JPH08211600A - Positive type resist composition - Google Patents
Positive type resist compositionInfo
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- JPH08211600A JPH08211600A JP1905695A JP1905695A JPH08211600A JP H08211600 A JPH08211600 A JP H08211600A JP 1905695 A JP1905695 A JP 1905695A JP 1905695 A JP1905695 A JP 1905695A JP H08211600 A JPH08211600 A JP H08211600A
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Abstract
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、紫外線及び遠紫外線
(エキシマーレーザー等を含む)等の放射線に感応する
ポジ型レジスト組成物に関し、より詳しくは、特に16〜
64MビットDRAMの集積回路の作製に好適なポジ型レジス
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, etc.).
The present invention relates to a positive resist composition suitable for producing an integrated circuit of 64 Mbit DRAM.
【0002】[0002]
【従来の技術】感光性平版印刷版及びフォトレジストの
製造を目的とするポジ型感光性組成物であって、現像安
定性等の性能を低下させることなく感度を向上させるこ
とができるものとして、例えば特開平1−280748号公報
には、1,2-キノンジアジド化合物、アルカリ可溶性樹脂
及び下記一般式2. Description of the Related Art A positive type photosensitive composition for the purpose of producing a photosensitive lithographic printing plate and a photoresist, which is capable of improving sensitivity without degrading performance such as development stability, For example, JP-A 1-280748 discloses a 1,2-quinonediazide compound, an alkali-soluble resin and the following general formula
【0003】[0003]
【化4】 [Chemical 4]
【0004】(式中、R1 、R1'、R2 及びR2'は同一
又は異なって水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基等
の基を表し、R3 は水素原子又は炭素原子1〜4個を有
するアルキル基を表し、n0 は0又は1〜4の整数を表
す。)で示される化合物を含有することを特徴とするポ
ジ型感光性組成物が記載されている。(Wherein R 1 , R 1 ', R 2 and R 2 ' are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom or a group such as an alkyl group, and R 3 is a hydrogen atom or a carbon atom of 1 to 4). A positive-type photosensitive composition characterized by containing a compound represented by the formula (1), wherein n 0 represents 0 or an integer of 1 to 4).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ポジ型感光性組成物は、ネッキングを起こしやすく、プ
ロファイル(パターン形状)の観点から、必ずしも満足
できるものではない。However, the above-mentioned positive-type photosensitive composition is apt to cause necking, and is not always satisfactory from the viewpoint of profile (pattern shape).
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、プロファ
イル、γ値、感度及び解像度等の諸性能に優れ、特に16
〜64MビットDRAMの集積回路の作製に好適なポジ型レジ
スト組成物を提供するべく、鋭意検討した結果、アルカ
リ可溶性ノボラック樹脂及び1,2-キノンジアジド化合物
を必須成分として含有するポジ型レジスト組成物におい
て、さらに、アルカリ可溶性ポリフェノール類及びアル
カリ可溶性ポリヒドロキシ化合物の特定の組合せを含む
組成物が有効であることを見出して、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は、一般式(I)The inventors of the present invention excel in various performances such as profile, γ value, sensitivity and resolution, and especially
As a result of diligent studies to provide a positive resist composition suitable for producing an integrated circuit of 64 Mbit DRAM, a positive resist composition containing an alkali-soluble novolac resin and a 1,2-quinonediazide compound as essential components Furthermore, they have found that a composition containing a specific combination of alkali-soluble polyphenols and alkali-soluble polyhydroxy compounds is effective, and completed the present invention. That is, the present invention has the general formula (I)
【0007】[0007]
【化5】 Embedded image
【0008】(式中、Rは水素原子又は炭素数1〜6の
アルキル基を表し、R1 〜R6 は各々独立して水素原
子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコ
キシ基又は炭素数2〜6のアルケニル基を表し、R7 は
水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、m及び
nは各々独立して1〜3の整数を表す。)で示されるア
ルカリ可溶性ポリフェノール類、一般式(II)(In the formula, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 to 6 carbon atoms. Or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and m and n each independently represent an integer of 1 to 3). Alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (II)
【0009】[0009]
【化6】 [Chemical 6]
【0010】(式中、R8 は水素原子、炭素数1〜6の
アルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、R9
〜R11は各々独立して炭素数1〜6のアルキル基、炭素
数1〜6のアルコキシ基、カルボキシル基又はハロゲン
原子を表し、a〜fは各々独立して0〜3の整数を表す
が、b、d及びfの少なくとも二つは1〜3の整数を表
す。)で示されるアルカリ可溶性ポリヒドロキシ化合
物、アルカリ可溶性ノボラック樹脂、及び1,2-キノンジ
アジド化合物を含むことを特徴とするポジ型レジスト組
成物を提供するものである。(In the formula, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 9
To R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl group or a halogen atom, and a to f each independently represent an integer of 0 to 3. , B, d, and f represent an integer of 1 to 3. The present invention provides a positive resist composition containing an alkali-soluble polyhydroxy compound, an alkali-soluble novolak resin, and a 1,2-quinonediazide compound represented by the formula (1).
【0011】一般式(I)において、R及びR1 〜R6
としては水素原子又はメチル基が好ましく、m及びnと
しては1又は2が好ましい。R7 としては炭素数1〜6
のアルキル基が好ましく、特にメチル基及びエチル基が
好ましい。一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポリ
フェノール類としては、下記一般式In the general formula (I), R and R 1 to R 6
Is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and m and n are preferably 1 or 2. R 7 has 1 to 6 carbon atoms
Is preferred, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferred. The alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) include the following general formula
【0012】[0012]
【化7】 [Chemical 7]
【0013】(式中、R、R1 〜R6 、m及びnは上記
と同じ意味を表し、R12は炭素数1〜6のアルキル基を
表す。)で示される化合物が好ましく、より好ましいア
ルカリ可溶性ポリフェノール類としては、例えばA compound represented by the formula (wherein R, R 1 to R 6 , m and n have the same meanings as described above, and R 12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) is preferable, and more preferable. Examples of the alkali-soluble polyphenols include
【0014】[0014]
【化8】 Embedded image
【0015】[0015]
【化9】 [Chemical 9]
【0016】等が挙げられる。And the like.
【0017】一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポ
リフェノール類は、例えば、一般式(Ia)The alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) are, for example, the general formula (Ia)
【0018】[0018]
【化10】 [Chemical 10]
【0019】(式中、R1 〜R3 及びmは上記と同じ意
味を有する。)で示されるフェノール及びオキシ塩化燐
を例えばN,N−ジメチルホルムアミドのようなアミド
類中で反応(ビルスマイヤー反応)させ、得られた反応
混合物にシアン化ナトリウムを反応させた後、当該反応
混合物を酸又はアルカリの存在下に加水分解して一般式
(Ib)Reaction of phenol and phosphorus oxychloride represented by the formula (wherein R 1 to R 3 and m have the same meanings as described above) in amides such as N, N-dimethylformamide (Vilsmeier). Reaction), and after reacting the obtained reaction mixture with sodium cyanide, the reaction mixture is hydrolyzed in the presence of an acid or an alkali to give a compound of the general formula (Ib).
【0020】[0020]
【化11】 [Chemical 11]
【0021】(式中、R、R1 〜R3 及びmは上記と同
じ意味を有する。)で示されるマンデル酸誘導体を得、
次いで、当該マンデル酸誘導体と一般式(Ic)A mandelic acid derivative represented by the formula (wherein R, R 1 to R 3 and m have the same meanings as described above),
Then, the mandelic acid derivative and the general formula (Ic)
【0022】[0022]
【化12】 [Chemical 12]
【0023】(式中、R4 〜R6 及びnは上記と同じ意
味を有する。)で示されるフェノールとを、例えば塩酸
等の酸性触媒の存在下に縮合させ、さらに必要に応じ
て、得られた生成物と一般式(Id) R12−OH (Id) (式中、R12は上記と同じ意味を有する。)で示される
アルコールとを、例えばp−トルエンスルホン酸等の酸
性物質の存在下に反応させることにより、製造すること
ができる。(Wherein R 4 to R 6 and n have the same meanings as described above) is condensed with a phenol represented by, for example, an acidic catalyst such as hydrochloric acid, and if necessary, obtained. The obtained product and an alcohol represented by the general formula (Id) R 12 —OH (Id) (wherein R 12 has the same meaning as described above) are added to an acidic substance such as p-toluenesulfonic acid. It can be produced by reacting in the presence.
【0024】一般式(II)で示されるアルカリ可溶性ポリ
ヒドロキシ化合物は、例えば特開平4−301850号公報に
一般式〔I〕及び一般式〔II〕で記載された公知化合物
である。好ましい一般式(II)で示されるアルカリ可溶性
ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、The alkali-soluble polyhydroxy compound represented by the general formula (II) is a known compound described in the general formula [I] and the general formula [II] in JP-A-4-301850. Preferred alkali-soluble polyhydroxy compounds represented by the general formula (II) include, for example:
【0025】[0025]
【化13】 [Chemical 13]
【0026】等が挙げられる。And the like.
【0027】一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポ
リフェノール類と一般式(II)で示されるアルカリ可
溶性ポリヒドロキシ化合物との混合割合は重量比で、通
常、10:90〜50:50であり、好ましくは15:85〜40:60
である。The mixing ratio of the alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) and the alkali-soluble polyhydroxy compound represented by the general formula (II) is usually 10:90 to 50:50 by weight, Preferably 15: 85-40: 60
Is.
【0028】1,2-キノンジアジド化合物としては1,2-ナ
フトキノンジアジド化合物が好ましく、当該1,2-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3個以上有する化合物と、1,2-ナフトキノンジア
ジド−5−(又は−4−)スルホン酸クロライドとを、
例えばトリエチルアミン等の脱酸剤の存在下に反応させ
て得られる1,2-ナフトキノンジアジド−5−(又は−4
−)スルホン酸エステル等が挙げられる。これらの1,2-
キノンジアジド化合物は単独で、又は2種以上混合して
用いられる。フェノール性水酸基を3個以上有する化合
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2−2693
51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、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。The 1,2-quinonediazide compound is preferably a 1,2-naphthoquinonediazide compound, and the 1,2-naphthoquinonediazide compound is, for example, a compound having three or more phenolic hydroxyl groups and a 1,2-naphthoquinonediazide compound. -5- (or -4-) sulfonic acid chloride,
For example, 1,2-naphthoquinonediazide-5- (or-4 obtained by reacting in the presence of a deoxidizing agent such as triethylamine
-) Sulfonic acid ester and the like can be mentioned. These 1,2-
The quinonediazide compounds may be used alone or in combination of two or more. Examples of the compound having three or more phenolic hydroxyl groups include compounds described by the general formula on page 3 of JP-A-2-103543 and compounds represented by the general formula (I) or (II) in JP-A-2-32352. Described compounds, JP-A-2-2693
Compounds described by the general formula (I) in JP-A-51-
Examples thereof include compounds described by the formula on page 4 of 50851 and oxyflavans containing the compound described by formula (I) in JP-A-3-185447.
【0029】アルカリ可溶性ノボラック樹脂としては、
例えばフェノール、o−クレゾール、p−クレゾール、
m−クレゾール、3,5-キシレノール、2,5-キシレノー
ル、2,3-キシレノール、3,4-キシレノール、2,3,5-トル
メチルフェノール、4−tert−ブチルフェノール、2−
tert−ブチルフェノール、3−tert−ブチルフェノー
ル、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、6−te
rt−ブチル−3−メチルフェノール、2−メチルレゾル
シノール、4−メチルレゾルシノール、5−メチルレゾ
ルシノール、4−tert−ブチルカテコール、4−メトキ
シフェノール、3−メトキシフェノール、2−メトキシ
フェノール、2−メトキシカテコール、2−メトキシレ
ゾルシノール、3−メトキシレゾルシノール、2,3-ジメ
トキシフェノール、2,5-ジメトキシフェノール、3,5-ジ
メトキシフェノール、3−エチルフェノール、2−エチ
ルフェノール、4−エチルフェノール、2,3,5-トリエチ
ルフェノール、3,5-ジエチルフェノール、2,5-ジエチル
フェノール、2−ナフトール、1,3-ジヒドロキシナフタ
レン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシ
ナフタレン、及び下記一般式As the alkali-soluble novolac resin,
For example, phenol, o-cresol, p-cresol,
m-cresol, 3,5-xylenol, 2,5-xylenol, 2,3-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3,5-tolumethylphenol, 4-tert-butylphenol, 2-
tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, 6-te
rt-Butyl-3-methylphenol, 2-methylresorcinol, 4-methylresorcinol, 5-methylresorcinol, 4-tert-butylcatechol, 4-methoxyphenol, 3-methoxyphenol, 2-methoxyphenol, 2-methoxycatechol , 2-methoxyresorcinol, 3-methoxyresorcinol, 2,3-dimethoxyphenol, 2,5-dimethoxyphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 3-ethylphenol, 2-ethylphenol, 4-ethylphenol, 2,3 , 5-Triethylphenol, 3,5-diethylphenol, 2,5-diethylphenol, 2-naphthol, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, and the following general formula
【0030】[0030]
【化14】 Embedded image
【0031】(式中、R13〜R18は各々独立して水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアル
コキシ基を表し、R19は水素原子、炭素数1〜4のアル
キル基又はフェニル基を表し、x、y及びzは各々独立
して0〜2の整数を表わすが、x+y+z>2であ
る。)で示されるフェノール等のフェノール類の1種又
は2種以上と、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、n−ヘキシルアルデヒド、アク
ロレイン、クロトンアルデヒド、シクロヘキサンアルデ
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−トルアルデヒド、p−トルアルデヒド、m
−トルアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、2,4-
ジメチルベンズアルデヒド、2,5-ジメチルベンズアルデ
ヒド、3,4-ジメチルベンズアルデヒド、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−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、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、ケイ皮アルデ
ヒド、o−アニスアルデヒド、p−アニスアルデヒド、
m−アニスアルデヒド及びバニリン等のアルデヒド類の
1種又は2種以上とを、塩酸、硫酸、p−トルエンスル
ホン酸、酢酸及び蓚酸等の酸触媒の1種又は2種以上の
存在下に縮合させて得られる樹脂が挙げられる。縮合の
反応温度は通常60〜120 ℃であり、反応時間は通常2〜
30時間である。縮合により得られたアルカリ可溶性ノボ
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1000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30%以下(よ
り好ましくは25%以下)に調製される。分別は縮合によ
り得られたアルカリ可溶性ノボラック樹脂を、良溶媒
(例えばメタノール等のアルコール類、アセトン及びメ
チルイソブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラ
ン等のエーテル類等)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、上記溶液をn−
ペンタン、n−ヘキサン及びn−ヘプタン等の貧溶媒に
注いで分液させる方法により行われる。(In the formula, R 13 to R 18 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and R 19 is a hydrogen atom or 1 to 4 carbon atoms. 4 represents an alkyl group or a phenyl group, and x, y and z each independently represent an integer of 0 to 2, but x + y + z> 2. 1 or 2 kinds of phenols such as phenol. Above, for example, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde,
Isobutyraldehyde, n-hexylaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanaldehyde, furfural, furylacrolein, benzaldehyde, o-tolualdehyde, p-tolualdehyde, m
-Tolualdehyde, p-ethylbenzaldehyde, 2,4-
Dimethylbenzaldehyde, 2,5-dimethylbenzaldehyde, 3,4-dimethylbenzaldehyde, 3,5-dimethylbenzaldehyde, phenylacetaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, cinnamic aldehyde, o-anisaldehyde , P-anisaldehyde,
One or more aldehydes such as m-anisaldehyde and vanillin are condensed in the presence of one or more acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid and oxalic acid. The resin obtained by the above is mentioned. The reaction temperature for condensation is usually 60 to 120 ° C, and the reaction time is usually 2 to
30 hours. Alkali-soluble novolac resin obtained by condensation has a GPC pattern area ratio (detector: UV254nm) in the range of polystyrene-reduced molecular weight of 1000 or less by means of fractionation etc. The area is preferably adjusted to 30% or less (more preferably 25% or less). For fractionation, the alkali-soluble novolac resin obtained by condensation is dissolved in a good solvent (for example, alcohols such as methanol, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran), and then the obtained solution is dissolved. A method of pouring into water for precipitation, or the above solution is n-
It is carried out by a method of pouring into a poor solvent such as pentane, n-hexane and n-heptane for liquid separation.
【0032】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%
であり、一般式(I)で示されるアルカリ可溶性ポリフ
ェノール類及び一般式(II)で示されるアルカリ可溶性
ポリヒドロキシ化合物の好ましい合計使用量はポジ型レ
ジスト組成物の全固形分中、3〜40重量%である。The preferred amount of the 1,2-quinonediazide compound used is 10 to 50% by weight based on the total solid content of the positive resist composition.
The preferable total amount of the alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (I) and the alkali-soluble polyhydroxy compound represented by the general formula (II) is 3 to 40% by weight based on the total solid content of the positive resist composition. %.
【0033】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、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、又は
2種以上混合して使用される。It is preferable that the solvent used for preparing the positive resist solution has an appropriate drying rate and the solvent evaporates to give a uniform and smooth coating film. 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, esters such as ethyl pyruvate, n-amyl acetate and ethyl lactate, 2-heptanone, γ. -Butyrolactone and other ketones. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
【0034】[0034]
【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。実施例中、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, “parts” indicates “parts by weight”.
【0035】合成例1 4−ヒドロキシマンデル酸16.8g 、フェノール37.6g 及
び10%塩酸170gの混合物を60〜65℃で2時間反応させ
た。反応終了後、イオン交換水300ml 及びアセトン300m
l の混合物を加えて60℃で分液した。得られた有機層を
イオン交換水で洗浄した。洗浄後の有機層を減圧条件で
濃縮し、得られた濃縮残分をアセトン5g及びトルエン8
0g の混合液から再結晶して下式Synthesis Example 1 A mixture of 16.8 g of 4-hydroxymandelic acid, 37.6 g of phenol and 170 g of 10% hydrochloric acid was reacted at 60 to 65 ° C. for 2 hours. After the reaction was completed, 300 ml of deionized water and 300 m of acetone
The mixture of 1 was added and liquid separation was performed at 60 ° C. The obtained organic layer was washed with ion-exchanged water. The organic layer after washing was concentrated under reduced pressure, and the obtained concentration residue was mixed with 5 g of acetone and 8 g of toluene.
Recrystallized from 0 g of mixed solution
【0036】[0036]
【化15】 [Chemical 15]
【0037】で示される化合物を得た。この化合物16g
、p−トルエンスルホン酸1.6g及びメタノール160gの
混合物を65℃で2時間反応させた。反応混合物を減圧条
件で濃縮し、得られた濃縮残分にトルエン200ml 、アセ
トン200ml 及びイオン交換水400ml の混合物を加えて分
液した。得られた有機層を0.5 %炭酸水素ナトリウム40
0ml で洗浄した。次いで、イオン交換水で洗浄した。洗
浄後の有機層を減圧条件で濃縮し、得られた濃縮残分を
トルエン21g 及びヘキサン62g の混合液から再結晶し
た。得られた結晶をさらにヘキサンで洗浄後、45℃で40
時間乾燥して下式A compound represented by 16g of this compound
A mixture of 1.6 g of p-toluenesulfonic acid and 160 g of methanol was reacted at 65 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, and a mixture of 200 ml of toluene, 200 ml of acetone and 400 ml of ion-exchanged water was added to the obtained concentrated residue and the layers were separated. The obtained organic layer was added with 0.5% sodium hydrogen carbonate 40
It was washed with 0 ml. Then, it was washed with ion-exchanged water. The organic layer after washing was concentrated under reduced pressure, and the obtained concentrated residue was recrystallized from a mixed solution of 21 g of toluene and 62 g of hexane. The crystals obtained were washed with hexane and then 40 ° C at 45 ° C.
Dry for hours
【0038】[0038]
【化16】 Embedded image
【0039】で示されるアルカリ可溶性ポリフェノール
(以下、化合物aという)を得た。 融点:156 〜158 ℃ FD−MS:m/e=258An alkali-soluble polyphenol represented by the formula (hereinafter referred to as compound a) was obtained. Melting point: 156-158 ° C FD-MS: m / e = 258
【0040】合成例2 m−クレゾール133.2g、p−クレゾール118.0g、メチル
イソブチルケトン250g、11%蓚酸37.0g 及び90%酢酸85
g の混合物中に、攪拌しながら、37%ホルマリン135.9g
を95℃で1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で
15時間反応させた。反応混合物を水洗、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4571であった。
上記ノボラック樹脂のメチルイソブチルケトン溶液(樹
脂分含有量は40%)100g、メチルイソブチルケトン188.
7g及びn−ヘプタン199.4gを60℃で30分攪拌後、静置、
分液した。得られた下層に2−ヘプタノン120gを加えた
後、減圧条件で濃縮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9540であり、GPC パターンにおける未反応フェノ
ール類のパターン面積を除く全パターン面積に対するポ
リスチレン換算分子量6000以下の面積比は37.5%であ
り、ポリスチレン換算分子量1000以下の面積比は18.1%
であった。Synthesis Example 2 m-cresol 133.2 g, p-cresol 118.0 g, methyl isobutyl ketone 250 g, 11% oxalic acid 37.0 g and 90% acetic acid 85
135.9 g of 37% formalin in a mixture of g with stirring
Was added dropwise at 95 ° C. over 1 hour. After the dropping, at the same temperature
Reacted for 15 hours. The reaction mixture 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 4571.
Methyl isobutyl ketone solution of the above novolak resin (resin content 40%) 100 g, methyl isobutyl ketone 188.
After stirring 7 g and n-heptane 199.4 g at 60 ° C for 30 minutes, the mixture was allowed to stand,
The layers were separated. After adding 120 g of 2-heptanone to the obtained lower layer, it concentrated under pressure reduction conditions and the 2-heptanone solution of the novolak resin was obtained. The polystyrene-equivalent weight average molecular weight by GPC is 9540, and the area ratio of polystyrene-equivalent molecular weight 6000 or less to the total pattern area excluding the pattern area of unreacted phenols in the GPC pattern is 37.5%. Is 18.1%
Met.
【0041】実施例1及び比較例1 樹脂(合成例2で得た重量平均分子量9540のノボラック
樹脂)、1,2-キノンジアジド化合物(表1の感光剤
A)、化合物a(合成例1で得たアルカリ可溶性ポリフ
ェノール)及び下式Example 1 and Comparative Example 1 Resin (Novolak resin having a weight average molecular weight of 9540 obtained in Synthesis Example 2), 1,2-quinonediazide compound (photosensitizer A in Table 1), Compound a (obtained in Synthesis Example 1) Alkali-soluble polyphenols) and the formula below
【0042】[0042]
【化17】 [Chemical 17]
【0043】で示される化合物b(アルカリ可溶性ポリ
ヒドロキシ化合物)を表1に示す組成で2−ヘプタノン
が50部になるように混合、溶解した。得られた溶液を孔
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ンウエハーに
回転塗布器を用いて上記レジスト液を1.1 μmの膜厚に
なるように塗布し、ホットプレートで90℃で1分ベーク
した。次いで、ベーク後のシリコンウエハーを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、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。露光後のシリコンウエハ
ーをアルカリ現像液SOPD〔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0.50μm
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。又、50μmのラインアンドスペースにおいて、横軸
に露光量の対数を、縦軸に露光部の残膜厚を、それぞれ
プロットし、縦軸の5000〜1000オングストロームの直線
部と横軸とのなす角度をαとして、そのtan αを求めて
γ値とした。耐熱性については、パターニングしたシリ
コンウエハーをダイレクトホットプレート上で3分加熱
したときに、3μmのラインアンドスペースパターンが
変形し始める温度を求めた。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。Compound b (alkali-soluble polyhydroxy compound) represented by the following formula (1) was mixed and dissolved in the composition shown in Table 1 so that 50 parts of 2-heptanone was mixed. The resulting solution was filtered with a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution. The above resist solution was applied to a silicon wafer washed by a conventional method so as to have a film thickness of 1.1 μm using a spin coater, and baked at 90 ° C. for 1 minute on a hot plate. Then, the silicon wafer after baking is subjected to 365 nm (i
The exposure amount was changed stepwise by using a reduction projection exposure device (NSR1755i7A NA = 0.5, manufactured by Nikon Corporation) having an exposure wavelength of (line). The exposed silicon wafer was developed with an alkaline developer SOPD [Sumitomo Chemical Co., Ltd. product] for 1 minute to obtain a positive pattern. Resolution is 0.50 μm
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. Also, in a line and space of 50 μm, the abscissa plots the logarithm of the exposure dose, and the ordinate plots the residual film thickness of the exposed portion. The angle between the linear portion of 5000 to 1000 angstrom on the ordinate and the abscissa is plotted. Is defined as α, and its tan α is obtained and defined as a γ value. Regarding the heat resistance, the temperature at which a 3 μm line-and-space pattern started to deform when the patterned silicon wafer was heated for 3 minutes on a direct hot plate was determined. As for the profile, the cross-sectional shape of the 0.50 μm line-and-space pattern at the effective sensitivity was observed with a scanning electron microscope.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】表1において、感光剤Aは1,2-ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロライドと、下式In Table 1, the photosensitizer A is 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride and has the following formula.
【0046】[0046]
【化18】 Embedded image
【0047】で示されるフェノール性水酸基を3個有す
る化合物との反応生成物(反応モル比は2.5 :1)であ
る。It is a reaction product (reaction molar ratio is 2.5: 1) with the compound having three phenolic hydroxyl groups shown by.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明のポジ型レジスト組成物は、特に
γ値、感度及びプロファイル等の性能に優れており、16
〜64MビットDRAMの集積回路の作製に好適である。The positive resist composition of the present invention is particularly excellent in performances such as γ value, sensitivity and profile.
It is suitable for manufacturing an integrated circuit of 64 Mbit DRAM.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 信雄 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 Nobuo Ando 3-98 Kasugadeka, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Claims (2)
表し、R1 〜R6 は各々独立して水素原子、炭素数1〜
6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素
数2〜6のアルケニル基を表し、R7 は水素原子又は炭
素数1〜6のアルキル基を表し、m及びnは各々独立し
て1〜3の整数を表す。)で示されるアルカリ可溶性ポ
リフェノール類、一般式(II) 【化2】 (式中、R8 は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基又
は炭素数6〜10のアリール基を表し、R9 〜R11は各々
独立して炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のア
ルコキシ基、カルボキシル基又はハロゲン原子を表し、
a〜fは各々独立して0〜3の整数を表すが、b、d及
びfの少なくとも二つは1〜3の整数を表す。)で示さ
れるアルカリ可溶性ポリヒドロキシ化合物、アルカリ可
溶性ノボラック樹脂、及び1,2-キノンジアジド化合物を
含むことを特徴とするポジ型レジスト組成物。1. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 to R 6 are each independently a hydrogen atom and 1 to 6 carbon atoms.
6 alkyl group, an alkoxy group or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms, R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, m and n are each independently It represents an integer of 1 to 3. ) Alkali-soluble polyphenols represented by the general formula (II) (In the formula, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 9 to R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a carbon atom. Represents an alkoxy group, a carboxyl group or a halogen atom of the formulas 1 to 6,
Each of a to f independently represents an integer of 0 to 3, and at least two of b, d and f represent an integer of 1 to 3. (4) An alkali-soluble polyhydroxy compound, an alkali-soluble novolac resin, and a 1,2-quinonediazide compound represented by the formula (1).
リフェノール類が、下記一般式 【化3】 (式中、R、R1 〜R6 、m及びnは請求項1に記載の
意味を表し、R12は炭素数1〜6のアルキル基を表
す。)で示される化合物である、請求項1に記載のポジ
型レジスト組成物。2. An alkali-soluble polyphenol represented by the general formula (I) is represented by the following general formula: (Wherein R, R 1 to R 6 , m and n have the meanings described in claim 1, and R 12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). The positive resist composition as described in 1.
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WO2006059903A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Dsm Ip Assets B.V. | Hydroxy-aromatic compound, process for the preparation thereof, and use of the compound |
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US9625812B2 (en) | 2012-07-10 | 2017-04-18 | Micro Process Inc. | Photosensitive resin composition, photosensitive dry film, pattern formation method, printed circuit board, and method for producing same |
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