JPH07191461A - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JPH07191461A
JPH07191461A JP5333798A JP33379893A JPH07191461A JP H07191461 A JPH07191461 A JP H07191461A JP 5333798 A JP5333798 A JP 5333798A JP 33379893 A JP33379893 A JP 33379893A JP H07191461 A JPH07191461 A JP H07191461A
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JP
Japan
Prior art keywords
positive resist
resist composition
cresol
xylenol
molecular weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP5333798A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Yoshida
祐司 吉田
Kunishige Edamatsu
邦茂 枝松
Haruki Ozaki
晴喜 尾崎
Kazuhiko Hashimoto
和彦 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07191461A publication Critical patent/JPH07191461A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a positive resist compsn. which is excellent in balance of various performances, such as sensitivity, resolution, heat resistance, profile and depth of focus, and is free from development residues. CONSTITUTION:This positive resist compsn. contains a novolak resin obtd. by bringing a phenol mixture composed of m-cresol, 3,4-xylenon and the phenols expressed by formula (where R1 denotes a lower alkyl group; R2 denotes hydrogen or lower alkyl group, respectively) and aldehydes into condensation reaction, a quinone diazide compsn. and an alkali-soluble compsn. having a mol.wt. of <900.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は紫外線、エキシマーレー
ザー等を含む遠紫外線等の放射線に感応するポジ型レジ
スト組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition sensitive to radiation such as ultraviolet rays and deep ultraviolet rays including excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、集積回路については高集積化に伴
う微細化が進み、サブミクロンのパターン形成が要求さ
れている。この結果、解像度、プロファイル、焦点深度
等の性能により優れたポジ型レジスト組成物が求められ
ている。特に、16〜64MDRAMの作製においては0.5 μm
以下の線幅のパターンを、プロファイル良く且つ広い焦
点深度で解像することが必要である。特開平5−27446
号公報には、(a) 標準ポリスチレン換算重量平均分子量
が4000〜20000 の範囲にあるアルカリ可溶性ノボラック
樹脂100 重量部、(b) 分子量が100 〜1000の範囲にある
フェノール性化合物5〜100 重量部及び(c) 下式
2. Description of the Related Art In recent years, integrated circuits have become finer with higher integration, and submicron pattern formation is required. As a result, there is a demand for a positive resist composition that is excellent in performance such as resolution, profile, and depth of focus. In particular, 0.5 μm in the production of 16-64M DRAM
It is necessary to resolve the following line width patterns with a good profile and a wide depth of focus. JP 5-27446
In the publication, (a) 100 parts by weight of an alkali-soluble novolac resin having a standard polystyrene equivalent weight average molecular weight in the range of 4000 to 20000, (b) 5 to 100 parts by weight of a phenolic compound having a molecular weight in the range of 100 to 1000 And (c)

【0003】[0003]

【化2】 [Chemical 2]

【0004】〔式中、R1 〜R19は同一又は異なり、水
素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6
〜14のアリール基或いは炭素数7〜18のアラルキル基で
あり(但し、R1 〜R5 の少なくとも1つ、R6 〜R10
の少なくとも1つ及びR15〜R 19の少なくとも1つは水
酸基である)、Ra 、Rb 及びRc は同一又は異なり、
水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である〕で示さ
れるフェノール性化合物の1,2−キノンジアジドスル
ホン酸エステル1〜85重量部を含有してなることを特徴
とするポジ型レジスト組成物が記載されている。しかし
ながら、この組成物は焦点深度等の観点から満足できる
ものではない。
[Wherein R1~ R19Same or different, water
Elementary atoms, hydroxyl groups, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, 6 carbon atoms
~ 14 aryl groups or C7-18 aralkyl groups
Yes (however, R1~ RFiveAt least one of R6~ RTen
At least one of R and15~ R 19At least one of the water
Acid group), Ra, RbAnd RcAre the same or different,
A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms]
1,2-quinonediazidosulfur, a phenolic compound
Characterized by containing 1 to 85 parts by weight of phosphonate
A positive resist composition is described. However
While this composition is satisfactory from the viewpoint of depth of focus, etc.
Not a thing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は感度、解像
度、耐熱性、プロファイル及び焦点深度等諸性能のバラ
ンスに優れ、且つ現像残さ(スカム)のないポジ型レジ
スト組成物を提供する。
The present invention provides a positive resist composition which has an excellent balance of various properties such as sensitivity, resolution, heat resistance, profile and depth of focus and has no development residue (scum).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A) m−クレ
ゾール、3,4−キシレノール及び一般式(I)
The present invention provides (A) m-cresol, 3,4-xylenol and general formula (I).

【0007】[0007]

【化3】 [Chemical 3]

【0008】(式中、R1 は低級アルキル基を、R2
水素原子又は低級アルキル基を、各々表わす。)で示さ
れるフェノール類のフェノール類混合物並びにアルデヒ
ド類を縮合反応させて得られるノボラック樹脂と、(B)
1,2−キノンジアジド化合物と、(C) 分子量900 未満
のアルカリ可溶性化合物とを含有することを特徴とする
ポジ型レジスト組成物である。
(Wherein R 1 represents a lower alkyl group, R 2 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, respectively) and a novolak obtained by subjecting a phenol mixture of phenols and an aldehyde to a condensation reaction. Resin and (B)
A positive resist composition comprising a 1,2-quinonediazide compound and (C) an alkali-soluble compound having a molecular weight of less than 900.

【0009】一般式(I)で示されるフェノール類とし
ては、o−クレゾール、o−エチルフェノール、o−ブ
チルフェノール及び2,5−キシレノール等が挙げられ
る。好ましくはo−クレゾール及び2,5−キシレノー
ルから選ばれた少なくとも1種以上が、より好ましくは
o−クレゾール又は2,5−キシレノールが、特に好ま
しくは2,5−キシレノールが、各々挙げられる。上記
フェノール類混合物の好ましい組成はm−クレゾール:
3,4−キシレノール:一般式(I)で示されるフェノ
ール類=55〜75:5〜10:15〜30(モル%)〔より好ま
しい組成は同じく60〜75:8〜10:15〜30〕の範囲であ
る。
Examples of the phenols represented by the general formula (I) include o-cresol, o-ethylphenol, o-butylphenol and 2,5-xylenol. At least one selected from o-cresol and 2,5-xylenol is preferable, o-cresol or 2,5-xylenol is more preferable, and 2,5-xylenol is particularly preferable. A preferred composition of the above phenol mixture is m-cresol:
3,4-xylenol: phenols represented by the general formula (I) = 55 to 75: 5 to 10:15 to 30 (mol%) [more preferable composition is 60 to 75: 8 to 10:15 to 30] Is the range.

【0010】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、グ
リオキサール、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベン
ズアルデヒド、テレフタルアルデヒド及びサリチルアル
デヒド等から選ばれた少なくとも1種以上が挙げられ
る。アルデヒド類としてはホルムアルデヒドが好まし
い。縮合反応は常法により行われる。反応温度及び時間
は通常60〜120 ℃・2〜30時間であり、触媒としては無
機酸(塩酸、硫酸もしくは燐酸等)、有機酸(蓚酸、酢
酸もしくはp−トルエンスルホン酸等)又は二価金属塩
(酢酸亜鉛等)が用いられ、反応溶媒の存在下もしくは
無存在下に縮合が行われる。縮合反応により得られたノ
ボラック樹脂は分別等の手段を用いて、そのポリスチレ
ン換算分子量900 以下の範囲のGPC パターン面積比(検
出器:UV254nm)が、未反応フェノール類のパター
ン面積を除く全パターン面積に対して好ましくは25%以
下(より好ましくは20%以下)に調製される。分別は縮
合により得られたノボラック樹脂を、良溶媒(例えばメ
タノールもしくはエタノール等のアルコール類、アセト
ン、メチルエチルケトンもしくはメチルイソブチルケト
ン等のケトン類、エチレングリコールエーテル類、エチ
ルセロソルブアセテート等のエーテルエステル類又はテ
トラヒドロフラン等)に溶解し、次いで得られた溶液を
水中に注いで沈澱させる方法、或いはペンタン、ヘキサ
ンもしくはヘプタン等の溶媒に注いで分液させる方法に
より行われる。
Examples of the aldehydes include at least one selected from formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, glyoxal, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, terephthalaldehyde and salicylaldehyde. Formaldehyde is preferred as the aldehyde. The condensation reaction is performed by a conventional method. The reaction temperature and time are usually 60 to 120 ° C and 2 to 30 hours, and the catalyst is an inorganic acid (hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc.), an organic acid (oxalic acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, etc.) or a divalent metal. A salt (zinc acetate or the like) is used, and the condensation is performed in the presence or absence of a reaction solvent. The novolac resin obtained by the condensation reaction has a GPC pattern area ratio (detector: UV 254 nm) in the range of a molecular weight of 900 or less in terms of polystyrene, measured by means such as fractionation. Is preferably adjusted to 25% or less (more preferably 20% or less). Fractionation is carried out by using a novolak resin obtained by condensation, using a good solvent (for example, alcohols such as methanol or ethanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone or methyl isobutyl ketone, ethylene glycol ethers, ether esters such as ethyl cellosolve acetate, or tetrahydrofuran. Etc.) and then the resulting solution is poured into water for precipitation, or a solution is poured into a solvent such as pentane, hexane or heptane for liquid separation.

【0011】1,2−キノンジアジド化合物としては、
例えばフェノール化合物と1,2−ナフトキノンジアジ
ド−4−又は−5−スルホン酸クロリドとを、例えばト
リエチルアミン又は炭酸ナトリウム等の弱アルカリの存
在下で縮合させた化合物等が挙げられる。フェノール化
合物としては、例えば特開平2−103543号公報の3頁に
一般式で記載された化合物、特開平2−32352 号公報に
一般式(I) 又は(II)で記載された化合物、特開平2−26
9351号公報に一般式(I) で記載された化合物、特開平4
−50851 号公報の4頁に式で記載されている化合物、特
開平5−27446 号公報に式(1) で記載された化合物及び
特開平3−185447号公報に一般式(I) で記載された化合
物を含むオキシフラバン類等が挙げられる。これらの
1,2−キノンジアジド化合物は1種又は2種以上混合
して用いられる。1,2−キノンジアジド化合物の好ま
しい使用量はポジ型レジスト組成物の全固形分中、10〜
50重量%である。
As the 1,2-quinonediazide compound,
Examples thereof include compounds in which a phenol compound and 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonic acid chloride are condensed in the presence of a weak alkali such as triethylamine or sodium carbonate. Examples of the phenol compound include compounds described by the general formula on page 3 of JP-A-2-103543, compounds described by general formula (I) or (II) in JP-A-2-32352, 2-26
The compounds described by the general formula (I) in 9351, JP-A-4
Compounds described by formula on page 4 of -50851, compounds described by formula (1) in JP-A-5-27446 and compounds represented by general formula (I) in JP-A-3-185447. Examples include oxyflavans containing the above compounds. These 1,2-quinonediazide compounds may be used alone or in combination of two or more. The preferable amount of the 1,2-quinonediazide compound used is 10 to 10% of the total solid content of the positive resist composition.
50% by weight.

【0012】分子量900 未満のアルカリ可溶性化合物と
しては、フェノール性水酸基を少なくとも2個以上有す
る化合物が好ましい。より好ましいアルカリ可溶性化合
物としては特開平2−275955号公報に一般式(I)で記
載されている化合物、特開平4−50851 号公報に一般式
(I)で記載されている化合物又は特開平3−179353号
公報に一般式(I)で記載されている化合物等が挙げら
れる。分子量900 未満のアルカリ可溶性化合物の好まし
い使用量はポジ型レジスト組成物の全固形分中、3〜40
重量%である。本発明のポジ型レジスト組成物には必要
に応じて染料、接着性改良剤等の当該技術分野で慣用さ
れている添加物を加えてもよい。
The alkali-soluble compound having a molecular weight of less than 900 is preferably a compound having at least two phenolic hydroxyl groups. More preferable alkali-soluble compounds are the compounds described in JP-A-2-275955 and JP-A-4-275851, the compounds described in JP-A-4-50851 and JP-A-3-50851. Examples thereof include compounds described by the general formula (I) in JP-A-179353. The preferred amount of the alkali-soluble compound having a molecular weight of less than 900 is 3 to 40 in the total solid content of the positive resist composition.
% By weight. If desired, the positive resist composition of the present invention may contain additives commonly used in the art, such as dyes and adhesion improvers.

【0013】ポジ型レジスト液の調製に用いる溶媒とし
ては適当な乾燥速度を有し、溶媒が蒸発して均一で平滑
な塗膜を与えるものがよい。このような溶媒としては、
例えばエチルセロソルブアセテート、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエー
テルエステル類、特開平2−220056号公報に記載の溶
媒、ピルビン酸エチル、酢酸n−アミルもしくは乳酸エ
チル等のエステル類、2−ヘプタノン、γ−ブチロラク
トン等のケトン類が挙げられる。これらの溶媒は単独
で、或いは2種以上混合して使用される。
As the solvent used for preparing the positive resist solution, those having an appropriate drying rate and evaporating the solvent to give a uniform and smooth coating film are preferable. As such a solvent,
For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, solvents described in JP-A-2-220056, ethyl pyruvate, esters such as n-amyl acetate or ethyl lactate, 2-heptanone, γ. -Butyrolactone and other ketones. These solvents may be used alone or in admixture of two or more.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明のポジ型レジスト組成物は感度、
解像度、プロファイル、耐熱性及び焦点深度等の諸性能
のバランスに優れ、且つスカムがない。
The positive resist composition of the present invention has sensitivity,
Excellent balance of performance such as resolution, profile, heat resistance and depth of focus, and no scum.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるも
のではない。例中、部は重量部を示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “part” means “part by weight”.

【0016】合成例1 内容積1000mlの三ツ口フラスコに3,4−キシレノ
ール16.8g、2,5−キシレノール33.6g、m
−クレゾール133.8g、メチルイソブチルケトン1
40.2g、蓚酸2水和物4.2g及び90%酢酸56.
2gを仕込み、攪拌しながら37%ホルマリン水溶液1
22gを60分かけて滴下した。その後、95℃で10
時間反応させた。次いで水洗脱水してノボラック樹脂の
メチルイソブチルケトン溶液を得た。GPCによるポリ
スチレン換算重量平均分子量は5123であった。 合成例2 内容積1000mlの三ツ口フラスコに3,4−キシレノ
ール14.4g、2,5−キシレノール57.6g、m
−クレゾール114.7g、メチルイソブチルケトン1
20.1g、蓚酸2水和物4.2g及び90%酢酸56.
2gを仕込み、攪拌しながら37%ホルマリン水溶液1
22gを60分かけて滴下した。その後、95℃で10
時間反応させた。次いで水洗脱水してノボラック樹脂の
メチルイソブチルケトン溶液を得た。GPCによるポリ
スチレン換算重量平均分子量は5423であった。 合成例3 内容積1000mlの三ツ口フラスコに3,4−キシレノ
ール16.8g、m−クレゾール133.8g、o−ク
レゾール29.7g、メチルイソブチルケトン336
g、蓚酸2水和物4.2g及び90%酢酸56.2gを仕
込み、攪拌しながら37%ホルマリン水溶液122gを
60分かけて滴下した。その後、95℃で12時間反応
させた。次いで水洗脱水してノボラック樹脂のメチルイ
ソブチルケトン溶液を得た。GPCによるポリスチレン
換算重量平均分子量は5002であった。 合成例4 内容積1000mlの三ツ口フラスコに3,4−キシレノ
ール16.8g、m−クレゾール133.8g、o−ク
レゾール59.5g、メチルイソブチルケトン391
g、蓚酸2水和物4.9g及び90%酢酸65.5gを仕
込み、攪拌しながら37%ホルマリン水溶液140gを
60分かけて滴下した。その後、95℃で12時間反応
させた。次いで水洗脱水してノボラック樹脂のメチルイ
ソブチルケトン溶液を得た。GPCによるポリスチレン
換算重量平均分子量は5207であった。
Synthesis Example 1 3,4-xylenol 16.8 g, 2,5-xylenol 33.6 g, m in a three-necked flask having an internal volume of 1000 ml.
-Cresol 133.8 g, methyl isobutyl ketone 1
40.2 g, oxalic acid dihydrate 4.2 g and 90% acetic acid 56.
Charge 2g and stir it with 37% formalin aqueous solution 1
22 g was added dropwise over 60 minutes. Then, at 95 ℃ 10
Reacted for hours. Then, it was washed with water and dehydrated to obtain a methyl isobutyl ketone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 5,123. Synthetic Example 2 3,4-xylenol 14.4 g, 2,5-xylenol 57.6 g, m in a three-necked flask having an internal volume of 1000 ml.
-Cresol 114.7 g, methyl isobutyl ketone 1
20.1 g, oxalic acid dihydrate 4.2 g and 90% acetic acid 56.
Charge 2g and stir it with 37% formalin aqueous solution 1
22 g was added dropwise over 60 minutes. Then, at 95 ℃ 10
Reacted for hours. Then, it was washed with water and dehydrated to obtain a methyl isobutyl ketone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 5423. Synthesis Example 3 3,4-xylenol 16.8 g, m-cresol 133.8 g, o-cresol 29.7 g, and methyl isobutyl ketone 336 were placed in a three-necked flask having an internal volume of 1000 ml.
g, 4.2 g of oxalic acid dihydrate and 56.2 g of 90% acetic acid were added, and 122 g of a 37% formalin aqueous solution was added dropwise over 60 minutes while stirring. Then, it was made to react at 95 degreeC for 12 hours. Then, it was washed with water and dehydrated to obtain a methyl isobutyl ketone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 5002. Synthesis Example 4 3,4-xylenol 16.8 g, m-cresol 133.8 g, o-cresol 59.5 g, and methyl isobutyl ketone 391 were placed in a three-necked flask having an internal volume of 1000 ml.
g, 4.9 g of oxalic acid dihydrate and 65.5 g of 90% acetic acid were added, and 140 g of 37% aqueous formalin solution was added dropwise over 60 minutes while stirring. Then, it was made to react at 95 degreeC for 12 hours. Then, it was washed with water and dehydrated to obtain a methyl isobutyl ketone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 5,207.

【0017】合成例5 合成例1で得られたノボラック樹脂のメチルイソブチル
ケトン溶液(ノボラック樹脂の含有量46.9重量%)
200gを5Lの底抜きセパラブルフラスコに仕込み、
さらにメチルイソブチルケトン269gとノルマルヘプ
タン319gを加えて60℃で30分間攪拌後、静置、
分液した。分液後、得られた下層に2−ヘプタノン30
0gを仕込み、次いでメチルイソブチルケトン及びノル
マルヘプタンをエバポレーターにより除去してノボラッ
ク樹脂の2−ヘプタノン溶液を得た。GPCによるポリ
スチレン換算重量平均分子量は7632でありポリスチ
レン換算分子量で900以下の範囲の面積比は全パター
ン面積に対して16.4%であった。 合成例6 合成例2で得られたノボラック樹脂のメチルイソブチル
ケトン溶液(ノボラック樹脂の含有量40.5重量%)
200gを5Lの底抜きセパラブルフラスコに仕込み、
さらにメチルイソブチルケトン205.3gとノルマル
ヘプタン276.2gを加えて60℃で30分間攪拌
後、静置、分液した。分液後、得られた下層に2−ヘプ
タノン300gを仕込み、次いでメチルイソブチルケト
ン及びノルマルヘプタンをエバポレーターにより除去し
てノボラック樹脂の2−ヘプタノン溶液を得た。GPC
によるポリスチレン換算重量平均分子量は7802であ
り、ポリスチレン換算分子量で900以下の範囲の面積
比は全パターン面積に対して16.4%であった。 合成例7 合成例3で得られたノボラック樹脂のメチルイソブチル
ケトン溶液(ノボラック樹脂の含有量37.7重量%)
150gを5Lの底抜きセパラブルフラスコに仕込み、
さらにメチルイソブチルケトン140gとノルマルヘプ
タン183gを加えて60℃で30分間攪拌後、静置、
分液した。分液後、得られた下層に2−ヘプタノン20
0gを仕込み、次いでメチルイソブチルケトン及びノル
マルヘプタンをエバポレーターにより除去してノボラッ
ク樹脂の2−ヘプタノン溶液を得た。GPCによるポリ
スチレン換算重量平均分子量は7362であり、ポリス
チレン換算分子量で900以下の範囲の面積比は全パタ
ーン面積に対して18.3%であった。 合成例8 合成例4で得られたノボラック樹脂のメチルイソブチル
ケトン溶液(ノボラック樹脂の含有量42.5重量%)
150gを5Lの底抜きセパラブルフラスコに仕込み、
さらにメチルイソブチルケトン127gとノルマルヘプ
タン189gを加えて60℃で30分間攪拌後、静置、
分液した。分液後、得られた下層に2−ヘプタノン20
0gを仕込み、次いでメチルイソブチルケトン及びノル
マルヘプタンをエバポレーターにより除去してノボラッ
ク樹脂の2−ヘプタノン溶液を得た。GPCによるポリ
スチレン換算重量平均分子量は7052であり、ポリス
チレン換算分子量で900以下の範囲の面積比は全パタ
ーン面積に対して20.5%であった。
Synthesis Example 5 Methyl isobutyl ketone solution of the novolak resin obtained in Synthesis Example 1 (novolac resin content 46.9% by weight)
Charge 200g into a 5L bottomed separable flask,
Further, 269 g of methyl isobutyl ketone and 319 g of normal heptane were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes and then allowed to stand,
The layers were separated. After the liquid separation, 2-heptanone 30 was added to the obtained lower layer.
0 g was charged, and then methyl isobutyl ketone and normal heptane were removed by an evaporator to obtain a 2-heptanone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 7632, and the area ratio in the polystyrene reduced molecular weight range of 900 or less was 16.4% with respect to the entire pattern area. Synthesis Example 6 Methyl isobutyl ketone solution of the novolak resin obtained in Synthesis Example 2 (novolac resin content 40.5% by weight)
Charge 200g into a 5L bottomed separable flask,
Further, 205.3 g of methyl isobutyl ketone and 276.2 g of normal heptane were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated. After liquid separation, 300 g of 2-heptanone was charged to the obtained lower layer, and then methyl isobutyl ketone and normal heptane were removed by an evaporator to obtain a 2-heptanone solution of novolak resin. GPC
The polystyrene reduced weight average molecular weight was 7802, and the area ratio in the polystyrene reduced molecular weight range of 900 or less was 16.4% with respect to the entire pattern area. Synthesis Example 7 Methyl isobutyl ketone solution of the novolac resin obtained in Synthesis Example 3 (novolac resin content 37.7% by weight)
Charge 150g into a 5L bottomed separable flask,
Further, 140 g of methyl isobutyl ketone and 183 g of normal heptane were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes and then allowed to stand,
The layers were separated. After the liquid separation, 2-heptanone 20 was added to the obtained lower layer.
0 g was charged, and then methyl isobutyl ketone and normal heptane were removed by an evaporator to obtain a 2-heptanone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 7362, and the area ratio in the polystyrene reduced molecular weight range of 900 or less was 18.3% with respect to the entire pattern area. Synthetic Example 8 Methyl isobutyl ketone solution of the novolak resin obtained in Synthetic Example 4 (novolac resin content 42.5% by weight)
Charge 150g into a 5L bottomed separable flask,
Further, 127 g of methyl isobutyl ketone and 189 g of normal heptane were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes and then allowed to stand,
The layers were separated. After the liquid separation, 2-heptanone 20 was added to the obtained lower layer.
0 g was charged, and then methyl isobutyl ketone and normal heptane were removed by an evaporator to obtain a 2-heptanone solution of novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC was 7052, and the area ratio in the polystyrene reduced molecular weight range of 900 or less was 20.5% with respect to the entire pattern area.

【0018】実施例(例番号1〜4) ノボラック樹脂(表中、樹脂と略記する)、1,2−キ
ノンジアジド化合物(表中、感光剤と略記する)及びア
ルカリ可溶性化合物(表中、添加剤と略記する)を下表
に示す組成で、2−ヘプタノン51部に混合・溶解し
た。溶液を孔径0.2μmのテフロン製フィルターで濾
過してレジスト液を調製した。常法により洗浄したシリ
コウェハーに回転塗布器を用いて上記レジスト液を1.
06μm厚に塗布し、ホットプレートで90℃・1分ベ
ークした。次いで、365nm(i線)の露光波長を有
する縮小投影露光器(ニコン社製品,NSR1755i
7A NA=0.5)を用いて露光量を段階的に変化さ
せて露光した。次いで、このウェハーをホットプレート
で110℃・1分ベークした。これをSOPD〔アルカ
リ現像液;住友化学工業(株)製品〕で1分現像してポ
ジ型パターンを得た。解像度は0.5μmラインアンド
スペースパターンが1:1になる露光量(実効感度)で
膜減り無く分離する最小のラインアンドスペースパター
ンの寸法を走査型電子顕微鏡で評価した。プロファイル
及びスカムは各々0.5μm及び0.35μmラインア
ンドスペースパターンの、それぞれ実効感度における断
面形状及び現像残さを走査型電子顕微鏡で観察した。耐
熱性は124℃のホットプレート上で3分間加熱したと
きのレジストパターンのだれ具合を5段階で評価した。
(5は耐熱性が最も良好であり、1は耐熱性が不良であ
ることを示す。)
Examples (Example Nos. 1 to 4) Novolak resins (abbreviated as resins in the table), 1,2-quinonediazide compounds (abbreviated as photosensitizers in the table) and alkali-soluble compounds (additives in the table) (Abbreviated as) is mixed and dissolved in 51 parts of 2-heptanone with the composition shown in the table below. The solution was filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution. 1. Using a spin coater, apply the above resist solution to a silicon wafer washed by a conventional method.
It was applied to a thickness of 06 μm and baked at 90 ° C. for 1 minute on a hot plate. Next, a reduction projection exposure device having an exposure wavelength of 365 nm (i-line) (manufactured by Nikon Corporation, NSR1755i
7ANA = 0.5) and the exposure amount was changed stepwise for exposure. Then, this wafer was baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute. This was developed with SOPD [alkali developer; product of Sumitomo Chemical Co., Ltd.] for 1 minute to obtain a positive pattern. The resolution was 0.5 .mu.m. The dimension of the smallest line-and-space pattern that can be separated without film loss at the exposure amount (effective sensitivity) at which the line-and-space pattern becomes 1: 1 was evaluated by a scanning electron microscope. The profile and scum of the 0.5-μm and 0.35-μm line-and-space patterns, respectively, were observed with a scanning electron microscope for cross-sectional shape and development residue at effective sensitivity. For the heat resistance, the degree of dripping of the resist pattern when heated on a hot plate at 124 ° C. for 3 minutes was evaluated on a five-point scale.
(5 indicates the best heat resistance, and 1 indicates the poor heat resistance.)

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】上表中、添加剤Cは下式In the above table, additive C is represented by the following formula

【0021】[0021]

【化4】 [Chemical 4]

【0022】で示される分子量900 未満のアルカリ可溶
性化合物である。
An alkali-soluble compound having a molecular weight of less than 900 represented by

【0023】上表中、感光剤B及びAは1,2−ナフト
キノンジアジド−5−スルホン酸クロリドと、下式
In the above table, the photosensitizers B and A are 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride and the following formulas.

【0024】[0024]

【化5】 [Chemical 5]

【0025】[0025]

【化6】 [Chemical 6]

【0026】で示されるフェノール化合物との縮合生成
物であり、各フェノール化合物1モルに対する1,2−
ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドの使用
量はそれぞれ2モル及び2.8 モルである。
It is a condensation product with a phenol compound represented by: 1,2-
The amounts of naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride used are 2 mol and 2.8 mol, respectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 和彦 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番98 号 住友化学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiko Hashimoto Sumitomo Chemical Co., Ltd. 3-98 Kasugadeka, Konohana-ku, Osaka, Osaka

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A) m−クレゾール、3,4−キシレノー
ル及び一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は低級アルキル基を、R2 は水素原子又は
低級アルキル基を、各々表わす。)で示されるフェノー
ル類のフェノール類混合物並びにアルデヒド類を縮合反
応させて得られるノボラック樹脂と、(B) 1,2−キノ
ンジアジド化合物と、(C) 分子量900 未満のアルカリ可
溶性化合物とを含有することを特徴とするポジ型レジス
ト組成物。
1. (A) m-cresol, 3,4-xylenol and the general formula (I): (Wherein R 1 represents a lower alkyl group, R 2 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, respectively), and a novolak resin obtained by subjecting a phenol mixture of phenols and an aldehyde to a condensation reaction, A positive resist composition comprising (B) a 1,2-quinonediazide compound and (C) an alkali-soluble compound having a molecular weight of less than 900.
【請求項2】フェノール類混合物の組成がm−クレゾー
ル:3,4−キシレノール:一般式(I)で示されるフ
ェノール類=55〜75:5〜10:15〜30(モル%)の範囲
にある、請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。
2. The composition of the phenol mixture is in the range of m-cresol: 3,4-xylenol: phenols represented by the general formula (I) = 55 to 75: 5 to 10:15 to 30 (mol%). The positive resist composition according to claim 1, wherein the positive resist composition is present.
【請求項3】ノボラック樹脂のポリスチレン換算分子量
900 以下の範囲のGPC パターン面積比が、未反応フェノ
ール類混合物のパターン面積を除く全パターン面積に対
して25%以下である請求項1又は2に記載のポジ型レジ
スト組成物。
3. The polystyrene reduced molecular weight of novolac resin
The positive resist composition according to claim 1 or 2, wherein the GPC pattern area ratio in the range of 900 or less is 25% or less with respect to the total pattern area excluding the pattern area of the unreacted phenol mixture.
【請求項4】一般式(I)で示されるフェノール類がo
−クレゾール及び2,5−キシレノールから選ばれた少
なくとも1種以上である請求項1〜3のいずれかに記載
のポジ型レジスト組成物。
4. A phenol represented by the general formula (I) is o.
-The positive resist composition according to any one of claims 1 to 3, which is at least one selected from cresol and 2,5-xylenol.
【請求項5】一般式(I)で示されるフェノール類がo
−クレゾール又は2,5−キシレノールである請求項1
〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
5. A phenol represented by the general formula (I) is o.
-Cresol or 2,5-xylenol
The positive resist composition as described in any one of 3 to 3.
【請求項6】分子量900 未満のアルカリ可溶性化合物が
フェノール性水酸基を2個以上有する化合物である、請
求項1〜5のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
6. The positive resist composition according to claim 1, wherein the alkali-soluble compound having a molecular weight of less than 900 is a compound having two or more phenolic hydroxyl groups.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004053595A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Positive type photoresist composition for lcd production and method of forming resist pattern
KR100531595B1 (en) * 2001-11-16 2005-11-28 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Positive photoresist composition and method of patterning resist thin film for use in inclined implantation process

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KR100531595B1 (en) * 2001-11-16 2005-11-28 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Positive photoresist composition and method of patterning resist thin film for use in inclined implantation process
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