−3′−メト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
.6’ −ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2.3
.3’ 、4.4’ 、5’ −へキサヒドロキシベン
ゾフェノン、2.3’ 、4.4’ 、5’6−ヘキサ
ヒドロキシベンゾフェノンなどの(ポ1月ヒドロキシフ
ェニルアルキルケトンまたは(ポリ)ヒドロキシフェニ
ルアリールケトンの1,2−ベンゾキノンジアジド−4
−スルホン酸エステル、1゜2−ナフトキノンジアジド
−4−スルホン酸エステルまたは1.2−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸エステル;ビス(p−ヒドロ
キシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフ
ェニル)メタン、ビス(2,3,4−1−ジヒドロキシ
フェニル)メタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、2.2−ビス(2,4−ジヒドロキシ
フェニル)プロパン、2.2−ビス(2,3,4−)ジ
ヒドロキシフェニル)プロパンなどのビス〔(ポリ)ヒ
ドロキシフェニルコアルカンの1.2−ベンゾキノンジ
アジド−4−スルホン酸エステル、1゜2−ナフトキノ
ンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは1.2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル;を例示
することができる。The composition of the present invention includes compound (1) and compound (n)
Other 1,2-naphthoquinonediazide compounds may also be blended. Such 1,2-naphthoquinonediazide compounds include 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid esters of (poly)hydroxybenzenes such as p-cresol, resorcinol, pyrogallol, and phloroglycitur, and 1,2-naphthoquinonediazide compounds. Quinonediazide-4-
Sulfonic acid ester or 1.2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester; 2,4-dihydroxyphenyl-propyl ketone, 2.4-dihydroxyphenyl-n-hexyl ketone, 2.4-dihydroxybenzophenone, 2.3. 4-) Lihydroxyphenyl n-
hexylketone, 2.4.6-)dihydroxybenzophenone, 2.3.4.3'-tetrahydroxybenzophenone, 2.3.4.4'-tetrahydroxy-3'-methoxybenzophenone, 2.2'4. 4'-
Tetrahydroxybenzophenone, 2°2', 3.4
.. 6'-pentahydroxybenzophenone, 2.3
.. 3', 4.4', 5'-hexahydroxybenzophenone, 2.3', 4.4', 5'-hexahydroxybenzophenone, etc. Ketone 1,2-benzoquinonediazide-4
-sulfonic acid ester, 1゜2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester or 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester; bis(p-hydroxyphenyl)methane, bis(2,4-dihydroxyphenyl)methane , bis(2,3,4-1-dihydroxyphenyl)methane, 2,2-bis(p-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(2,4-dihydroxyphenyl)propane, 2,2-bis( 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1゜2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of bis[(poly)hydroxyphenyl coalkane such as 2,3,4-)dihydroxyphenyl)propane, .2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester;
本発明の組成物には、組成物を悪心させる放射線源とし
て紫外線を使用する場合に吸光剤を配合することができ
る。吸光剤としては、1.7−ビス−(4−ヒドロキシ
フェニル)−1,6−ヘフタシエンー3,5−ジオン、
1−(4−ヒドロキシフェニル)−7−(3−メトキシ
−4−ヒドロキシフェニル)−1,6−へブタジェン−
3,5−ジオン、l。The composition of the present invention may include a light absorbing agent when ultraviolet radiation is used as a radiation source to cause nausea in the composition. As a light absorbing agent, 1,7-bis-(4-hydroxyphenyl)-1,6-heftashiene-3,5-dione,
1-(4-hydroxyphenyl)-7-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-1,6-hebutadiene-
3,5-dione, l.
7−ビス−(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)
−1,6−へブタジェン−3,5−ジオン、1゜7−ビ
ス−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−16−へブタ
ジェン−3,5−ジオン、1.7−ビス−(2,3,4
−)ジヒドロキシフェニル)−1゜6−へブタジェン−
3,5−ジオンなとのβ−ジケトン化合物、メチルバイ
オレット2B(CI N1142555)、マラカイト
グリーン(CI Nct42000)、ビクトリアブル
ー B (CI NcL44045)、ニュートラルレ
ッド(CI No、50040)、ソルベントイエロー
2 (CI Nat1020)、ソルベントイエロー6
(C1隘11390)、ソルベントイエロー14(C
INα12055)、ソルベントイエロー15 (C1
阻18820)、ソルベントイエロー16(CI Na
12700)、ソルベントイエロー2HCI漱1869
0)、ソルベントイエローD−33(CIN11470
00)、ソルベントイエロー56 (C1阻11021
)、ミケトン・ファスト・イエロー7G、ミケトン・フ
ァスト・オレンジ5R(三井東圧染料社製)、ホロン(
サント社製)、マクロレックスイエロー6G (バイエ
ル社製)などのメチン系染料、イエローHM−1123
、イエローHM−1134(三井東圧染料社製)、5−
メチル−1−フェニル−4−フェニルアゾヒラゾール、
l−フェニル−4−フェニルアゾ−5−オキシピラゾー
ル、1−フェニル−4−フェニルアゾ−5−メチルイミ
ダゾール、1−フェニル−4−フェニルアゾ−5−オキ
シイミダゾールなどのピラゾールまたはイミダゾール系
染料、スチルベン、4.4−ジアミノスチルベンスルホ
ン酸誘導体、蛍光増白剤、例えばクマリン誘導体、ピラ
ゾリン誘導体など特開昭59−142538号に記載さ
れたヒドロキシアゾ系染料などが挙げられる。吸光剤の
配合量は、ノボラック樹脂100重量部に対して10重
量部以下が好ましく、特に好ましくは0.5〜5重量部
である。配合量が多すぎると、感度が低下し、また少な
すぎるとハレーション防止効果を発揮することができな
い。これら吸光剤は2種以上併用してもよい。7-bis-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)
-1,6-hebutadiene-3,5-dione, 1゜7-bis-(2,4-dihydroxyphenyl)-16-hebutadiene-3,5-dione, 1,7-bis-(2,3 ,4
-)dihydroxyphenyl)-1゜6-hebutadiene-
β-diketone compounds with 3,5-dione, Methyl Violet 2B (CI N1142555), Malachite Green (CI Nct42000), Victoria Blue B (CI NcL44045), Neutral Red (CI No, 50040), Solvent Yellow 2 (CI Nat1020), Solvent Yellow 6
(C1 11390), Solvent Yellow 14 (C
INα12055), Solvent Yellow 15 (C1
CI Na 18820), Solvent Yellow 16 (CI Na
12700), Solvent Yellow 2HCI Sou 1869
0), Solvent Yellow D-33 (CIN11470
00), Solvent Yellow 56 (C1-11021
), Miketon Fast Yellow 7G, Miketon Fast Orange 5R (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.), Holon (
(manufactured by Santo), methine dyes such as Macrolex Yellow 6G (manufactured by Bayer), Yellow HM-1123
, Yellow HM-1134 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.), 5-
Methyl-1-phenyl-4-phenylazohyrazole,
Pyrazole or imidazole dyes such as 1-phenyl-4-phenylazo-5-oxypyrazole, 1-phenyl-4-phenylazo-5-methylimidazole, 1-phenyl-4-phenylazo-5-oximidazole, stilbene, 4. Examples include 4-diaminostilbenesulfonic acid derivatives, fluorescent brighteners, such as coumarin derivatives, pyrazoline derivatives, and hydroxyazo dyes described in JP-A-59-142538. The amount of the light absorbing agent added is preferably 10 parts by weight or less, particularly preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the novolac resin. If the amount is too large, the sensitivity will decrease, and if the amount is too small, the antihalation effect cannot be exhibited. Two or more of these light absorbers may be used in combination.
本発明の組成物には、感度を向上させるために増感剤を
配合することができる。増感剤の例としては、2■−ピ
リド(3,2−b)−1,4−オキサジン−3(4H)
オン類、1011−ピリド(3,2−b) (1,4
]−ベンゾチアジン類、ウラゾール類、ヒダントイン類
、バルビッール酸類、グリシン無水物類、1−ヒドロキ
シベンゾトリアゾール類、アロキサン類、マレイミド類
などを挙げることができる。これらの増感剤の配合量は
、前記1.2−キノンジアジド化合物100重量部に対
して、通常、100重量部以下である。A sensitizer may be added to the composition of the present invention to improve sensitivity. Examples of sensitizers include 2■-pyrido(3,2-b)-1,4-oxazine-3(4H)
ons, 1011-pyrido(3,2-b) (1,4
]-benzothiazines, urazoles, hydantoins, barbylic acids, glycine anhydrides, 1-hydroxybenzotriazoles, alloxanes, maleimides, and the like. The blending amount of these sensitizers is usually 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the 1,2-quinonediazide compound.
また本発明の組成物には、ストリエーシッンなどの塗布
性や乾燥塗膜形成後の現像性を改良するために、界面活
性剤を配合することができる。界面活性剤としては、例
えば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オレ
イルエーテルなど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などの
ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポ
リエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリ
コールジステアレートなどのポリエチレングリコールジ
アルキルエーテル類のようなノニオン系界面活性剤、エ
フトップEF301 、BP303 、I!F352
(新秋用化成社製)、メガファックF171、F17
2、F173 (大日本インキ社製)、フロラードFC
430、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガ
ードAG710 、サーフロンS−382,5CIOI
、5C102,5C103,5C104,5C105
,5C106(旭硝子社製)などのフッ素系界面活性剤
、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工
業社製)やアクリル酸系またはメタクリル酸系(共)重
合体ポリフロー−75、阻95(共栄社油脂化学工業社
製)などが挙げられる。これらの界面活性剤の配合量は
、ノボラック樹脂および1.2−キノンジアジド化合物
の総量100重量部当たり、通常、2重量部以下である
。In addition, a surfactant may be added to the composition of the present invention in order to improve the coating properties of striations and the like and the developability after dry coating film formation. Examples of surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene alkyl phenols such as polyoxyethylene octylphenol ether and polyoxyethylene nonylphenol ether. Ethers, nonionic surfactants such as polyethylene glycol dialkyl ethers such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate, FTOP EF301, BP303, I! F352
(manufactured by Shinjuyo Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F17
2, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florado FC
430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, 5CIOI
, 5C102, 5C103, 5C104, 5C105
, 5C106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and acrylic acid- or methacrylic acid-based (co)polymers Polyflow-75 and Ibi-95 (Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.). (manufactured by a company). The blending amount of these surfactants is usually 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total amount of novolak resin and 1,2-quinonediazide compound.
さらに本発明の組成物には、接着性を改良するために接
着助剤を、さらに必要に応じて保存安定剤、消泡剤など
を配合することもできる。Furthermore, the composition of the present invention may contain an adhesion aid to improve adhesion, and if necessary, a storage stabilizer, an antifoaming agent, and the like.
本発明の組成物は、ノボラック樹脂、1.2−キノンジ
、アジド化合物および各種配合剤を溶剤に溶解し、例え
ば孔径0.2μ−程度のフィルタで濾過することにより
、固形分濃度を10〜35重量%程度に調製し、これを
回転塗布、流し塗布、ロール塗布などによりシリコンウ
ェー八などに塗布して用いる。The composition of the present invention can be prepared by dissolving the novolak resin, 1,2-quinone di, azide compound, and various compounding agents in a solvent, and filtering it through a filter with a pore size of, for example, about 0.2 μm to a solid content concentration of 10 to 35 μm. It is prepared to about % by weight and used by coating it on a silicon wafer or the like by spin coating, flow coating, roll coating, etc.
このとき用いる溶剤としては、例えばエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチル
エーテル、ジエチルグリコールジメチルエーテル、ジエ
チレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチ
ルエーテルなどのグリコールエーテル類、メチルセロソ
ルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセ
ロソルブエステル類、2−ヒドロキシプロピオン酸メチ
ル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチルなどのモノヒド
ロキシモノカルボン酸エステル類、メチルエチルケトン
、シクロヘキサンなどのケトン類、または酢酸エチル、
酢酸ブチル、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
アセテートなどのエステル類を例示することができる。Examples of the solvent used at this time include glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethyl glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, etc. Cellosolve esters, monohydroxy monocarboxylic acid esters such as methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate, ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexane, or ethyl acetate,
Examples include esters such as butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate.
これらの溶剤は単独でまたは2種類以上混合して使用さ
れる。また必要に応じてベンジルエチルエーテル、ジヘ
キシルエーテル、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、アセ
トニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸
、1−オクタツール、1−ノナノール、ベンジルアルコ
ール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン、フェ三ルセロソルブアセテー
トなどの高沸点溶剤、またはトルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素を添加することができる。These solvents may be used alone or in combination of two or more. In addition, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octatool, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, benzoic acid. High-boiling solvents such as ethyl, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenylcellosolve acetate, or aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene can be added.
本発明の組成物の現像液としては、例えば水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウ
ム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア水などの無機アル
カリ類、エチルアミン、n−プロピルアミンなどの第1
級アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン
などの第2級アミン類、トリエチルアミン、メチルジエ
チルアミンなどの第3級アミン類、ジメチルエタノール
アミン、トリエタノールアミンなどのアルコールアミン
類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシドなどの第4級アンモニウ
ム塩、またはビロール、ピペリジン、1,8−ジアザビ
シクロ(5,4,0)−7−ウンデセン、1.5−ジア
ザビシクロ(4,3,0)−5−ノナンなどの環状アミ
ン類を溶解してなるアルカリ性水溶液が使用される。ま
た上記現像液に水溶性有機溶媒、例えばメタノール、エ
タノールなどのアルコール類や界面活性剤を適量添加し
たアルカリ性水溶液を、現像液として使用することもで
きる。Examples of the developer for the composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia;
secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide. , quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium hydroxide, or virol, piperidine, 1,8-diazabicyclo(5,4,0)-7-undecene, 1,5-diazabicyclo(4,3,0)-5- An alkaline aqueous solution containing a cyclic amine such as nonane is used. Further, an alkaline aqueous solution obtained by adding a suitable amount of a water-soluble organic solvent, for example, an alcohol such as methanol or ethanol, or a surfactant to the above-mentioned developer can also be used as the developer.
さらに本発明の組成物は、放射線照射後の加熱処理(ポ
ストエクスポージャーベーク: 以下rp+a Jとい
う)、例えば80〜120″Cで60〜90秒の加熱を
行うことにより、見かけ上の感度、現像後のパターンプ
ロファイルなどをより向上させることが可能である。Furthermore, the composition of the present invention can be heated after radiation irradiation (post-exposure bake: hereinafter referred to as rp+a J), for example, by heating at 80 to 120"C for 60 to 90 seconds, to improve the apparent sensitivity and post-development It is possible to further improve the pattern profile and the like.
e、実施例
以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
はこれらの実施例によって制約されるものではない。e. Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
実施例1
(1)攪拌機、冷却管および温度計を装着したフラスコ
に、m−クレゾール78.8(0,73モル)、2.3
゜5−トリメチルフェノール20.3g(0,15モル
)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液121.0gお
よび蓚酸1 、52gを仕込み、セパラブルフラスコを
油浴に浸し、内温を100″Cに保持しながら70分間
反応させ、その後さらにm−クレゾール19.7g(0
,18モル)および2,3゜5−トリメチルフェノール
81.1g(0,60モル)を反応の進行とともに連続
的にセパラブルフラスコに仕込み、30分間反応させた
。Example 1 (1) Into a flask equipped with a stirrer, condenser and thermometer, 78.8 (0.73 mol) of m-cresol and 2.3
゜20.3 g (0.15 mol) of 5-trimethylphenol, 121.0 g of a 37% by weight formaldehyde aqueous solution, and 1.52 g of oxalic acid were charged, and the separable flask was immersed in an oil bath while maintaining the internal temperature at 100''C. After reacting for 70 minutes, 19.7 g of m-cresol (0
, 18 mol) and 81.1 g (0.60 mol) of 2,3°5-trimethylphenol were continuously charged into a separable flask as the reaction progressed and allowed to react for 30 minutes.
次いで油浴温度を180 ’Cまで上昇させ、同時にセ
パラブルフラスコ内を減圧して水、未反応のホルムアル
デヒド、m−クレゾールおよび3,5−ジメチルフェノ
ール、ならびに蓚酸を除去した。次いで溶融したノボラ
ック樹脂を室温に戻し回収した。The oil bath temperature was then raised to 180'C, and at the same time the pressure inside the separable flask was reduced to remove water, unreacted formaldehyde, m-cresol and 3,5-dimethylphenol, and oxalic acid. The molten novolak resin was then returned to room temperature and collected.
このノボラック樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量
分布を、東洋ソーダ社製GPCカラム(G200OH&
2本、G3000H* 、G4000Hi)を用い、流
量1.5m l /win。The polystyrene equivalent weight average molecular weight distribution of this novolac resin was measured using a GPC column manufactured by Toyo Soda Co., Ltd. (G200OH&
Two bottles (G3000H*, G4000Hi) were used, and the flow rate was 1.5ml/win.
溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40°Cの分
析条件で単分散ポリスチレンを標準としてゲルパーミェ
ーションクロマトグラフ法により求めたところ3300
であった。3300 as determined by gel permeation chromatography using monodisperse polystyrene as a standard under the analytical conditions of elution solvent tetrahydrofuran and column temperature 40°C.
Met.
(2)攪拌器、滴下ロートおよび温度計を装着したフラ
スコに、2.3.4.4’ −テトラヒドロキシベンゾ
フェノン10.2gおよび1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホン酸クロリド(以下NQDとする) 3
6.7gをモル比1:a、aで仕込み、さらにこの溶液
にジオキサン240gを加え、攪拌溶解させた。別に滴
下ロートにトリエチルアミンt3.8gを仕込んだ。(2) In a flask equipped with a stirrer, dropping funnel, and thermometer, 10.2 g of 2.3.4.4'-tetrahydroxybenzophenone and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (hereinafter referred to as NQD) were added. ) 3
6.7 g was charged at a molar ratio of 1:a, a, and 240 g of dioxane was added to this solution and dissolved with stirring. Separately, 3.8 g of triethylamine was charged into a dropping funnel.
次いで前記フラスコを30′Cに調整された水浴に浸し
、内温が30°Cとなった時点で、この溶液にトリエチ
ルアミンを内温が35゛Cを超えないようにゆっくりと
滴下した。その後、析出したトリエチルアミン塩酸塩を
濾過して除去し、濾液を大量の希塩酸中に注入すると、
2.’3,4.4’ −テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エ
ステル(以下化合物Aとする)が析出した。濾過して回
収した化合物Aを40℃に調整された真空乾燥皿中で一
昼夜乾燥した。化合物Aをガスクロ工業製HPLC用カ
ラムInertsil 0055 μ11を用い流量0
.5 d/sin溶出溶媒テトラヒドロフラン/アセト
ニトリル10.1重量%リン酸水溶液=27/27/4
6(容量比)で組成比を調べたところ、モノエステル3
重量%、ジエステル6重t%、トリエステル3重量%、
テトラエステル60重量%であった。The flask was then immersed in a water bath adjusted to 30°C, and when the internal temperature reached 30°C, triethylamine was slowly added dropwise to the solution so that the internal temperature did not exceed 35°C. After that, the precipitated triethylamine hydrochloride is removed by filtration, and the filtrate is poured into a large amount of diluted hydrochloric acid.
2. '3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (hereinafter referred to as compound A) was precipitated. Compound A recovered by filtration was dried overnight in a vacuum drying dish adjusted to 40°C. Compound A was added at a flow rate of 0 using HPLC column Inertsil 0055 μ11 manufactured by Gascro Kogyo.
.. 5 d/sin elution solvent tetrahydrofuran/acetonitrile 10.1% by weight phosphoric acid aqueous solution = 27/27/4
6 (volume ratio), it was found that monoester 3
% by weight, 6% by weight of diester, 3% by weight of triester,
The tetraester content was 60% by weight.
(3) (2)と同様にして2.3.4−トリヒドロ
キシベンゾフェノン1モルとNQD 2.6モルとを縮
合し、2.3.4−)リヒドロキシベンゾフェノン−1
゜2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル
(以下化合物Bとする)を得、乾燥した。化合物Bの組
成比を(1)と同様にして調べたところ、モノエステル
1重量%、ジエステル23重量%、トリエステル76重
量%であった。(3) In the same manner as in (2), 1 mol of 2.3.4-trihydroxybenzophenone and 2.6 mol of NQD were condensed, and 2.3.4-)rihydroxybenzophenone-1
2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (hereinafter referred to as compound B) was obtained and dried. When the composition ratio of compound B was examined in the same manner as in (1), it was found to be 1% by weight of monoester, 23% by weight of diester, and 76% by weight of triester.
(4) (1)で得られたノボラック樹脂100重量
部、(2)で得られた化合物A20重量部、化合物81
0重量部および1.7−ビス−(3−メトキシ−4−ヒ
ドロキシフェニル)−1,6−ヘブタジエンー3. 5
−ジオン2.5重量部とを、エチルセロソルブアセテー
ト320重量部に溶解したのち、孔径0.2μmのフィ
ルターで濾過し、本発明の組成物の溶液を調製した。・
(5) (4)で得られた組成物の溶液を、厚さ0.
2μ−のアルミニウム層を蒸着したシリコンウェーハ上
に回転塗布したのち、80°Cに保持したホットプレー
ト上で2分間ブレベークして乾燥膜厚1.8μ論のレジ
スト膜を得た。(4) 100 parts by weight of novolak resin obtained in (1), 20 parts by weight of compound A obtained in (2), compound 81
0 parts by weight and 1,7-bis-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-1,6-hebutadiene-3. 5
- dione (2.5 parts by weight) was dissolved in 320 parts by weight of ethyl cellosolve acetate and filtered through a filter with a pore size of 0.2 μm to prepare a solution of the composition of the present invention.・
(5) Spread the solution of the composition obtained in (4) to a thickness of 0.
A 2 .mu.m aluminum layer was spin-coated onto a silicon wafer, which was then evaporated and then brebaked for 2 minutes on a hot plate kept at 80.degree. C. to obtain a resist film with a dry film thickness of 1.8 .mu.m.
このレジスト膜に、ライン幅とスペース幅の等しい(I
L/Isパターン)テストパターンレチクルを用い、1
00OW超高圧水銀灯を有する115縮小投影露光装置
で0.42秒間露光した0次に100℃に保持したホッ
トプレート上で1分間FEBを行い、現像液としてのテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.4 重1%水
溶液に浸漬し、25℃で1分間現像し、水でリンスし、
乾燥し、レジストパターンを形成した。このときの残膜
率は98%であった。This resist film has a line width equal to a space width (I
L/Is pattern) Using a test pattern reticle, 1
FEB was performed for 1 minute on a hot plate maintained at 100°C for 0.42 seconds using a 115 reduction projection exposure apparatus equipped with a 00OW ultra-high pressure mercury lamp, and tetramethylammonium hydroxide 2.4% % aqueous solution, developed at 25°C for 1 minute, rinsed with water,
It was dried to form a resist pattern. The residual film rate at this time was 98%.
形成したレジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、第1図に示すような急峻な側壁を有する良好
なパターンプロファイルであった。When the formed resist pattern was observed with a scanning electron microscope, it was found to have a good pattern profile with steep sidewalls as shown in FIG.
その上、現像性は良好で現像残りは認められず、さらに
ハレーションの影響による断線やパターン底部の欠けが
全くなく 、0.55μ(至)のレジストパターンまで
精度よく解像できた。Furthermore, the developability was good, with no development residue observed, and there were no disconnections or chipping at the bottom of the pattern due to the effects of halation, and resist patterns up to 0.55 μm could be accurately resolved.
またオーブン中にレジストパターンを形成したウェーハ
をいれてパターンが崩れ始めたときの温度を求めたとこ
ろ、150″Cであり、レジストとしての耐熱性が良好
であることが分かった。Further, when a wafer with a resist pattern formed thereon was placed in an oven and the temperature at which the pattern began to collapse was determined, it was 150''C, indicating that the resist had good heat resistance.
実施例2
(1) 実施例1(2)と同様にして、2,3,4.
4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン1モルとNQD
3.7モルとを縮合し、2.3.4.4’ −テトラヒ
ドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホン酸エステル(以下化合物Cとする)を
得、乾燥した。化合物Cの組成比を実施例1(2)と同
様に調べたところ、モノエステル0重量%、ジエステル
4重量%、トリエステル15重量%、テトラエステル8
1重量%であった。Example 2 (1) In the same manner as in Example 1 (2), 2, 3, 4.
1 mol of 4'-tetrahydroxybenzophenone and NQDs
3.7 mol of 2.3.4.4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (hereinafter referred to as compound C) was obtained and dried. When the composition ratio of compound C was investigated in the same manner as in Example 1 (2), it was found that 0% by weight of monoester, 4% by weight of diester, 15% by weight of triester, and 8% by weight of tetraester.
It was 1% by weight.
(2)実施例1(4)において、化合物Aの代わりに化
合物C20重量部を用いた以外は、実施例1(4)と同
様にして本発明の組成物の溶液を調製した。(2) A solution of the composition of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 (4) except that 20 parts by weight of Compound C was used instead of Compound A in Example 1 (4).
(3)実施例1(5)において、(2)で得られた組成
物の溶液を用い、露光時間を0.58秒とした以外は実
施例1(5)と同様にしてレジストパターンを形成し、
観察したところ、第1図に示すように、急峻な側壁を有
する良好なパターンプロファイルであった。その上、現
像性は良好で現像残りは認められず、さらにハレーショ
ンの影響による断線やパターン底部の欠けが全(なく、
0.55μmのレジストパターンまで精度よく解像でき
た。(3) In Example 1 (5), a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 (5) except that the solution of the composition obtained in (2) was used and the exposure time was 0.58 seconds. death,
Upon observation, as shown in FIG. 1, it was found to have a good pattern profile with steep sidewalls. In addition, the developability is good, with no development residue observed, and there are no disconnections or chips at the bottom of the pattern due to the effects of halation.
It was possible to accurately resolve resist patterns down to 0.55 μm.
またオーブン中にレジストパターンを形成したウェーハ
をいれてパターンが崩れ始めたときの温度を求めたとこ
ろ、150℃であり、レジストとして耐熱性が良好であ
ることが分かった。Furthermore, when a wafer with a resist pattern formed thereon was placed in an oven and the temperature at which the pattern began to collapse was determined, it was 150° C., indicating that the resist had good heat resistance.
実施例3
(1)実施例1(2)と同様にして、2.3.4−)リ
ヒドロキシベンゾフエノン1モルとNQD2.3モルと
を縮合し、2.3.4−トリヒドロキシベンゾフェノン
−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エス
テル(以下化合物りとする)を得、乾燥した。Example 3 (1) In the same manner as in Example 1 (2), 1 mole of 2.3.4-)trihydroxybenzophenone and 2.3 moles of NQDs were condensed to form 2.3.4-trihydroxybenzophenone. -1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (hereinafter referred to as compound) was obtained and dried.
化合物りの組成比を実施例1(2)と同様に調べたとこ
ろ、モノエステル4重量%、ジエステル34重量%、ト
リエステル61重量%であった。When the composition ratio of the compound was examined in the same manner as in Example 1 (2), it was found to be 4% by weight of monoester, 34% by weight of diester, and 61% by weight of triester.
(2)実施例1(4)において、化合物Bの代わりに化
合物DIO重量部を用いた以外は、実施例1(4)と同
様にして本発明の組成物の溶液を調製した。(2) A solution of the composition of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 (4) except that parts by weight of Compound DIO was used instead of Compound B in Example 1 (4).
(3)実施例1(5)において、(2)で得られた組成
物の溶液を用い、露光時間を0.38秒とした以外は実
施例1(5)と同様にしてレジストパターンを形成し、
観察したところ、第1図に示すように、急峻な側壁を有
する良好なパターンプロファイルであった。その上、現
像性は良好で現像残りは認められず、さらにハレーショ
ンの影響による断線やパターン底部の欠けが全くなく
、0.55μmのレジストパターンまで精度よく解像で
きた。(3) In Example 1 (5), a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 (5) except that the solution of the composition obtained in (2) was used and the exposure time was 0.38 seconds. death,
Upon observation, as shown in FIG. 1, it was found to have a good pattern profile with steep sidewalls. In addition, the developability is good, with no development residues, and there are no disconnections or chips at the bottom of the pattern due to halation.
, it was possible to accurately resolve resist patterns down to 0.55 μm.
またオーブン中にレジストパターンを形成したウェーハ
をいれてパターンが崩れ始めたときの温度を求めたとこ
ろ、150℃であり、レジストとして耐熱性が良好であ
ることが分かった。Furthermore, when a wafer with a resist pattern formed thereon was placed in an oven and the temperature at which the pattern began to collapse was determined, it was 150° C., indicating that the resist had good heat resistance.
比較例1
(1)実施例1(4)において、化合物Aを用いず、化
合物Bを単独で35重量部用いた以外は実施例1(4)
と同様にして比較のための組成物の溶液を調製した。Comparative Example 1 (1) Example 1 (4) except that Compound A was not used in Example 1 (4) and 35 parts by weight of Compound B was used alone.
A solution of a composition for comparison was prepared in the same manner as above.
(2)実施例1(5)において、(1)で得られた組成
物の溶液を用い、露光時間を0.56秒とする以外は実
施例1(5)と同様にしてレジストパターンを形成し、
観察したところ現像性は良好で現像残りは認められなか
ったが、第2図に示すように、パターンプロファイルは
ハレーションの影響により紡錘形となった。(2) In Example 1 (5), a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 (5) except that the solution of the composition obtained in (1) was used and the exposure time was 0.56 seconds. death,
When observed, the developability was good and no development residue was observed, but as shown in FIG. 2, the pattern profile became spindle-shaped due to the effect of halation.
比較例2
(1)実施例1(4)において、化合物Bを用いず、化
合物Aを単独で25重量部用いた以外は実施例1(4)
と同様にして比較のための組成物の溶液を調製した。Comparative Example 2 (1) Example 1 (4) except that Compound B was not used in Example 1 (4) and 25 parts by weight of Compound A was used alone.
A solution of a composition for comparison was prepared in the same manner as above.
(2) 実施例1(5)において、(1)で得られた
組成物の溶液を用い、露光時間を0.42秒とする以外
は実施例1(5)と同様にしてレジストパターンを形成
し、観察したところ、現像性は良好で現像残りは認めら
れなかったが、第3図に示すように、パターンプロファ
イルはハレーションの影響により底部のくびれた矩形と
なった。(2) In Example 1 (5), a resist pattern was formed in the same manner as in Example 1 (5) except that the solution of the composition obtained in (1) was used and the exposure time was 0.42 seconds. When observed, the developability was good and no development residue was observed, but as shown in FIG. 3, the pattern profile became a rectangle with a constricted bottom due to the effect of halation.
実施例4
(1)実施例1(4)において、1,7−ビス−(3−
メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)−1,6−へブタ
ジェン−3,5−ジオンを加えない以外は実施例1(4
)と同様にして本発明の組成物の溶液を調製した。Example 4 (1) In Example 1 (4), 1,7-bis-(3-
Example 1 (4-methoxy-4-hydroxyphenyl)-1,6-hebutadiene-3,5-dione was not added.
) A solution of the composition of the present invention was prepared in the same manner.
(2) (1)で得られた組成物の溶液を、シリコン
ウェーハ上に回転塗布したのち、80℃に保持したホ・
ントプレート上で2分間プレベークして乾燥膜厚1.2
μ−のレジスト膜を得た。このレジスト膜に、露光時間
0.26秒とする以外は実施例1(5)と同様に露光、
FEB、現像、リンスおよび乾燥し、レジストパターン
を形成した。このときの残膜率は98%であった。現像
性は良好で現像残りは認められず、0.5μ−のレジス
トパターンまで精度よく解像できた。(2) After spin-coating the solution of the composition obtained in (1) onto a silicon wafer,
Pre-bake on a plate for 2 minutes to obtain a dry film thickness of 1.2
A μ- resist film was obtained. This resist film was exposed in the same manner as in Example 1 (5) except that the exposure time was 0.26 seconds.
FEB, development, rinsing and drying were performed to form a resist pattern. The residual film rate at this time was 98%. The developability was good, no development residue was observed, and even a 0.5 μm resist pattern could be accurately resolved.
また、オーブン中にレジストパターンを形成したウェー
ハを入れてパターンが崩れ始めたときの温度を求めたと
ころ150℃であり、レジストとしての耐熱性が良好で
あることが分かった。Further, when a wafer with a resist pattern formed thereon was placed in an oven and the temperature at which the pattern began to collapse was determined, it was 150° C., indicating that the resist had good heat resistance.
f0発明の効果
本発明の組成物は、解像度、感度および現像後のパター
ンプロファイルに優れ、かつ、耐熱性および保存安定性
にも優れ、しかも現像後の残膜率が高く、さらに、吸光
剤添加型とすることによるハレーション防止効果にも優
れたポジ型レジストとして好適である。f0 Effects of the Invention The composition of the present invention has excellent resolution, sensitivity, and pattern profile after development, as well as excellent heat resistance and storage stability, and has a high residual film rate after development. It is suitable as a positive resist that has an excellent halation prevention effect when molded.
第1図は、実施例1〜3において得られたレジストパタ
ーンの断面図、第2図は、比較例1において得られたレ
ジストパターンの断面図、第3図は、比較例2において
得られたレジストパターンの断面図である。
1・・・レジストパターン、
2・・・下地アルミ基板。
第1図
第2図FIG. 1 is a cross-sectional view of the resist pattern obtained in Examples 1 to 3, FIG. 2 is a cross-sectional view of the resist pattern obtained in Comparative Example 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the resist pattern obtained in Comparative Example 2. FIG. 3 is a cross-sectional view of a resist pattern. 1... Resist pattern, 2... Base aluminum substrate. Figure 1 Figure 2
Claims (1)
ド化合物からなる感放射線性樹脂組成物において、 1、2−キノンジアジド化合物が下記一般式(I)で表
わされる化合物および(II)で表わされる化合物の混合
物であり、 (I)▲数式、化学式、表等があります▼(II)▲数式
、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1およびR_2は、それぞれ水素原子また
は1、2−キノンジアジドスルホニル基であり、平均組
成としてR_1の少なくとも2個以上、R_2の少なく
とも3個以上が、1、2−キノンジアジドスルホニル基
である。〕 上記アルカリ可溶性ノボラック樹脂100重量部に対し
、上記一般式(I)で表わされる化合物を2〜30重量
部、上記一般式(II)で表わされる化合物を2〜30重
量部含むことを特徴とする感放射線性樹脂組成物。[Scope of Claims] A radiation-sensitive resin composition comprising an alkali-soluble novolac resin and a 1,2-quinonediazide compound, wherein the 1,2-quinonediazide compound is a compound represented by the following general formula (I) and a compound represented by (II). (I) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (II) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [In the formula, R_1 and R_2 are hydrogen atoms or 1, 2- It is a quinonediazide sulfonyl group, and as an average composition, at least two or more of R_1 and at least three or more of R_2 are 1,2-quinonediazide sulfonyl groups. ] It is characterized by containing 2 to 30 parts by weight of the compound represented by the above general formula (I) and 2 to 30 parts by weight of the compound represented by the above general formula (II) based on 100 parts by weight of the above alkali-soluble novolak resin. A radiation-sensitive resin composition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1041209A JP2754667B2 (en) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | Radiation-sensitive resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02220056A true JPH02220056A (en) | 1990-09-03 |
JP2754667B2 JP2754667B2 (en) | 1998-05-20 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0695740A1 (en) | 1994-08-05 | 1996-02-07 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Quinonediazine sulfonic acid esters and positive photoresist compositions comprising the same |
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-
1989
- 1989-02-21 JP JP1041209A patent/JP2754667B2/en not_active Expired - Lifetime
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