JPH0519462A - Photoresist composition - Google Patents

Photoresist composition

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JPH0519462A
JPH0519462A JP3170199A JP17019991A JPH0519462A JP H0519462 A JPH0519462 A JP H0519462A JP 3170199 A JP3170199 A JP 3170199A JP 17019991 A JP17019991 A JP 17019991A JP H0519462 A JPH0519462 A JP H0519462A
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radiation
ester
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lower alkyl
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峰雄 西
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Mitsubishi Kasei Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a photoresist compsn. having high resolution, satisfactory shelf stability and uniform appliability. CONSTITUTION:This photoresist compsn. contains a base resin, quinone- diazidosulfonic ester as a radiation sensitive compd. and lower alkyl ester of 3-oxypropionic acid and/or lower alkyl ester of 3-alkoxypropionic acid as a solvent. The quinonediazidosulfonic ester is prepd. by esterifying at least part of hydroxyl groups in novolak resins having 300-4,000 weight average mol.wt.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般に放射線に感応する
フォトレジスト組成物に関するものであり、詳しくはベ
ース樹脂、感放射線化合物及び溶媒からなるフォトレジ
スト組成物の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a radiation-sensitive photoresist composition, and more particularly to improvement of a photoresist composition comprising a base resin, a radiation-sensitive compound and a solvent.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路は年を追うごとに高集積度化さ
れ、ダイナミックランダムアクセスメモリー(DRA
M)を例にとれば、現在では、4Mビットの記憶容量を
持つものの本格生産が開始されている。それに伴い集積
回路の生産に不可欠のフォトリソグラフィー技術に対す
る要求も年々厳しくなってきており、例えば、1Mビッ
トDRAMの生産には、1μmレベルのリソグラフィー
技術が必要とされ、4M、16MDRAMにおいては、
それぞれ、0.8μm、0.5μmレベルのリソグラフ
ィー技術が必要とされるといわれている。
2. Description of the Related Art Integrated circuits have become highly integrated year by year, and dynamic random access memories (DRA) have been developed.
Taking M) as an example, at present, full-scale production of a device having a storage capacity of 4 Mbits has started. Along with this, demands for photolithography technology, which is indispensable for the production of integrated circuits, are becoming stricter year by year. For example, in the production of 1M bit DRAM, a 1 μm level lithography technology is required, and in 4M and 16MDRAM,
It is said that lithography techniques of 0.8 μm level and 0.5 μm level are required respectively.

【0003】近年この要求に応える高解像フォトレジス
トが種々開発されている。これらの高解像フォトレジス
トは一般的には従来のフォトレジストに比較し、感放射
線化合物の配合割合を高くする、又は感放射線化合物分
子中の感放射線基の導入量を高くする等の手法にて高解
像性を達成している。しかしながら、これに伴い、フォ
トレジスト溶液を調製する際の溶媒への溶解性が低下
し、フォトレジスト溶液が調製できない、又は保存安定
性が低下し短時間にて微粒子が発生する等の問題点があ
り、実用上好ましくない。
In recent years, various high-resolution photoresists have been developed to meet this demand. These high-resolution photoresists are generally used in a method such as increasing the compounding ratio of the radiation-sensitive compound or increasing the introduction amount of the radiation-sensitive group in the molecule of the radiation-sensitive compound as compared with the conventional photoresist. Has achieved high resolution. However, along with this, the solubility in the solvent when preparing the photoresist solution is reduced, the photoresist solution cannot be prepared, or the storage stability is reduced and there are problems such as generation of fine particles in a short time. Yes, it is not preferable for practical use.

【0004】又、高解像性のフォトレジストとして、低
分子量のノボラック樹脂のキノンジアジドスルホン酸エ
ステル化物を感放射線化合物として含有するフォトレジ
ストが提案されているが、保存安定性或は塗布性等の点
で未だ十分な検討がなされていない。一方、従来フォト
レジスト組成物に使用されていた溶媒であるエチルセロ
ソルブアセテートは近年安全性の問題が指摘されてお
り、これにかわる溶媒が求められている。例えば、特開
昭62−123444号公報には、感放射線性樹脂組成
物の溶媒としてモノオキシモノカルボン酸エステル類を
使用することが開示されており、かかる溶媒に含まれる
乳酸エチルは、近年、安全性の高い溶媒として提案され
ているが、フォトレジスト溶液の粘性が高くなり、近年
LSI製造用に使用され始めた大口径ウェハーでは、ウ
ェハー面内の塗布均一性が悪くなり、工業的な価値が低
減されるという問題点が提起されている。
As a high-resolution photoresist, a photoresist containing a quinonediazide sulfonic acid ester of a low molecular weight novolak resin as a radiation-sensitive compound has been proposed, but it has a storage stability or a coating property. In that respect, it has not been sufficiently examined. On the other hand, the problem of safety has been pointed out in recent years for ethyl cellosolve acetate, which is a solvent conventionally used for photoresist compositions, and a solvent that can replace it has been demanded. For example, JP-A-62-123444 discloses the use of monooxymonocarboxylic acid esters as a solvent for a radiation-sensitive resin composition, and ethyl lactate contained in such a solvent has been recently Although it has been proposed as a highly safe solvent, the viscosity of the photoresist solution becomes high, and in the large-diameter wafers that have recently begun to be used for LSI manufacturing, the coating uniformity within the wafer surface deteriorates, which is an industrial value. Has been raised.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低分子量の
ノボラック樹脂のキノンジアジドスルホン酸エステル化
物を感放射線化合物とする高解像性のフォトレジストを
前提とするものであって、溶媒として安全性上問題がな
い溶媒を使用し、しかも保存安定性が良好で、適度な粘
性を有し、塗布均一性の良好なフォトレジストを提供す
るものである。本発明者等は、かかる目的を達成するべ
く検討の結果、特定の溶媒を使用することにより所期の
目的を達成しうることを見い出した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is premised on a photoresist having a high resolution in which a radiation-sensitive compound is a quinonediazide sulfonic acid ester of a low molecular weight novolak resin, and is safe as a solvent. (EN) It is intended to provide a photoresist which uses a solvent free from the above problems, has good storage stability, has an appropriate viscosity, and has good coating uniformity. As a result of studies to achieve such an object, the present inventors have found that the intended purpose can be achieved by using a specific solvent.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の要旨は、ベー
ス樹脂、感放射線化合物及び溶媒を含有するフォトレジ
スト組成物において、感放射線化合物として重量平均分
子量300〜4000のノボラック樹脂類の水酸基の少
なくとも一部がエステル化されたキノンジアジドスルホ
ン酸エステル化物を用い、しかも溶媒として、3−オキ
シプロピオン酸低級アルキルエステル及び/又は3−低
級アルコキシプロピオン酸低級アルキルエステルを用い
ることを特徴とするフォトレジスト組成物に存する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a photoresist composition containing a base resin, a radiation-sensitive compound and a solvent, and at least the hydroxyl group of novolak resins having a weight average molecular weight of 300 to 4000 as the radiation-sensitive compound. A photoresist composition, characterized in that a partially esterified quinonediazide sulfonic acid ester compound is used, and 3-oxypropionic acid lower alkyl ester and / or 3-lower alkoxypropionic acid lower alkyl ester is used as a solvent. Exist in.

【0007】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明に於けるベース樹脂は一般的にはアルカリ可溶性樹脂
であり、より具体的には、ノボラック樹脂が用いられ
る。ノボラック樹脂としては、フェノール、レゾルシノ
ール、カテコール等のフェノール類;o−クレゾール、
m−クレゾール、p−クレゾール、3−エチルフェノー
ル、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール等の
アルキルフェノール類;2−メトキシフェノール、4−
メトキシフェノール、4−フェノキシフェノール等のア
ルコキシ又はアリルオキシフェノール類;α−ナフトー
ル、β−ナフトール、3−メチル−α−ナフトール等の
アルキル基で置換されていてもよいナフトール類;1,
3−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジヒドロキシ−2
−メチルベンゼン、1,2,3−トリヒドロキシベンゼ
ン、1,2,3−トリヒドロキシ−5−メチルベンゼ
ン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン等のアルキル
基で置換されていてもよいポリヒドロキシベンゼン類等
のヒドロキシ芳香族化合物をフォルムアルデヒド、パラ
フォルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の脂肪族アル
デヒド類、ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒド類、
アセトン等のアルキルケトン類等のカルボニル化合物と
を、例えば塩酸、硫酸、しゅう酸等の酸性触媒の存在
下、加熱し、重縮合させることにより製造されたものが
挙げられる。
The present invention will be described in more detail below. The base resin in the present invention is generally an alkali-soluble resin, and more specifically, a novolac resin is used. Examples of the novolac resin include phenols such as phenol, resorcinol, and catechol; o-cresol,
Alkylphenols such as m-cresol, p-cresol, 3-ethylphenol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol; 2-methoxyphenol, 4-
Alkoxy or allyloxyphenols such as methoxyphenol and 4-phenoxyphenol; naphthols which may be substituted with an alkyl group such as α-naphthol, β-naphthol and 3-methyl-α-naphthol;
3-dihydroxybenzene, 1,3-dihydroxy-2
-Polyhydroxy which may be substituted with an alkyl group such as methylbenzene, 1,2,3-trihydroxybenzene, 1,2,3-trihydroxy-5-methylbenzene and 1,3,5-trihydroxybenzene Hydroxy aromatic compounds such as benzene are converted to formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde and other aliphatic aldehydes, benzaldehyde and other aromatic aldehydes,
Examples thereof include those produced by heating and polycondensing a carbonyl compound such as an alkyl ketone such as acetone in the presence of an acidic catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid or oxalic acid.

【0008】尚、上記ヒドロキシ芳香族化合物は本発明
に悪影響を与えないかぎりハロゲン原子、ニトロ基、エ
ステル基等の置換基を有していても良い。又、これらの
樹脂は必要に応じ、更に水素等により還元し、短波長領
域の吸光を低くしたものを用いても良い。ベース樹脂の
最適な重量平均分子量は通常2000〜30000、好
ましくは3000〜20000であり、しかも後述する
感放射線化合物の母体であるノボラック樹脂の分子量よ
り大きく、両者は明確に区別されるものである。
The hydroxyaromatic compound may have a substituent such as a halogen atom, a nitro group or an ester group as long as it does not adversely affect the present invention. If desired, these resins may be further reduced with hydrogen or the like to reduce absorption in the short wavelength region. The optimum weight average molecular weight of the base resin is usually 2,000 to 30,000, preferably 3,000 to 20,000, and is larger than the molecular weight of the novolak resin, which is the base of the radiation-sensitive compound described later, and the two are clearly distinguished.

【0009】本発明に於いては、感放射線化合物とし
て、重量平均分子量が300〜4000のノボラック樹
脂類の水酸基の少なくとも一部がエステル化されたキノ
ンジアジドスルホン酸エステル化物を用いることを必須
の要件とする。重量平均分子量300〜4000のノボ
ラック樹脂類としては、ベース樹脂として例示された如
きヒドロキシ芳香族化合物とカルボニル化合物の重縮合
物であるノボラック樹脂であって、しかも重量平均分子
量が300〜4000のものが挙げられる。かかるノボ
ラック樹脂類は、水酸基の少なくとも一部がキノンジア
ジドスルホン酸化合物でエステル化されている必要があ
り、好ましくは、キノンジアジドスルホン酸エステル化
物のエステル化率〔(キノンジアジドスルホン酸エスル
テ化物1分子当たりのキノンジアジドスルホン基数)×
100/(ノボラック樹脂1分子当たりの水酸基数)〕
が35〜90%である。
In the present invention, it is an essential requirement to use, as the radiation-sensitive compound, a quinonediazide sulfonic acid ester compound in which at least a part of the hydroxyl groups of the novolak resins having a weight average molecular weight of 300 to 4000 are esterified. To do. As the novolak resins having a weight average molecular weight of 300 to 4000, there are novolak resins which are polycondensates of hydroxyaromatic compounds and carbonyl compounds as exemplified as the base resin and have a weight average molecular weight of 300 to 4000. Can be mentioned. Such novolak resins require at least a part of the hydroxyl groups to be esterified with a quinonediazide sulfonic acid compound, and preferably, the esterification rate of the quinonediazide sulfonic acid esterified product [(quinonediazide sulfonic acid ester compound per quinonediazide sulfonic acid ester molecule is Number of sulfone groups) ×
100 / (number of hydroxyl groups per molecule of novolac resin)]
Is 35 to 90%.

【0010】尚、キノンジアジドスルホン酸エステルと
しては、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、1,2−ナフトキノンジアジド−5−
スルホン酸エステルが好ましい。本発明の感放射線化合
物は、更に具体的には下記一般式〔A〕で示され、かつ
重量平均分子量が300〜4000のノボラック樹脂類
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
エステル又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホン酸エステル化物である。
Examples of the quinonediazide sulfonic acid ester are 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester and 1,2-naphthoquinonediazide-5-ester.
Sulfonic acid esters are preferred. More specifically, the radiation-sensitive compound of the present invention is a 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a novolak resin represented by the following general formula [A] and having a weight average molecular weight of 300 to 4000: , 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester or 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester compound.

【0011】[0011]

【化1】 [Chemical 1]

【0012】(式中、R1 は炭素数1〜4の低級アルキ
ル基を表し、mが2以上の整数の場合複数のR1 は同じ
でも異なっていても良く、R2 及びR3 は夫々独立に水
素原子、炭素数1〜4の低級アルキル基又はアリール基
を表し、Qは水酸基を表し、lは1〜4の整数、mは0
〜3の整数を表わし、nは、3〜35の整数である。)
感放射線化合物の母体であるノボラック樹脂類の重量平
均分子量は好ましくは400〜2500である。
(In the formula, R 1 represents a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and when m is an integer of 2 or more, a plurality of R 1 may be the same or different, and R 2 and R 3 are respectively Independently represent a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group, Q represents a hydroxyl group, 1 is an integer of 1 to 4, and m is 0.
Represents an integer of 3 and n is an integer of 3 to 35. )
The weight average molecular weight of the novolak resin, which is the matrix of the radiation-sensitive compound, is preferably 400 to 2500.

【0013】本発明の感放射線化合物自体は、従来公知
の方法(例えば特公平3−502010号記載)に準じ
てヒドロキシ芳香族化合物とカルボニル化合物を酸性触
媒の存在下重縮合し、得られたノボラック樹脂を1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロライド等
にてスルホン酸エステル化し製造することができる。本
発明では、かかる感放射線化合物を含むフォトレジスト
の溶媒として、感放射線性樹脂組成物の溶媒として公知
のモノオキシモノカルボン酸類の中でも特に、3−オキ
シプロピオン酸低級アルキルエステル及び/又は3−低
級アルコキシプロピオン酸低級アルキルエステルを用い
ることを特徴とする。ここで低級とは炭素数1〜3を表
わす。
The radiation-sensitive compound itself of the present invention is a novolak obtained by polycondensing a hydroxyaromatic compound and a carbonyl compound in the presence of an acidic catalyst according to a conventionally known method (for example, described in JP-B-3-502010). Resin 1, 2
-A naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid chloride or the like can be used for sulfonic acid ester production. In the present invention, as a solvent for a photoresist containing such a radiation-sensitive compound, 3-oxypropionic acid lower alkyl ester and / or 3-lower is particularly preferable among monooxymonocarboxylic acids known as solvents for radiation-sensitive resin compositions. It is characterized in that a lower alkyl ester of alkoxypropionic acid is used. Here, the term "lower" means having 1 to 3 carbon atoms.

【0014】かかる溶媒の具体例としては、3−ヒドロ
キシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸
エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−メ
トキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸
エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−エト
キシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エ
チル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−プロポ
キシプロピオン酸メチル、3−プロポキシプロピオン酸
エチル、3−プロポキシプロピオン酸プロピルがあげら
れる。
Specific examples of such a solvent include methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, propyl 3-hydroxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate and 3-methoxypropione. Propyl acid, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-propoxypropionate, ethyl 3-propoxypropionate, and propyl 3-propoxypropionate.

【0015】このなかでも特に、3−メトキシプロピオ
ン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エ
トキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸
エチルが好ましい。本発明のフォトレジスト組成物は、
溶媒として3−オキシプロピオン酸低級アルキルエステ
ル及び/又は3−低級アルコキシプロピオン酸低級アル
キルエステルを用いることにより、例えば近年提案され
ている乳酸エチルに比べ塗布均一性が良好である。
Of these, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate are particularly preferable. The photoresist composition of the present invention is
By using 3-oxypropionic acid lower alkyl ester and / or 3-lower alkoxypropionic acid lower alkyl ester as the solvent, for example, the coating uniformity is better than that of ethyl lactate which has been proposed in recent years.

【0016】尚、本発明では、発明の効果を損なわない
範囲内にて酢酸エチル、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、乳酸エチル、ピル
ビン酸エチル、キシレン等を混合した溶媒を用いること
もできる。この場合の好ましい混合割合は通常本発明の
溶媒が全溶媒中50重量%以上、好ましくは70重量%
以上用いるのが良い。
In the present invention, it is also possible to use a solvent mixed with ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, xylene, etc. within a range that does not impair the effects of the present invention. In this case, the preferable mixing ratio is usually 50% by weight or more, and preferably 70% by weight in the whole solvent.
It is better to use above.

【0017】本発明のフォトレジスト組成物におけるア
ルカリ可溶性樹脂の濃度は通常、1〜30重量%であ
り、感放射線化合物の濃度は0.1〜15重量%であ
る。そして、アルカリ可溶性樹脂に対する感放射線化合
物の割合は、通常、0.1〜0.5重量倍である。更
に、本発明では、例えば、塗布性を向上させるため界面
活性剤、基板よりの乱反射光の影響を少なくするために
吸光性材料、又、感度向上のための増感剤等の添加剤を
添加することもできる。
The concentration of the alkali-soluble resin in the photoresist composition of the present invention is usually 1 to 30% by weight, and the concentration of the radiation-sensitive compound is 0.1 to 15% by weight. The ratio of the radiation-sensitive compound to the alkali-soluble resin is usually 0.1 to 0.5 times by weight. Further, in the present invention, for example, a surfactant is added to improve coatability, a light-absorbing material is added to reduce influence of diffused light from the substrate, and an additive such as a sensitizer is added to improve sensitivity. You can also do it.

【0018】[0018]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り実施例によ
りなんら制限を受けない。 実施例1〜3、比較例1〜2 ベース樹脂としてm−クレゾール、p−クレゾール、
2,5−キシレノール及びホルムアルデヒドより製造さ
れた、表1に記載の重量平均分子量を有するノボラック
樹脂と下記感放射線化合物A〜E及び3−メトキシプロ
ピオン酸メチルを表1に示す割合にて混合溶解させ、更
に、塗布性を向上させるためフッ素系界面活性剤(商品
名“フロラード”FC−430 住友スリーエム(株)
社製)を100ppm添加し、0.2μmのテフロン製
フィルターにて精密濾過し、フォトレジスト組成物を調
製した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples unless the gist thereof is exceeded. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 m-cresol, p-cresol as a base resin,
A novolak resin having a weight average molecular weight shown in Table 1, produced from 2,5-xylenol and formaldehyde, the following radiation-sensitive compounds AE and methyl 3-methoxypropionate were mixed and dissolved at a ratio shown in Table 1. Furthermore, in order to further improve the coating property, a fluorine-based surfactant (trade name "Florard" FC-430 Sumitomo 3M Limited)
(Manufactured by the same company) was added at 100 ppm and microfiltered with a 0.2 μm Teflon filter to prepare a photoresist composition.

【0019】感光剤A:ピロガロールとアセトンとを重
縮合させて得られた樹脂(重量平均分子量1300)の
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル化物(エステル化率50%) 感光剤B:m−クレゾールとフォルムアルデヒドとを重
縮合させて得られた樹脂(重量平均分子量1000)の
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル化物(エステル化率65%) 感光剤C:m−クレゾールとアセトアルデヒドとを重縮
合させて得られた樹脂(重量平均分子量1000)の
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル化物(エステル化率40%) 感光剤D:2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾ
フェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸の全エステル化物 感光剤E:2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホン酸の全エステル化物
Photosensitizer A: 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of resin (weight average molecular weight 1300) obtained by polycondensing pyrogallol and acetone (photoesterification rate 50%) Photosensitizer B : 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid esterified product of resin (weight average molecular weight 1000) obtained by polycondensing m-cresol and formaldehyde (photoesterification rate 65%) C: m- 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid esterified product of resin (weight average molecular weight 1000) obtained by polycondensing cresol and acetaldehyde (photoesterification rate 40%) Photosensitizer D: 2, 3, 4, Total esterification product of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid of 4'-tetrahydroxybenzophenone Photosensitizer E: 2 , 2 ', 4,4'-Tetrahydroxybenzophenone 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid total esterified product

【0020】これらのフォトレジスト組成物を40℃に
4週間加熱保持し、保存安定性を調べた。保存安定性の
判定はフォトレジスト組成物を5インチのシリコンウエ
ハーに塗布し、レーザー表面検査装置(LS−500
0、日立電子エンジニアリング社製)にてフォトレジス
ト膜中の0.3μm以上のパーティクル数を測定して判
定した。又、以下の方法によりこれらのフォトレジスト
の限界解像度の測定を行った。
These photoresist compositions were heated and kept at 40 ° C. for 4 weeks and examined for storage stability. To determine the storage stability, a photoresist composition was applied to a 5-inch silicon wafer, and a laser surface inspection device (LS-500) was used.
0, manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.), and the number of particles of 0.3 μm or more in the photoresist film was measured and judged. Further, the limiting resolution of these photoresists was measured by the following method.

【0021】フォトレジスト組成物を5インチのシリコ
ンウエハーに塗布し、ホットプレート上にて80℃で9
0秒間ベーキングし、膜厚1.22μmのレジスト膜を
形成した。これを、i線ステッパー(NSR1755i
7A ニコン社製)にて露光した後、ホットプレート上
にて110℃で90秒間ベーキングし、次いで2.38
%テトラメチルアンモニウムヒドロキシ水溶液で1分間
現像した。限界解像度は0.6μmのテストパターンが
ウエハー上にて0.6μmに解像される露光量にて微細
パターンがどこまで解像しているかを電子顕微鏡にて観
察し判定した。結果を表2にまとめて示した。
The photoresist composition was applied to a 5 inch silicon wafer and heated on a hot plate at 80 ° C. for 9 hours.
Baking was performed for 0 seconds to form a resist film having a thickness of 1.22 μm. This is an i-line stepper (NSR1755i
7A Nikon), and then baked on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds, and then 2.38.
% Tetramethylammonium hydroxy aqueous solution for 1 minute. The electron microscopic observation was used to determine to what extent the fine pattern was resolved at the exposure amount at which the test pattern with the limiting resolution of 0.6 μm was resolved to 0.6 μm on the wafer. The results are summarized in Table 2.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】実施例4 実施例3において、溶媒を3−エトキシプロピオン酸エ
チルに代えた以外実施例3と同様の実験を行った結果、
パーティクル数は加熱保持前が2、加熱保持後は3であ
った。 実施例5及び比較例3 溶媒として、3−メトキシプロピオン酸メチル(実施例
5)、又は乳酸エチル(比較例3)を用い、フォトレジ
スト組成物を8インチのシリコンウエハー上に4000
rpmの回転数にてスピンコートした場合、約1.20
μmの塗布膜厚になるように溶媒量を調節し、実施例1
に準じてフォトレジスト組成物を調製した。
Example 4 As a result of conducting the same experiment as in Example 3 except that the solvent was changed to ethyl 3-ethoxypropionate in Example 3,
The number of particles was 2 before heating and holding, and 3 after heating and holding. Example 5 and Comparative Example 3 Methyl 3-methoxypropionate (Example 5) or ethyl lactate (Comparative Example 3) was used as a solvent, and the photoresist composition was placed on an 8-inch silicon wafer at 4000.
Approximately 1.20 when spin-coated at rpm
The amount of solvent was adjusted so as to obtain a coating film thickness of μm, and Example 1 was used.
A photoresist composition was prepared according to.

【0025】フォトレジスト組成物中の感光剤、ノボラ
ック樹脂及び溶媒の含有量は、実施例5は感光剤19.
1g、ノボラック樹脂74.7g及び溶媒276.2g
であり、比較例3は、感光剤17.9g、ノボラック樹
脂69.9g及び溶媒282.2gであった。このフォ
トレジスト組成物の粘度及び8インチウエハーに1.2
0μmの塗布膜厚になるように塗布した時の塗布均一性
を測定した。実施例5の粘度は12cp、塗布均一性は
34Åであり、比較例3の粘度は33cp、塗布均一性
は124Åであった。尚、塗布均一性は、レジスト膜面
内の9点につき膜厚を測定した結果を3σの値として表
わしたもので、3σは統計学的な確率を意味し、測定値
が正規分布をするとして±3σ値に99.7%が分布す
ることを意味する。
The contents of the photosensitizer, the novolak resin and the solvent in the photoresist composition are as follows.
1 g, novolac resin 74.7 g and solvent 276.2 g
Comparative Example 3 contained 17.9 g of the photosensitizer, 69.9 g of the novolac resin, and 282.2 g of the solvent. The viscosity of this photoresist composition and 1.2 for an 8-inch wafer
The coating uniformity was measured when coating was performed so that the coating film thickness was 0 μm. The viscosity of Example 5 was 12 cp and the coating uniformity was 34 Å, and the viscosity of Comparative Example 3 was 33 cp and the coating uniformity was 124 Å. The coating uniformity is the result of measuring the film thickness at 9 points on the resist film surface as a value of 3σ, where 3σ means a statistical probability and the measured value has a normal distribution. This means that 99.7% is distributed in ± 3σ values.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、感放射線化合物として
低分子量ノボラック樹脂のキノンジアジドスルホン酸エ
ステル化物を用いるフォトレジストに於いて、溶媒とし
て公知の溶媒の中でも特に3−オキシプロピオン酸低級
アルキルエステル及び/又は3−低級アルコキシプロピ
オン酸低級アルキルエステルを用いることにより、保存
安定性及び塗布均一性が良好で高解像性のフォトレジス
トが得られ、実用上極めて有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, in a photoresist using a quinonediazide sulfonic acid ester of a low molecular weight novolak resin as a radiation-sensitive compound, 3-oxypropionic acid lower alkyl ester and By using / or 3-lower alkoxypropionic acid lower alkyl ester, a photoresist having good storage stability and coating uniformity and high resolution can be obtained, which is extremely useful in practice.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 ベース樹脂、感放射線化合物及び溶媒を
含有するフォトレジスト組成物において、感放射線化合
物として重量平均分子量300〜4000のノボラック
樹脂類の水酸基の少なくとも一部がエステル化されたキ
ノンジアジドスルホン酸エステル化物を用い、しかも溶
媒として、3−オキシプロピオン酸低級アルキルエステ
ル及び/又は3−アルコキシプロピオン酸低級アルキル
エステルを用いることを特徴とするフォトレジスト組成
物。
Claim: What is claimed is: 1. A photoresist composition containing a base resin, a radiation-sensitive compound and a solvent, wherein at least a part of hydroxyl groups of novolak resins having a weight average molecular weight of 300 to 4000 is an ester as the radiation-sensitive compound. A photoresist composition comprising a quinonediazide sulfonic acid esterified compound and a 3-oxypropionic acid lower alkyl ester and / or a 3-alkoxypropionic acid lower alkyl ester as a solvent.
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