JPH05346664A - 感光性樹脂組成物およびレジスト像の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アルカリ可溶性ノボラック樹脂およびキノン
ジアジド化合物を含有する感光性樹脂組成物において、
該アルカリ可溶性ノボラック樹脂の低分子量成分が除去
されており、かつ、下記の構造式（Ｉ）で表わされるフ
ェノール類環状化合物を含有する感光性樹脂組成物およ
びこの塗膜を露光、現像するレジスト像の製造法。 【化１】 （ｎは４〜８の整数を表わす） 【効果】 本発明の感光性樹脂組成物は、解像度、感度
および耐熱性に優れ、高集積回路を作製するためのポジ
型レジストに好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光性樹脂組成物および
レジスト像の製造法に関し、さらに詳しくは高集積回路
を作製するための高解像度、高感度、高耐熱性のポジ型
レジストとなる感光性樹脂組成物およびこれを用いたレ
ジスト像の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程において、ポジ型レジス
トは汎用的に用いられる。近年、集積回路の高集積化に
ともない、高解像度、高感度、高耐熱性、高ドライエッ
チング耐性のポジ型レジストが望まれている。従来よ
り、ポジ型レジストの高解像度化のためにポジ型レジス
トに使用するアルカリ可溶性ノボラック樹脂の改良が試
みられている。例えば、アルカリ可溶性ノボラック樹脂
として、米国特許第４，５２９，６８２号明細書には、
オルト−クレゾール、メタ−クレゾールおよびパラ−ク
レゾールからなる混合物をホルムアルデヒドと縮合させ
て得たノボラック樹脂が提案されている。特開昭６０−
１５８４４０号公報には、メタ−クレゾール、パラ−ク
レゾールおよび２，５−キシレノールからなる混合物を
ホルムアルデヒドと縮合させて得たノボラック樹脂が提
案されている。特開昭６３−２３４２４９号公報にはメ
タ−クレゾール、パラ−クレゾールおよび３，５−キシ
レノールからなる混合物をホルムアルデヒドと縮合させ
て得たノボラック樹脂が提案されている。このように、
アルカリ可溶性ノボラック樹脂の合成原料を限定するこ
とにより高解像度、高感度のポジ型レジストを得ること
ができたが、高耐熱性のものを得ることはできなかっ
た。

【０００３】ポジ型レジストの耐熱性向上のためにも、
アルカリ可溶性ノボラック樹脂の改良が試みられてい
る。例えば、特開昭６４−１４２２９号公報および特開
平２−６０９１５号公報には、ノボラック樹脂の低分子
量部分を除去して耐熱性を向上させることが提案されて
いる。しかし、ノボラック樹脂の低分子量部分を除去す
ることにより解像度、感度の低下が起こり、特性にバラ
ンスのとれたポジ型レジストを得ることはできなかっ
た。特開平２−２７５９５５号公報には、低下した解像
度、感動を補うため特定のポリフェノール類を添加する
ことが提案されているが、解像度、感度、耐熱性のバラ
ンスをとることは困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の欠点を除去して、高解像度、高感度および高耐熱
性のポジ型レジストとなる感光性樹脂組成物およびこれ
を用いたレジスト像の製造法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、以下の手段によ
り高解像度、高感度および高耐熱性ポジ型レジストとな
る感光性樹脂組成物を得るに至った。すなわち、本発明
は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂およびキノンジアジ
ド化合物を含有する感光性樹脂組成物において、該アル
カリ可溶性ノボラック樹脂のポリスチレン換算分子量
２，０００以下の低分子量成分が０〜１０重量％であ
り、かつ、下記構造式（Ｉ）で表わされるフェノール類
環状化合物を含有してなる感光性樹脂組成物およびこれ
を用いたレジスト像の製造法に関する。

【化２】 （ｎは、４〜８の整数を表わす）

【０００６】本発明においては、上記のフェノール類環
状化合物を含有することで、アルカリ可溶性ノボラック
樹脂の低分子量成分の除去により生じた解像度の低下を
補い耐熱性を維持することができる。構造式（Ｉ）で表
わされるフェノール類環状化合物は、カリックスアレン
（グッチェ（Ｇｕｔｓｃｈｅ）、トピックス・イン・カ
レント・ケミストリー（Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｃｕｒｒ
ｅｎｔ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）１２３、１（１９８
４））と呼ばれている化合物で、アルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂およびフェノール類環状化合物に対して好まし
くは３〜３０重量％より好ましくは１０〜２０重量％含
有される。この化合物の含有量の少ない場合は、解像度
の向上の効果が少なく、反対にこの含有量の多い場合は
レジスト溶液に対する溶解性に劣る傾向がある。

【０００７】構造式（Ｉ）で表わされるフェノール類環
状化合物は、既に公知の化合物で、フェノール性水酸基
を有するフェノール類とアルデヒド類とを金属アルカリ
触媒下で、重縮合させることにより得られる環状化合物
を濃硝酸でニトロ化することにより得られる。フェノー
ル性水酸基を有するフェノール類としては、パラ位に置
換基のついているフェノール類であり、パラ−クレゾー
ル、パラ−ターシャリーブチルフェノール等が挙げられ
る。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド等が挙げられる。金属アルカリ触媒は、
環のサイズを決めるいわゆるテンプレート効果があり、
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等
が挙げられる。このようなフェノール類、アルデヒド類
および金属アルカリ触媒を、キシレン、ジフェニルエー
テル、エチレングリコール等の１５０〜２５０℃の沸点
を有する溶剤中で、３〜２０時間還流させ、縮合水を除
きながら重縮合反応させる。反応生成物は、クロロホル
ム、アセトン、ヘキサン等の溶剤により洗浄することに
より、精製できる。こうして得られたフェノール類環状
化合物を、大過剰の濃硝酸と濃硫酸中で、十分に混合す
ることによりフェノール性水酸基に対してパラ位にニト
ロ基を導入した上記の構造式（Ｉ）で表わされるフェノ
ール類環状化合物が得られる。このニトロ化反応は、−
１０〜５℃で、１〜１０時間行われる。反応生成物は、
水洗することにより精製できる。

【０００８】本発明に用いられるアルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂は、アルカリ水溶液に可溶であるノボラック樹
脂であれば特に制限されないが、フェノール性水酸基を
１個以上有するフェノール類をアルデヒド類を用いて重
縮合させたノボラック樹脂が好適である。フェノール類
としては、例えば、フェノール、オルト−クレゾール、
メタ−クレゾール、パラ−クレゾール、２，３−キシレ
ノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノー
ル、３，４−キシノレール、３，５−キシノレール、
２，３，５−トリメチルフェノール等のフェノール性水
酸基を１個有するフェノール類、レゾルシノール、カテ
コール等のフェノール性水酸基を２個有するフェノール
類、フロログルシン、ピロガロール、ヒドロキシヒドロ
キノン等のフェノール性水酸基を３個有するフェノール
類等が挙げられる。これらのフェノール類は、それぞれ
一種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることが
できる。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、フェニルプロピルアルデヒド、ヒドロキシベ
ンズアルデヒド、クロロベンズアルデヒド、ニトロベン
ズアルデヒド、メチルベンズアルデヒド、エチルベンズ
アルデヒド、ブチルベンズアルデヒド等を挙げることが
できる。アルデヒド類の使用量は、フェノール類１モル
に対して０．５〜１．５モルの範囲が好ましい。重縮合
のための触媒としては、高分子量化させることのできる
酸触媒が好ましい。その酸触媒としては、塩酸、硝酸、
硫酸などの無機酸、蟻酸、蓚酸、酢酸などの有機酸を挙
げることができる。酸触媒の使用量は、フェノール類１
モルに対して、１×１０^-5〜１×１０^-1モルの範囲が好
ましい。重縮合の反応温度は、反応原料の反応性に応じ
て適宜調製することができるが、通常、７０〜１３０℃
である。重縮合の方法としては、フェノール類、アルデ
ヒド類および酸触媒を一括して仕込む方法、酸触媒の存
在下にフェノール類およびアルデヒド類を反応の進行と
共に加えていく方法等を挙げることができる。重縮合終
了後は、反応系内に存在する未反応原料、縮合水、酸触
媒等を除去するために、一般的に減圧下例えば２０〜５
０ｍｍＨｇで、反応系内の温度を１５０〜２００℃に上
昇させて、これらを除去し樹脂を回収する。

【０００９】本発明では、このようにして得られてアル
カリ可溶性ノボラック樹脂の低分子量成分を削減あるい
は除去して用いる。低分子量成分の削減あるいは除去の
方法としては、溶解分別法が一般的である。すなわち、
アルカリ可溶性ノボラック樹脂を良溶媒に溶解させワニ
スとし、このワニスを貧溶媒に添加していき、低分子量
成分の多い希薄相と高分子量成分の多い濃厚相に分ける
か、あるいは、高分子量成分の多い沈殿相を作ることに
より、低分子量成分の削減あるいは除去を行う。また、
特開昭６４−１４２２９号公報に示されるように、アル
カリ可溶性ノボラック樹脂を粉砕し芳香族溶媒中に分散
させることにより抽出させ低分子量成分の削減あるいは
除去を行っても良い、このような方法により、アルカリ
可溶性ノボラック樹脂中のポリスチレン換算分子量２，
０００以下の低分子量成分を０〜１０重量％の範囲とす
ることができる。また、本発明では、特開平２−２２２
４０９号公報に示されるように、樹脂を合成する際に樹
脂に対して良溶媒と貧溶媒を混合させて通常の重縮合合
成反応を行って、低分子量成分の含有量の少ないノボラ
ック樹脂を得る方法を用いてもよい。このような方法に
よっても、ポリスチレン換算重量分子量２，０００以下
の低分子量成分が０〜１０重量％の範囲のアルカリ可溶
性ノボラック樹脂を得ることができる。

【００１０】本発明の組成物に用いらるキノンジアジド
化合物としては、例えばパラ−クレゾール、レゾルシノ
ール、ピロガロール等のポリ（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
ステルおよび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−ｎ−
ヘキシルケトン、２，３，４−トリヒドロキシフェニル
−ｎ−ヘキシルケトン、２，３，４−トリヒドロキシベ
ンゾフェノン、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェ
ノン、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン、２，３，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン、２，３，４，４′−テトラヒドロキシ−３′−
メトキシベンゾフェノン、２，２′３，４−テトラヒド
ロキシ−４′−メチルベンゾフェノン、２，３，４，
２′，４′−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，
３，４，２′，５′−ペンタヒドロキシベンゾフェノ
ン、２，３，４，２′，６′−ペンタヒドロキシベンゾ
フェノン、２，３，４，３′，４′−ペンタヒドロキシ
ベンゾフェノン、２，３，４，３′，５′−ペンタヒド
ロキシベンゾフェノン、２，４，６，２′，４′−ペン
タヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６，２′，５′
−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６，
２′，６′−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，
４，６，３′，４′−ペンタヒドロキシベンゾフェノ
ン、２，４，６，３′，５′−ペンタヒドロキシベンゾ
フェノン、２，３，４，５，２′−ペンタヒドロキシベ
ンゾフェノン、２，３，４，５，３′−ペンタヒドロキ
シベンゾフェノン、２，３，４，５，４′−ペンタヒド
ロキシベンゾフェノン、２，３，４，２′，３′，４′
−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，
３′，４′，５′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、
２，３，４，２′，３′，６′−ヘキサヒドロキシベン
ゾフェノン、２，４，６，３′，４′，５′−ヘキサヒ
ドロキシベンゾフェノン、２，４，６，２′，４′，
６′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，
５，２′，４′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、
２，３，４，５，２′，５′−ヘキサヒドロキシベンゾ
フェノン、２，３，４，５，２′，６′−ヘキサヒドロ
キシベンゾフェノン、２，３，４，５，３′，４′−ヘ
キサヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，５，
３′，５′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、２，
３，４，５，２′，３′，４′−ヘプタヒドロキシベン
ゾフェノン、２，３，４，５，３′，４′，５′−ヘプ
タヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，５，２′，
４′，６′−ヘプタヒドロキシベンゾフェノン、２，
３，４，２′，４′−ペンタヒドロキシ−５−エチルベ
ンゾフェノン、２，３，４，２′，４′−ペンタヒドロ
キシ−５−ｎ−プロピルベンゾフェノン、２，３，４，
２′，４′−ペンタヒドロキシ−５−ｎ−ブチルベンゾ
フェノン、２，３，４，２′，５′−ペンタヒドロキシ
−５−メチルベンゾフェノン、２，３，４，２′，６′
−ペンタヒドロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２，
３，４，２′，５′−ペンタヒドロキシ−５−ｎ−プロ
ピルベンゾフェノン、２，３，４，２′，６′−ペンタ
ヒドロキシ−５−ｎ−プロピルベンゾフェノン、２，
３，４，３′，４′−ペンタヒドロキシ−５−ｎ−プロ
ピルベンゾフェノン、２，３，４，３′，５′−ペンタ
ヒドロキシ−５−ｎ−プロピルベンゾフェノン、２，
３，４，３′，４′−ペンタヒドロキシ−５−メチルベ
ンゾフェノン、２，３，４，３′，５′−ペンタヒドロ
キシ−５−メチルベンゾフェノン、２，３，４，２′，
３′，４′−ヘキサヒドロキシ−５−メチルベンゾフェ
ノン、２，３，４，３′，４′，５′−ヘキサヒドロキ
シ−５−メチルベンゾフェノン、２，３，４，２′，
４′，６′−ヘキサヒドロキシ−５−メチルベンゾフェ
ノン、２，３，４，２′，３′，４′−ヘキサヒドロキ
シ−５−ｎ−プロピルベンゾフェノン、２，３，４，
３′，４′，５′−ヘキサヒドロキシ−５−ｎ−プロピ
ルベンゾフェノン、２，３，４，２′，４′，６′−ヘ
キサヒドロキシ−５−ｎ−プロピルベンゾフェノン、
２，３，２′，３′，４′−ペンタヒドロキシ−４−メ
トキシベンゾフェノン、２，３，２′，３′，４′−ペ
ンタヒドロキシ−４−エトキシベンゾフェノン、２，
３，２′，３′，４′−ペンタヒドロキシ−４−ｎ−プ
ロポキシベンゾフェノン、２，３，２′，３′，４′−
ペンタヒドロキシ−４−ｎ−ブトキシベンゾフェノン、
２，３，３′，４′，５′−ペンタヒドロキシ−４−メ
トキシベンゾフェノン、２，３，３′，４′，５′−ペ
ンタヒドロキシ−４−ｎ−プロポキシベンゾフェノン、
２，３，２′，４′，６′−ペンタヒドロキシ−４−ｎ
−プロポキシベンゾフェノン、２，３，２′，４′，
６′−ペンタヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノ
ン、２，３，４，２′，４′−ペンタヒドロキシ−５−
クロロベンゾフェノン、２，３，４，２′，６′−ペン
タヒドロキシ−５−クロロベンゾフェノン、２，３，
４，２′，４′−ペンタヒドロキシ−５−ブロモベンゾ
フェノン、２，３，４，２′，６′−ペンタヒドロキシ
−５−ブロモベンゾフェノン、２，３，４，３′，
４′，５′−ヘキサヒドロキシ−５−クロロベンゾフェ
ノン、２，３，４，３′，４′，５′−ヘキサヒドロキ
シ−５−ブロモベンゾフェノン、２，３，４，２′，
４′−ペンタヒドロキシ−５−シアノベンゾフェノン、
２，３，４，２′，４′−ペンタヒドロキシ−５−ニト
ロベンゾフェノン、２，３，４，３′，４′，５′−ヘ
キサヒドロキシ−５−シアノベンゾフェノン、２，３，
４，３′，４′，５′−ヘキサヒドロキシ−５−ニトロ
ベンゾフェノン、２，４，３′，４′，５′−ペンタヒ
ドロキシ−５−アセチルベンゾフェノン、２，４，
３′，４′，５′−ペンタヒドロキシ−５−ベンゾイル
ベンゾフェノン、２，３，４，３′，４′，５′−ヘキ
サヒドロキシ−５−アセチルベンゾフェノン、２，３，
４，３′，４′，５′−ヘキサヒドロキシ−５−ベンゾ
イルベンゾフェノン、２，３，４，３′，４′，５′−
ヘキサヒドロキシ−５−ベンジルベンゾフェノン等の
（ポリ）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−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および
１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステ
ル；ビス（パラ−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−トリヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビ
ス（パラ−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−トリヒドロキシフェニル）プロパ
ン等のビス｛（ポリ）ヒドロキシフェニル｝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
ステルおよび１，２−ナフトキノンジアジド−５−スル
ホン酸エステル；３，５−ジヒドロキシ安息香酸ラウリ
ル、２，３，４−トリヒドロキシ安息香酸フェニル、
３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸プロピル、３，
４，５−トリヒドロキシ安息香酸フェニル等の（ポリ）
ヒドロキシ安息香酸アルキルエステルまたは（ポリ）ヒ
ドロキシ安息香酸アリールエステルの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および１，
２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル；
ビス（２，５−ジヒドロキシベンゾイル）メタン、ビス
（２，３，４−トリヒドロキシベンゾイル）メタン、ビ
ス（２，４，６−トリヒドロキシベンゾイル）メタン、
パラ−ビス（２，５−ジヒドロキシベンゾイル）ベンゼ
ン、パラ−ビス（２，３，４−トリヒドロキシベンゾイ
ル）ベンゼン、パラ−ビス（２，４，６−トリヒドロキ
シベンゾイル）ベンゼン等のビス｛（ポリ）ヒドロキシ
ベンゾイル｝アルカンまたはビス｛（ポリ）ヒドロキシ
ベンゾイル｝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および１，２−ナフトキ
ノンジアジド−５−スルホン酸エステル；エチレングリ
コール−ジ（３，５−ジヒドロキシベンゾエート）、ポ
リエチレングリコール−ジ（３，４，５−トリヒドロキ
シベンゾエート）等のポリエチレングリコール−ジ
｛（ポリ）ヒドロキシベンゾエート｝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および
１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステ
ルが挙げられる。本発明におけるキノンジアジド化合物
の配合量は、樹脂１００重量部に対して、５〜５０重量
部が好ましい。

【００１１】また、本発明の感光性樹脂組成物には、塗
布性、例えばストリエーション（膜厚のむら）を防いだ
り現像性を良くするための界面活性剤を配合することが
できる。さらに、本発明の感光性樹脂組成物には、露光
時のハレーションの影響を少なくするための染料や顔料
を配合することができる。その他、必要に応じて、保存
安定剤、溶解抑止剤等も配合することができる。

【００１２】本発明の感光性樹脂組成物を溶液状にし、
これによって半導体製造用基板上に塗膜を作製し、露
光、現像することにより、レジスト像が製造される。露
光、現像の条件は制限されない。

【００１３】この際に用いられる溶剤としては、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等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
テート等のセロソルブアセテート類、２−ヒドロキシプ
ロピオン酸メチル、２−ヒドロキシジプロピオン酸エチ
ル等のモノヒドロキシカルボン酸エステル類、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類を用いることができ
る。

【００１４】本発明の組成物の現像液としては、例えば
水酸化ナトリウム等の無機アルカリ類、エチルアミン等
の第１級アミン類、ジエチルアミン等の第２級アミン
類、トリエチルアミン等の第３級アミン類、ジメチルエ
タノールアミン等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、コリンなどの第４級アンモ
ニウム塩またはピペリジンなどの環状アミン類を溶解さ
せたアルカリ性水溶液が使用される。

【００１５】実施例 以下、実施例により本発明を説明する。実施例中、樹脂
の特性として、重量平均分子量（Ｍｗ）、ポリスチレン
換算重量分子量２，０００以下の低分子量成分の重量比
率およびアルカリ現像液に対する溶解時間を挙げた。そ
の特性の評価は、下記の方法により行った。Ｍｗと低分
子量成分の重量比率；日立化成工業（株）製ＧＰＣ低分
子カラム、ゲルパック（Ｒ４２０＋Ｒ４３０＋Ｒ４４
０）を用いて、流量１．７３ｍｌ／ｍｉｎ、溶出溶媒テ
トラヒドロフラン、カラム温度室温の分析条件で単分散
ポリスチレンを標準として、（株）日立製作所製液体ク
ロマトグラム６３５Ａ型ＨＬＣで測定した。ＨＬＣにお
いて樹脂全体とポリスチレン換算分子量２，０００以下
の部分との面積比を切抜き重量法で算出して求めた。ア
ルカリ現像液に対する溶解時間；エチルセロソルブアセ
テートに溶解させた樹脂をシリコンウエハーに回転塗布
機で塗布し（塗布膜厚を１μｍとする）、これを２５℃
の現像液（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．
３８重量％水溶液）に入れ、塗膜の無くなる時間を測定
した。レジスト特性の評価は、下記の方法により行っ
た。 感度；（株）日立製作所製ＬＤ−５０１０ｉ縮小投影露
光機で、露光時間を変化させて露光を行い、次いでテト
ラメチルアンモニウムヒドロシキド２．３８重量％水溶
液を用いて２５℃で６０秒間現像し水でリンスし乾燥し
てウエハー上にレジストパターンを形成させ、０．７μ
ｍのライン・アンド・スペースを１対１の幅で形成する
露光量（以下、「最適露光量」とする）を求めた。 解像度；最適露光量において解像できる最小のレジスト
パターンの寸法を求めた。 耐熱性；クリーンオーブン中にレジストパターンを形成
したウエハーを入れて、パターンが変形し始める温度を
測定した。

【００１６】合成例１ 撹はん機、冷却管及び温度計を装着したセパラブルフラスコに、 メタ−クレゾール ３２８．１ｇ パラ−クレゾール ４００．９ｇ ３７重量％ホルマリン ３７２．２ｇ 蓚酸 ２．２ｇ を仕込みセパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を９７
℃に保ち撹はんしながら３時間重縮合を行った。その
後、内温を１８０℃まで上げ、同時に反応容器内の圧力
を１０〜２０ｍｍＨｇまで減圧し、未反応のフェノール
類、ホルムアルデヒド、水および蓚酸を除去した。次い
で、溶融した樹脂を金属バットにあけ樹脂を回収した
（以下、この樹脂を「樹脂１」とする）。樹脂１のＭｗ
を測定したところ、１１，０００であり、分子量（ポリ
スチレン換算重量分子量、以下同じ）２，０００以下の
低分子量成分の重量比率は３５重量％であった。また、
アルカリ現像液に対する溶解時間は、６５秒／μｍであ
った。５５０ｇの樹脂１をエチルセロソルブアセテート
１，１００ｇに溶解させ樹脂ワニスとし、これに、トル
エン１，０００ｇ、ヘキサン１，０００ｇを３０分間、
混合撹はんした後、放置し、下層部分に高分子量成分の
多い濃厚相を得ることができた。この濃厚相を分取し、
減圧下乾燥させることにより、低分子量成分の削減され
たアルカリ可溶性ノボラック樹脂が得られた（以下、こ
の樹脂を「樹脂２」とする。）樹脂２のＭｗを測定した
ところ、１３，０００であり、分子量２，０００以下の
低分子量成分の重量比率は３重量％であった。また、ア
ルカリ現像液に対する溶解時間は、１，０００秒／μｍ
以上であった。

【００１７】合成例２ 合成例１と同様なセパラブルフラスコに、 メタ−クレゾール ３２４．５ｇ パラ−クレゾール ２４９．６ｇ ３，５−キシレノール １１６．５ｇ ３７重量％ホルマリン ３５３．６ｇ 蓚酸 ２．２ｇ を仕込み、合成例１と同様の合成条件で樹脂を得た（以
下、この樹脂を「樹脂３」とする）。樹脂３のＭｗを測
定したところ、５，５００であり、分子量２，０００以
下の低分子量成分の重量比率は３２重量％であった。ま
たアルカリ現像液に対する溶解時間は、３５秒／μｍで
あった。樹脂３を合成例１と同様の溶解分別法により処
理し、低分子量成分の削減されたアルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂が得られた（以下、この樹脂を「樹脂４」とす
る）。樹脂４のＭｗを測定したところ、６，８００であ
り、分子量２，０００以下の低分子量成分の重量比率は
４重量％であった。また、アルカリ現像液に対する溶解
時間は、１，０００秒／μｍ以上であった。

【００１８】合成例３ 合成例１と同様なセパラブルフラスコに メタ−クレゾール １６２．０ｇ パラ−クレゾール ３２４．０ｇ ２，５−キシレノール １８３．０ｇ ３７重量％ホルマリン ３８４．３ｇ 蓚酸 ２．２ｇ を仕込み、合成例１と同様の合成条件で樹脂を得た（以
下、この樹脂を「樹脂５」とする）。樹脂５のＭｗを測
定したところ、４，２００であり、分子量２，０００以
下の低分子量成分の重量比率は２８重量％であった。ま
た、アルカリ現像液に対する溶解時間は、４２秒／μｍ
であった。樹脂５を合成例１と同様の溶解分別法により
処理し、低分子量成分の削減されたアルカリ可溶性ノボ
ラック樹脂が得られた（以下、この樹脂を「樹脂６」と
する）。樹脂６のＭｗを測定したところ、５，５００で
あり、分子量２，０００以下の低分子量成分の重量比率
は３重量％であった。また、アルカリ現像液に対する溶
解時間は、１，０００秒／μｍ以上であった。

【００１９】合成例４ 合成例１と同様なセパラブルフラスコに パラ−ターシャリーブチルフェノール １００．０ｇ ３７重量％ホルマリン ６７．３ｇ 水 ２００．０ｇ 水酸化ナトリウム １．２ｇ を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、還流温度
で撹はんしながら２時間重縮合を行った。その後、反応
系内から水を除き、ジフェニルエーテル８００ｍｌを投
入し、２５０℃で縮合水を除きながら２時間撹はんを行
った。次に、冷却後、反応系内にメタノール５００ｍｌ
を入れ、沈殿物をろ別しメタノールで洗浄精製し、フェ
ノール類環状化合物（上記の構造式（Ｉ）において、ニ
トロ基の位置にターシャリーブチル基、ｎ＝４）を得た
（以下、このフェノール類環状化合物を「環状化合物
ａ」とする）。 撹はん子を入れ、温度計を装着した２００ｍｌのビーカに 濃硝酸 ７５．０ｇ 濃塩酸 ３６．０ｇ を仕込み、氷浴で内温を５℃以下とする。これに、環状
化合物ａ６．０ｇを撹はんしながら２０分間かけて添加
する。添加後、内温を５℃以下に保ちながら、２０分間
撹はんする。その後、氷水７０ｇをビーカに入れ、反応
生成物をろ別する。反応生成物を水で２〜３回洗浄し、
真空乾燥器で８時間乾燥させニトロ化した環状化合物
（上記の構造式（Ｉ）において、ｎ＝４）を４．０ｇ得
た（以下、このフェノール類環状化合物を「環状化合物
ｂ」とする）。

【００２０】合成例５ 合成例１と同様なセパラブルフラスコに パラ−ターシャリーブチルフェノール １２０．２ｇ ３７重量％ホルマリン ４８．０ｇ 水 ３．０ｇ 水酸化ナトリウム ３．０ｇ キシレン ４００．０ｇ を仕込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、反応系内
から水を除きながら、還流温度で撹はんしながら１４時
間重縮合を行った。反応生成物を冷却後、酢酸で中和
し、固形物をろ別した。ろ別した固形物をアセトン、温
水で洗浄精製し、フェノール類環状化合物（上記の構造
式（Ｉ）において、ニトロ基の位置がターシャリーブチ
ル基、ｎ＝８）を得た（以下、このフェノール類環状化
合物を「環状化合物ｃ」とする）。 撹はん子を入れ、温度計を装着した２００ｍｌビーカに 濃硝酸 ７５．０ｇ 濃塩酸 ３６．０ｇ を仕込み、氷浴で内温を５℃以下とする。これに、環状
化合物ｃ６．０ｇを撹はんしながら２０分間かけて添加
する。添加後、内温を５℃以下に保ちながら、２０分間
撹はんする。その後、氷水７０ｇをビーカに入れ、反応
生成物をろ別する。反応生成物を水で２〜３回洗浄し、
真空乾燥器で８時間乾燥させニトロ化した環状化合物
（上記の構造式（Ｉ）において、ｎ＝８）を４．２ｇ得
た（以下、このフェノール類環状化合物を「環状化合物
ｄ」とする）。

【００２１】実施例１ 樹脂２を１７ｇ、環状化合物ｂを３ｇ、２，４，７−ト
リヒドロキシ２，４，４−トリメチルフラバン１．０モ
ルと１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニルク
ロリド２．３モルとの縮合物（以下、「１，２−ナフト
キノンジアジドＩ」とする）４ｇをエチルセロソルブア
セテート８０ｇに溶解させた後、孔径０．２μｍのメン
ブランフィルタでろ過し、ポジ型レジストを調製した。
得られた溶液をシリコンウエハ上に、（株）大日本スク
リーン製Ｄ−ＳＰＩＮを用いて塗布し、９０℃で９０秒
間プリベークし、膜厚１．２２μｍのレジスト膜を形成
し、レジスト特性の試験を行った。結果を表１に示す。

【００２２】実施例２ 実施例１において、樹脂２の代わりに樹脂４を用いて、
樹脂４を１６ｇ、環状化合物ｂを４ｇ用いて、実施例１
を同様にしてポジ型レジストを調製し、レジスト特性の
試験を行った。結果を表１に示す。

【００２３】実施例３ 実施例１において、樹脂２の代わりに樹脂６を用いて、
樹脂６を１５ｇ、環状化合物ｂを５ｇ用いて、実施例１
と同様にしてポジ型レジストを調製し、レジスト特性の
試験を行った。結果を表１に示す。

【００２４】実施例４ 樹脂４を１７ｇ、環状化合物ｂを３ｇ、ジ（４−ヒドロ
キシフェニル）［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１．０モル
と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニルクロ
リド３．０モルとの縮合物（以下、「１，２−キノンジ
アジドＩＩ」とする）４ｇをエチルセロソルブアセテー
ト８０ｇに溶解させた後、実施例１と同様にしてポジ型
レジストを調製し、レジスト特性の試験を行った。結果
を表１に示す。

【００２５】実施例５ 実施例１において、環状化合物ｂの代わりに環状化合物
ｄを用いた以外は、実施例１と同様にしてポジ型レジス
トを調製し、レジスト特性の試験を行った。結果を表１
に示す。

【００２６】比較例１ 樹脂３を２０ｇ、１，２−キノンジアジドＩを４ｇ、エ
チルセロソルブアセテート８０ｇに溶解させた後、実施
例１と同様にしてポジ型レジストを調製し、レジスト特
性の試験を行った。結果を表１に示す。

【００２７】比較例２ 樹脂５を２０ｇ、１，２−キノンジアジドＩを４ｇ、エ
チルセロソルブアセテート８０ｇに溶解させた後、実施
例１と同様にしてポジ型レジストを調製し、レジスト特
性の試験を行った。結果を表１に示す。

【００２８】比較例３ 樹脂５を１７ｇ、環状化合物ｂを３ｇ、１，２−キノン
ジアジドＩを４ｇ、エチルセロソルブアセテート８０ｇ
に溶解させた後、実施例１と同様にしてポジ型レジスト
を調製し、レジスト特性の試験を行った。結果を表１に
示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明の感光性樹脂組成物は、感度、解
像度、耐熱性に優れ、集積回路を作製するためのポジ型
レジストに好適であり、これによって好ましい特性のレ
ジスト像を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ可溶性ノボラック樹脂およびキ
   ノンジアジド化合物を含有する感光性樹脂組成物におい
   て、該アルカリ可溶性ノボラック樹脂のポリスチレン換
   算分子量２，０００以下の低分子量成分が０〜１０重量
   ％であり、かつ、下記構造式（Ｉ）で表わされるフェノ
   ール類環状化合物を含有してなる感光性樹脂組成物。 【化１】 （ｎは、４〜８の整数を表わす）
2. 【請求項２】 請求項１記載の感光性樹脂組成物の塗膜
   を露光、現像するレジスト像の製造法。