JPH05204158A - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

感放射線性樹脂組成物

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JPH05204158A
JPH05204158A JP4036986A JP3698692A JPH05204158A JP H05204158 A JPH05204158 A JP H05204158A JP 4036986 A JP4036986 A JP 4036986A JP 3698692 A JP3698692 A JP 3698692A JP H05204158 A JPH05204158 A JP H05204158A
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acid
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秀俊 宮本
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聡 宮下
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喜次 勇元
Takao Miura
孝夫 三浦
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高感度、高解像度、高耐熱性であり、かつ基板
に対する接着性と耐酸性に優れたポジ型レジストを得る
ことができる感放射線性樹脂組成物を提供すること。 【構成】アルカリ可溶性樹脂、1,2−キノンジアジド
化合物 および例えば下記式(1) 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感放射線性樹脂組成物
に関する。さらに詳しくは紫外線、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集積回路を作製するため
のホトレジストとして、あるいは液晶表示素子や液晶表
示装置の作製に好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポジ型レジストは、高解像度のレジスト
パターンが得られるので、集積回路の作製において多く
用いられている。近年、液晶表示素子や液晶表示装置の
作製にも多用されている。このような状況において、高
感度で高耐熱性、かつ集積回路、液晶表示素子または液
晶表示装置の作製に使用する基板をエッチングするとき
に、エッチング液に犯されない高耐酸性と、基板に対す
る高接着性とを具備したポジ型レジストに対する要求に
非常に強い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は新規組
成の感放射線性樹脂組成物を提供することにある。
【0004】本発明の他の目的は、高感度および高解像
度で高耐熱性を具備し、さらに基板をエッチングすると
きに、エッチング液に犯されない高耐酸性と基板に対す
る高接着性とを具備し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。
【0005】本発明のさらに他の目的および利点は以下
の説明から明らかとなろう。
【0006】
【問題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、アルカリ可溶性樹脂、1,2
−キノンジアジド化合物 および下記一般式(1)
【0007】
【化2】
【0008】で表わされる化合物(以下、「化合物
(I)」という)を含有することを特徴とする感放射線
性樹脂組成物によって達成される。
【0009】本発明の感放射線性樹脂組成物は、上記一
般式(1)で表される化合物を含有する。一般式(1)
中、Rは同一でも異なっていてもよく、アルキル基であ
り、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。かか
るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよ
い。具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基お
よびi−プロピル基が挙げられる。
【0010】また、Xは一般式(1)において定義され
ているとおり、置換基Yを有していてもよい、1,2
−、2,3−または3,4−エポキシシクロヘキシル基で
ある。
【0011】置換基Yは同一でも異なっていてもよく、
アルキル基またはアルコキシ基であり、好ましくは炭素
数1〜3のアルキル基またはアルコキシ基である。かか
るアルキル基およびアルコキシ基はいずれも直鎖状であ
っても分岐鎖状であってもよい。具体的には、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、
メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基およびis
o−プロポキシ基が挙げられる。
【0012】また、式(1)中、nは1〜5の整数であ
り、好ましくは1〜3の整数である。mは0〜9の整数
であり、好ましくは0〜2の整数である。
【0013】化合物(I)としては、例えば、2−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキ
シシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、2−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシモノエ
トキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルモノメトキシジエトキシシラン、(3,4−
エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、
3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリ
メトキシシラン、2−(2,3−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシラン、2−(1,2−エポキ
シシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−
(2,3−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキ
シシランなどを好ましい化合物として挙げることができ
る。
【0014】化合物(I)の使用割合は、アルカリ可溶
性樹脂100重量部に対し、好ましくは0.1〜25重
量部であり、より好ましくは1〜15重量部である。化
合物(I)の使用割合が、0.1重量部未満では、例え
ばガラス基板、インジウムオキサイドを被覆したガラス
基板(以下、「ITO基板」という)、α−Si基板、
クロム基板、アルミニウム基板などの基板に対する接着
性が悪化し易く、25重量部を越えると、エッチング
液、例えば塩酸水溶液、塩酸・塩化第二鉄混合水溶液、
弗化水素水溶液、硝酸水溶液、燐酸水溶液、弗化水素・
硝酸混合水溶液、燐酸・硝酸混合水溶液、弗化水素・硝
酸・酢酸混合水溶液、燐酸・硝酸・酢酸混合水溶液など
に対する耐酸性が悪化する傾向にある。
【0015】本発明の組成物において使用されるアルカ
リ可溶性樹脂としては、例えばノボラック樹脂、レゾー
ル樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、スチレ
ンとアクリル酸との共重合体、ヒドロキシスチレンの重
合体、ポリビニルヒドロキシベンゾエート、ポリビニル
ヒドロキシベンジルなどを挙げることができる。これら
のアルカリ可溶性樹脂のうち、アルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂(以下、単に「樹脂」という)が好ましい。
【0016】樹脂はフェノール類とアルデヒド類とを重
縮合して得られる。アルデヒド類のの使用割合は、フェ
ノール類1モルに対し、0.7〜3モルが好ましく、よ
り好ましくは0.75〜1.3モルである。
【0017】樹脂を得るための重縮合に用いる酸性触媒
としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、
酢酸などを挙げることができる。前記重縮合において
は、通常、反応媒質として水が用いられる。この場合、
酸性触媒の使用量は、好ましくはフェノール類1モルに
対し、1×10-5〜5×10-1モルである。また、反応
媒質として親水性溶媒を使用する場合の酸性触媒の使用
量は、好ましくはフェノール類1モルに対し、1×10
-4〜5モルである。
【0018】なお、前記親水性溶媒としては、例えばメ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなど
のアルコール類またはテトラヒドロフラン、ジオキサン
などの環状エーテル類が挙げられる。これらの反応媒質
の使用量は、好ましくは反応原料100重量部当たり、
20〜1000重量部である。
【0019】重縮合の反応温度は、反応原料の反応性に
応じて、適宜調整することができ、好ましくは10〜2
00℃である。また重縮合方法としては、例えばフェノ
ール類、アルデヒド類などを反応の進行と共に加えて行
く方法を挙げることができる。
【0020】重縮合終了後、系内に存在する未反応原
料、酸性触媒、反応媒質などを除去するために、一般的
に内温を130〜230℃に上昇させ、減圧下、例えば
20〜50mmHg程度で揮発分を溜去し、樹脂を回収
する。また重縮合終了後、樹脂を溶解できる溶媒、例え
ばメチルアルコール、エチルセロソルブアセテート、ジ
オキサンなどに溶解し、水、n−ヘキサン、n−ヘプタ
ンなどの沈殿剤を添加することによって、樹脂を析出さ
せ、析出物を分離して回収することもできる。さらに樹
脂を回収する際、溶媒と沈殿剤の比率を変えることによ
り、高分子成分や低分子成分を分別することができ、こ
の方法で得た樹脂を使用することもできる。
【0021】また、樹脂は特開平2−222409号公
報に記載した方法を用いて得ることもできる。重縮合す
る際に使用されるフェノール類としては、例えばm−ク
レゾール、p−クレゾールおよび下記式(2)
【0022】
【化3】
【0023】で表わされるフェノール類(以下「フェノ
ール類A」という)が好ましいものとして挙げられる。
これらフェノール類の使用割合は、通常、m−クレゾー
ル/p−クレゾール/フェノール類A=40〜100/
0〜55/0〜60(モル比)であり、好ましくはm−
クレゾール/p−クレゾール/フェノール類A=60〜
100/0〜30/0〜40(モル比)である。
【0024】m−クレゾールの使用割合が40モル%未
満では、感度が悪化し易く、P−クレゾールの使用割合
が55モル%を越えると感度が悪化し易くなる。フェノ
ール類Aの使用割合が60モル%を越えると感度と接着
性が悪化し易くなる。
【0025】上記フェノール類Aとしては、例えば2,
3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシ
レノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノー
ル、3,5−キシレノール、3,5−キシレノール、2,
3,4−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチル
フェノール、3,4,5−トリメチルフェノールなどを挙
げることができる。
【0026】また、重縮合する際に使用されるアルデヒ
ド類としては、例えばホルムアルデヒド、ベンズアルデ
ヒド、フルフラル、アセトアルデヒドなどを挙げること
ができる。これらのアルデヒド類のうち、特にホルムア
ルデヒドが好ましい。
【0027】樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量
(以下、「Mw」という)としては、3,000〜15,
000が好ましく、4,000〜12,000が特に好ま
しい。Mwが3,000未満では、耐酸性および耐熱性
が悪化し易く、15,000を越えると、感度および接
着性が悪化するようになる。
【0028】樹脂の分散度{Mw/ポリスチレン換算数
平均分子量(以下「Mn」という)}としては5〜20
が好ましく、8〜15が特に好ましい。分散度が5未満
では、感度および接着性が悪化し易く、20を越える
と、耐酸性が悪化するようになる。
【0029】本発明の組成物に用いられる1,2−キノ
ンジアジド化合物としては、ヒドロキシ化合物、例えば
下記一般式
【0030】
【化4】
【0031】
【化5】
【0032】で表される化合物(以下、単に「(化合物
B]という)またはヒドロキシフラバン系化合物と1,
2−ナフトキノンジアジド−4または5−スルホン酸ク
ロリドとのエステル化物を用いることができる。好まし
くは、以下の化合物を挙げることができる。
【0033】1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)
メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−
ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、1,1,1−トリス(2−ヒドロキシ
フェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシフェ
ニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,
1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒド
ロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(2−ヒド
ロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(2−ヒドロキ
シフェニル)1−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−
ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(4−
ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシ
フェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタン、
2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,
4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、3′−メトキ
シ−2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,4,4−トリメチル−2′,4′,7−トリヒドロ
キシ−2−フェニルフラバンなどの1,2−ナフトキノ
ン−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。
【0034】なおヒドロキシ化合物のエステル化率は4
0〜100%が好ましい。なお、エステル化率は以下の
式から算出される。
【0035】
【式1】
【0036】1,2−キノンジアジド化合物の配合量
は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好まし
くは5〜75重量部であり、より好ましくは10〜50
重量部である。1,2−キノンジアジド化合物の配合量
が少なすぎると、放射線照射部と放射線未照射部とのア
ルカリ水溶液からなる現像液に対する溶解性に差をつけ
にくくてパターニングが困難となり易く、また配合量が
多すぎると、短時間の放射線照射では加えた1,2−キ
ノンジアジド化合物の全てを分解することができずアル
カリ水溶液からなる現像液による現像が困難となり易く
なる。
【0037】本発明の組成物には、感度、現像性を向上
させるために溶解促進剤を配合することもできる。溶解
促進剤としては、前述した化合物Bを挙げることができ
る。これらの化合物Bとしては、例えば1,1−ビス
(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1−(2−ヒドロ
キシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,1
−トリス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−
ビス(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキ
シフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、
1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
1,1,1−トリス(2−ヒドロキシフェニル)エタン、
1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−
ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)エ
タン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エ
タン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−
[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチル
エチル}フェニル]エタン、1,1−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス
(2−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニ
ルメタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−
1−フェニルメタンなどが好ましい。
【0038】アルカリ可溶性樹脂と溶解促進剤を混合し
て使用する場合のアルカリ可溶性樹脂と溶解促進剤との
混合割合は、好ましくはアルカリ可溶性樹脂が60〜1
00重量部、より好ましくは80〜100重量部に対し
て、溶解促進剤が0〜40重量部、より好ましくは0〜
20重量部である(但し、アルカリ可溶性樹脂+溶解促
進剤=100重量部)。アルカリ可溶性樹脂の使用割合
が60重量部未満では、耐熱性が悪化するようになり、
化合物Bの使用割合が40重量部を越えると、耐酸性が
悪化するようになる。
【0039】本発明の組成物には、放射線に対する感度
を向上させるために増感剤を配合することもできる。こ
れらの増感剤としては、例えば、2H−ピリド−(3,
2−b)−1,4−オキサジン−3(4H)−オン類、
10H−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、バルビツー
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、マレイミド類などが挙げら
れる。これらの増感剤の配合量は、1,2−キノンジア
ジド化合物100重量部に対して、通常、50重量部以
下である。
【0040】また本発明の組成物には、塗布性、例えば
ストリエーションや乾燥塗膜形成後の放射線照射部の現
像性を改良するために界面活性剤を配合することもでき
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、ポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル、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、
エフトップEF301、EF303、EF352(新秋
田化成社製)、メガファックF171、F172、F1
73、(大日本インキ社製)、フロラードFC430、
FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG
710、サーフロンS−382、SC−101、SC−
102、SC−103、SC−104、SC−105、
SC−106(旭硝子社製)、オルガノシロキサンポリ
マーKP341(信越化学工業社製);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No.7
5、No.90、No.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、組
成物の固形分当たり、通常、2重量%以下である。
【0041】さらに本発明の組成物には、放射線照射部
を可視化させ、放射線照射時のハレーションの影響を少
なくするための染料、例えば1,7−ビス(3−メトキ
シ−4−ヒドロキシフェニル)−1,6−ヘプタジエン
−3,5−ジオン、5−ヒドロキシ−4−(4−メトキ
シフェニルアゾ)−3−メチル−1−フェニルピラゾー
ルなどを配合することもできる。また、本発明の組成物
には必要に応じて保存安定剤、消泡剤なども配合するこ
とができる。
【0042】本発明の組成物を基板に塗布する方法とし
ては、前記アルカリ可溶性樹脂、1,2−キノンジアジ
ド化合物および化合物(I)、並びに各種配合剤の所定
量を、例えば固形分濃度が15〜40重量%となるよう
に溶解させ、フィルターで瀘過した後、これを回転塗
布、流し塗布、ロール塗布などにより塗布する方法があ
げられる。
【0043】この際に用いられる塗布溶剤としては、例
えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、酢酸メチル
セロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、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、酢酸プロピレングリコールメチルエーテ
ル、酢酸プロピレングリコールエチルエーテル、酢酸プ
ロピレングリコールプロピルエーテル、トルエン、キシ
レン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、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、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸
エチル、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−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、エトキシ酢酸エ
チル、オキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル
ブタン酸メチル、酢酸3−メチル−3−メトキシブチ
ル、プロピオン酸3−メチル−3−メトキシブチル、ブ
タン酸3−メチル−3−メトキシブチル、酢酸エチル、
酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチルなど
を挙げることができる。
【0044】さらに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、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、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
ノール、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、酢酸フェニルセロソルブなどの高沸点溶剤
を添加することもできる。
【0045】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、
硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、
エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、
ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジ
エチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、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、コリン、ピロ
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−ノナンなどを溶解してなるアルカリ水溶
液が使用される。また該現像液には、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て使用することもできる。
【0046】また、本発明の組成物をポジ型レジストと
して使用するときの効果をより高めるために、基板に本
発明の組成物を塗布し、プレベークおよび放射線照射を
行った後、70〜140℃で加熱してから現像すること
ができ、さらに70〜140℃で加熱しながら、放射線
を照射することもできる。
【0047】
【実施例】以下、本発明を合成例および実施例により詳
しく説明するが、本発明はこれらの合成例および実施例
に制約されるものではない。実施例中のMwおよびレジ
スト性能の評価は下記の方法によって行った。
【0048】Mw:東ソー製GPCカラム(G2000
6 2本、G3000H6 1本、G40006 1本)を
用い、流量1.5ml/分、溶出溶媒テトラヒドロフラ
ン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレ
ンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフ法
により測定した。
【0049】感度:ニコン製NSR1505G4D縮小
投影露光機(レンズの開口係数:0.54、g線露光
機)で露光を行い、次いでテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド2.4重量%水溶液を用い25℃で60秒間
現像し水でリンスした後、乾燥してシリコンウェハー上
にレジストパターンを形成させ、2.0μmのライン・
アンド・スペースパターン(1対1)を1対1の線幅に
形成する露光時間(以下、これを「最適露光時間」とい
う)を求めた。
【0050】解像度:最適露光時間において、解像して
いる最小のレジストパターンの寸法を調べた。 耐熱性:レジストパターンを形成したシリコンウェハー
を120〜150℃まで5℃刻みで温度を変えたホット
プレート上で加熱し、レジストパターン形状が保たれる
最高温度を調べた。
【0051】接着性:キャノン製紫外線露光機(PLA
501F)で露光を行い、次いでテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド2.4重量%水溶液を用い25℃で6
0秒間現像し水でリンスした後、乾燥してITO基板上
にレジストパターンを形成させ、120℃のホットプレ
ート上で120秒間ポストベークを行い、エッチングを
行った。エッチング後に5μmのレジストパターンが剥
離せずに残っている場合、接着性〇、5μmのパターン
は残っていないが10μmのパターンが剥離せずに残っ
ている場合、接着性△、10μmのパターンも残ってい
ない場合は接着性×とした。
【0052】耐酸性:エッチング後にレジスト膜に異常
がない場合は耐酸性良好、クラックが発生した場合は不
良とした。
【0053】合成例1 攪拌機、冷却管および温度計を装着したセパラブルフラ
スコに、 m−クレゾール 123.2g(1.142モル) 3,5−キシレノール 52.2g(0.427モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液(以下、「ホルマリン」という) 130.3g(ホルムアルデヒド 1.605モル) および シュウ酸・2水和物 0.731g(0.00580モル) を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保ち、攪拌しな がら40分間重縮合を行った後、 m−クレゾール 27.9g(0.285モル) および 3,5−キシレノール 13.1g(0.107モル) を加え、さらに100分間重縮合を行い、樹脂を合成し
た。反応後、油浴の温度を180℃まで上げ、同時に反
応容器内の圧力を30〜40mmHgまで減圧し、水、
シュウ酸、ホルムアルデヒド、m−クレゾール、3,5
−キシレノールなどを除去した。次いで、溶融した樹脂
を室温に戻して回収した。この樹脂を、エチルセロソル
ブアセテートに固形分が20重量%となるよう溶解した
のち、樹脂溶液の重量に対し、2倍量のメタノールおよ
び等量の水を加えて、攪拌、放置した。2層に分離した
のち、樹脂溶液(下層)を取り出し、濃縮・脱水・乾燥
して樹脂Aを回収した(以下、この樹脂を「樹脂A
(1)」という)。
【0054】合成例2 合成例1と同様なセパラブルフラスコに、 m−クレゾール 89.1g(0.824モル) p−クレゾール 55.7g(0.515モル) ホルマリン 125.3g(ホルムアルデヒド 1.544モル) および シュウ酸・2水和物 1.558g(0.0120モル) を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保ち、攪拌しな がら35分間重縮合を行った後、 m−クレゾール 22.3g(0.206モル) および 2,3,5−トリメチルフェノール 23.4g(0.172モル) を加え、さらに80分間重縮合を行い、樹脂を合成し
た。反応後、油浴の温度を180℃まで上げ、同時に反
応容器内の圧力を30〜40mmHgまで減圧し、水、
シュウ酸、ホルムアルデヒド、m−クレゾール、p−ク
レゾール、2,3,5−トリメチルフェノールなどを除去
した。次いで、合成例1と同様にして樹脂Aを回収した
(以下、この樹脂を「樹脂A(2)」という)。
【0055】合成例3 合成例1と同様なセパラブルフラスコに、 m−クレゾール 124.4g(1.140モル) p−クレゾール 19.3g(0.178モル) 3,4−キシレノール 21.7g(0.178モル) ホルマリン 137.3g(ホルムアルデヒド 1.693モル) および シュウ酸・2水和物 0.731g(0.00580モル) を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保ち、攪拌しな がら50分間重縮合を行った後、 m−クレゾール 31.1g(0.285モル) を加え、さらに100分間重縮合を行い、樹脂を合成し
た。反応後、油浴の温度を180℃まで上げ、同時に反
応容器内の圧力を30〜40mmHgまで減圧し、水、
シュウ酸、ホルムアルデヒド、m−クレゾール、p−ク
レゾール、3,4−キシレノールなどを除去した。次い
で、合成例1と同様にして樹脂Aを回収した(以下、こ
の樹脂を「樹脂A(3)」という)。
【0056】合成例4 合成例1と同様なセパラブルフラスコに、 m−クレゾール 155.7g(1.427モル) ホルマリン 137.3g(ホルムアルデヒド 1.693モル) および シュウ酸・2水和物 0.233g(0.00185モル) を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保ち、攪拌しな がら35分間重縮合を行った後、 m−クレゾール 38.9g(0.357モル) を加え、さらに70分間重縮合を行い、樹脂を合成し
た。反応後、油浴の温度を180℃まで上げ、同時に反
応容器内の圧力を30〜40mmHgまで減圧し、水、
シュウ酸、ホルムアルデヒド、m−クレゾールなどを除
去した。次いで、合成例1と同様にして樹脂Aを回収し
た(以下、この樹脂を「樹脂A(4)」という)。
【0057】合成例5 合成例1と同様なセパラブルフラスコに、 m−クレゾール 155.0g(1.421モル) p−クレゾール 8.1g(0.074モル) ホルマリン 150.0g(ホルムアルデヒド 1.849モル) および シュウ酸・2水和物 0.233g(0.00185モル) を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保ち、攪拌しな がら60分間重縮合を行った後、 m−クレゾール 38.8g(0.355モル) を加え、さらに90分間重縮合を行い、樹脂を合成し
た。反応後、油浴の温度を180℃まで上げ、同時に反
応容器内の圧力を30〜40mmHgまで減圧し、水、
シュウ酸、ホルムアルデヒド、m−クレゾール、p−ク
レゾールなどを除去した。次いで、合成例1と同様にし
て樹脂Aを回収した(以下、この樹脂を「樹脂A
(5)」という)。
【0058】実施例1 樹脂A(1) 90g 表1に示す化合物B(1) 10g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(1) 25g 表1に示す化合物(I)(1) 10g および 2−ヒドロキシプロピオン酸エチル(以下、「EL」という) 334g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を酸化膜を有するシリコンウェハー上に塗
布した後、ホットプレート上で90℃にて2分間プレベ
ークして厚さ1.2μmのレジスト膜を形成し、露光
し、次いで現像してレジストパターンを形成した。この
レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察・測定し
た。同様の手法で7枚のシリコンウェハー上にレジスト
パターンを形成し、耐熱性の観察を行った。
【0059】また、45℃の塩酸30%/塩化第二鉄5
%の水溶液中で180秒間エッチングを行い、接着性お
よび耐酸性を観察した。結果を表1に示す。
【0060】実施例2 樹脂A(2) 95g 表1に示す化合物B(2) 5g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(1) 25g 表1に示す化合物(I)(2) 15g および 2−メトキシプロピオン酸メチル(以下、「MMP」という) 334g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を実施例1と同じ方法でレジスト性能を試
験した。結果を表1に示す。
【0061】実施例3 樹脂A(3) 95g 表1に示す化合物B(3) 5g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(2) 30g 表1に示す化合物(I)(1) 5g EL 117g および MMP 117g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を実施例1と同じ方法でレジスト性能を試
験した。結果を表1に示す。
【0062】実施例4 樹脂A(2) 100g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(2) 20g 表1に示す化合物(I)(3) 10g および 酢酸エチルセロソルブ(以下、「ECA」という) 334g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を実施例1と同じ方法でレジスト性能を試
験した。結果を表1に示す。
【0063】実施例5 樹脂A(4) 95g 表1に示す化合物B(1) 5g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(2) 30g 表1に示す化合物(I)(1) 5g および EL 334g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を実施例1とエッチング条件以外は同じ方
法でレジスト性能を試験した。なお、エッチングは25
℃の弗酸3%/硝酸65%の水溶液で60秒間行った。
結果を表1に示す。
【0064】実施例6 樹脂A(3) 100g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(1) 20g 表1に示す化合物(I)(2) 1g および MMP 334g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を実施例5と同じ方法でレジスト性能を試
験した。結果を表1に示す。
【0065】比較例1 樹脂A(1) 90g 表1に示す化合物B(1) 10g 表1に示す1,2−キノンジアジド化合物(1) 25g および EL 334g を混合し、溶解させた後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルターで濾過し、本発明の組成物溶液を調製した。
得られた溶液を実施例1と同じ方法でレジスト性能を試
験した。結果を表1に示す。
【0066】
【表1】
【0067】表1において、 EL:2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、 MMP:3−メトキシプロピオン酸メチル、 ECA:酢酸エチルセロソルブ、 化合物B(1):1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1−フェニルエタン、 化合物B(2):1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−
1−メチルエチル}フェニル]エタン、 化合物B(3):1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)エタン、1,2−キノンジアジド化合物Q
(1):1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)エタ
ン(1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(2.0モル)との縮合物、 1,2−キノンジアジド化合物Q(2):2,3,4,4’
−テトラヒドロキシベンゾフェノン(1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
(3.3モル)との縮合物、 1,2−キノンジアジド化合物Q(3):1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−
ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]
エタン(1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(2.0モル)との縮合物、 化合物I(1):2−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシラン、 化合物I(2):2−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリエトキシシラン、 化合物I(3):3−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)プロピルトリメトキシシラン、 を表わす。
【0068】
【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、高感
度、高解像度、高耐熱性であり、かつ基板に対する接着
性と耐酸性に優れたポジ型レジストに好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 (72)発明者 三浦 孝夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂、1,2−キノンジ
    アジド化合物 および下記一般式(1) 【化1】 で表わされる化合物を含有することを特徴とする感放射
    線性樹脂組成物。
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