JPH0694453B2 - Method for producing radiation-sensitive agent for positive resist - Google Patents

Method for producing radiation-sensitive agent for positive resist

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JPH0694453B2
JPH0694453B2 JP5136374A JP13637493A JPH0694453B2 JP H0694453 B2 JPH0694453 B2 JP H0694453B2 JP 5136374 A JP5136374 A JP 5136374A JP 13637493 A JP13637493 A JP 13637493A JP H0694453 B2 JPH0694453 B2 JP H0694453B2
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sulfonic acid
positive resist
acid ester
resist
naphthoquinonediazide
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一美 塙
幾男 野末
幸宏 保坂
善行 榛田
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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、ポジ型レジスト用感放
射線剤の製造方法に関する。詳しくは、本発明は、アル
カリ可溶性樹脂と混合することによって、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、プロトンビーム等の放射線に感応する、特に集積
回路作製のためのレジストとして好適なポジ型レジスト
を与えるポジ型レジスト用感放射線剤の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a radiation sensitive agent for positive resist. Specifically, the present invention is sensitive to radiation such as ultraviolet rays, deep ultraviolet rays, X-rays, electron beams, molecular beams, γ rays, synchrotron radiation, and proton beams by mixing with an alkali-soluble resin. The present invention relates to a method for producing a radiation-sensitive agent for a positive resist, which provides a positive resist suitable as a resist for a positive resist.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、集積回路作製用レジストとして
は、環化ゴムにビスアジド化合物を配合したネガ型レジ
ストと、アルカリ可溶性樹脂に1,2−キノンジアジド
化合物を配合したポジ型レジストが知られている。ネガ
型レジストは、紫外線照射によりビスアジド化合物が窒
素を脱離してナイトレンとなり、環化ゴムを三次元架橋
するため、環化ゴムの溶剤からなる現像液に対する紫外
線照射部分と未照射部分の溶解性に差が生じ、これによ
りパターニングされるが、架橋といっても紫外線照射部
分が完全に硬化するわけではないため、現像液中のレジ
ストパターンの膨潤が大きく、レジストパターンの解像
度が悪いという欠点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a resist for producing an integrated circuit, a negative resist in which a bisazide compound is mixed with a cyclized rubber and a positive resist in which a 1,2-quinonediazide compound is mixed with an alkali-soluble resin are known. . In the negative resist, the bisazide compound desorbs nitrogen to become nitrene by UV irradiation, and three-dimensionally crosslinks the cyclized rubber, so that the solubility of the UV-irradiated part and the non-irradiated part in the developing solution composed of the solvent of the cyclized rubber is improved. There is a difference, and patterning is caused by this, but even if it is said that crosslinking does not completely cure the ultraviolet irradiation portion, there is a drawback that the resist pattern swells greatly in the developer and the resolution of the resist pattern is poor. .

【0003】一方、ポジ型レジストは、アルカリ可溶性
樹脂にアルカリ不溶性の1,2−キノンジアジド化合物
を配合するため、アルカリ性水溶液からなる現像液に溶
解しにくく、ほとんど膨潤もしないため、すなわち紫外
線照射部分の1,2−キノンジアジド化合物がインデン
カルボン酸に変化し、アルカリ性水溶液からなる現像液
で現像されても、レジストパターンとなる未照射部分の
変化が極端に少ないため、マスクのパターンに忠実な、
かつ高い解像度のレジストパターンが得られる。その結
果、集積回路の高集積度化が要求される近年は、解像度
の優れたポジ型レジストが多用されている。しかしなが
ら、このポジ型レジストの場合にも、露光部がウエーハ
と接している部分まで速やかに現像されなければマスク
に忠実なレジストパターンを得ることが困難であり、高
集積度化につれてレジストパターン間隔が1μm以下と
狭くなると、レジストパターンの裾の部分の現像性が大
きく解像度に影響を与えるようになる。したがって集積
度が年々向上していく現在、現像性が良好で、1μm以
下のレジストパターンが解像できるポジ型レジストの開
発が強く要望されている。
On the other hand, the positive resist contains an alkali-soluble resin and an alkali-insoluble 1,2-quinonediazide compound, so that it hardly dissolves in a developer composed of an alkaline aqueous solution and hardly swells. Even if the 1,2-quinonediazide compound is changed to indenecarboxylic acid and developed with a developing solution consisting of an alkaline aqueous solution, the change of the unirradiated portion to be the resist pattern is extremely small.
In addition, a high resolution resist pattern can be obtained. As a result, in recent years, where high integration of integrated circuits is required, positive resists having excellent resolution are often used. However, even in the case of this positive type resist, it is difficult to obtain a resist pattern faithful to the mask unless the exposed portion is rapidly developed to the portion in contact with the wafer. When the width is as narrow as 1 μm or less, the developability of the hem portion of the resist pattern is large and the resolution is affected. Therefore, as the degree of integration increases year by year, there is a strong demand for development of a positive resist which has good developability and can resolve a resist pattern of 1 μm or less.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、現像性が良好で、高解像度
を有する集積回路作製のためのレジストとして好適なポ
ジ型レジストに使用するポジ型レジスト用感放射線剤の
製造方法を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to use a positive resist suitable as a resist for producing an integrated circuit having good developability and high resolution. Another object of the present invention is to provide a method for producing a radiation sensitive agent for positive resist.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ可溶
性樹脂と混合してポジ型レジストを与えるポジ型レジス
ト用感放射線剤について、テトラヒドロキシベンゾフェ
ノンと1,2−キノンジアジドスルホン酸ハライドとを
アミン類の存在下で縮合反応させることを特徴とする製
造方法を提供するものである。本発明の目的物のポジ型
レジスト用感放射線剤は、テトラヒドロキシベンゾフェ
ノンと1,2−キノンジアジドスルホン酸ハライドとの
縮合反応生成物であるテトラヒドロキシベンゾフェノン
の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステルであると
ころ、その縮合反応における塩基性触媒としてアミン類
を用いることを特徴としており、その特徴点にもとづ
き、本発明は、縮合反応生成物中のテトラエステルの割
合が高く、現像性に優れ、高解像度を有するポジ型レジ
ストを得ることができ、金属を使用する塩基性触媒に由
来する微量の金属残留物がないポジ型レジスト用感放射
線剤を製造することができる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation-sensitive agent for positive resist which is mixed with an alkali-soluble resin to give a positive resist, and comprises tetrahydroxybenzophenone and 1,2-quinonediazide sulfonic acid halide as amines. The present invention provides a production method characterized by carrying out a condensation reaction in the presence of. The radiation sensitive agent for positive resist of the object of the present invention is a 1,2-quinonediazidesulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone which is a condensation reaction product of tetrahydroxybenzophenone and 1,2-quinonediazidesulfonic acid halide. , Characterized by using amines as a basic catalyst in the condensation reaction, based on the characteristics, the present invention, the proportion of the tetraester in the condensation reaction product is high, excellent developability, high resolution. It is possible to obtain a positive resist having the above, and it is possible to produce a radiation sensitive agent for a positive resist which does not have a trace amount of metal residue derived from a basic catalyst using a metal.

【0006】本発明のポジ型レジスト用感放射線剤は、
2,3,4,4’−テトラ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、2,2’,4,6−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン等のテトラヒドロキシベンゾフェノン類の1種または
数種と、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸クロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スル
ホン酸クロリド、1,2−ベンゾキノンジアジド−4−
スルホン酸クロリド等の1,2−キノンジアジドスルホ
ン酸ハライドの1種または数種とを、アミン類の存在下
に縮合反応させることにより得られる。
The radiation sensitive agent for positive resist of the present invention is
2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone,
One or several tetrahydroxybenzophenones such as 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone and 2,2 ′, 4,6-tetrahydroxybenzophenone, and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone Acid chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-benzoquinonediazide-4-
It can be obtained by subjecting 1,2-quinonediazide sulfonic acid halide such as sulfonic acid chloride to one or several kinds of condensation reaction in the presence of amines.

【0007】アミン類としては、例えばトリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ピリジ
ン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等が用いら
れる。これらのアミン類の使用量は、使用する1,2,
キノンジアジドスルホン酸ハライド1モルに対して、通
常、0.8〜2モル、好ましくは1〜1.5モルであ
る。
As the amines, for example, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, pyridine, tetramethylammonium hydroxide and the like are used. The amount of these amines used is 1, 2,
The amount is usually 0.8 to 2 mol, preferably 1 to 1.5 mol, per 1 mol of quinonediazide sulfonic acid halide.

【0008】縮合反応は、通常、溶媒の存在下において
行われる。この際用いられる溶媒としては、例えばジオ
キサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチル
ケトン、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等が挙げられ
る。これらの溶媒の使用量は、通常、反応原料100重
量部に対して100〜1000重量部である。縮合反応
の温度は、使用する溶媒により異なるが、通常、−20
〜60℃、好ましくは0〜40℃である。縮合反応後の
精製法としては、副生した塩酸塩を濾過するか、または
水を添加して塩酸塩を溶解させた後、大量の希塩酸水溶
液のような酸性水で再沈殿精製した後、乾燥する方法を
例示することができる。縮合反応の塩基性触媒としてア
ミン類を用いることにより、触媒の極微量の残留物にも
とづく極微量金属が縮合反応生成物中に混入することが
ない。
The condensation reaction is usually carried out in the presence of a solvent. Examples of the solvent used at this time include dioxane, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone,
Examples include N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like. The amount of these solvents used is usually 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reaction raw material. Although the temperature of the condensation reaction varies depending on the solvent used, it is usually -20.
-60 ° C, preferably 0-40 ° C. As a purification method after the condensation reaction, the by-produced hydrochloride is filtered, or water is added to dissolve the hydrochloride, followed by reprecipitation purification with a large amount of acidic water such as dilute hydrochloric acid aqueous solution, followed by drying. The method of doing can be illustrated. By using amines as the basic catalyst for the condensation reaction, the trace amount of metal based on the trace amount of the residue of the catalyst is not mixed in the condensation reaction product.

【0009】本発明のポジ型レジスト用感放射線剤は、
具体的には、例えば2,3,4,4’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5
−スルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラヒド
ロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド
−4−スルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラ
ヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ベンゾキノンジア
ジド−4−スルホン酸エステル等が挙げられる。これら
のポジ型レジスト用感放射線剤は、テトラヒドロキシベ
ンゾフェノンと1,2−キノンジアジドスルホン酸ハラ
イドの縮合反応生成物であり、テトラヒドロキシベンゾ
フェノンと1,2−キノンジアジドスルホン酸ハライド
との縮合反応においては、テトラヒドロキシベンゾフェ
ノンのモノスルホン酸エステル、ジスルホン酸エステ
ル、トリスルホン酸エステル、及び、テトラヒドロキシ
ベンゾフェノンに含まれる水酸基の全てが反応したテト
ラスルホン酸エステルが生成する。
The radiation sensitive agent for positive resist of the present invention is
Specifically, for example, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5
-Sulfonic acid ester, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-benzoquinonediazide -4-sulfonic acid ester etc. are mentioned. These radiation-sensitive agents for positive resists are condensation reaction products of tetrahydroxybenzophenone and 1,2-quinonediazidesulfonic acid halide, and in the condensation reaction of tetrahydroxybenzophenone and 1,2-quinonediazidesulfonic acid halide, A monosulfonic acid ester, a disulfonic acid ester, a trisulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone, and a tetrasulfonic acid ester in which all the hydroxyl groups contained in tetrahydroxybenzophenone have reacted are formed.

【0010】本発明で製造されたポジ型レジスト用感放
射線剤をアルカリ可溶性樹脂と混合して、放射線に感応
する、特に集積回路作製のためのレジストとして好適な
ポジ型レジストとする場合、テトラヒドロキシベンゾフ
ェノンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
は、そのテトラエステルの割合が10〜80重量%、好
ましくは20〜70重量%のものである。テトラエステ
ルの割合が10重量%未満の場合には、ポジ型レジスト
として使用する際に放射線を照射しないときにもアルカ
リ性水溶液からなる現像液に溶解しやすく、高解像度の
パターニングが困難となり、一方、80重量%を越える
場合には、現像残りが認められ、高解像度を得ることが
困難となる。このようにポジ型レジストにおいては、ポ
ジ型レジスト用感放射線剤、即ちテトラヒドロキシベン
ゾフェノンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステ
ル中のテトラエステルの割合は高い解像度のレジストパ
ターンを得るために重要な役割を担っている。本発明
は、縮合反応において塩基性触媒としてアミン類を用い
るという特徴点にもとづき、他の塩基性触媒、例えば炭
酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機アルカリ類
を用いた場合とくらべて縮合反応生成物中のテトラエス
テルの割合が高いポジ型レジスト用感放射線剤を製造す
ることができる。テトラエステルの割合が高くなるとい
うことは現像性に優れ高い解像度のレジストパターンを
うるためのポジ型レジストの調製にとって意義のあるこ
とである。さらに、集積回路の性能に影響する精製が非
常に困難である微量の無機アルカリ類触媒にもとづく金
属の残留物がないポジ型レジスト用感放射線剤を製造す
ることができるという利点も存在する。テトラエステル
以外のトリエステル、ジエステルおよびモノエステルの
割合としては、ジエステルとトリエステルの総量の割合
が通常、20〜60重量%、好ましくは30〜60重量
%、モノエステルの割合が通常、30重量%以下、好ま
しくは20重量%以下である。
In the case of mixing the radiation-sensitive agent for positive resist produced by the present invention with an alkali-soluble resin to obtain a positive resist which is sensitive to radiation, and particularly suitable as a resist for producing an integrated circuit, tetrahydroxy is used. The 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester of benzophenone has a tetraester ratio of 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight. When the proportion of the tetraester is less than 10% by weight, it is easy to dissolve in a developer composed of an alkaline aqueous solution even when it is not exposed to radiation when used as a positive resist, and it becomes difficult to perform high resolution patterning. When it exceeds 80% by weight, residual development is observed and it becomes difficult to obtain high resolution. Thus, in a positive resist, the radiation sensitive agent for a positive resist, that is, the proportion of the tetraester in the 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone plays an important role in obtaining a resist pattern with high resolution. I carry it. The present invention is based on the feature that amines are used as a basic catalyst in the condensation reaction, and the condensation reaction product is different from the case where other basic catalysts, for example, inorganic alkalis such as sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are used. A radiation sensitive agent for positive resist having a high proportion of tetraester can be produced. The increase in the proportion of the tetraester is significant for the preparation of a positive resist for obtaining a resist pattern having excellent developability and high resolution. Further, there is an advantage that it is possible to produce a radiation sensitive agent for positive resist which is free of metal residue based on a trace amount of an inorganic alkali catalyst which is very difficult to purify which affects the performance of integrated circuits. As the ratio of triester, diester and monoester other than tetraester, the ratio of the total amount of diester and triester is usually 20 to 60% by weight, preferably 30 to 60% by weight, and the ratio of monoester is usually 30% by weight. % Or less, preferably 20% by weight or less.

【0011】本発明で製造されたポジ型レジスト用感放
射線剤は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、
通常、5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部
の配合量で使用される。この配合量が5重量部未満の場
合には、テトラヒドロキシベンゾフェノンの1,2−キ
ノンジアジドスルホン酸エステルが放射線を吸収して生
成するカルボン酸量が少ないため、パターニングが困難
であり、一方、100重量部を越える場合には、短時間
の放射線照射では加えたテトラヒドロキシベンゾフェノ
ンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステルの全て
を分解することができず、アルカリ性水溶液からなる現
像液による現像が困難となる。
The radiation-sensitive agent for positive resist manufactured by the present invention is based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
Usually, it is used in an amount of 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight. If this blending amount is less than 5 parts by weight, the amount of carboxylic acid produced by the 1,2-quinonediazidesulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone that absorbs radiation is small, and thus patterning is difficult. If the amount exceeds the range, all of the added 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone cannot be decomposed by irradiation for a short time, and development with a developing solution composed of an alkaline aqueous solution becomes difficult.

【0012】本発明で製造されたポジ型レジスト用感放
射線剤は、アルカリ可溶性樹脂と混合して、放射線に感
応するポジ型レジストとする場合、前記テトラヒドロキ
シベンゾフェノンの1,2−キノンジアジドスルホン酸
エステル100重量部に対して100重量部以下、好ま
しくは40重量部以下の他の1,2−キノンジアジド化
合物を添加することができる。
When the radiation sensitive agent for positive resist prepared in the present invention is mixed with an alkali-soluble resin to form a positive resist sensitive to radiation, the 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone is used. 100 parts by weight or less, preferably 40 parts by weight or less, of another 1,2-quinonediazide compound may be added to 100 parts by weight.

【0013】この際用いられる他の1,2−キノンジア
ジド化合物としては、例えばp−クレゾール−1,2−
ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、レゾ
ルシノール−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スル
ホン酸エステル、ピロガロール−1,2−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸エステル等の(ポリ)ヒドロ
キシベンゼンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エス
テル類;2,4−ジヒドロキシフェニル−プロピルケト
ン−1,2−ベンゾキノンジアジド−4−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−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン
酸エステル、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン−
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル、2,3,4−トリヒドロキシフェニル−n−ヘキシ
ルケトン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホ
ン酸エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェ
ノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸
エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン
−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エス
テル、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン−
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステ
ル、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン−1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル等
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ールケトンの1,2−
キノンジアジドスルホン酸エステル類;ビス(p−ヒド
ロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジ
ド−4−スルホン酸エステル、ビス(2,4−ジヒドロ
キシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド
−5−スルホン酸エステル、ビス(2,3,4−トリヒ
ドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル、2,2−ビス(p−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン−1,2−ナフトキノンジ
アジド−4−スルホン酸エステル、2,2−ビス(2,
4−ジヒドロキシフェニル)プロパン−1,2−ナフト
キノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,2−ビ
ス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン−
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル等のビス〔(ポリ)ヒドロキシフェニル〕アルカンの
1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル類;3,5
−ジヒドロキシ安息香酸ラウリル−1,2−ナフトキノ
ンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,3,4−ト
リヒドロキシ安息香酸フェニル−1,2−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸エステル、3,4,5−トリ
ヒドロキシ安息香酸プロピル−1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホン酸エステル、3,4,5−トリヒ
ドロキシ安息香酸フェニル−1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル等の(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−キノンジアジドスル
ホン酸エステル類;ビス(2,5−ジヒドロキシベンゾ
イル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−ス
ルホン酸エステル、ビス(2,3,4−トリヒドロキシ
ベンゾイル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸エステル、ビス(2,4,6−トリヒド
ロキシベンゾイル)メタン−1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル、p−ビス(2,5−ジ
ヒドロキシベンゾイル)ベンゼン−1,2−ナフトキノ
ンジアジド−4−スルホン酸エステル、p−ビス(2,
3,4−トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン−1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、p
−ビス(2,4,6−トリヒドロキシベンゾイル)ベン
ゼン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸
エステル等のビス〔(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−キノンジアジドスルホン酸エステル
類;およびエチレングリコールージ(3,5−ジヒドロ
キシベンゾエート)−1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸エステル、ポリエチレングリコールージ
(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)−1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル等の
(ポリ)エチレングリコールージ〔(ポリ)ヒドロキシ
ベンゾエート〕の1,2−キノンジアジドスルホン酸エ
ステル類が挙げられる。
Other 1,2-quinonediazide compounds used in this case include, for example, p-cresol-1,2-
1,2- (poly) hydroxybenzene such as benzoquinone diazide-4-sulfonic acid ester, resorcinol-1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid ester, pyrogallol-1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid ester Quinone diazide sulfonic acid esters; 2,4-dihydroxyphenyl-propyl ketone-1,2-benzoquinone diazide-4-sulfonic acid ester, 2,4-dihydroxyphenyl-n-hexyl ketone-1,2-naphthoquinone diazide-4- Sulfonic acid ester, 2,4-dihydroxybenzophenone-
1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,3,4-trihydroxyphenyl-n-hexylketone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone -1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,4,6-trihydroxybenzophenone-
1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,4,6-trihydroxybenzophenone-1,
2,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester or other (poly) hydroxyphenylalkylketone or (poly) hydroxyphenylarylketone 1,2-
Quinonediazide sulfonates; bis (p-hydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonate, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate Ester, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane-1,2-naphthoquinonediazide-4 -Sulfonic acid ester, 2,2-bis (2,2
4-dihydroxyphenyl) propane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,2-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane-
1,2-naphthonequinonediazide-5-sulfonic acid ester and other bis [(poly) hydroxyphenyl] alkane 1,2-quinonediazidesulfonic acid esters; 3,5
-Dihydroxybenzoic acid lauryl-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzoic acid phenyl-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 3,4,5- (Poly) hydroxybenzoic acid such as propyl-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of trihydroxybenzoic acid, phenyl-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid 1,2-quinonediazide sulfonic acid esters of acid alkyl esters or (poly) hydroxybenzoic acid aryl esters; bis (2,5-dihydroxybenzoyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, bis (2 , 3,4-trihydroxybenzoyl) meta 1,2-naphthoquinonediazide -
5-sulfonic acid ester, bis (2,4,6-trihydroxybenzoyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, p-bis (2,5-dihydroxybenzoyl) benzene-1,2- Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, p-bis (2,2
3,4-trihydroxybenzoyl) benzene-1,2
-Naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, p
1-bis [(poly) hydroxybenzoyl] alkane such as bis (2,4,6-trihydroxybenzoyl) benzene-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester or bis [(poly) hydroxybenzoyl] benzene , 2-quinonediazide sulfonates; and ethylene glycol di (3,5-dihydroxybenzoate) -1,2-naphthoquinonediazide-
5-sulfonic acid ester, polyethylene glycol di (3,4,5-trihydroxybenzoate) -1,2
Examples include 1,2-quinonediazidesulfonic acid esters of (poly) ethylene glycol di [(poly) hydroxybenzoate] such as naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester.

【0014】本発明で製造されたポジ型レジスト用感放
射線剤を加えることができるアルカリ可溶性樹脂として
は、代表的なものとしてアルカリ可溶性ノボラック樹脂
(以下、単に「ノボラック樹脂」という)が挙げられ
る。ノボラック樹脂は、フェノール類とアルデヒド類と
を酸触媒の存在下に重縮合して得られる。フェノール類
としては、例えばフェノール、o−クレゾール、m−ク
レゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m
−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチ
ルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェ
ノール、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、p−フェニルフェノール、ヒドロキノン、カテコ
ール、レゾルシノール、2−メチルレゾルシノール、ピ
ロガロール、α−ナフトール、ビスフェノールA、ジヒ
ドロキシ安息香酸エステル、没食子酸エステル等が用い
られ、これらのフェノール類のうちフェノール、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、3,5−キシレノール、2,3,5−ト
リメチルフェノール、レゾルシノール、2−メチルレゾ
ルシノールおよびビスフェノールAが好ましい。これら
のフェノール類は、単独でまたは2種以上混合して用い
られる。
Typical examples of the alkali-soluble resin to which the radiation sensitive agent for positive resist produced in the present invention can be added include alkali-soluble novolak resins (hereinafter simply referred to as "novolak resins"). The novolak resin is obtained by polycondensing phenols and aldehydes in the presence of an acid catalyst. Examples of phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, and m.
-Ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol,
3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, p-phenylphenol, hydroquinone, catechol, resorcinol, 2-methylresorcinol, pyrogallol, α-naphthol, bisphenol A, dihydroxybenzoic acid ester, gallic acid ester, etc. Of these phenols, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,5-
Xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, resorcinol, 2-methylresorcinol and bisphenol A are preferred. These phenols may be used alone or in admixture of two or more.

【0015】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセト
アルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フ
ェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアル
デヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロ
キシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、
m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデ
ヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズ
アルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチル
ベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−
メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒ
ド、p−n−ブチルベンズアルデヒド等が用いられ、こ
れらの化合物のうちホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ドおよびベンズアルデヒドが好ましい。これらのアルデ
ヒド類は、単独でまたは2種以上混合して用いられる。
アルデヒド類はフェノール類1モル当たり、好ましくは
0.7〜3モル、特に好ましくは0.7〜2モルの割合
で使用される。
Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde. , O-chlorobenzaldehyde,
m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-
Methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn-butylbenzaldehyde and the like are used, and formaldehyde, acetaldehyde and benzaldehyde are preferable among these compounds. These aldehydes may be used alone or in admixture of two or more.
Aldehydes are used in a ratio of preferably 0.7 to 3 mol, particularly preferably 0.7 to 2 mol, per mol of phenols.

【0016】酸触媒としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸
等の無機酸、または蟻酸、蓚酸、酢酸等の有機酸が用い
られる。これらの酸触媒の使用量は、フェノール類1モ
ル当たり、1×10−4〜5×10−1モルが好まし
い。縮合反応においては、通常、反応媒質として水が用
いられるが、縮合反応に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に
なる場合には、反応媒質として親水性溶媒を使用するこ
ともできる。これら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、または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重量部当たり、20〜1
000重量部である。縮合反応の反応温度は、反応原料
の反応性に応じて適宜調整することができるが、通常、
10〜200℃、好ましくは70〜150℃である。縮
合反応終了後、系内に存在する未反応原料、酸触媒およ
び反応媒質を除去するため、一般的には内温を130〜
230℃に上昇させ、減圧下に揮撥分を留去し、次いで
熔融したノボラック樹脂をスチール製ベルト等の上に流
涎して回収する。
As the acid catalyst, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, or organic acids such as formic acid, oxalic acid and acetic acid are used. The amount of these acid catalysts used is preferably 1 × 10 −4 to 5 × 10 −1 mol per mol of phenols. In the condensation reaction, water is usually used as the reaction medium, but when the phenols used in the condensation reaction do not dissolve in the aqueous solution of aldehydes and become a heterogeneous system from the initial stage of the reaction, hydrophilicity is used as the reaction medium. It is also possible to use a solvent. Examples of these hydrophilic solvents 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 per 100 parts by weight of the reaction raw material.
000 parts by weight. The reaction temperature of the condensation reaction can be appropriately adjusted depending on the reactivity of the reaction raw materials, but usually,
The temperature is 10 to 200 ° C, preferably 70 to 150 ° C. After the condensation reaction is completed, in order to remove the unreacted raw materials, the acid catalyst and the reaction medium existing in the system, the internal temperature is generally set to 130 to
The temperature is raised to 230 ° C., the volatile components are distilled off under reduced pressure, and then the molten novolac resin is drowned on a steel belt or the like and collected.

【0017】また縮合反応終了後に、前記親水性溶媒に
反応混合物を溶解し、水、n−ヘキサン、n−ヘプタン
等の沈殿剤に添加することにより、ノボラック樹脂を析
出させ、析出物を分離し、加熱乾燥することにより回収
することもできる。ノボラック樹脂以外のアルカリ可溶
性樹脂としては、例えばポリヒドロキシスチレンまたは
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メ
タアクリル系樹脂等が挙げられる。
After the completion of the condensation reaction, the reaction mixture is dissolved in the hydrophilic solvent and added to a precipitating agent such as water, n-hexane or n-heptane to precipitate the novolac resin, and the precipitate is separated. It can also be recovered by heating and drying. Examples of the alkali-soluble resin other than the novolac resin include polyhydroxystyrene or its derivative, styrene-maleic anhydride copolymer, polyvinyl hydroxybenzoate, and carboxyl group-containing methacrylic resin.

【0018】これらのアルカリ可溶性樹脂は単独でまた
は2種以上混合して用いられる。本発明で製造されたポ
ジ型レジスト用感放射線剤とアルカリ可溶性樹脂とから
なるポジ型レジストには、レジストとしての感度を向上
させるため、増感剤を配合することができる。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、マレイミド類等を挙げることができる。増感剤の
配合量は、1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
100重量部に対し、通常、100重量部以下、好まし
くは60重量部以下である。
These alkali-soluble resins may be used alone or in admixture of two or more. The positive resist comprising the radiation sensitive agent for positive resist and the alkali-soluble resin produced in the present invention may contain a sensitizer in order to improve the sensitivity of the resist. Examples of the sensitizer include 2H-pyrido [3,2-b] -1,4-
Oxazin-3 [4H] ones, 10H-pyrido [3,
2-b] [1,4] -benzothiazines, urazoles, hydantoins, barbituric acids, glycine anhydrides, 1-hydroxybenzotriazoles, alloxanes, maleimides and the like can be mentioned. The compounding amount of the sensitizer is usually 100 parts by weight or less, preferably 60 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of 1,2-quinonediazidesulfonic acid ester.

【0019】さらに、本発明で製造されたポジ型レジス
ト用感放射線剤とアルカリ可溶性樹脂とを含有するポジ
型レジストには、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界
面活性剤を配合することができる。さらに該レジストに
は、必要に応じて着色剤、接着助剤、保存安定剤、消泡
剤等も配合することができる。
Further, the positive resist containing the radiation-sensitive agent for positive resist and the alkali-soluble resin produced in the present invention has applicability, for example, striation or development of a radiation-irradiated portion after formation of a dry coating film. Surfactants can be added to improve the properties. Further, a colorant, an adhesion aid, a storage stabilizer, an antifoaming agent and the like can be added to the resist if necessary.

【0020】該レジストは、溶剤に前記アルカリ可溶性
樹脂、前記1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
および前記の各種配合剤を所定量ずつ溶解させ、例えば
孔径0.2μm程度のフィルタで濾過することにより、
調製される。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エステル類;2−オキシプロピオン
酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル等のモノオキ
シモノカルボン酸エステル類;トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステ
ル類が挙げられる。これらの溶剤は、単独でまたは2種
以上混合して用いられる。
The resist is prepared by dissolving the alkali-soluble resin, the 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester, and the above-mentioned various compounding agents in a predetermined amount in a solvent, and filtering the resulting mixture with a filter having a pore size of about 0.2 μm.
Is prepared. Examples of the solvent used at this time include glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether;
Cellosolve esters such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate; monooxymonocarboxylic acid esters such as methyl 2-oxypropionate and ethyl 2-oxypropionate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; methyl ethyl ketone, cyclohexanone And the like; esters such as ethyl acetate and butyl acetate. These solvents may be used alone or in admixture of two or more.

【0021】また必要に応じてベンジルエチルエーテ
ル、ジヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン類、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、フェニルセロソル
ブアセテート等のような高沸点溶剤を添加することもで
きる。
If necessary, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonylacetone, isophorone, caprons, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, It is also possible to add a high boiling point solvent such as ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl cellosolve acetate and the like.

【0022】該レジストをシリコンウエーハ等の基板に
塗布する方法としては、該レジストを、例えば濃度が5
〜50重量%となるように前記の溶剤に溶解し濾過した
後、これを回転塗布、流し塗布、ロール塗布等により塗
布する方法が挙げられる。
As a method of applying the resist to a substrate such as a silicon wafer, the resist is applied at a concentration of 5
Examples include a method in which the solvent is dissolved in the above solvent so as to be 50% by weight and filtered, and then the solution is applied by spin coating, flow coating, roll coating, or the like.

【0023】該レジストの現像液としては、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、アンモニア水等の無
機アルカリ類、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、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−ジアザヒシ
クロ(4,3,0)−5−ノナン等を溶解してなるアル
カリ性水溶液が使用される。また前記現像液に水溶性有
機溶媒、例えばメタノール、エタノール等のアルコール
類や界面活性剤を適量添加したアルカリ性水溶液を現像
液として使用することもできる。
Examples of the developing solution for the resist include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine and diamine. -N-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -7-undecene An alkaline aqueous solution prepared by dissolving 1,5-diazahicyclo (4,3,0) -5-nonane and the like is used. An alkaline aqueous solution prepared by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol or a surfactant to the developer can also be used as the developer.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 実施例1 (1)ポジ型レジスト用感放射線剤の製造 遮光下で、攪拌機、滴下ロートおよび温度計を備えた5
00mlセパラブルフラスコに、2,3,4,4’−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン10.5gおよび1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド3
4.5g〔1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸クロリド/2,3,4,4’−テトラヒドロキシベ
ンゾフェノン=3(モル比)に相当〕を仕込み、さらに
ジオキサン240gを加え、攪拌しながら溶解させた。
別に滴下ロートにトリエチルアミン14.3gを仕込
み、前記セパラブルフラスコを30℃に保持した水浴に
浸し、内温が30℃一定となった時点で、ゆっくりトリ
エチルアミンを滴下した。内温が35℃を越えないよう
にトリエチルアミンを添加した後、析出したトリエチル
アミン塩酸塩を濾過して除去し、濾液を大量の希塩酸中
に注入して1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
を析出させた。これを濾過し、回収後40℃で一昼夜乾
燥した。乾燥重量を測定して得た収率は98%であっ
た。このようにして得られた1,2−キノンジアジドス
ルホン酸エステルの組成分析の結果、テトラエステルの
割合は63重量%、ジエステルとトリエステルの総量の
割合は32重量%およびモノエステルの割合は5重量%
であった。なお本発明における1,2−キノンジアジド
スルホン酸エステルの組成分布は、ゲル浸透クロマトグ
ラフィー(以下、GPCと略記する)により測定した。
GPCの測定条件は次のとおりである。 分離カラム:平均孔径が7μmのポリスチレンゲルを充
填した内径20mm、長さ60cmのカラム 溶離液:テトラヒドロフラン 流速:2ml/分 検出器:昭和電工社製示差屈折計SHODEX SE3
1型 分離カラム温度:25℃ 試料注入量:約1.0重量%のテトラヒドロフラン溶液
を100μl
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 (1) Production of Radiation Sensitive Agent for Positive Resist 5 Under a light-shielding condition, a stirrer, a dropping funnel and a thermometer were used.
In a 00 ml separable flask, 10.5 g of 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone and 1,2
-Naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride 3
4.5 g [corresponding to 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride / 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone = 3 (molar ratio)] was further added, and 240 g of dioxane was added and stirred. Dissolved.
Separately, 14.3 g of triethylamine was charged into the dropping funnel, the separable flask was immersed in a water bath kept at 30 ° C., and when the internal temperature became constant at 30 ° C., triethylamine was slowly added dropwise. After adding triethylamine so that the inner temperature does not exceed 35 ° C., the precipitated triethylamine hydrochloride was removed by filtration, and the filtrate was poured into a large amount of dilute hydrochloric acid to precipitate 1,2-quinonediazidesulfonic acid ester. . This was filtered, collected, and dried at 40 ° C. for one day. The yield obtained by measuring the dry weight was 98%. The compositional analysis of the 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester thus obtained showed that the proportion of tetraester was 63% by weight, the proportion of the total amount of diester and triester was 32% by weight, and the proportion of monoester was 5% by weight. %
Met. The composition distribution of 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester in the present invention was measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC).
The measurement conditions of GPC are as follows. Separation column: Column having an inner diameter of 20 mm and a length of 60 cm filled with polystyrene gel having an average pore diameter of 7 μm Eluent: tetrahydrofuran Flow rate: 2 ml / min Detector: Showa Denko's differential refractometer SHODEX SE3
Type 1 separation column temperature: 25 ° C. Sample injection amount: 100 μl of about 1.0 wt% tetrahydrofuran solution

【0025】(2)ポジ型レジスト用感放射線剤配合用
樹脂の製造 500mlフラスコに、m−クレゾール50gおよびp
−クレゾール50gを仕込んだ後、37重量%ホルムア
ルデヒド水溶液66mlおよび蓚酸0.04gを添加
し、これを攪拌しながらフラスコを油浴中に浸し、反応
温度を100℃に保持して、6時間重縮合させることに
より、ノボラック樹脂を得た。反応後、系内を30mm
Hgに減圧して水を除去し、さらに内温を130℃に上
昇させて未反応物を留去した。次いで熔融したノボラッ
ク樹脂を室温に戻して回収した。
(2) Production of radiation-sensitive agent compounding resin for positive type resist In a 500 ml flask, 50 g of m-cresol and p were added.
After charging 50 g of cresol, 66 ml of 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.04 g of oxalic acid were added, the flask was immersed in an oil bath with stirring, the reaction temperature was kept at 100 ° C., and polycondensation was carried out for 6 hours. By doing so, a novolac resin was obtained. After reaction, 30 mm in the system
The pressure was reduced to Hg to remove water, the internal temperature was further raised to 130 ° C., and unreacted substances were distilled off. Then, the molten novolac resin was returned to room temperature and recovered.

【0026】(3)ポジ型レジスト用感放射線剤を使用
したポジ型レジスト (2)で得られたノボラック樹脂20g、(1)で得ら
れた2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エ
ステル5gおよびエチルセロソルブアセテート60gを
室温でよく攪拌して溶解後、孔径0.2μmのメンブラ
ンフィルタで濾過し、ポジ型レジストの溶液を調製し
た。この溶液をシリコン酸化膜を有するシリコンウエー
ハ上にスピンナーで塗布後、90℃、2分間プレベーク
して、1.2μm厚のレジスト層を形成させた。次い
で、ステッパーを用いパターンマスクを介し、0.58
秒紫外線を照射し、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド(以下、TMAと略記する)2.4重量%水溶液で
60秒間現像し、水でリンスし、乾燥した。得られたレ
ジストパターンを走査電子顕微鏡で観察したところ、シ
リコンウエーハとレジストパターンとの接合部に現像し
きれない部分、すなわち現像残りは認められず、線幅
0.8μmのレジストパターンが解像された。結果を表
1に示す。
(3) Positive resist using radiation sensitive agent for positive resist 20 g of the novolak resin obtained in (2), 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone obtained in (1) 5 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and 60 g of ethyl cellosolve acetate were thoroughly stirred and dissolved at room temperature and then dissolved, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a positive resist solution. This solution was applied onto a silicon wafer having a silicon oxide film by a spinner and then prebaked at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist layer having a thickness of 1.2 μm. Then, using a stepper, through a pattern mask, 0.58
Second, it was irradiated with ultraviolet rays, developed for 60 seconds with a 2.4% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter abbreviated as TMA), rinsed with water, and dried. When the obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope, a portion that could not be completely developed at the joint between the silicon wafer and the resist pattern, that is, no development residue was observed, and a resist pattern with a line width of 0.8 μm was resolved. It was The results are shown in Table 1.

【0027】実施例2〜4 トリエチルアミン14.3gの代わりに表1に示すトリ
エチルアミン量を用い、その他は実施例1(1)と同様
に処理して1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
を得た。原料仕込み量、得られた1,2−キノンジアジ
ドスルホン酸エステルのGPCによる組成分析結果を表
1に示す。次に実施例1(2)で得られたノボラック樹
脂と、前記1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
とを用い、その他は実施例1(3)と同様に処理してポ
ジ型レジストの溶液を調製した。次いで、実施例1
(3)と同様にシリコンウエーハ上にレジスト層を形成
し、ステッパーを用いパターンマスクを介し、表1に示
す露光秒数で紫外線を照射し、表1に示す各濃度のTM
A水溶液で現像し、水でリンスし、乾燥した。得られた
レジストパターンの解像度を表1に示す。
Examples 2 to 4 The amount of triethylamine shown in Table 1 was used in place of 14.3 g of triethylamine, and the same procedure as in Example 1 (1) was carried out otherwise to obtain 1,2-quinonediazidesulfonic acid ester. Table 1 shows the amount of raw material charged and the compositional analysis results of the obtained 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester by GPC. Next, the novolak resin obtained in Example 1 (2) and the 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester were used, and otherwise the same as in Example 1 (3), to prepare a positive resist solution. did. Then, Example 1
Similar to (3), a resist layer was formed on a silicon wafer, and a stepper was used to irradiate it with ultraviolet rays through a pattern mask for the number of exposure seconds shown in Table 1 to obtain TM of each concentration shown in Table 1.
It was developed with an aqueous solution A, rinsed with water and dried. Table 1 shows the resolution of the obtained resist pattern.

【0028】比較例1〜4 トリエチルアミン14.3gの代わりに表1にA〜Dで
示す塩基性触媒を用い、その他は実施例1(1)と同様
に処理して1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
を得た。原料仕込み量、得られた1,2−キノンジアジ
ドスルホン酸エステルのGPCによる組成分析結果を表
Iに示す。次に実施例1(2)で得られたノボラック樹
脂と、前記1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル
とを用い、その他は実施例1(3)と同様に処理してポ
ジ型レジストの溶液を調製した。次いで、実施例1
(3)と同様にシリコンウエーハ上にレジスト層を形成
し、ステッパーを用いパターンマスクを介し、表1に示
す露光秒数で紫外線を照射し、表1に示す各濃度のTM
A水溶液で現像し、水でリンスし、乾燥した。得られた
レジストパターンの解像度を表1に示す。
Comparative Examples 1 to 4 1,2-quinonediazide sulfonic acid was prepared by substituting 14.3 g of triethylamine with the basic catalysts shown by A to D in Table 1 and otherwise treating as in Example 1 (1). The ester was obtained. Table I shows the amounts of raw materials charged and the compositional analysis results of the obtained 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester by GPC. Next, the novolak resin obtained in Example 1 (2) and the 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester were used, and otherwise the same as in Example 1 (3), to prepare a positive resist solution. did. Then, Example 1
Similar to (3), a resist layer was formed on a silicon wafer, and a stepper was used to irradiate it with ultraviolet rays through a pattern mask for the number of exposure seconds shown in Table 1 to obtain TM of each concentration shown in Table 1.
It was developed with an aqueous solution A, rinsed with water and dried. Table 1 shows the resolution of the obtained resist pattern.

【0029】[0029]

【表1】 A:20重量%炭酸ナトリウム水溶液95ml B:飽和炭酸水素ナトリウム水溶液296ml+10重
量%炭酸ナトリウム水溶液42ml C:25重量%炭酸ナトリウム水溶液20.4g D:飽和炭酸水素ナトリウム水溶液198ml+10重
量%炭酸ナトリウム28ml (註)*THBP:2,3,4,4’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン **NQD:1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホン酸クロリド
[Table 1] A: 20 wt% sodium carbonate aqueous solution 95 ml B: Saturated sodium hydrogen carbonate aqueous solution 296 ml + 10 wt% sodium carbonate aqueous solution 42 ml C: 25 wt% sodium carbonate aqueous solution 20.4 g D: Saturated sodium hydrogen carbonate aqueous solution 198 ml + 10 wt% sodium carbonate 28 ml (Note) * THBP: 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone ** NQD: 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride

【0030】実施例5〜8 実施例1(2)で得られたノボラック樹脂の代わりに、
表2に示す混合比の混合クレゾール、37重量%ホルム
アルデヒド水溶液66mlおよびシュウ酸0.04gを
用いて重縮合させて得られたノボラック樹脂を用い、そ
の他は実施例1(3)と同様に処理して本発明のポジ型
レジストの溶液を調製した。次いで、実施例1(3)と
同様にシリコンウエーハ上にレジスト層を形成し、ステ
ッパーを用いパターンマスクを介し、表2に示す露光秒
数で紫外線を照射し、TMA2.4重量%水溶液で現像
し、水でリンスし、乾燥した。得られたレジストパター
ンの解像度は高く、かつ現像残りも観察されなかった。
結果を表1に示す。
Examples 5 to 8 Instead of the novolac resin obtained in Example 1 (2),
A novolak resin obtained by polycondensation using mixed cresols having a mixing ratio shown in Table 2, 66 ml of a 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.04 g of oxalic acid was used, and otherwise the same as in Example 1 (3). To prepare a positive resist solution of the present invention. Then, a resist layer was formed on a silicon wafer in the same manner as in Example 1 (3), and was irradiated with ultraviolet rays through the pattern mask using a stepper for the exposure time shown in Table 2 and developed with a 2.4% by weight TMA aqueous solution. Then rinsed with water and dried. The resolution of the obtained resist pattern was high, and no development residue was observed.
The results are shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、縮合反応において塩基性触媒
としてアミン類を用いるという特徴点にもとづき、他の
塩基性触媒、例えば炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ム等の無機アルカリ類を用いた場合と比べて縮合反応生
成物中のテトラエステルの割合が高いポジ型レジスト用
感放射線剤を製造することができる。そのことは優れた
現像性と高い解像度のレジストパターンをうるためのポ
ジ型レジストの調製にとって技術的に意義がある。さら
に、集積回路の性能に影響する、精製が非常に困難な極
微量の無機アルカリ類触媒にもとづく金属が残留してい
ないポジ型レジスト用感放射線剤を製造することができ
るという利点がある。また、本発明によるポジ型レジス
ト用感放射線剤を用いたポジ型レジストは、現像性が良
好で、高解像度のものである。さらに、本発明によるポ
ジ型レジスト用感放射線剤を用いたポジ型レジストは、
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、プロトンビーム等の放射線に感応
し、集積回路作製用レジスト、特に高集積度の集積回路
作製用ポジ型レジストとして好適なものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is based on the feature that amines are used as the basic catalyst in the condensation reaction, and is compared with the case where other basic catalysts, for example, inorganic alkalis such as sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are used. As a result, a radiation sensitive agent for positive resist having a high proportion of tetraester in the condensation reaction product can be produced. That is technically significant for preparing a positive resist for obtaining a resist pattern having excellent developability and high resolution. Furthermore, there is an advantage that it is possible to produce a radiation sensitive agent for positive resist in which metal based on an extremely small amount of an inorganic alkali catalyst which is very difficult to purify and which affects the performance of an integrated circuit does not remain. The positive resist using the radiation sensitive agent for positive resist according to the present invention has good developability and high resolution. Further, a positive resist using the radiation sensitive agent for positive resist according to the present invention is
Sensitive to radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron beams, molecular beams, γ-rays, synchrotron radiation, and proton beams, and is suitable as a resist for integrated circuit production, particularly as a positive resist for highly integrated circuit production. It is something.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 テトラヒドロキシベンゾフェノンと1,
2−キノンジアジドスルホン酸ハライドとをアミン類の
存在下で縮合反応させることを特徴とするポジ型レジス
ト用感放射線剤の製造方法
1. Tetrahydroxybenzophenone and 1,
A method for producing a radiation-sensitive agent for positive resist, which comprises subjecting 2-quinonediazide sulfonic acid halide to a condensation reaction in the presence of amines.
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DE2545697A1 (en) * 1975-10-11 1977-04-21 Basf Ag Light sensitive material for prepn. of printing plates - contg. polymer with (ortho)-quinone-diazide-sulphonyl side gps.
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