JPH06138654A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Radiation sensitive resin composition

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JPH06138654A
JPH06138654A JP31126692A JP31126692A JPH06138654A JP H06138654 A JPH06138654 A JP H06138654A JP 31126692 A JP31126692 A JP 31126692A JP 31126692 A JP31126692 A JP 31126692A JP H06138654 A JPH06138654 A JP H06138654A
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JP
Japan
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group
mol
resin
compound
xylenol
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Pending
Application number
JP31126692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Inomata
克巳 猪俣
Toshiyuki Ota
利幸 大田
Akira Tsuji
昭 辻
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication of JPH06138654A publication Critical patent/JPH06138654A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve developability and to enhance the dimensional fidelity and the focal allowance of an obtained pattern by incorporating an alkali-soluble resin and a specified compound. CONSTITUTION:This resin composition contains the alkali-soluble resin and the compound represented by formula I in which each of X<1>-X<5> is H, alkyl, alkoxy, or -OD; D is H or a group having a quinonediazido group; each of Y<1>-Y<4> is H, alkyl, or -OZ; Z is a group having an alkyl aryl group: and at least one of X<1>-X<5> and at least one of X<6>-X<10> are each a -OD group, and at least one of D is a group having a quinonediazido group, and at least one of Y<1>-Y<4> is a -OZ group.

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、アルカリ可溶性樹脂を
含有する高集積度の集積回路製造用レジストとして有用
な感放射線性樹脂組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble resin and useful as a highly integrated resist for producing integrated circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、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ため、集積回路の製造に広く
使用されているが、近年における高集積化の進行に伴っ
て、より解像度の高いレジストパターンを形成すること
ができるポジ型レジストが望まれている。即ち、ポジ型
レジストを用いて微細なレジストパターンを形成するた
めには、放射線照射により形成される潜像をアルカリ性
水溶液からなる現像液で現像する際に、放射線照射され
た部分がウエハー等の基材と接している部分(パターン
の裾部)まで速やかに現像されることが必要であるが、
従来のポジ型レジストでは、形成すべきレジストパター
ンの線幅が0. 8μm以下に微細になると、現像性が十
分とはいえなかった。また、集積度の高い集積回路を製
造するためには、マスクの設計寸法と実際のレジストパ
ターンの寸法との差が少さく、マスクの設計寸法を忠実
に再現するレジスト、即ち寸法忠実度の高いレジストが
必要であるが、一般にパターンの線幅が狭くなればなる
ほど、マスクの設計寸法と実際のレジストパターンの寸
法との差が大きくなる傾向があり、従来のポジ型レジス
トでは、必ずしも満足できる寸法忠実度が達成できなか
った。しかも、従来のポジ型レジストは、ステッパーに
よる放射線照射時のフォーカスがずれると、パターン形
状の変形、現像性の低下、得られるレジストパターンと
設計寸法との差等が著しくなり、フォーカス許容性の点
でも十分とはいえなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, positive resists have been widely used in the manufacture of integrated circuits because a resist pattern of high resolution can be obtained. However, with the progress of high integration in recent years, resists with higher resolution have been obtained. A positive resist capable of forming a pattern is desired. That is, in order to form a fine resist pattern using a positive resist, when a latent image formed by irradiation with radiation is developed with a developer composed of an alkaline aqueous solution, the portion irradiated with radiation is a substrate such as a wafer. It is necessary to develop quickly up to the part in contact with the material (the hem of the pattern),
In the case of the conventional positive resist, the developability was not sufficient when the line width of the resist pattern to be formed was as fine as 0.8 μm or less. Further, in order to manufacture an integrated circuit having a high degree of integration, the difference between the design dimension of the mask and the dimension of the actual resist pattern is small, and the resist that faithfully reproduces the design dimension of the mask, that is, the dimension fidelity is high. Although a resist is required, in general, the smaller the line width of the pattern, the larger the difference between the mask design dimension and the actual resist pattern dimension tends to be. Fidelity could not be achieved. Moreover, in the case of the conventional positive type resist, when the focus is deviated when the stepper irradiates the radiation, the pattern shape is deformed, the developability is deteriorated, the difference between the obtained resist pattern and the design dimension becomes remarkable, and the focus tolerance is deteriorated. But it wasn't enough.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、新規な感放射線性樹脂組成物を提供することに
あり、さらに詳しくは、良好な現像性を有し、得られる
レジストパターンの寸法忠実度に優れるとともに、特に
フォーカス許容性が優れたポジ型レジストとして有用な
感放射線性樹脂組成物を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel radiation-sensitive resin composition, and more specifically, it has good developability and the dimensions of the resulting resist pattern. It is an object of the present invention to provide a radiation-sensitive resin composition which is useful as a positive resist having excellent fidelity and particularly excellent focus tolerance.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、アルカリ可溶性樹脂並びに下記一般式(1)
According to the present invention, the above-mentioned problems are solved by an alkali-soluble resin and the following general formula (1):

【0005】[0005]

【化1】〔一般式(1)において、X1 〜X10は同一で
も異なってもよく、水素原子、アルキル基、アルコキシ
基または−OD基(但し、Dは水素原子であるかもしく
はキノンジアジド基を有する有機基である。)を示し、
1 〜Y4 は同一でも異なってもよく、水素原子、アル
キル基または−OZ基(但し、Zはアルキル基であるか
もしくはアリール基を有する有機基である。)を示す。
また、R1 〜R4は同一でも異なってもよく、水素原子
またはアルキル基を示す。但し、X1 〜X5 の少なくと
も1つおよびX6 〜X10の少なくとも1つは−OD基で
あり、Dのうち少なくとも1つはキノンジアジド基を有
する有機基であるものとする。また、Y1 〜Y4 のうち
少なくとも1つは−OZ基であるものとする。〕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
脂組成物により達成される。
[In the general formula (1), X 1 to X 10 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an -OD group (wherein D is a hydrogen atom or a quinonediazide group). Is an organic group having
Y 1 to Y 4 may be the same or different, a hydrogen atom, an alkyl group or an -OZ group (wherein, Z is an organic group having one or aryl group which is an alkyl group.) Shows a.
R 1 to R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group. However, at least one of X 1 to X 5 and at least one of X 6 to X 10 are —OD groups, and at least one of D is an organic group having a quinonediazide group. In addition, at least one of Y 1 to Y 4 is an —OZ group. ] A radiation-sensitive resin composition characterized by containing a compound represented by the following.

【0006】以下、本発明を具体的に説明するが、これ
により本発明の目的、構成および効果が明確となるであ
ろう。本発明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、ポリ(ビニルフェノー
ル)またはその誘導体、スチレン−無水マレイン酸共重
合体、ポリ(ビニルヒドロキシベンゾエート)、カルボ
キシル基含有アクリル酸系樹脂、カルボキシル基含有メ
タクリル酸系樹脂等を挙げることができる。好ましいア
ルカリ可溶性樹脂は、ノボラック樹脂である。特に好ま
しいノボラック樹脂は、下記式(2)
The present invention will be specifically described below, but the purpose, constitution and effect of the present invention will be clarified by this. Examples of the alkali-soluble resin used in the present invention include novolac resin, poly (vinylphenol) or its derivatives, styrene-maleic anhydride copolymer, poly (vinylhydroxybenzoate), carboxyl group-containing acrylic acid resin, and carboxyl group. Examples thereof include group-containing methacrylic acid-based resins. A preferred alkali-soluble resin is novolac resin. A particularly preferred novolac resin is represented by the following formula (2)

【0007】[0007]

【化2】 〔ここで、nは1〜3の整数である。〕で表わされるフ
ェノール類とアルデヒド類とを重縮合することによって
得られるものである。
[Chemical 2] [Here, n is an integer of 1 to 3. ] It is obtained by polycondensing phenols and aldehydes represented by

【0008】前記フェノール類としては、例えばo−ク
レゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−
キシレノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレ
ノール、3,5−キシレノール、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等を
挙げることができる。これらのうち、o−クレゾール、
m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノー
ル、2,5−キシレノール、3,4−キシレノール、
3,5−キシレノールおよび2,3,5−トリメチルフ
ェノールが好ましい。これらのフェノール類は、単独で
または2種以上組み合わせて用いられる。特に好ましい
組み合わせは、重量比で、m−クレゾール/2, 3−キ
シレノール/p−クレゾール=95〜20/5〜60/
0〜75、m−クレゾール/3,5−キシレノール/p
−クレゾール=95〜30/5〜70/0〜65、m−
クレゾール/2,3,5−トリメチルフェノール/p−
クレゾール=95〜35/5〜60/0〜60、m−ク
レゾール/2,3−キシレノール/3,4−キシレノー
ル=95〜35/5〜65/0〜60、m−クレゾール
/2,5−キシレノール/3,5−キシレノール=95
〜25/5〜70/0〜70、m−クレゾール/2,3
−キシレノール/2,3,5−トリメチルフェノール=
95〜35/5〜65/0〜60、m−クレゾール/
2,5−キシレノール/2,3,5−トリメチルフェノ
ール=95〜35/5〜65/0〜60、m−クレゾー
ル/3,4−キシレノール/2,3,5−トリメチルフ
ェノール=95〜35/5〜50/0〜60、m−クレ
ゾール/3,5−キシレノール/2,3,5−トリメチ
ルフェノール=95〜35/5〜65/0〜60、m−
クレゾール/p−クレゾール=90〜30/10〜70
等からなるものである。
Examples of the phenols include o-cresol, m-cresol, p-cresol and 2,3-
Examples thereof include xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol and 3,4,5-trimethylphenol. Of these, o-cresol,
m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol,
3,5-xylenol and 2,3,5-trimethylphenol are preferred. These phenols may be used alone or in combination of two or more. A particularly preferable combination is a weight ratio of m-cresol / 2,3-xylenol / p-cresol = 95 to 20/5 to 60 /.
0-75, m-cresol / 3,5-xylenol / p
-Cresol = 95-30 / 5-70 / 0-65, m-
Cresol / 2,3,5-trimethylphenol / p-
Cresol = 95-35 / 5-5 / 60-60, m-cresol / 2,3-xylenol / 3,4-xylenol = 95-35 / 5-65 / 0-60, m-cresol / 2,5- Xylenol / 3,5-xylenol = 95
~ 25/5 to 70/0 to 70, m-cresol / 2,3
-Xylenol / 2,3,5-trimethylphenol =
95-35 / 5-65 / 0-60, m-cresol /
2,5-xylenol / 2,3,5-trimethylphenol = 95 to 35/5 to 65/0 to 60, m-cresol / 3,4-xylenol / 2,3,5-trimethylphenol = 95 to 35 / 5-50 / 0-60, m-cresol / 3,5-xylenol / 2,3,5-trimethylphenol = 95-35 / 5-65 / 0-60, m-
Cresol / p-cresol = 90-30 / 10-70
Etc.

【0009】また、前記フェノール類と重縮合させるア
ルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、トリオ
キサン、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、ア
セトアルデヒド、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、フルフラール等が好
ましく、これらのうち、特にホルムアルデヒドが好まし
い。アルデヒド類としてホルムアルデヒドを使用する場
合のホルムアルデヒド発生源としては、例えばホルマリ
ン、トリオキサン、パラホルムアルデヒドのほか、メチ
ルヘミホルマール、ブチルヘミホルマール等を挙げるこ
とができる。これらのうち、ホルマリンおよびブチルヘ
ミホルマールが特に好ましい。前記アルデヒド類は単独
で、または2種以上を組み合わせて用いることができ
る。アルデヒド類の使用量は、フェノール類1モルに対
し、0.7〜3モルが好ましく、さらに好ましくは0.
8〜1.5モルである。
Examples of the aldehydes to be polycondensed with the phenols include formaldehyde, trioxane, paraformaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde,
P-hydroxybenzaldehyde, furfural and the like are preferable, and of these, formaldehyde is particularly preferable. When formaldehyde is used as the aldehyde, examples of the formaldehyde generation source include formalin, trioxane, and paraformaldehyde, as well as methyl hemiformal and butyl hemiformal. Of these, formalin and butyl hemiformal are particularly preferred. The aldehydes may be used alone or in combination of two or more. The amount of the aldehyde used is preferably 0.7 to 3 mol, and more preferably 0.1 to 3 mol, relative to 1 mol of the phenol.
It is 8 to 1.5 mol.

【0010】前記フェノール類とアルデヒド類との重縮
合には、通常、酸性触媒が使用される。この酸性触媒と
しては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、酢
酸等を挙げることができる。これらの酸性触媒の使用量
は、通常、フェノール類1モルに対し、1×10-5〜5
×10-1モルである。フェノール類とアルデヒド類との
重縮合に際しては、通常、水が反応媒質として使用され
るが、用いられ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となる場合は、親水
性溶媒を反応媒質として使用することもできる。この親
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、ブタノール等のアルコール類、およびテト
ラヒドロフラン、ジオキサン等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、通常、反応原料
100重量部当り、20〜1,000重量部である。フ
ェノール類とアルデヒド類との重縮合温度は、反応原料
の反応性に応じて適宜調整されるが、通常、10〜20
0℃である。フェノール類とアルデヒド類との重縮合方
法としては、フェノール類、アルデヒド類、酸性触媒等
を一括して仕込み反応させる方法、酸性触媒の存在下で
フェノール類、アルデヒド類等を徐々に添加しながら反
応させる方法等を採用することができる。重縮合の終了
後、反応系内に存在する未反応原料、酸性触媒、反応媒
質等を除去するために、一般的には、反応系を130〜
230℃に昇温し、減圧下、例えば20〜50mmHg
程度の圧力下で揮発分を除去して、生成したノボラック
樹脂を回収する。
An acid catalyst is usually used for the polycondensation of the phenols and the aldehydes. Examples of the acidic catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid and the like. The amount of these acidic catalysts used is usually 1 × 10 −5 to 5 per mol of phenols.
× 10 -1 mol. In the polycondensation of phenols and aldehydes, water is usually used as the reaction medium, but if the phenols used do not dissolve in the aqueous solution of aldehydes and become a heterogeneous system from the beginning of the reaction, hydrophilic It is also possible to use a protic solvent as the reaction medium. Examples of the hydrophilic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. The amount of these reaction media used is usually 20 to 1,000 parts by weight per 100 parts by weight of the reaction raw material. The polycondensation temperature of the phenols and the aldehydes is appropriately adjusted according to the reactivity of the reaction raw material, but is usually 10 to 20.
It is 0 ° C. The polycondensation method of phenols and aldehydes includes a method of charging phenols, aldehydes, acidic catalysts, etc. all at once and reacting by gradually adding phenols, aldehydes, etc. in the presence of acidic catalysts. It is possible to adopt a method of making it possible. After completion of the polycondensation, in order to remove the unreacted raw materials, the acid catalyst, the reaction medium and the like existing in the reaction system, the reaction system is generally set to 130
The temperature is raised to 230 ° C., and under reduced pressure, for example, 20 to 50 mmHg
The volatiles are removed under moderate pressure to recover the novolac resin produced.

【0011】ノボラック樹脂のポリスチレン換算重量平
均分子量(以下、「Mw」という。)は、従来から感放
射線性樹脂組成物に使用されているノボラック樹脂の分
子量の範囲から適宜選定することができるが、2,00
0〜20,000であることが好ましく、さらに好まし
くは3,000〜15,000である(以下、Mwが
2,000〜20,000の範囲にあるノボラック樹脂
を「樹脂(A)」という)。Mwが20,000を越え
ると、本発明の組成物を基材上に均一に塗布することが
困難となる場合があり、また現像性および感度が低下す
る傾向がみられる。一方、Mwが2,000未満では、
耐熱性が低下する傾向を示す。特に、高分子量のノボラ
ック樹脂が望ましい場合は、前記重縮合によって得られ
たノボラック樹脂を、エチレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、3- メトキシプロピオン酸メチル、
ジオキサン、メタノール、酢酸エチル等の良溶媒に溶解
した後、水、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の貧溶媒を
混合して、析出するノボラック樹脂を溶液層から分離す
ることにより、分画された高分子量のノボラック樹脂を
回収すればよい。さらに、本発明においては、低分子量
のフェノール化合物をアルカリ可溶性樹脂と組み合わせ
て使用することもでき、それによりアルカリ可溶性樹脂
のアルカリ溶解性が改善される。この低分子量のフェノ
ール化合物としては、特に限定されるものではないが、
ベンゼン環数が2〜6程度のものが好ましい。その具体
例としては、下記式で表される化合物を挙げることがで
きる。
The polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as "Mw") of the novolak resin can be appropriately selected from the range of the molecular weight of the novolak resin conventionally used in the radiation sensitive resin composition. 2,000
It is preferably 0 to 20,000, and more preferably 3,000 to 15,000 (hereinafter, the novolac resin having Mw in the range of 2,000 to 20,000 is referred to as "resin (A)"). . If the Mw exceeds 20,000, it may be difficult to uniformly apply the composition of the present invention onto a substrate, and the developability and sensitivity tend to be lowered. On the other hand, when Mw is less than 2,000,
Heat resistance tends to decrease. Particularly when a high molecular weight novolak resin is desired, the novolak resin obtained by the polycondensation is treated with ethylene glycol monomethyl ether acetate, methyl 3-methoxypropionate,
It was fractionated by dissolving it in a good solvent such as dioxane, methanol, ethyl acetate, and then mixing a poor solvent such as water, n-hexane, n-heptane, etc., and separating the precipitated novolak resin from the solution layer. The high molecular weight novolak resin may be recovered. Further, in the present invention, a low molecular weight phenolic compound may be used in combination with the alkali-soluble resin, which improves the alkali solubility of the alkali-soluble resin. The low molecular weight phenol compound is not particularly limited,
The number of benzene rings is preferably about 2 to 6. Specific examples thereof include compounds represented by the following formula.

【0012】[0012]

【化3】 [Chemical 3]

【0013】[0013]

【化4】 [Chemical 4]

【0014】[0014]

【化5】 [Chemical 5]

【0015】[0015]

【化6】 [Chemical 6]

【0016】[0016]

【化7】 [Chemical 7]

【0017】[0017]

【化8】 [Chemical 8]

【0018】[0018]

【化9】 [Chemical 9]

【0019】[0019]

【化10】 〔ここで、a、bおよびcはそれぞれ0〜3の整数であ
り(但し、いずれも0の場合は除く)、x、yおよびz
はそれぞれ0〜3の整数である。〕これらの低分子量の
フェノール化合物の配合量は、通常、アルカリ可溶性樹
脂100重量部当り、50重量部以下である。
[Chemical 10] [Here, a, b, and c are each an integer of 0 to 3 (provided that all are 0), and x, y, and z
Are integers of 0 to 3, respectively. The compounding amount of these low molecular weight phenol compounds is usually 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.

【0020】また本発明においては、低分子量のフェノ
ール化合物として、低分子量のアルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂および/またはアルカリ可溶性レゾール樹脂(以
下これらを「樹脂(B)」という。)を使用することが
できる。前記樹脂(B)は、フェノール類とアルデヒド
類との重縮合によって得られるものであるが、該フェノ
ール類としては、前記ノボラック樹脂について挙げたも
ののほか、フェノール、1−ナフトール、2−ナフトー
ル等の他のフェノール類も使用することができる。また
該アルデヒド類としては、前記ノボラック樹脂について
挙げたものを使用することができる。このアルデヒド類
の使用量は、通常、フェノール類1モルに対して0.2
〜0.8モルである。この重縮合反応には、前記ノボラ
ック樹脂の製造に使用されるような酸性触媒のほか、塩
基性触媒も使用することができる。樹脂(B)のMw
は、通常、200〜2,000であり、好ましくは30
0〜1, 000である。樹脂(B)の配合量は、通常、
樹脂(A)100重量部に対して、50重量部以下であ
る。
In the present invention, as the low molecular weight phenol compound, a low molecular weight alkali-soluble novolac resin and / or an alkali-soluble resole resin (hereinafter referred to as "resin (B)") can be used. The resin (B) is obtained by polycondensation of phenols and aldehydes. Examples of the phenols include phenols, 1-naphthol, 2-naphthol and the like, in addition to those listed for the novolac resin. Other phenols can also be used. Further, as the aldehydes, those mentioned for the novolak resin can be used. The amount of aldehydes used is usually 0.2 per mol of phenols.
~ 0.8 mol. In the polycondensation reaction, a basic catalyst can be used in addition to the acidic catalyst used in the production of the novolak resin. Mw of resin (B)
Is usually 200 to 2,000, preferably 30.
It is 0 to 1,000. The compounding amount of the resin (B) is usually
It is 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the resin (A).

【0021】次に、一般式(1)で表される化合物(以
下、「化合物(a)」という。)において、X1 〜X10
は同一でも異なってもよく、水素原子、アルキル基、ア
ルコキシ基または−OD基(但し、Dは水素原子である
かもしくはキノンジアジド基を有する有機基である。)
を示し、但し、X1 〜X5 のうち少なくとも1つおよび
6 〜X10の少なくとも1つは−OD基であり、Dのう
ち少なくとも1つはキノンジアジド基を有する有機基で
あるものとする。また、X1 〜X10のうち、アルキル基
としては炭素数4以下のものが好ましく、例えばメチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。ま
た、アルコキシ基としては炭素数4以下のものが好まし
く、例えばメトキシ基、エトキシ基、n- プロポキシ
基、n−ブトキシ基等を挙げることができる。Y1 〜
4 は同一でも異なってもよく、水素原子、アルキル基ま
たは−OZ基(但し、Zはアルキル基であるかもしくは
アリール基を有する有機基である。)を示すが、少なく
とも1つは−OZ基でなければならない。Y1 〜Y4
うちアルキル基としては、前記X1 〜X10の場合と同様
の基を好ましいものとして挙げることができ、−OZ基
におけるZのうちアルキル基としては、前記X1〜X10
の場合と同様の基を挙げることができる。また、アリー
ル基としては、フェニル基、トルイル基、ナフチル基、
ベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。さ
らに、R1 〜R4 は同一でも異なってもよく、水素原子
またはアルキル基を示すが、アルキル基としては、前記
1 〜X10の場合と同様の基を挙げることができる。−
OD基におけるDのうち、キノンジアジド基を有する有
機基としては、例えば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、1,2−キノンジアジド−6−スルホニ
ル基、2,1−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル
基、2,1−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基
等を挙げることができる。そのうち、特に1,2−ナフ
トキノンジアジド−4−スルホニル基および1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルホニル基が好ましい。
Next, in the compound represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as "compound (a)"), X 1 to X 10
May be the same or different and each is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an -OD group (provided that D is a hydrogen atom or an organic group having a quinonediazide group).
Provided that at least one of X 1 to X 5 and at least one of X 6 to X 10 is an —OD group, and at least one of D is an organic group having a quinonediazide group. . Of X 1 to X 10 , the alkyl group preferably has 4 or less carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n- group.
Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group. The alkoxy group preferably has 4 or less carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an n-butoxy group. Y 1 ~ Y
4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an -OZ group (provided that Z is an alkyl group or an organic group having an aryl group), but at least one is an -OZ group. Must. As the alkyl group of Y 1 to Y 4, wherein X 1 can be mentioned as preferred the same groups as in the case of to X 10, the alkyl group of Z in the -OZ group, wherein X 1 to X Ten
The same groups as in the case of can be mentioned. As the aryl group, a phenyl group, a toluyl group, a naphthyl group,
Examples thereof include a benzyl group and a phenethyl group. Further, R 1 to R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group. Examples of the alkyl group include the same groups as in the case of X 1 to X 10 . −
Among D in the OD group, the organic group having a quinonediazide group is, for example, 1,2-benzoquinonediazide-
4-sulfonyl group, 1,2-naphthoquinonediazide-4
-Sulfonyl group, 1,2-naphthoquinonediazide-5-
Examples thereof include a sulfonyl group, a 1,2-quinonediazide-6-sulfonyl group, a 2,1-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, and a 2,1-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group. Of these, a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group and a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group are particularly preferable.

【0022】化合物(a)は、例えば化合物(a)にお
いてDがすべて水素原子、即ち−OD基が水酸基である
化合物(以下「化合物(b)」という。)と1,2−ナ
フトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド、1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド等の
1, 2−キノンジアジドスルホニルハライドとを、塩基
性触媒の存在下でエステル化反応させることにより得る
ことができる。化合物(b)の具体例としては、下記式
(3)〜(14)で表される化合物を挙げることができ
る。
The compound (a) includes, for example, a compound (a) in which all D are hydrogen atoms, that is, the -OD group is a hydroxyl group (hereinafter referred to as "compound (b)") and 1,2-naphthoquinonediazide-4. -Sulfonyl chloride, 1,2
It can be obtained by an esterification reaction with 1,2-quinonediazidesulfonyl halide such as naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride in the presence of a basic catalyst. Specific examples of the compound (b) include compounds represented by the following formulas (3) to (14).

【0023】[0023]

【化11】 [Chemical 11]

【0024】[0024]

【化12】 [Chemical 12]

【0025】[0025]

【化13】 [Chemical 13]

【0026】[0026]

【化14】 [Chemical 14]

【0027】[0027]

【化15】 [Chemical 15]

【0028】[0028]

【化16】 [Chemical 16]

【0029】[0029]

【化17】 [Chemical 17]

【0030】[0030]

【化18】 [Chemical 18]

【0031】[0031]

【化19】 [Chemical 19]

【0032】[0032]

【化20】 [Chemical 20]

【0033】[0033]

【化21】 [Chemical 21]

【0034】[0034]

【化22】 化合物(b)は、例えばフェノール類と下記式で表わさ
れるジメチロール体
[Chemical formula 22] The compound (b) is, for example, a phenol and a dimethylol compound represented by the following formula.

【0035】[0035]

【化23】 [式中、Zはアルキル基であるかもしくはアリール基を
有する有機基を示し、Y11〜Y15は同一でも異なっても
よく、水素原子、アルキル基またはメチロール基を示
す。但し、Y11〜Y15のうち、少なくとも2つはメチロ
ール基であるものとする。]とを、酸性触媒の存在下で
反応させることによって製造できることができる。ここ
におけるフェノール類としては、フェノール、o−クレ
ゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キ
シレノール、3,4−キシレノール、レゾルシノール、
カテコール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、
フロログルシノール、ピロガロール等が好ましい。ま
た、前記式で表されるジメチロール体の具体例として
は、下記式で表される化合物を挙げることができる。
[Chemical formula 23] [In the formula, Z represents an organic group having an alkyl group or an aryl group, Y 11 to Y 15 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a methylol group. However, at least two of Y 11 to Y 15 are methylol groups. ] Can be manufactured by making it react with the presence of an acidic catalyst. Examples of the phenols here include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, resorcinol,
Catechol, hydroquinone, methylhydroquinone,
Phloroglucinol, pyrogallol and the like are preferable. In addition, specific examples of the dimethylol compound represented by the above formula include compounds represented by the following formula.

【0036】[0036]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0037】[0037]

【化25】 [Chemical 25]

【0038】[0038]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0039】[0039]

【化27】 [Chemical 27]

【0040】化合物(b)と1,2−キノンジアジドス
ルホニルハライドとの反応割合は、化合物(b)のフェ
ノール性水酸基1グラム当量当たり、1,2−キノンジ
アジドスルホニルハライドが0.2〜1モルであるのが
好ましく、特に好ましくは0.4〜1モルである。本発
明において、化合物(a)は、単独でまたは2種以上を
組み合わせて使用される。その使用量は、通常、アルカ
リ可溶性樹脂100重量部に対して、5〜50重量部で
あり、特に10〜30重量部が好ましい。このように化
合物(a)を配合することにより、現像性に加えて、ま
た寸法忠実度およびフォーカス許容性が改善される。
The reaction ratio between the compound (b) and 1,2-quinonediazidesulfonyl halide is 0.2 to 1 mol of 1,2-quinonediazidesulfonyl halide per 1 gram equivalent of the phenolic hydroxyl group of the compound (b). Is preferable, and particularly preferably 0.4 to 1 mol. In the present invention, the compound (a) is used alone or in combination of two or more kinds. The amount used is usually 5 to 50 parts by weight, and particularly preferably 10 to 30 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. By compounding the compound (a) in this way, in addition to developability, dimensional fidelity and focus tolerance are improved.

【0041】本発明の感放射線性樹脂組成物において、
化合物(a)以外のキノンジアジド化合物(以下、「化
合物(c)」という。)を配合することができる。化合
物(c)としては、化合物(a)以外の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、1,2
−ナフトキノンジアジド−6−スルホン酸エステル、
1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸エステ
ル等を挙げることができ、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好ましい。化合
物(c)の具体例としては、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、2,2’,5,
5’−テトラメチル−2”,4,4’−トリヒドロキシ
トリフェニルメタン、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)−4’−[1−(4−ヒドロキシフェニル)
−1−メチルエチル]−1−フェニルエタン、2,4,
4−トリメチル−2’,4’,7−トリヒドロキシ−2
−フェニルフラバン等のフェノール性水酸基含有化合物
の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
エステル等、並びに前記樹脂(B)の水酸基の水素原子
を、例えば該水素原子1グラム当量当たり0.2〜1モ
ル、好ましくは0.4〜1モルの割合で、1,2−ナフ
トキノンジアジド−4−スルホニル基または1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルホニル基で置換した1,
2−キノンジアジドスルホン酸エステルを挙げることが
できる。
In the radiation-sensitive resin composition of the present invention,
A quinonediazide compound (hereinafter referred to as "compound (c)") other than the compound (a) can be added. As the compound (c), 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester other than the compound (a), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 1,2
-Naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid ester,
Examples thereof include 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, and 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester are preferable. Specific examples of the compound (c) include 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 3'-methoxy-2,3,4,4 '.
-Tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ', 5
5'-tetramethyl-2 ", 4,4'-trihydroxytriphenylmethane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -4'- [1- (4-hydroxyphenyl)
-1-Methylethyl] -1-phenylethane, 2,4
4-trimethyl-2 ', 4', 7-trihydroxy-2
A 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of a phenolic hydroxyl group-containing compound such as phenylflavan, and a hydrogen atom of the hydroxyl group of the resin (B). , 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group or 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl at a ratio of 0.2 to 1 mol, preferably 0.4 to 1 mol, per gram equivalent of the hydrogen atom. 1, substituted with a group
2-quinone diazide sulfonic acid ester can be mentioned.

【0042】本発明の感放射線性樹脂組成物中における
化合物(c)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100重量部以下、さらに好
ましくは50重量部以下である。以上のように、本発明
の組成物には、化合物(a)および必要に応じて化合物
(c)が含有されるが、組成物中におけるキノンジアジ
ド基を有する成分、即ち化合物(a)および化合物
(c)の合計含有量は、組成物の現像特性、レジストパ
ターンの特性等を考慮して適宜選定されるが、組成物の
固形分中のキノンジアジド基の合計含有量は、好ましく
は5〜35重量%、さらに好ましくは10〜20重量%
である。
The compounding amount of the compound (c) in the radiation-sensitive resin composition of the present invention is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. As described above, the composition of the present invention contains the compound (a) and, if necessary, the compound (c). However, the component having a quinonediazide group in the composition, that is, the compound (a) and the compound ( The total content of c) is appropriately selected in consideration of the development characteristics of the composition, the characteristics of the resist pattern, etc., but the total content of the quinonediazide group in the solid content of the composition is preferably 5 to 35% by weight. %, More preferably 10 to 20% by weight
Is.

【0043】さらに、本発明の組成物には、必要に応
じ、増感剤、界面活性剤等の各種添加剤を配合すること
ができる。増感剤は、レジストの放射線に対する感度を
向上させるものであり、その例としては、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、
1−ヒドロキシベンゾトリアゾール類等を挙げることが
できる。これらの増感剤の配合量は、アルカリ可溶性樹
脂100重量部に対して、好ましくは50重量部以下で
ある。また界面活性剤は、塗布性、現像性等を改良する
作用を有し、その例としては、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オクチルフェニルエ
ーテル、ポリエチレングリコールジステアレート等のノ
ニオン系界面活性剤のほか、オルガノシロキサンポリマ
ーであるKP341(商品名、信越化学工業社製)、ア
クリル酸系またはメタクリル酸系重合体であるポリフロ
ー No.75、No.95(商品名、共栄社油脂化学
工業社製)、およびメガファックスF171、F17
2、F173(商品名、大日本インキ社製)、フロラー
ドFC430、FC431(商品名、住友スリーエム社
製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−38
2、SC−101、SC−102、SC−103、SC
−104、SC−105、SC−106(商品名、旭硝
子社製)等のフッソ系界面活性剤が挙げられる。これら
の界面活性剤の配合量は、組成物の固形分100重量部
に対して、好ましくは2重量部以下である。
Furthermore, various additives such as a sensitizer and a surfactant can be added to the composition of the present invention, if necessary. The sensitizer improves the sensitivity of the resist to radiation, and examples thereof include 2H-pyrido- (3,2-b) -1,4-oxazine-3 (4H)-.
Ons, 10H-pyrido- (3,2-b)-(1,4)
-Benzothiazines, urazoles, hydantoins,
Examples thereof include 1-hydroxybenzotriazoles. The content of these sensitizers is preferably 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. Further, the surfactant has an effect of improving the coating property, the developability and the like, and examples thereof include nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyethylene glycol distearate. In addition to KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) which is an organosiloxane polymer, Polyflow No. which is an acrylic acid-based or methacrylic acid-based polymer. 75, no. 95 (trade name, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.), and Megafax F171, F17
2, F173 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Florard FC430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-38.
2, SC-101, SC-102, SC-103, SC
Examples thereof include fluorine-containing surfactants such as -104, SC-105, SC-106 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). The content of these surfactants is preferably 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solid content of the composition.

【0044】さらに本発明の組成物には、染顔料や接着
助剤を配合することもでき、前者の場合は、放射線照射
部の潜像を可視化させて、放射線照射時のハレーション
の影響を抑えることができ、後者の場合は、基材への接
着性を改善することができる。また必要に応じて、保存
安定剤、消泡剤等を配合することもできる。本発明の感
放射線性樹脂組成物を使用してレジストパターンを形成
する際には、アルカリ可溶性樹脂、化合物(a)並びに
必要に応じて配合される化合物(c)、前記各種添加剤
等を、例えば固形分濃度が20〜40重量%となるよう
に溶剤に溶解し、例えば孔径0.2μm程度のフィルタ
ーで濾過することにより、溶液として調製される。
Further, the composition of the present invention may be mixed with a dye or pigment or an adhesion aid. In the former case, the latent image on the radiation irradiation portion is visualized to suppress the effect of halation during radiation irradiation. In the latter case, the adhesion to the substrate can be improved. Further, if necessary, a storage stabilizer, a defoaming agent, etc. may be added. When forming a resist pattern using the radiation-sensitive resin composition of the present invention, an alkali-soluble resin, a compound (a), a compound (c) optionally blended, the above various additives, For example, it is prepared as a solution by dissolving it in a solvent so that the solid content concentration becomes 20 to 40% by weight and filtering it with a filter having a pore size of about 0.2 μm.

【0045】この溶液の調製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、エチレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、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、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プロピルエーテ
ルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノ
ン、シクロヘキサノン、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、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシ
プロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチ
ル、3−メトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢
酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等を挙
げることができる。さらに、これらの溶剤は、N,N−
ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリド
ン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、
ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロ
ン、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、エチレングリコールモノフ
ェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤と併用するこ
ともできる。
Examples of the solvent used for preparing this solution include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol. Monomethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethoxy Ethyl acetate, ethyl hydroxyacetate, 2-
Examples thereof include methyl hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate and the like. Further, these solvents are N, N-
Dimethylformamide, N-methylformanilide,
N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, benzyl ethyl ether,
Dihexyl ether, acetonylacetone, isophorone, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether. It can also be used in combination with a high boiling point solvent such as acetate.

【0046】溶液として調製された本発明の感放射線性
樹脂組成物は、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗
布方法により、例えばシリコンウエハー、アルミニウム
で被覆されたウエハー等の基材上に塗布して感放射線性
層を形成させ、所定のマスクパターンを介して放射線を
照射(以下「露光」という。)し、現像液で現像するこ
とによって、パターンを形成する。本発明の感放射線性
樹脂組成物をポジ型レジストとして使用する際には、基
材上に塗布後、予備焼成および露光を行った後、70〜
140℃で加熱処理する操作を行い、その後現像するこ
とによって、本発明の効果をさらに向上させることがで
きる。本発明の感放射線性樹脂組成物に対する現像液と
しては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、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、トリエチルアミン、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−ノナン等のアルカ
リ性化合物を、濃度が、例えば1〜10重量%となるよ
うに溶解したアルカリ性水溶液が使用される。また、前
記現像液には、水溶性有機溶媒、例えばメタノール、エ
タノール等のアルコール類や界面活性剤を適量添加する
こともできる。なお、このようなアルカリ性水溶液から
なる現像液を使用した場合は、一般的には、現像後、水
で洗浄する。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention prepared as a solution is applied onto a substrate such as a silicon wafer or an aluminum-coated wafer by a coating method such as spin coating, cast coating or roll coating. A radiation-sensitive layer is formed by coating, radiation is applied (hereinafter referred to as “exposure”) through a predetermined mask pattern, and the layer is developed with a developing solution to form a pattern. When the radiation-sensitive resin composition of the present invention is used as a positive resist, it is applied on a substrate, prebaked and exposed,
The effect of the present invention can be further improved by performing a heat treatment operation at 140 ° C. and then developing. Examples of the developer for the radiation-sensitive resin composition of the present invention include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia water, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, triethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxy. , Tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- (5,4,0) -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- (4,3,0) -5-nonane and the like. An alkaline aqueous solution in which an alkaline compound is dissolved to have a concentration of, for example, 1 to 10% by weight is used. Further, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol and a surfactant can be added to the developer. When a developer containing such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed with water after development.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。ここで、Mwの測定およびレジス
トの各種性能評価は、以下の方法により行った。 Mw:東ソー(株)製GPCカラム(G2000H6:
2本、G3000H6:1本、G4000H6:1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。 寸法忠実度:(株)ニコン製NSR−1505i6A縮
小投影露光機(レンズの開口数;0.50)を用いて、
波長365nmのi線を露光時間を変化させて露光し、
次いで2.4重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液を用いて25℃で60秒間現像した後、水で
洗浄し、乾燥して、シリコン酸化膜を有するシリコンウ
ェハー上にポジ型レジストパターンを形成させた。その
際、ライン・アンド・スペースパターンのマスク寸法を
0.02μm間隔で小さくしながら、0.5μmのライ
ン・アンド・スペースパターンを1対1の幅に形成する
露光時間で露光したときの、レジストのライン・アンド
・スペースパターン寸法とマスクの設計寸法との差を走
査型電子顕微鏡で測定し、パターン寸法とマスクの設計
寸法の差を求めた。形成されたパターン寸法がマスクの
設計寸法の±10%以内であるときのマスクの最小設計
寸法を寸法忠実度とした。 フォーカス許容性:シリコン酸化膜を有するシリコンウ
エハー上に、寸法忠実度の場合と同様にレジストパター
ンを形成して、走査型電子顕微鏡を用いて測定し、線幅
0.5μmのライン・アンド・スペースパターンについ
て、解像されるパターン寸法がマスクの設計寸法の±1
0%以内となる場合のフォーカスの振れ幅を、フォーカ
ス許容性とした。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Here, Mw measurement and various performance evaluations of the resist were performed by the following methods. Mw: GPC column manufactured by Tosoh Corporation (G2000H6:
2 pieces, G3000H6: 1 piece, G4000H6: 1 piece)
Was measured by a gel permeation chromatographic method using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of a flow rate of 1.5 ml / min, an elution solvent of tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C. Dimensional fidelity: Using Nikon NSR-1505i6A reduction projection exposure machine (numerical aperture of lens; 0.50),
I-line with a wavelength of 365 nm is exposed by changing the exposure time,
Then, the resist film was developed with a 2.4 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds, washed with water, and dried to form a positive resist pattern on a silicon wafer having a silicon oxide film. . At that time, the resist when exposed with an exposure time for forming a line-and-space pattern of 0.5 μm in a width of 1: 1 while reducing the mask dimension of the line-and-space pattern at intervals of 0.02 μm The difference between the line-and-space pattern dimension and the mask design dimension was measured by a scanning electron microscope, and the difference between the pattern dimension and the mask design dimension was obtained. The minimum design dimension of the mask when the formed pattern dimension is within ± 10% of the design dimension of the mask is defined as the dimension fidelity. Focus tolerance: A resist pattern is formed on a silicon wafer having a silicon oxide film in the same manner as in the case of dimensional fidelity, measured using a scanning electron microscope, and a line and space with a line width of 0.5 μm. For the pattern, the resolved pattern size is ± 1 of the mask design size.
The range of focus deviation when it was within 0% was defined as focus tolerance.

【0048】<樹脂(A)の合成> 合成例1 撹拌機、冷却管および温度計を備えたフラスコに、m−
クレゾール69.2g(0.64モル)、2,3−キシ
レノール9.8g(0.08モル)、3,4−キシレノ
ール9.8g(0.08モル)、37重量%ホルムアル
デヒド水溶液38.5g(ホルムアルデヒド:0.47
5モル)、およびシュウ酸2水和物0.19g(0.0
015モル)を仕込み、次いでフラスコを油浴に浸し、
反応液の温度を100℃に保持して、撹拌下で60分間
重縮合を行った。その後、m−クレゾール17.3g
(0.16モル)、2,3−キシレノール2.5g
(0.02モル)、3,4−キシレノール2.5g
(0.02モル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液
38.5g(ホルムアルデヒド:0.475モル)、お
よびシュウ酸2水和物1.69g(0.0135モル)
を加えて、さらに150分間重縮合を行った。次いで、
油浴温度を180℃まで上昇させ、同時にフラスコ内の
圧力を30〜50mmHgまで減圧して、水、シュウ
酸、未反応の原料等を除去した。次いで、溶融している
樹脂を室温まで冷却し回収した。この樹脂を、3−メト
キシプロピオン酸メチルに固形分が30重量%になるよ
うに溶解し、この樹脂溶液の重量に対して、半量のトル
エンおよび0.4倍量のn−ヘキサンを加えて撹拌した
後、放置した。放置により2層に分離した下層(樹脂溶
液)を取り出し、濃縮、脱水、乾燥して樹脂(A)を回
収した。この樹脂(A)を樹脂(A1)とする。
<Synthesis of Resin (A)> Synthesis Example 1 In a flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, m-
Cresol 69.2 g (0.64 mol), 2,3-xylenol 9.8 g (0.08 mol), 3,4-xylenol 9.8 g (0.08 mol), 37 wt% formaldehyde aqueous solution 38.5 g ( Formaldehyde: 0.47
5 mol), and 0.19 g of oxalic acid dihydrate (0.0
015 mol) and then soak the flask in an oil bath,
The temperature of the reaction solution was maintained at 100 ° C., and polycondensation was performed for 60 minutes while stirring. Then, 17.3 g of m-cresol
(0.16 mol), 2,3-xylenol 2.5 g
(0.02 mol), 2.5 g of 3,4-xylenol
(0.02 mol), 37 wt% formaldehyde aqueous solution 38.5 g (formaldehyde: 0.475 mol), and oxalic acid dihydrate 1.69 g (0.0135 mol).
Was added, and polycondensation was further performed for 150 minutes. Then
The oil bath temperature was raised to 180 ° C., and at the same time, the pressure inside the flask was reduced to 30 to 50 mmHg to remove water, oxalic acid, unreacted raw materials and the like. Then, the molten resin was cooled to room temperature and collected. This resin was dissolved in methyl 3-methoxypropionate at a solid content of 30% by weight, and half the amount of toluene and 0.4 times the amount of n-hexane were added to the weight of the resin solution and stirred. After that, left. The lower layer (resin solution) separated into two layers by standing was taken out, concentrated, dehydrated and dried to recover the resin (A). This resin (A) is called resin (A1).

【0049】合成例2 オートクレーブに、m−クレゾール69.2g(0.6
4モル)、2,3−キシレノール9.8g(0.08モ
ル)、3,4−キシレノール9.8g(0.08モ
ル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液61.0g
(ホルムアルデヒド:0.75モル)、シュウ酸2水和
物6.3g(0.05モル)、水52.6g、およびジ
オキサン182gを仕込み、オートクレーブを油浴に浸
し、反応液の温度を130℃に保持して撹拌しながら8
時間縮合を行い、反応後、室温まで冷却し、内容物をビ
ーカーに取り出した。ビーカー内で2層に分離した下層
を取り出し、濃縮、脱水、乾燥して樹脂(A)を回収し
た。この樹脂(A)を樹脂(A2)とする。
Synthesis Example 2 69.2 g (0.6%) of m-cresol was placed in an autoclave.
4 mol), 2,3-xylenol 9.8 g (0.08 mol), 3,4-xylenol 9.8 g (0.08 mol), 37 wt% formaldehyde aqueous solution 61.0 g
(Formaldehyde: 0.75 mol), oxalic acid dihydrate 6.3 g (0.05 mol), water 52.6 g, and dioxane 182 g were charged, the autoclave was immersed in an oil bath, and the temperature of the reaction solution was 130 ° C. Hold at 8 while stirring
After time condensation, the reaction was cooled to room temperature and the contents were taken out into a beaker. The lower layer separated into two layers in the beaker was taken out, concentrated, dehydrated and dried to recover the resin (A). This resin (A) is called resin (A2).

【0050】合成例3 オートクレーブに、m−クレゾール64.9g(0.6
モル)2,3−キシレノール36.7g(0.3モ
ル)、3,4−キシレノール12.2g(0.1モ
ル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液77.1g
(ホルムアルデヒド:0.9モル)、シュウ酸2水和物
6.3g(0.05モル)、水79.4g、およびジオ
キサン383.9gを仕込み、次いでオートクレーブを
油浴中に浸し、反応液の温度を130℃に保持して、撹
拌下で8時間重縮合を行った。反応後、室温まで冷却
し、内容物をビーカーに取り出した。ビーカー内で2層
に分離した下層を取り出し、濃縮、脱水、乾燥して、樹
脂(A)を回収した。この樹脂(A)を樹脂(A3)と
する。
Synthesis Example 3 64.9 g (0.6 g) of m-cresol was placed in an autoclave.
Mol) 2,3-xylenol 36.7 g (0.3 mol), 3,4-xylenol 12.2 g (0.1 mol), 37 wt% formaldehyde aqueous solution 77.1 g
(Formaldehyde: 0.9 mol), oxalic acid dihydrate 6.3 g (0.05 mol), water 79.4 g, and dioxane 383.9 g were charged, and then the autoclave was immersed in an oil bath to prepare a reaction solution. While maintaining the temperature at 130 ° C., polycondensation was carried out for 8 hours under stirring. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature and the contents were taken out in a beaker. The lower layer separated into two layers in the beaker was taken out, concentrated, dehydrated and dried to recover the resin (A). This resin (A) is referred to as resin (A3).

【0051】<樹脂Bの合成> 合成例4 合成例1で用いたのと同様のフラスコに、m−クレゾー
ル64.8g(0.60モル)、p−クレゾール43.
2g(0.40モル)、37重量%ホルムアルデヒド水
溶液24.3g(ホルムアルデヒド:0.30モル)、
およびシュウ酸2水和物0.30g(2.40×10-3
モル)を仕込み、フラスコを油浴に浸し、反応液の温度
を100℃に保持しながら40分間重縮合を行った。反
応後、合成例1と同様にして水、シュウ酸、未反応原料
等を除去し、冷却して樹脂(B)を回収した。この樹脂
(B)を、樹脂(B1)とする。樹脂(B1)のMw
は、800であった。
<Synthesis of Resin B> Synthesis Example 4 In a flask similar to that used in Synthesis Example 1, 64.8 g (0.60 mol) of m-cresol and 43.
2 g (0.40 mol), 37% by weight aqueous formaldehyde solution 24.3 g (formaldehyde: 0.30 mol),
And 0.30 g of oxalic acid dihydrate (2.40 × 10 −3
Mol) was charged, the flask was immersed in an oil bath, and polycondensation was performed for 40 minutes while maintaining the temperature of the reaction solution at 100 ° C. After the reaction, water, oxalic acid, unreacted raw materials and the like were removed in the same manner as in Synthesis Example 1, and the resin (B) was recovered by cooling. This resin (B) is referred to as resin (B1). Mw of resin (B1)
Was 800.

【0052】<化合物(a)の合成> 合成例5 遮光下で、撹拌機、滴下ロートおよび温度計を備えたフ
ラスコに、前記式(11)で表わされる化合物23.5
g(0.05モル)、1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸クロリド40.2g(0.15モル)、
およびジオキサン250gを仕込み、撹拌しながら溶解
させた。次いで、フラスコを温度30℃にコントロール
された水浴中に浸し、反応液の温度が30℃で一定にな
った時点で、溶液中にトリエチルアミン17.2g
(0.17モル)を、反応液の温度が35℃を越えない
ように滴下ロートを用いてゆっくり滴下した。次いで、
析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾別し、濾液を大量
の希塩酸中に注いで、生成物を析出させた。析出した生
成物を濾過して回収し、40℃にコントロールされた加
熱真空乾燥器で一昼夜乾燥してキノンジアジド化合物
(a1)を得た。 合成例6 前記式(14)で表される化合物23.5g(0.05
モル)、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸クロリド40.2g(0.15モル)、トリエチルア
ミン17.2g(0.17モル)、およびジオキサン2
50gを使用した以外は、合成例5と同様にしてキノン
ジアジド化合物(a2)を得た。
<Synthesis of Compound (a)> Synthesis Example 5 A compound 23.5 represented by the above formula (11) was placed in a flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer under light shielding.
g (0.05 mol), 1,2-naphthoquinonediazide-
4-sulfonic acid chloride 40.2 g (0.15 mol),
And 250 g of dioxane were charged and dissolved with stirring. Then, the flask was immersed in a water bath controlled at a temperature of 30 ° C., and when the temperature of the reaction solution became constant at 30 ° C., 17.2 g of triethylamine was added to the solution.
(0.17 mol) was slowly added dropwise using a dropping funnel so that the temperature of the reaction liquid did not exceed 35 ° C. Then
The precipitated triethylamine hydrochloride was filtered off and the filtrate was poured into a large amount of dilute hydrochloric acid to precipitate the product. The precipitated product was collected by filtration and dried overnight with a heating vacuum dryer controlled at 40 ° C. to obtain a quinonediazide compound (a1). Synthesis Example 6 23.5 g (0.05) of the compound represented by the formula (14)
Mol), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride 40.2 g (0.15 mol), triethylamine 17.2 g (0.17 mol), and dioxane 2
A quinonediazide compound (a2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 except that 50 g was used.

【0053】<化合物(c)の合成> 合成例7 2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン2
4.6g(0.10モル)、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホニルクロリド67.2g(0. 25モ
ル)、トリエチルアミン27.3g(0.27モル)、
およびジオキサン350gを使用した他は、合成例5と
同様にしてキノンジアジド化合物(c1)を得た。 合成例8 1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン
30.6g(0.1モル)、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホニルクロリド53.8g(0.2モ
ル)、トリエチルアミン22.2g(0.22モル)、
およびジオキサン300gを使用した他は、合成例5と
同様にしてキノンジアジド化合物(c2)を得た。
<Synthesis of Compound (c)> Synthesis Example 7 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone 2
4.6 g (0.10 mol), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 67.2 g (0.25 mol), triethylamine 27.3 g (0.27 mol),
A quinonediazide compound (c1) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5, except that 350 g of dioxane was used. Synthesis example 8 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane 30.6 g (0.1 mol), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 53.8 g (0.2 mol), triethylamine 22 0.2 g (0.22 mol),
A quinonediazide compound (c2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5, except that 300 g of dioxane was used.

【0054】実施例1〜3および比較例1〜3 表1に示す組成(但し、部は重量部である。)を混合し
て、均一溶液とした後、孔径0.2μmのメンブランフ
ィルターで濾過して、組成物溶液を調製した。得られた
溶液を、シリコン酸化膜を有するシリコンウエハー上に
スピンナーを用いて塗布した後、90℃のホットプレー
ト上で2分間予備焼成して厚さ1.2μmのレジスト膜
を形成し、レジストの各種性能評価を行った。評価結果
を表2に示す。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Compositions shown in Table 1 (however, parts are parts by weight) were mixed to prepare a uniform solution, which was then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm. Then, the composition solution was prepared. The obtained solution was applied onto a silicon wafer having a silicon oxide film using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.2 μm. Various performance evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 2.

【0055】[0055]

【表1】 表1において、低分子量のフェノール化合物および溶剤
の種類は、次の通りである。 α :1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)
エタン β :1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−
フェニルエタン S1:2−ヒドロキシプロピオン酸エチル S2:3−メトキシプロピオン酸メチル
[Table 1] In Table 1, the types of low molecular weight phenolic compounds and solvents are as follows. α: 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl)
Ethane β: 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-
Phenylethane S1: Ethyl 2-hydroxypropionate S2: Methyl 3-methoxypropionate

【0056】[0056]

【表2】 表2から明かなように、本発明の組成物は、一般式
(1)で表される化合物を含有することにより、ポジ型
レジストとしての寸法忠実度およびフォーカス許容性が
極めて優れている。
[Table 2] As is clear from Table 2, the composition of the present invention, which contains the compound represented by the general formula (1), has extremely excellent dimensional fidelity and focus tolerance as a positive resist.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の感放射線
性樹脂組成物は良好な現像性を有し、得られるレジスト
パターンの寸法忠実度に優れるとともに、特にフォーカ
ス許容性が優れたポジ型レジストとして有用である。
As described above in detail, the radiation-sensitive resin composition of the present invention has a good developability, is excellent in dimensional fidelity of the obtained resist pattern, and is particularly excellent in focus tolerance. It is useful as a mold resist.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂並びに下記一般式
(1) 【化1】 〔一般式(1)において、X1 〜X10は同一でも異なっ
てもよく、水素原子、アルキル基、アルコキシ基または
−OD基(但し、Dは水素原子であるかもしくはキノン
ジアジド基を有する有機基である。)を示し、Y1 〜Y
4 は同一でも異なってもよく、水素原子、アルキル基ま
たは−OZ基(但し、Zはアルキル基であるかもしくは
アリール基を有する有機基である。)を示す。また、R
1 〜R4は同一でも異なってもよく、水素原子またはア
ルキル基を示す。但し、X1 〜X5 の少なくとも1つお
よびX6 〜X10の少なくとも1つは−OD基であり、D
のうち少なくとも1つはキノンジアジド基を有する有機
基であるものとする。また、Y1 〜Y4 のうち少なくと
も1つは−OZ基であるものとする。〕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。
1. An alkali-soluble resin and the following general formula (1): [In the general formula (1), X 1 to X 10 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an -OD group (wherein D is a hydrogen atom or an organic group having a quinonediazide group). , And Y 1 to Y
4 may be the same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or an -OZ group (provided that Z is an alkyl group or an organic group having an aryl group). Also, R
1 to R 4 may be the same or different, represent a hydrogen atom or an alkyl group. However, at least one of X 1 to X 5 and at least one of X 6 to X 10 is an —OD group, and D
At least one of them is an organic group having a quinonediazide group. In addition, at least one of Y 1 to Y 4 is an —OZ group. ] The radiation-sensitive resin composition containing the compound represented by these.
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