JPH07333842A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
感光性樹脂組成物Info
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- JPH07333842A JPH07333842A JP6215910A JP21591094A JPH07333842A JP H07333842 A JPH07333842 A JP H07333842A JP 6215910 A JP6215910 A JP 6215910A JP 21591094 A JP21591094 A JP 21591094A JP H07333842 A JPH07333842 A JP H07333842A
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Abstract
耐熱性等の諸性能のバランスに優れ、しかもスカムのな
い感光性樹脂組成物を提供する。 【構成】 一般式(Ia) 【化1】 (式中、R1 〜R3 は水素、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール基等を表わし、mは0〜2である。)等で
示される芳香族アルデヒドを含むアルデヒド類と一般式
(II) 【化2】 (式中、R7 〜R9 は水素、シクロアルキル等を表わす
が、R7 〜R9 の少なくとも1つはシクロアルキルであ
る。)で示されるフェノール化合物とを、酸触媒の存在
下に反応させて得られる低分子量成分を単離せずに、さ
らにフェノール類及びホルムアルデヒドと縮合させて得
られるノボラック樹脂、並びにo−キノンジアジド化合
物を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物等。
Description
シマーレーザー等を含む)、電子線、イオンビーム、X
線等の放射線に感応する感光性樹脂組成物に関する。
ミクロンのパターン形成が要求され、感度、解像度、プ
ロファイル、焦点深度及び耐熱性等の諸性能に優れ、し
かもスカム(現像残さ)のないポジ型レジストが要望さ
れている。特に16〜64MDRAMの製作においては、0.5 μ
m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。ところで、特開
平2−84414 号公報の請求項5には、ノボラック樹脂及
び光増感剤を含んで成るポジ型感光性フォトレジストで
あって、ノボラック樹脂として、(a) フェノール、フェ
ノール誘導体又はその混合物及び(b) アルデヒドの縮合
生成物であるノボラック樹脂であって、アルデヒドとし
てホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド前駆体及びモ
ノヒドロキシ芳香族アルデヒドを含んで成るアルデヒド
の混合物の縮合生成物を使用することを特徴とするポジ
型感光性フォトレジストが記載されている。しかしなが
ら、このポジ型感光性フォトレジストは解像度、プロフ
ァイル、焦点深度等の観点から満足できるものではな
い。
度、プロファイル、焦点深度及び耐熱性等の諸性能のバ
ランスに優れ、しかもスカムのない感光性樹脂組成物を
提供する。
(Ia)
子、炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロ
アルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基、炭素数6以
下のアルケニル基又は炭素数10以下のアリール基を表
わし、mは0、1又は2を表わす。)或いは一般式(I
b)
子、炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロ
アルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基、炭素数6以
下のアルケニル基又は炭素数10以下のアリール基を表
わし、k’は0以上の整数を表わし、pは2又は3を表
わすが、k’+p≦3を満足するものとする。)で示さ
れる芳香族アルデヒドを含むアルデヒド類と一般式(I
I)
子、水酸基、炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下
のシクロアルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基、炭
素数6以下のアルケニル基又は炭素数10以下のアリー
ル基を表わすが、R7 〜R9 の中少なくとも1つは炭素
数6以下のシクロアルキル基を表わす。)で示されるフ
ェノール化合物とを酸触媒の存在下に反応させて得られ
る低分子量成分を含む反応混合物から当該低分子量成分
を単離することなく、さらにフェノール類及びホルムア
ルデヒドと縮合させて得られるノボラック樹脂、並びに
o−キノンジアジド化合物を含むことを特徴とする感光
性樹脂組成物であり、
子、炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロ
アルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基又は炭素数6
以下のアルケニル基を表わすが、R10〜R12の中少なく
とも1つは炭素数6以下のシクロアルキル基を表わし、
nは1又は2を表わす。)で示される化合物或いは一般
式(IV)
子、炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロ
アルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基又は炭素数6
以下のアルケニル基を表わし、R19は水素原子、炭素数
6以下のアルキル基又は炭素数10以下のアリール基を
表わし、p及びqは各々独立して1又は2を表わし、r
は0又は1を表わすが、R13〜R15の中少なくとも1つ
は炭素数6以下のシクロアルキル基を表わすものとす
る。)で示される化合物と、一般式(V)
子、炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロ
アルキル基、炭素数6以下のアルコキシ基又は炭素数6
以下のアルケニル基を表わし、kは1又は2を表わ
す。)で示されるフェノール類と、アルデヒド類とを縮
合させて得られるノボラック樹脂、並びにo−キノンジ
アジド化合物を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物
である。
される芳香族アルデヒドとしては、例えばベンズアルデ
ヒド、4−メチルベンズアルデヒド等のメチルベンズア
ルデヒド類、テレフタルアルデヒド等のポリアルデヒド
類、o−、m−もしくはp−ヒドロキシベンズアルデヒ
ド等のヒドロキシベンズアルデヒド類、又はo−、m−
もしくはp−メトキシベンズアルデヒド等のメトキシベ
ンズアルデヒド類が挙げられ、より好ましくはヒドロキ
シベンズアルデヒド類が挙げられる。これらの芳香族ア
ルデヒドは単独で、又は2種以上組合わせて用いられ
る。又、アルデヒド類としては、上記一般式(Ia)及
び(Ib)で示される芳香族アルデヒドと、ホルムアル
デヒド以外の1種もしくは2種以上の脂肪族アルデヒド
(例えばアセトアルデヒドもしくはグリオキサール等)
との混合物を用いてもよい。
ール化合物としては、例えば2−シクロヘキシル−5−
メチルフェノール及び2−シクロペンチル−5−メチル
フェノールの群から選ばれる少なくとも1つの化合物等
が挙げられる。
香族アルデヒドと一般式(II)で示されるフェノール
化合物との好ましい反応モル比は1:2〜1:10であ
る。反応は好ましくは有機溶剤の共存下に行なわれる。
好ましい溶剤としては上記芳香族アルデヒド及びフェノ
ール化合物を比較的溶解しにくい貧溶剤(例えばメタノ
ール、トルエン、ヘキサン、ヘプタン及びシクロヘキサ
ン等)が挙げられる。より好ましい有機溶剤は沸点が50
〜160 ℃の溶剤であり、特に好ましい有機溶剤は沸点が
60〜120 ℃の溶剤である。とりわけ好ましい有機溶剤は
上記貧溶剤であって、且つ沸点が60〜120 ℃のものであ
る。酸触媒としては、例えば有機酸(酢酸、蓚酸及びp
−トルエンスルホン酸等)、無機酸(塩酸、硫酸及び燐
酸等)又は二価金属塩(酢酸亜鉛等)が挙げられ、反応
は通常、2〜30時間で終了する。このようにして低分子
量成分を含む反応混合物が得られる。
式
じ意味を有する。)或いは下式
同じ意味を有する。)で示される化合物が挙げられる。
芳香族アルデヒドを含むアルデヒド類とフェノール化合
物との反応で得られる低分子量成分は、反応混合物から
当該低分子量成分を単離せずにそのままでフェノール類
及びホルムアルデヒドとの縮合に用いてもよいし、或い
は、反応混合物から低分子量成分を単離後に、フェノー
ル類及びホルムアルデヒドとの縮合に用いてもよい。反
応混合物からの低分子量成分の単離は、例えば濃縮、結
晶化、濾過及び乾燥等の慣用手段を用いて行なわれる。
低分子量成分)、フェノール類及びホルムアルデヒドの
3者を同時に仕込み後、行なってもよく、或いは反応混
合物(又は単離後の低分子量成分)及びフェノール類の
混合物中にホルムアルデヒドを添加して行なってもよ
い。上記フェノール類として好ましくは、例えば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、3,4−キシレノール、2,
3,5−トリメチルフェノール、2−シクロヘキシル−
5−メチルフェノール、2−シクロペンチル−5−メチ
ルフェノール及び3−メチル−6−t−ブチルフェノー
ルの群から選ばれる少なくとも1つのフェノール等が挙
げられる。縮合の反応条件は通常、前記反応の場合と同
じである。低分子量成分及びフェノール類の合計1モル
に対するホルムアルデヒドの縮合反応モル数は通常0.4
〜1(好ましくは0.6 〜0.95)であり、低分子量成分及
びフェノール類の好ましいモル比は100 :10〜100 :50
の範囲である。縮合により得られるノボラック樹脂を例
えば分別等の操作を加えて、ノボラック樹脂の分子量90
0 以下の範囲のGPC パターン面積比(検出器UV254nm )
が未反応の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25%以下(ポリスチレン換算)であるよ
うに調製することが好ましく、20%以下に調製すること
がより好ましい。
フトキノンジアジド化合物が好ましい。o−ナフトキノ
ンジアジド化合物としては、例えばフェノール性水酸基
を2個以上(好ましくは3個以上)有する化合物と1,
2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸ハライドも
しくは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸
ハライドとを、弱アルカリもしくは有機塩基の存在下に
反応させて得られる化合物が挙げられ、当該化合物は半
導体用ポジ型レジストに感光剤として用いられている。
フェノール性水酸基を2個以上有する化合物として好ま
しくは、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頁に記載された化合物、特開平3
−185447号公報に一般式(I)で記載された化合物及び
特開平4−295472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。
満のアルカリ可溶性多価フェノールを含有してもよく、
該多価フェノールとしては、例えば特開平2−275955号
公報に一般式(I)で記載された化合物、特開平4−50
851 号公報に一般式(I)で記載された化合物及び特開
平3−179353号公報に一般式(I)で記載された化合物
等が挙げられる。
グリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルセロ
ソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート等のグ
リコールエステル類、特開平2−220056号公報に記載さ
れている溶剤、ピルビン酸エチル、酢酸n−アミル、乳
酸エチル等のエステル類及び2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン等のケトン類等が挙げられる。
ノンジアジド化合物及び分子量900未満のアルカリ可溶
性多価フェノールの割合は通常、各々10〜50及び0〜40
(多価フェノールについては好ましくは3〜40)重量%
である。
ましくは、下式
ましい一般式(IV)で示される化合物としては、例え
ば下式
として好ましくは、例えばフェノール、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、3,4−キシレノール、2,3,5−ト
リメチルフェノール、2−シクロヘキシル−5−メチル
フェノール、2−シクロペンチル−5−メチルフェノー
ル及び3−メチル−6−t−ブチルフェノールの群から
選ばれる少なくとも1つのフェノール等が挙げられる。
一般式(III) で示される化合物或いは一般式(IV)で示さ
れる化合物と一般式(V) で示されるフェノール類との好
ましい縮合モル比は0.5 :99.5〜40:60である。
式(IV)で示される化合物、及び一般式(V) で示されるフ
ェノール類と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、アセトアルデヒド、プロピオンアル
デヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒ
ド、トリメチルアセトアルデヒド、n−ヘキシルアルデ
ヒド、アクロレイン及びクロトンアルデヒド等の飽和又
は不飽和脂肪族アルデヒド類、並びに、シクロヘキサン
アルデヒド、シクロペンタンアルデヒド、フルフラー
ル、フリルアクロレイン、ベンズアルデヒド、o−、p
−もしくはm−トルアルデヒド、p−エチルベンズアル
デヒド、2,4−、2,5−、3,4−もしくは3,5
−ジメチルベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒ
ド、o−、p−もしくはm−ヒドロキシベンズアルデヒ
ド、ケイ皮アルデヒド、o−、p−もしくはm−アニス
アルデヒド及びバニリン等の芳香族アルデヒド類が挙げ
られる。好ましいアルデヒド類としては、例えばホルム
アルデヒドが挙げられる。一般式(III) で示される化合
物或いは一般式(IV)で示される化合物、及び一般式(V)
で示されるフェノール類の合計量に対するアルデヒド類
の好ましい縮合モル比は1:0.005 〜1:2である。一
般式(III) で示される化合物或いは一般式(IV)で示され
る化合物、一般式(V) で示されるフェノール類及びアル
デヒド類の、その他の縮合条件は前記(i) における縮合
の場合と同様である。縮合により得られたノボラック樹
脂を、前記(i) のノボラック樹脂の場合と同様に、分別
等の操作を加えてポリスチレン換算重量平均分子量を20
00〜20000 にしてもよく、ノボラック樹脂の分子量900
以下の範囲のGPC パターン面積比を未反応のフェノール
類のパターン面積を除く全パターン面積に対して25%以
下にしてもよい。又、前記(i) の場合と同様に、分子量
900 未満のアルカリ可溶性多価フェノールを含有させる
ことがより好ましい。本発明の(ii)の感光性樹脂組成物
(全固形分中)のノボラック樹脂、o−キノンジアジド
化合物及び分子量900 未満のアルカリ可溶性多価フェノ
ールの割合は、前記(i) の感光性樹脂組成物の場合と同
様である。
ロファイル、耐熱性、感度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。
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。尚、
便宜上、上記(ii)の感光性樹脂組成物及び前記(i) の感
光性樹脂組成物の順に説明する。
メタノール210.8 g 、p−トルエンスルホン酸3.6 g 及
びサリチルアルデヒド18.3g の混合物を80℃で4時間反
応後、得られた反応混合物を冷却し、次いで50%メタノ
ール水溶液中に注いで白色の沈澱物を得た。これを、濾
過、水洗及び乾燥して40g の下式
マトグラフによる面積百分率法で求めた純度は99.6
%)〕を得た。 FD−MS:m/e=484 合成例2 2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール48.9 g、メ
タノール105.6g、p−トルエンスルホン酸2.7 g 及びバ
ニリン17.1g の混合物を還流条件で4時間反応後、得ら
れた反応混合物を冷却して沈澱物を得た。これを、濾
過、50%メタノール水溶液洗浄及び乾燥して41g の下式
S:m/e=514
250g及びm−クレゾール189.2gの混合物中に37%ホルマ
リン135.6gを60分で滴下した。滴下終了後、約90℃で8
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。この溶液に2
−ヘプタノン1000g を加えた後、エバポレーターでメチ
ルイソブチルケトンを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4300であった。
ソブチルケトン(下表中、MIBKと略称)、m−クレゾー
ル(下表中、mCLと略称)、2,5−キシレノール(下
表中、XYL と略称)及び37%ホルマリン(下表中、FOR
と略称)の添加量を下表に記載のとおり変更する以外
は、合成例3と同様に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(下表中、Mwと略称)は下表のとおりであった。
但し、反応時間を合成例6〜7では5時間に、合成例8
では6時間に、各々変更した。
ブチルケトン溶液(樹脂分39.2重量%)100gを1Lの底
抜きセパラブルフラスコに仕込み、メチルイソブチルケ
トン50.7g 及びn−ヘプタン95g を加えて60℃・30分攪
拌後、静置・分液した。分液で得られた下層に2−ヘプ
タノン300gを加え、次いでメチルイソブチルケトン及び
n−ヘプタンをエバポレーターにより留出させてノボラ
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7000であり、分子量900
以下の範囲の面積比は全パターン面積に対して15%であ
った。
イソブチルケトン溶液(樹脂分42重量%)100gを1Lの
底抜きセパラブルフラスコに仕込み、メチルイソブチル
ケトン61.4g 及びn−ヘプタン101.7gを加えて60℃・30
分攪拌後、静置・分液した。分液で得られた下層に2−
ヘプタノン300gを加え、次いでメチルイソブチルケトン
及びn−ヘプタンをエバポレーターにより留出させてノ
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7200であり、分子量
900 以下の範囲の面積比は全パターン面積に対して16%
であった。
タノール155.9g、p−トルエンスルホン酸4.2g及びサリ
チルアルデヒド21.4g の混合物を80℃で4時間加熱攪拌
した。反応終了後、得られた反応混合物にメチルイソブ
チルケトン317.9gを加え、次いで内温が85℃になるまで
蒸留してメタノールを系外に留出させた。次いで、m−
クレゾール189.2gを添加後、37%ホルマリン135.6gを60
分で滴下した。滴下終了後、8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。この溶液に2−ヘプタノン1000g を
添加後、エバポレーターでメチルイソブチルケトンを除
去してノボラック樹脂の2−ヘプタノン溶液を得た。GP
C によるポリスチレン換算重量平均分子量は4250であっ
た。
タノール155.9g、p−トルエンスルホン酸4.2g及びサリ
チルアルデヒド21.4g の混合物を80℃で4時間加熱攪拌
した。反応終了後、得られた反応混合物にメチルイソブ
チルケトン317.9gを加え、次いで内温が85℃になるまで
蒸留してメタノールを系外に留出させた。次いで、m−
クレゾール189.2g及び2,5−キシレノール42.8g の混
合物を添加後、37%ホルマリン161.5gを60分で滴下し
た。滴下終了後、8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。この溶液に2−ヘプタノン1000g を添加後、エバ
ポレーターでメチルイソブチルケトンを除去してノボラ
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4300であった。
タノール67.2g 、p−トルエンスルホン酸1.8g及びサリ
チルアルデヒド9.2gの混合物を80℃で4時間加熱攪拌し
た。反応終了後、得られた反応混合物にメチルイソブチ
ルケトン177gを加え、次いで内温が85℃になるまで蒸留
してメタノールを系外に留出させた。次いで、m−クレ
ゾール121.7g及び2,5−キシレノール27.5g の混合物
を添加後、37%ホルマリン92.8g を60分で滴下した。滴
下終了後、8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。
この溶液に2−ヘプタノン1000g を添加後、エバポレー
ターでメチルイソブチルケトンを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7800であった。 合成例14 2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール32.8g 、メ
タノール67.2g 、p−トルエンスルホン酸1.8g及びサリ
チルアルデヒド9.2gの混合物を80℃で4時間加熱攪拌し
た。反応終了後、得られた反応混合物にメチルイソブチ
ルケトン177gを加え、次いで内温が85℃になるまで蒸留
してメタノールを系外に留出させた。次いで、m−クレ
ゾール121.7g及び2,5−キシレノール27.5g の混合物
を添加後、37%ホルマリン92.8g を60分で滴下した。滴
下終了後、5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。
この溶液に2−ヘプタノン1000g を添加後、エバポレー
ターでメチルイソブチルケトンを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4900であった。 合成例15 2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール32.5g 、メ
タノール66.6g 、p−トルエンスルホン酸1.8g及びサリ
チルアルデヒド9.1gの混合物を80℃で4時間加熱攪拌し
た。反応終了後、得られた反応混合物にメチルイソブチ
ルケトン177gを加え、次いで内温が85℃になるまで蒸留
してメタノールを系外に留出させた。次いで、m−クレ
ゾール120.6g及び2,5−キシレノール54.5g の混合物
を添加後、37%ホルマリン114.3gを60分で滴下した。滴
下終了後、5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。
この溶液に2−ヘプタノン1000g を添加後、エバポレー
ターでメチルイソブチルケトンを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3850であった。 合成例16 2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール33.1g 、メ
タノール67.8g 、p−トルエンスルホン酸1.8g及びサリ
チルアルデヒド9.3gの混合物を80℃で4時間加熱攪拌し
た。反応終了後、得られた反応混合物にメチルイソブチ
ルケトン177gを加え、次いで内温が85℃になるまで蒸留
してメタノールを系外に留出させた。次いで、m−クレ
ゾール122.7g及び2,5−キシレノール55.5g の混合物
を添加後、37%ホルマリン115gを60分で滴下した。滴下
終了後、6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。こ
の溶液に2−ヘプタノン1000g を添加後、エバポレータ
ーでメチルイソブチルケトンを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4700であった。
ブチルケトン溶液(樹脂分39.2重量%)100gを1Lの底
抜きセパラブルフラスコに仕込み、メチルイソブチルケ
トン50.7g 及びn−ヘプタン95g を加えて60℃・30分攪
拌後、静置・分液した。分液で得られた下層に2−ヘプ
タノン300gを加え、次いでメチルイソブチルケトン及び
n−ヘプタンをエバポレーターにより留出させてノボラ
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7050であり、分子量900
以下の範囲の面積比は全パターン面積に対して15%であ
った。 合成例18 合成例12と同様にして得たノボラック樹脂のメチルイソ
ブチルケトン溶液(樹脂分42重量%)100gを1Lの底抜
きセパラブルフラスコに仕込み、メチルイソブチルケト
ン61.4g 及びn−ヘプタン101.7gを加えて60℃・30分攪
拌後、静置・分液した。分液で得られた下層に2−ヘプ
タノン300gを加え、次いでメチルイソブチルケトン及び
n−ヘプタンをエバポレーターにより留出させてノボラ
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7300であり、分子量900
以下の範囲の面積比は全パターン面積に対して16%であ
った。
分子量900 未満のアルカリ可溶性多価フェノール(下表
中、各々、樹脂、感光剤及び添加剤Bと略記)を、下表
に示す組成で且つ2−ヘプタノンが50部になるように混
合後、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ンウ
エハーに回転塗布器を用いて上記レジスト液を1.06μm
厚に塗布後、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、NSR1755i7A 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、このウエ
ハーをホットプレートで110 ℃・1分ベークした。これ
をSOPD(住友化学工業製アルカリ現像液)で1分現像し
てポジ型パターンを得た。解像度は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
査型電子顕微鏡で観察した。プロファイルは実効感度に
おける0.50μmラインアンドスペースパターンの断面形
状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5分加熱し、パターンのダレ具合を5
段階で評価した(耐熱性に関しては5が最も良く、1が
最も悪い)。焦点深度は実効感度において0.50μmライ
ンアンドスペースパターンが膜減り無く分離する焦点の
幅を走査型電子顕微鏡で観察した。下表中、添加剤Bは
下記アルカリ可溶性多価フェノールであり、感光剤C、
D及びEは各々、下記のフェノール性水酸基を2個以上
有する化合物C'、D'及びE'と1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸クロリドとの縮合生成物(縮合時
のモル比は各々2.6 、2.0 及び4.0 )である。
ルである。
ルである。
Claims (12)
- 【請求項1】一般式(Ia) 【化1】 (式中、R1 〜R3 は各々独立して水素原子、炭素数6
以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロアルキル基、
炭素数6以下のアルコキシ基、炭素数6以下のアルケニ
ル基又は炭素数10以下のアリール基を表わし、mは
0、1又は2を表わす。)或いは一般式(Ib) 【化2】 (式中、R4 〜R6 は各々独立して水素原子、炭素数6
以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロアルキル基、
炭素数6以下のアルコキシ基、炭素数6以下のアルケニ
ル基又は炭素数10以下のアリール基を表わし、k’は
0以上の整数を表わし、pは2又は3を表わすが、k’
+p≦3を満足するものとする。)で示される芳香族ア
ルデヒドを含むアルデヒド類と一般式(II) 【化3】 (式中、R7 〜R9 は各々独立して水素原子、水酸基、
炭素数6以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロアル
キル基、炭素数6以下のアルコキシ基、炭素数6以下の
アルケニル基又は炭素数10以下のアリール基を表わす
が、R7 〜R9 の中少なくとも1つは炭素数6以下のシ
クロアルキル基を表わす。)で示されるフェノール化合
物とを酸触媒の存在下に反応させて得られる低分子量成
分を含む反応混合物から当該低分子量成分を単離するこ
となく、さらにフェノール類及びホルムアルデヒドと縮
合させて得られるノボラック樹脂、並びにo−キノンジ
アジド化合物を含むことを特徴とする感光性樹脂組成
物。 - 【請求項2】一般式(III) 【化4】 (式中、R10〜R12は各々独立して水素原子、炭素数6
以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロアルキル基、
炭素数6以下のアルコキシ基又は炭素数6以下のアルケ
ニル基を表わすが、R10〜R12の中少なくとも1つは炭
素数6以下のシクロアルキル基を表わし、nは1又は2
を表わす。)で示される化合物或いは一般式(IV) 【化5】 (式中、R13〜R18は各々独立して水素原子、炭素数6
以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロアルキル基、
炭素数6以下のアルコキシ基又は炭素数6以下のアルケ
ニル基を表わし、R19は水素原子、炭素数6以下のアル
キル基又は炭素数10以下のアリール基を表わし、p及
びqは各々独立して1又は2を表わし、rは0又は1を
表わすが、R13〜R15の中少なくとも1つは炭素数6以
下のシクロアルキル基を表わすものとする。)で示され
る化合物と、一般式(V) 【化6】 (式中、R20〜R22は各々独立して水素原子、炭素数6
以下のアルキル基、炭素数6以下のシクロアルキル基、
炭素数6以下のアルコキシ基又は炭素数6以下のアルケ
ニル基を表わし、kは1又は2を表わす。)で示される
フェノール類と、アルデヒド類とを縮合させて得られる
ノボラック樹脂、並びにo−キノンジアジド化合物を含
むことを特徴とする感光性樹脂組成物。 - 【請求項3】一般式(IV)で示される化合物が下式 【化7】 で示される化合物のいずれか1つである請求項2に記載
の感光性樹脂組成物。 - 【請求項4】一般式(V)で示されるフェノール類がフ
ェノール、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、3,4−キシレ
ノール、2,3,5−トリメチルフェノール、2−シク
ロヘキシル−5−メチルフェノール、2−シクロペンチ
ル−5−メチルフェノール及び3−メチル−6−t−ブ
チルフェノールの群れから選ばれる少なくとも1つのフ
ェノールである請求項2又は3に記載の感光性樹脂組成
物。 - 【請求項5】一般式(III)で示される化合物或いは
一般式(IV)で示される化合物と一般式(V)で示さ
れるフェノール類との縮合モル比が0.5 :99.5〜40:60
である請求項2〜4のいずれかに記載の感光性樹脂組成
物。 - 【請求項6】ノボラック樹脂のポリスチレン換算重量平
均分子量が2000〜20000 である請求項2〜5のいずれか
に記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項7】さらに、分子量900 未満のアルカリ可溶性
多価フェノールを含有する請求項2〜6のいずれかに記
載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項8】一般式(II)で示されるフェノール化合
物が2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール及び2
−シクロペンチル−5−メチルフェノールの群れから選
ばれる少なくとも1つの化合物である請求項1に記載の
感光性樹脂組成物。 - 【請求項9】フェノール類がフェノール、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、3,4−キシレノール、2,3,5−ト
リメチルフェノール、2−シクロヘキシル−5−メチル
フェノール、2−シクロペンチル−5−メチルフェノー
ル及び3−メチル−6−t−ブチルフェノールの群れか
ら選ばれる少なくとも1つのフェノールである請求項1
又は8に記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項10】低分子量成分が、50〜160 ℃の沸点を有
する有機溶剤の共存下に一般式(Ia)或いは一般式
(Ib)で示される芳香族アルデヒドを含むアルデヒド
類と、一般式(II)で示されるフェノール化合物とを酸
触媒の存在下に反応させて得られるものである、請求項
1、8及び9のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項11】ノボラック樹脂の分子量900 以下の範囲
のGPC パターン面積比が未反応の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25%以下(ポリス
チレン換算)である請求項1、8、9及び10のいずれか
に記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項12】さらに、分子量900 未満のアルカリ可溶
性多価フェノールを含有する請求項1、8、9、10及び
11のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
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