JPH09110757A - Pentaphenol compound, its intermediate and production thereof - Google Patents
Pentaphenol compound, its intermediate and production thereofInfo
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- JPH09110757A JPH09110757A JP7270293A JP27029395A JPH09110757A JP H09110757 A JPH09110757 A JP H09110757A JP 7270293 A JP7270293 A JP 7270293A JP 27029395 A JP27029395 A JP 27029395A JP H09110757 A JPH09110757 A JP H09110757A
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、感光剤またはその
前駆体として有用な、新規なペンタフェノール系化合
物、その中間体およびそれらの製造方法に関するもので
ある。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel pentaphenol compound useful as a photosensitizer or a precursor thereof, an intermediate thereof, and a method for producing them.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、フェノール性水酸基を有する化
合物をキノンジアジドスルホン酸エステル化して、半導
体微細加工用の感光性樹脂組成物における感光剤として
用いることは公知である。すなわち、キノンジアジド基
を有する化合物とノボラック樹脂を含む組成物を金属基
体上に塗布し、これに300〜500nmの光を照射する
と、キノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生
じ、アルカリ不溶の状態からアルカリ可溶の状態になる
ことを利用して、かかる組成物はポジ型レジストとして
用いられる。こうしたポジ型レジストは、ネガ型レジス
トに比べて解像力に優れるという特徴を有することか
ら、半導体用の各種集積回路の製作に利用されている。2. Description of the Related Art It is generally known that a compound having a phenolic hydroxyl group is converted to a quinonediazide sulfonate and used as a photosensitizer in a photosensitive resin composition for semiconductor fine processing. That is, a composition containing a compound having a quinonediazide group and a novolak resin is applied on a metal substrate, and when this is irradiated with light of 300 to 500 nm, the quinonediazide group is decomposed to generate a carboxyl group, and an alkali-insoluble state is converted into an alkali. The composition is used as a positive resist by taking advantage of the fact that the composition becomes soluble. Since such a positive resist has a feature that it has a higher resolution than a negative resist, it is used for manufacturing various integrated circuits for semiconductors.
【0003】そして、半導体産業における集積回路は近
年、高集積化に伴い、微細化の一途をたどっており、今
やサブミクロンのパターン形成が要求されるに至ってい
る。そのなかでも、リソグラフィープロセスは、集積回
路製造時の重要な地位を占めており、ポジ型レジストに
ついても、一層優れた解像度(高いγ値)が求められる
ようになっている。[0003] In recent years, integrated circuits in the semiconductor industry have been steadily miniaturized with high integration, and submicron pattern formation is now required. Among them, the lithography process occupies an important position in the production of integrated circuits, and even positive resists are required to have even higher resolution (high γ value).
【0004】キノンジアジド化合物およびノボラック樹
脂を含有するレジスト材料については、各成分の組合せ
について従来から数多くの提案がなされてきている。例
えば特開平 1-189644 号公報(=USP 5,153,096)には、フ
ェノール性水酸基を少なくとも2個有するトリフェニル
メタン系の化合物をキノンジアジドスルホン酸エステル
化したものを、感光剤として用いることが記載されてい
る。しかしながらこうした公知の感光剤を用いても、現
在の超高集積回路作製のための超微細加工用、いわゆる
サブミクロンリソグラフィー用のレジストとしては限界
があった。そこで、感度、解像度、耐熱性等のレジスト
性能を向上させるための種々の研究が行われている。With respect to a resist material containing a quinonediazide compound and a novolac resin, many proposals have been made in the past regarding combinations of respective components. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-189644 (= USP 5,153,096) describes the use of a triphenylmethane compound having at least two phenolic hydroxyl groups converted to a quinonediazidesulfonic acid ester as a photosensitizer. . However, even if such a known photosensitizer is used, there is a limit as a resist for the present ultra-fine processing for producing ultra-high integrated circuits, that is, so-called submicron lithography. Therefore, various studies have been conducted to improve the resist performance such as sensitivity, resolution and heat resistance.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、感光
性樹脂組成物の感光剤成分となりうる、あるいはその原
料となりうる新規なフェノール系化合物を製造し、提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to produce and provide a novel phenolic compound which can be a photosensitizer component of a photosensitive resin composition or a raw material thereof.
【0006】本発明の別の目的は、かかる化合物を用い
て、高い感度、高い解像力、良好なプロファイル、良好
なフォーカス許容性、少ない現像残渣など、レジスト諸
性能のバランスがとれた感光性樹脂組成物を提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to use such a compound to obtain a photosensitive resin composition having a well-balanced resist performance such as high sensitivity, high resolution, good profile, good focus tolerance and small development residue. To provide things.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
続けた結果、フェノール性水酸基を5個有する特定構造
のフェノール系化合物を見出し、そしてこの化合物をキ
ノンジアジドスルホン酸エステル化したものを感光剤と
して用いることにより、上記の目的が達成されることを
見出し、本発明を完成した。As a result of intensive studies, the inventors of the present invention found a phenolic compound having a specific structure having five phenolic hydroxyl groups, and sensitized this compound by quinonediazide sulfonate esterification. It was found that the above-mentioned object can be achieved by using it as an agent and completed the present invention.
【0008】したがって本発明は、次式(I)で示され
るペンタフェノール系化合物を提供するものである。Therefore, the present invention provides a pentaphenol compound represented by the following formula (I).
【0009】 [0009]
【0010】式中、R1 、R2 、R3 、R4 およびR5
は互いに独立に、水素または1,2−ナフトキノンジア
ジド−4−もしくは−5−スルホニルを表す。ここでい
う1,2−ナフトキノンジアジド−4−または−5−ス
ルホニルとは、次のいずれかの式で示される基を意味す
る。Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5
Independently of one another represent hydrogen or 1,2-naphthoquinonediazide-4- or-5-sulfonyl. The 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl as used herein means a group represented by any of the following formulas.
【0011】 [0011]
【0012】本発明はまた、式(I)においてR1 、R
2 、R3 、R4 およびR5 がすべて水素である2,4−
ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシ−5−メ
チルベンジル)−2,5−ジメチルベンジル〕−3,
5,6−トリメチルフェノール(以下、「ペンタフェノ
ール(I)」と呼ぶことがある)の前駆体となりうる次
式(II)The invention also relates to R 1 , R 1 in formula (I)
2,4-wherein 2 , R 3 , R 4 and R 5 are all hydrogen
Bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -2,5-dimethylbenzyl] -3,
The following formula (II) which can be a precursor of 5,6-trimethylphenol (hereinafter sometimes referred to as “pentaphenol (I)”)
【0013】 [0013]
【0014】で示される2,4−ビス(4−ヒドロキシ
−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)
−3,5,6−トリメチルフェノール(以下、「ジメチ
ロールトリフェノール(II)」と呼ぶことがある)を提
供し、さらには、このジメチロールトリフェノール(I
I)の前駆体となりうる次式(III)2,4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-2,5-dimethylbenzyl) represented by
-3,5,6-trimethylphenol (hereinafter sometimes referred to as "dimethylol triphenol (II)"), and further, this dimethylol triphenol (I
The following formula (III) that can be a precursor of I)
【0015】 [0015]
【0016】で示される2,4−ビス(4−ヒドロキシ
−2,5−ジメチルベンジル)−3,5,6−トリメチ
ルフェノール(以下、「トリフェノール(III) 」と呼ぶ
ことがある)をも提供する。2,4-bis (4-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) -3,5,6-trimethylphenol (hereinafter sometimes referred to as "triphenol (III)") represented by provide.
【0017】さらに本発明は、2,4−ビス(ヒドロキ
シメチル)−3,5,6−トリメチルフェノールを、
2,5−キシレノールと反応させることにより、トリフ
ェノール(III) を製造する方法を提供し、 トリフェノ
ール(III) とホルムアルデヒドをアルカリ触媒の存在下
で反応させることにより、ジメチロールトリフェノール
(II)を製造する方法を提供し、ジメチロールトリフェ
ノール(II)とパラクレゾールを反応させることによ
り、ペンタフェノール(I)を製造する方法を提供し、
さらには、ペンタフェノール(I)を、1,2−ナフト
キノンジアジド−4−または−5−スルホニルハライド
と反応させることにより、式(I)においてR1 、
R2 、R3 、R4 およびR5 の少なくとも一つが1,2
−ナフトキノンジアジド−4−または−5−スルホニル
である化合物(以下、「エステル(I)」と呼ぶことが
ある)を製造する方法をも提供する。The present invention further provides 2,4-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol,
A method for producing triphenol (III) by reacting with 2,5-xylenol is provided, and dimethylol triphenol (II) is produced by reacting triphenol (III) with formaldehyde in the presence of an alkali catalyst. And a method for producing pentaphenol (I) by reacting dimethyloltriphenol (II) with para-cresol,
Furthermore, by reacting pentaphenol (I) with 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl halide, R 1 in the formula (I),
At least one of R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is 1, 2
Also provided is a method for producing a compound that is naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl (hereinafter sometimes referred to as "ester (I)").
【0018】エステル(I)は、 近紫外線ないし遠紫
外線(エキシマーレーザーなどを含む)のような放射線
に感応する感光剤として有用であり、したがって本発明
によれば、エステル(I)を有効成分とする感光剤も提
供される。そして、かかる感光剤をアルカリ可溶性樹脂
とともに含有する感光性樹脂組成物とすることができ
る。また式(I)において、R1 、R2 、R3 、R4 お
よびR5 がすべて水素である化合物、すなわちペンタフ
ェノール(I)は、エステル(I)の前駆体として有用
である。The ester (I) is useful as a photosensitizer which is sensitive to radiation such as near-ultraviolet light or far-ultraviolet light (including excimer laser and the like). Therefore, according to the present invention, the ester (I) is used as an active ingredient. A photosensitizer is also provided. Then, a photosensitive resin composition containing such a photosensitizer together with an alkali-soluble resin can be obtained. Further, in the formula (I), a compound in which R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are all hydrogen, that is, pentaphenol (I) is useful as a precursor of the ester (I).
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】ペンタフェノール(I)は例え
ば、ジメチロールトリフェノール(II)とパラクレゾー
ルを反応させることにより、製造することができる。こ
の反応において原料となるジメチロールトリフェノール
(II)は例えば、トリフェノール(III)とホルムアルデ
ヒドを、アルカリ触媒の存在下で縮合させることによ
り、製造できる。また、トリフェノール(III) は例え
ば、2,3,5−トリメチルフェノールをホルムアルデ
ヒドでジメチロール化して2,4−ビス(ヒドロキシメ
チル)−3,5,6−トリメチルフェノールとし、これ
を2,5−キシレノールと縮合させることにより、製造
できる。以下、2,3,5−トリメチルフェノールから
出発して、ペンタフェノール(I)、さらにはエステル
(I)へと導く反応を、順次説明していく。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Pentaphenol (I) can be produced, for example, by reacting dimethyloltriphenol (II) with para-cresol. The dimethylol triphenol (II) used as a raw material in this reaction can be produced, for example, by condensing triphenol (III) and formaldehyde in the presence of an alkali catalyst. Further, triphenol (III) is, for example, 2,3-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol obtained by dimethylolation of 2,3,5-trimethylphenol with formaldehyde, which is converted into 2,5-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol. It can be produced by condensing with xylenol. Hereinafter, the reaction of starting from 2,3,5-trimethylphenol to pentaphenol (I) and further to ester (I) will be sequentially described.
【0020】2,3,5−トリメチルフェノールとホル
ムアルデヒドの反応により、2,4−ビス(ヒドロキシ
メチル)−3,5,6−トリメチルフェノールが得られ
る。この反応においては、2,3,5−トリメチルフェ
ノールに対し、ホルムアルデヒドを2〜10の範囲のモ
ル比で用いるのが好ましく、さらには4〜8、とりわけ
5〜6の範囲のモル比で用いるのが一層好ましい。この
モル比が高すぎても低すぎても、反応の選択性が低下す
る傾向にある。この反応はアルカリ触媒の存在下で行わ
れる。アルカリ触媒は、無機塩基および有機塩基のいず
れでもよいが、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機塩基、な
かでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。アルカ
リ触媒は、2,3,5−トリメチルフェノールに対し
て、一般的には0.5〜5モル倍、好ましくは1〜4モル
倍、さらに好ましくは1〜2モル倍の範囲で使用され
る。触媒量が少なすぎると、反応時間が長くなり、また
それが多すぎると、反応の選択性が悪くなる。The reaction of 2,3,5-trimethylphenol with formaldehyde gives 2,4-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol. In this reaction, formaldehyde is preferably used in a molar ratio in the range of 2 to 10 with respect to 2,3,5-trimethylphenol, and more preferably in a molar ratio in the range of 4 to 8, especially 5 to 6. Is more preferable. If this molar ratio is too high or too low, the selectivity of the reaction tends to decrease. This reaction is carried out in the presence of an alkali catalyst. The alkali catalyst may be either an inorganic base or an organic base, but inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and potassium carbonate, among which sodium hydroxide is preferably used. The alkali catalyst is generally used in an amount of 0.5 to 5 mole times, preferably 1 to 4 mole times, more preferably 1 to 2 mole times, with respect to 2,3,5-trimethylphenol. . If the amount of the catalyst is too small, the reaction time becomes long, and if it is too large, the selectivity of the reaction becomes poor.
【0021】この反応は一般に溶媒中で行われ、反応溶
媒としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、水、メ
タノールなどの極性溶媒が好ましく、なかでも水が好ま
しく使用される。溶媒の量は、2,3,5−トリメチル
フェノールに対して、一般的には1〜10重量倍、好ま
しくは2〜6重量倍、さらに好ましくは3〜5重量倍の
範囲である。反応の仕込みは、2,3,5−トリメチル
フェノール、アルカリ触媒および反応溶媒の混合物中
に、ホルムアルデヒドを添加していく方法が好ましい。
この際ホルムアルデヒドは、0.5〜4時間かけて添加す
るのが好ましく、さらには0.5〜2時間、とりわけ0.5
〜1時間で、ホルムアルデヒドの添加を終了するのが好
ましい。ホルムアルデヒドを急激に添加すると、発熱が
激しく、また反応の選択性が低下する傾向にあり、一方
ホルムアルデヒドの添加時間が長すぎると、副生成物が
多くなる傾向にある。ホルムアルデヒドの添加は、好ま
しくはその水溶液を滴下していく方法により行われる。This reaction is generally carried out in a solvent, and a polar solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, water or methanol is preferable as the reaction solvent, and water is particularly preferably used. The amount of the solvent is generally in the range of 1 to 10 times by weight, preferably 2 to 6 times by weight, more preferably 3 to 5 times by weight, based on 2,3,5-trimethylphenol. The reaction is preferably charged by adding formaldehyde to a mixture of 2,3,5-trimethylphenol, an alkali catalyst and a reaction solvent.
At this time, formaldehyde is preferably added over 0.5 to 4 hours, more preferably 0.5 to 2 hours, and especially 0.5.
It is preferred to complete the addition of formaldehyde in ~ 1 hour. When formaldehyde is rapidly added, heat generation is intense and the selectivity of the reaction tends to decrease, while if the formaldehyde addition time is too long, by-products tend to increase. Formaldehyde is preferably added by a method of dropping the aqueous solution.
【0022】こうして得られる2,4−ビス(ヒドロキ
シメチル)−3,5,6−トリメチルフェノールを2,
5−キシレノールと反応させることにより、トリフェノ
ール(III) が得られる。この反応において、2,5−キ
シレノールは、2,4−ビス(ヒドロキシメチル)−
3,5,6−トリメチルフェノールに対して、一般的に
は1〜10の範囲のモル比で、好ましくは1.5〜6、さ
らに好ましくは2〜4の範囲のモル比で用いられる。こ
の反応は、一般に酸触媒の存在下で行われる。酸触媒
は、塩酸や硫酸のような無機酸、パラトルエンスルホン
酸のような有機酸のいずれでもよいが、なかでも硫酸ま
たはパラトルエンスルホン酸が好ましく、とりわけ硫酸
が好ましく用いられる。 酸触媒は、2,4−ビス(ヒ
ドロキシメチル)−3,5,6−トリメチルフェノール
に対して、通常1当量以下、好ましくは0.01〜0.5当
量の範囲で用いられる。2,4-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol thus obtained is
By reacting with 5-xylenol, triphenol (III) is obtained. In this reaction, 2,5-xylenol is 2,4-bis (hydroxymethyl)-
It is generally used in a molar ratio in the range of 1 to 10, preferably 1.5 to 6 and more preferably 2 to 4 with respect to 3,5,6-trimethylphenol. This reaction is generally performed in the presence of an acid catalyst. The acid catalyst may be either an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or an organic acid such as paratoluenesulfonic acid. Among them, sulfuric acid or paratoluenesulfonic acid is preferable, and sulfuric acid is particularly preferably used. The acid catalyst is used usually in an amount of 1 equivalent or less, preferably 0.01 to 0.5 equivalent, based on 2,4-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol.
【0023】この反応は溶媒中で行うのが好ましく、こ
の場合の反応溶媒は、芳香族溶媒、それも芳香族炭化水
素溶媒、あるいはアルコール溶媒、それもメタノールで
あるのが好ましい。芳香族炭化水素溶媒としては、ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、なかでもト
ルエンが好ましく用いられる。反応溶媒は、2,5−キ
シレノールの量を基準に、一般的には0.5〜5重量倍の
範囲で、好ましくは1〜3重量倍、さらに好ましくは1
〜2重量倍の範囲で使用される。反応は、通常10℃か
ら沸点までの範囲、好ましくは15〜60℃の範囲の温
度で、2〜3時間程度行われる。この反応は、通常大気
圧下で進行する。This reaction is preferably carried out in a solvent, in which case the reaction solvent is preferably an aromatic solvent, either an aromatic hydrocarbon solvent or an alcohol solvent, also methanol. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene and xylene, and among them, toluene is preferably used. The reaction solvent is generally in the range of 0.5 to 5 times by weight, preferably 1 to 3 times by weight, and more preferably 1 based on the amount of 2,5-xylenol.
It is used in the range of up to 2 times by weight. The reaction is usually carried out at a temperature in the range of 10 ° C to the boiling point, preferably in the range of 15 to 60 ° C for about 2 to 3 hours. This reaction usually proceeds at atmospheric pressure.
【0024】反応終了後は、反応マスに水への溶解度が
9g/100g以下である溶媒を加えたあと、水洗分液
することにより、金属分を低減させておくのが好まし
い。ここで、水への溶解度が9g/100g以下とは、
20℃の水100gに溶ける最大量が9g以下であるこ
とを意味する。またここで用いる溶媒は、20℃におい
て、トリフェノール(III) の溶解度が1g/100g以
上であるのが好ましい。かかる溶媒としては、酢酸エチ
ルや酢酸n−ブチル、酢酸イソアミルのような酢酸エス
テル類、メチルイソブチルケトンや2−ヘプタノンのよ
うなケトン類などが挙げられ、なかでも酢酸エチルが好
ましく用いられる。After completion of the reaction, it is preferable to reduce the metal content by adding a solvent having a water solubility of 9 g / 100 g or less to the reaction mass and then performing water separation. Here, the solubility in water of 9 g / 100 g or less means
It means that the maximum amount that can be dissolved in 100 g of water at 20 ° C. is 9 g or less. The solvent used here preferably has a solubility of triphenol (III) at 20 ° C. of 1 g / 100 g or more. Examples of such a solvent include acetic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and isoamyl acetate, and ketones such as methyl isobutyl ketone and 2-heptanone. Among them, ethyl acetate is preferably used.
【0025】このようにして金属の低減化を図ったトリ
フェノール(III) を含む溶液は、さらに芳香族溶媒を加
えて、目的物を晶析させることができる。ここで用いる
芳香族溶媒は、反応に用いたものと同じであっても異な
っていてもよいが、好ましくはトルエンが用いられる。In the solution containing triphenol (III) thus reducing the amount of metal, an aromatic solvent may be further added to crystallize the desired product. The aromatic solvent used here may be the same as or different from that used in the reaction, but toluene is preferably used.
【0026】こうして得られるトリフェノール(III) を
ホルムアルデヒドと反応させることにより、ジメチロー
ルトリフェノール(II)が得られる。この反応において
は、トリフェノール(III) に対し、ホルムアルデヒドを
2〜10の範囲のモル比で用いるのが好ましく、さらに
は4〜8、とりわけ5〜6の範囲のモル比で用いるのが
一層好ましい。このモル比が高すぎても低すぎても、反
応の選択性が低下する傾向にある。この反応は、アルカ
リ触媒の存在下で行われる。アルカリ触媒は、無機塩基
および有機塩基のいずれでもよいが、特に水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
などの無機塩基、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく
用いられる。アルカリ触媒は、トリフェノール(III) に
対して、一般的には0.5〜6モル倍、好ましくは2〜5
モル倍、さらに好ましくは3〜4モル倍の範囲で使用さ
れる。触媒量が少なすぎると、反応時間が長くなり、ま
たそれが多すぎると、反応の選択性が悪くなる。By reacting the triphenol (III) thus obtained with formaldehyde, dimethylol triphenol (II) can be obtained. In this reaction, formaldehyde is preferably used in a molar ratio of 2 to 10 with respect to triphenol (III), more preferably 4 to 8, and most preferably 5 to 6. . If this molar ratio is too high or too low, the selectivity of the reaction tends to decrease. This reaction is carried out in the presence of an alkali catalyst. The alkali catalyst may be either an inorganic base or an organic base, but inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and potassium carbonate, among which sodium hydroxide is preferably used. The alkali catalyst is generally 0.5 to 6 mole times, preferably 2 to 5 times the triphenol (III).
It is used in a molar amount, more preferably in a range of 3 to 4 times. If the amount of the catalyst is too small, the reaction time becomes long, and if it is too large, the selectivity of the reaction becomes poor.
【0027】この反応は一般に溶媒中で行われ、反応溶
媒としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、水、メ
タノールなどの極性溶媒が好ましく、なかでも、水とテ
トラヒドロフランの混合溶媒が好ましく使用される。
溶媒の量は、トリフェノール(III) に対して、一般的に
は1〜10重量倍、好ましくは2〜6重量倍、さらに好
ましくは3〜5重量倍の範囲である。反応温度は、一般
的には10〜60℃、好ましくは30〜50℃、さらに
好ましくは35〜45℃の範囲である。反応温度が高す
ぎると、反応の選択性が低下し、また温度が低すぎる
と、反応が遅くなる。反応の仕込みは、トリフェノール
(III) 、アルカリ触媒および反応溶媒の混合物中に、ホ
ルムアルデヒドを添加していく方法が好ましい。この際
ホルムアルデヒドは、0.5〜4時間かけて添加するのが
好ましく、さらには0.5〜2時間、とりわけ0.5〜1時
間で、ホルムアルデヒドの添加を終了するのが好まし
い。ホルムアルデヒドを急激に添加すると、発熱が激し
く、また反応の選択性が低下する傾向にあり、一方ホル
ムアルデヒドの添加時間が長すぎると、副生成物が多く
なる傾向にある。ホルムアルデヒドの添加は、好ましく
はその水溶液を滴下していく方法により行われる。This reaction is generally carried out in a solvent, and the reaction solvent is preferably a polar solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, water or methanol, and among them, a mixed solvent of water and tetrahydrofuran is preferably used.
The amount of the solvent is generally in the range of 1 to 10 times by weight, preferably 2 to 6 times by weight, more preferably 3 to 5 times by weight, based on triphenol (III). The reaction temperature is generally in the range of 10 to 60 ° C, preferably 30 to 50 ° C, more preferably 35 to 45 ° C. If the reaction temperature is too high, the selectivity of the reaction will decrease, and if the temperature is too low, the reaction will be slow. The reaction was charged with triphenol
A method of adding formaldehyde to a mixture of (III), an alkali catalyst and a reaction solvent is preferable. At this time, formaldehyde is preferably added over 0.5 to 4 hours, more preferably 0.5 to 2 hours, and particularly preferably 0.5 to 1 hour, to complete the addition of formaldehyde. When formaldehyde is rapidly added, heat generation is intense and the selectivity of the reaction tends to decrease, while if the formaldehyde addition time is too long, by-products tend to increase. Formaldehyde is preferably added by a method of dropping the aqueous solution.
【0028】こうして得られるジメチロールトリフェノ
ール(II)をパラクレゾールと反応させることにより、
ペンタフェノール(I)が得られる。 この反応におい
て、パラクレゾールは、ジメチロールトリフェノール
(II)に対し、一般的には2〜50のモル比、好ましく
は4〜20、さらに好ましくは8〜20のモル比で用い
られる。この際、酸触媒を存在させるのが好ましい。酸
触媒は、無機酸および有機酸のいずれでもよいが、なか
でも、塩酸や硫酸のような鉱酸またはパラトルエンスル
ホン酸が好ましく、とりわけパラトルエンスルホン酸が
好ましく用いられる。酸触媒は、ジメチロールトリフェ
ノール(II)に対し、通常1当量以下、好ましくは0.1
〜0.5当量の範囲で用いられる。By reacting the dimethyloltriphenol (II) thus obtained with para-cresol,
Pentaphenol (I) is obtained. In this reaction, para-cresol is generally used in a molar ratio of 2 to 50, preferably 4 to 20, and more preferably 8 to 20 with respect to dimethyloltriphenol (II). At this time, it is preferable to use an acid catalyst. The acid catalyst may be either an inorganic acid or an organic acid. Among them, a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid or paratoluenesulfonic acid is preferable, and paratoluenesulfonic acid is particularly preferably used. The acid catalyst is usually used in an amount of 1 equivalent or less with respect to dimethyloltriphenol (II), preferably 0.1.
Used in the range of up to 0.5 equivalent.
【0029】この反応は溶媒中で行うのが好ましく、こ
の場合の反応溶媒は、芳香族溶媒、それも芳香族炭化水
素溶媒であるのが好ましい。芳香族炭化水素溶媒として
は、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、な
かでもトルエンが好ましく用いられる。反応溶媒、例え
ば芳香族溶媒は、パラクレゾールの量を基準に、一般的
には0.5〜5重量倍の範囲で、好ましくは1〜3重量
倍、さらに好ましくは1〜2重量倍の範囲で使用され
る。反応は、通常10℃から沸点までの範囲、好ましく
は15〜60℃の範囲の温度で、2〜3時間程度行われ
る。この反応は、通常大気圧下で進行する。This reaction is preferably carried out in a solvent, in which case the reaction solvent is preferably an aromatic solvent, which is also an aromatic hydrocarbon solvent. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene and xylene, and among them, toluene is preferably used. The reaction solvent, such as an aromatic solvent, is generally in the range of 0.5 to 5 times by weight, preferably 1 to 3 times by weight, more preferably 1 to 2 times by weight, based on the amount of para-cresol. Used in. The reaction is usually carried out at a temperature in the range of 10 ° C to the boiling point, preferably in the range of 15 to 60 ° C for about 2 to 3 hours. This reaction usually proceeds at atmospheric pressure.
【0030】芳香族溶媒中、室温付近で反応を行った場
合は、反応の進行とともに、またそれより高い温度で反
応を行った場合は、反応終了後室温付近まで冷却するこ
とにより、目的物であるペンタフェノール(I)の結晶
が析出してくる。この結晶を取り出すことにより、粗生
成物が得られ、その後任意の精製手段を施すことができ
る。例えば、この化合物は常温で芳香族溶媒への溶解度
が小さいので、芳香族溶媒からの晶析を行うことによ
り、あるいは必要によりそれを繰り返すことにより、精
製することができる。この際に用いる晶析溶媒は、反応
に用いたものと同じであっても異なっていてもよい。When the reaction is carried out near room temperature in an aromatic solvent, the reaction proceeds as the reaction proceeds, and when the reaction is carried out at a temperature higher than that, by cooling to near room temperature after completion of the reaction, the desired product is obtained. Crystals of certain pentaphenol (I) are deposited. By taking out these crystals, a crude product is obtained, which can then be subjected to any purification means. For example, since this compound has a low solubility in an aromatic solvent at room temperature, it can be purified by performing crystallization from the aromatic solvent or repeating it if necessary. The crystallization solvent used in this case may be the same as or different from that used in the reaction.
【0031】また、この化合物を、後述するようにキノ
ンジアジドスルホン酸エステル化して、半導体製造用の
感光性樹脂組成物における感光剤とする場合は、水への
溶解度が9g/100g以下である溶媒に上記粗生成物
を溶解したあと、水洗分液することにより、金属分を低
減させておくのが好ましい。ここで、水への溶解度が9
g/100g以下とは、20℃の水100gに溶ける最
大量が9g以下であることを意味する。またここで用い
る溶媒は、20℃において、ペンタフェノール(I)の
溶解度が1g/100g以上であるのが好ましい。 か
かる溶媒としては、酢酸エチルや酢酸n−ブチル、酢酸
イソアミルのような酢酸エステル類、メチルイソブチル
ケトンや2−ヘプタノンのようなケトン類などが挙げら
れ、なかでも酢酸エチルが好ましく用いられる。Further, when this compound is converted to a quinonediazide sulfonic acid ester as described below to be used as a photosensitizer in a photosensitive resin composition for semiconductor production, a solvent having a solubility in water of 9 g / 100 g or less is used. After the crude product is dissolved, it is preferably washed with water and separated to reduce the metal content. Here, the solubility in water is 9
The term "g / 100g or less" means that the maximum amount that can be dissolved in 100g of water at 20C is 9g or less. The solvent used here preferably has a solubility of pentaphenol (I) at 20 ° C. of 1 g / 100 g or more. Examples of such a solvent include acetic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and isoamyl acetate, and ketones such as methyl isobutyl ketone and 2-heptanone. Among them, ethyl acetate is preferably used.
【0032】こうして金属の低減化を図ったペンタフェ
ノール(I)を含む溶液は、さらに芳香族溶媒を加え
て、目的物を晶析させることができる。ここで用いる芳
香族溶媒は、反応に用いたものと同じであっても異なっ
ていてもよいが、好ましくはトルエンが用いられる。In the solution containing pentaphenol (I) thus reduced in metal, an aromatic solvent may be further added to crystallize the desired product. The aromatic solvent used here may be the same as or different from that used in the reaction, but toluene is preferably used.
【0033】かくして得られるペンタフェノール(I)
は、例えばキノンジアジドスルホン酸エステル化して、
感光剤とすることができる。エステル化にあたっては、
1,2−キノンジアジド骨格を有する各種のスルホン酸
誘導体を用いることができるが、好ましくは1,2−ナ
フトキノンジアジド−4−または−5−スルホニルハラ
イドが用いられる。スルホニルハライドを構成するハロ
ゲンは、例えば塩素や臭素などであることができるが、
通常は塩素であるのが好ましく、したがって、1,2−
ナフトキノンジアジド−4−または−5−スルホニルク
ロライドが、エステル化剤として好ましく用いられる。
また、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル
ハライドと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ニルハライドの混合物を用いることもできる。Pentaphenol (I) thus obtained
Is, for example, quinonediazide sulfonic acid esterification,
It can be a photosensitizer. For esterification,
Although various sulfonic acid derivatives having a 1,2-quinonediazide skeleton can be used, 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonylhalide is preferably used. The halogen constituting the sulfonyl halide can be, for example, chlorine or bromine,
Usually chlorine is preferred and therefore 1,2-
Naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl chloride is preferably used as the esterifying agent.
Further, a mixture of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl halide and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl halide can also be used.
【0034】エステル化反応において、1,2−ナフト
キノンジアジド−4−および/または−5−スルホニル
ハライドは、ペンタフェノール(I)に対し、通常1.2
〜5のモル比、好ましくは1.4〜4のモル比、さらに好
ましくは1.4〜2.5のモル比で用いられる。In the esterification reaction, 1,2-naphthoquinonediazide-4- and / or -5-sulfonyl halide is usually used in an amount of 1.2 with respect to pentaphenol (I).
It is used in a molar ratio of from 5 to 5, preferably from 1.4 to 4, and more preferably from 1.4 to 2.5.
【0035】この反応は、通常、脱ハロゲン化水素剤の
存在下で行われる。脱ハロゲン化水素剤としては、一般
的に塩基性の化合物、例えば炭酸ナトリウム、炭酸水素
ナトリウムのような無機塩基、エチルアミン、エタノー
ルアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミン、トリ
エチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジ
エチルアニリンのようなアミン類が挙げられる。脱ハロ
ゲン化水素剤は、1,2−ナフトキノンジアジド−4−
または−5−スルホニルハライドに対し、通常1.05〜
1.5のモル比、好ましくは1.05〜1.2、さらに好まし
くは1.1〜1.2のモル比で用いられる。This reaction is usually carried out in the presence of a dehydrohalogenating agent. The dehydrohalogenating agent is generally a basic compound, for example, an inorganic base such as sodium carbonate or sodium hydrogen carbonate, ethylamine, ethanolamine, diethylamine, diethanolamine, triethylamine, N, N-dimethylaniline, N, N. -Amines such as diethylaniline. The dehydrohalogenating agent is 1,2-naphthoquinonediazide-4-
Or for -5-sulfonyl halide, usually 1.05
It is used in a molar ratio of 1.5, preferably 1.05 to 1.2, more preferably 1.1 to 1.2.
【0036】エステル化反応は通常、溶媒中で行われ
る。反応溶媒としては、エーテル類、ラクトン類、脂肪
族ケトン類などが挙げられ、なかでも、ジオキソラン、
1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロ
ラクトン、アセトンおよび2−ヘプタノンから選ぶのが
好ましい。これらをそれぞれ単独で、または2種以上組
み合わせて用いることができるが、とりわけ1,4−ジ
オキサンが好ましい。反応溶媒は、ペンタフェノール
(I)とキノンジアジドスルホニルハライドの合計量を
基準に、通常は2〜6重量倍の範囲で、好ましくは3〜
5重量倍、さらに好ましくは4〜5重量倍の範囲で使用
される。The esterification reaction is usually carried out in a solvent. Examples of the reaction solvent include ethers, lactones, and aliphatic ketones, among which dioxolane,
It is preferably selected from 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, γ-butyrolactone, acetone and 2-heptanone. These can be used alone or in combination of two or more, and 1,4-dioxane is particularly preferable. The reaction solvent is usually in the range of 2 to 6 times by weight, preferably 3 to 3 based on the total amount of pentaphenol (I) and quinonediazide sulfonyl halide.
It is used in an amount of 5 times by weight, more preferably 4 to 5 times by weight.
【0037】このエステル化反応は、常圧下、常温付近
でも十分進行し、一般的には20〜30℃の範囲の温度
が採用され、2〜10時間程度行われる。This esterification reaction proceeds sufficiently under normal pressure even near room temperature, and generally, a temperature in the range of 20 to 30 ° C. is adopted, and is carried out for about 2 to 10 hours.
【0038】反応終了後は、酢酸のような酸で中和し、
固形物を濾過したあと、濾液を薄い酸水溶液、例えば
0.1〜2重量%程度の濃度の酢酸水溶液と混合すれば、
目的物であるエステルが析出してくる。これを濾過、洗
浄および乾燥することにより、エステルを取り出すこと
ができる。After completion of the reaction, neutralize with an acid such as acetic acid,
After filtering the solid, the filtrate is mixed with a dilute aqueous acid solution, for example, an aqueous acetic acid solution having a concentration of about 0.1 to 2% by weight.
The target ester begins to precipitate. The ester can be taken out by filtering, washing and drying this.
【0039】このエステル化反応においては、 用いる
1,2−ナフトキノンジアジドスルホニルハライドのモ
ル比にもよるが、 通常は、式(I)におけるR1 、R
2 、R3 、R4 およびR5 のいずれか一つがキノンジア
ジドスルホニルとなったもの(モノエステル)、それら
のいずれか二つがキノンジアジドスルホニルとなったも
の(ジエステル)、それらのいずれか三つがキノンジア
ジドスルホニルとなったもの(トリエステル)、それら
のいずれか四つがキノンジアジドスルホニルとなったも
の(テトラエステル)、およびそれら五つのすべてがキ
ノンジアジドスルホニルとなったもの(ペンタエステ
ル)のうち、2種以上の混合物として得られる。この混
合物は、通常そのまま感光剤として用いることができ
る。In this esterification reaction, although it depends on the molar ratio of the 1,2-naphthoquinonediazidesulfonyl halide used, R 1 and R in the formula (I) are usually used.
Any one of 2 , R 3 , R 4 and R 5 becomes a quinonediazidesulfonyl (monoester), any two of them become a quinonediazidesulfonyl (diester), any three of them become a quinonediazidesulfonyl A mixture of two or more of the following (triester), any four of which become quinonediazidesulfonyl (tetraester), and all five of which become quinonediazidesulfonyl (pentaester). Obtained as. This mixture can usually be used as it is as a photosensitive agent.
【0040】こうしてエステル化された化合物は、近紫
外線ないし遠紫外線(エキシマーレーザー等を含む)な
どの放射線に感応する感光剤として有利に使用すること
ができる。この感光剤は、アルカリ可溶性ノボラック樹
脂と組み合わせて、ポジ型レジスト用の感光性樹脂組成
物とした場合に、特に高い効果を発揮する。The thus esterified compound can be advantageously used as a photosensitizer sensitive to radiation such as near-ultraviolet light or far-ultraviolet light (including excimer laser and the like). This photosensitizer exhibits a particularly high effect when it is combined with an alkali-soluble novolac resin to form a photosensitive resin composition for a positive resist.
【0041】また、必要に応じて、他のフェノール系化
合物の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステルを併
用することもできる。併用されるキノンジアジドスルホ
ン酸エステルの具体例としては、特開平 5-204148 号公
報に記載の化合物、特開平 5-323597 号公報(=EP-A-57
0,884) に記載の化合物、特開平 6-167805 号公報(=EP-
A-573,056) に記載の化合物、次式(IV)If desired, 1,2-quinonediazide sulfonic acid ester of another phenolic compound may be used in combination. Specific examples of the quinonediazide sulfonic acid ester used in combination include the compounds described in JP-A-5-204148 and JP-A-5-323597 (= EP-A-57).
0,884), JP-A-6-167805 (= EP-
A-573,056), a compound of the following formula (IV)
【0042】 [0042]
【0043】(式中、R11およびR12の一方は−OQ4
を表し;R11およびR12の他方、R13、R14ならびにR
15は互いに独立に、水素、炭素数6以下のアルキル、炭
素数6以下のシクロアルキル、炭素数6以下のアルケニ
ル、炭素数6以下のアルコキシまたはハロゲンを表し;
R16およびR17は互いに独立に、水素、炭素数6以下の
アルキル若しくは炭素数6以下のアルケニルを表すか、
または両者が末端で一緒になって、両者が結合する炭素
原子とともに炭素数6以下のシクロアルカン環を形成
し;Q1 、Q2 、Q3 およびQ4 の一つはo−キノンジ
アジドスルホニルを表し、残りは互いに独立に、水素ま
たはo−キノンジアジドスルホニルを表す)(In the formula, one of R 11 and R 12 is —OQ 4
The other of R 11 and R 12 , R 13 , R 14 and R
15 independently represents hydrogen, alkyl having 6 or less carbon atoms, cycloalkyl having 6 or less carbon atoms, alkenyl having 6 or less carbon atoms, alkoxy having 6 or less carbon atoms or halogen;
R 16 and R 17 each independently represent hydrogen, alkyl having 6 or less carbon atoms or alkenyl having 6 or less carbon atoms,
Or both of them together at the terminal form a cycloalkane ring having 6 or less carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded; one of Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 represents o-quinonediazidesulfonyl. , The rest, independently of one another, represent hydrogen or o-quinonediazidesulfonyl).
【0044】で示される化合物(本出願人が先に出願し
た特願平 7-58826号に記載のもの)などが挙げられる。Examples thereof include compounds represented by (described in Japanese Patent Application No. 7-58826 filed by the present applicant).
【0045】本発明においては、こうした他のキノンジ
アジドスルホン酸エステルを用いる場合はそれも含め
て、感光剤は、感光性樹脂組成物中の全固形分の量を基
準に、10〜50重量%の範囲で含有するのが好まし
い。In the present invention, including such other quinonediazide sulfonic acid ester, when used, the photosensitizing agent is used in an amount of 10 to 50% by weight based on the total solid content in the photosensitive resin composition. It is preferably contained in the range.
【0046】感光性樹脂組成物を構成するアルカリ可溶
性ノボラック樹脂は、フェノール性水酸基を少なくとも
1個有する化合物とアルデヒドとを、酸触媒の存在下に
縮合させて得られるものであって、その種類は特に限定
されるものでなく、レジスト分野で用いられる各種のも
のであることができる。ノボラック樹脂の原料となるフ
ェノール系化合物としては、例えば、メタクレゾール、
パラクレゾール、オルトクレゾール、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−t−ブチル−
5−メチルフェノール、t−ブチルハイドロキノンなど
が挙げられる。 また、ノボラック樹脂のもう一方の原
料であるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、ベンズアルデヒド、グリオキサール、サ
リチルアルデヒドなどが挙げられる。特にホルムアルデ
ヒドは、約37重量%の水溶液として工業的に量産され
ており、好適に用いられる。The alkali-soluble novolac resin constituting the photosensitive resin composition is obtained by condensing a compound having at least one phenolic hydroxyl group and an aldehyde in the presence of an acid catalyst, and its type is The material is not particularly limited, and various materials used in the resist field can be used. Examples of the phenolic compound that is a raw material of the novolac resin include metacresol and
Para-cresol, ortho-cresol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol,
2,3,5-trimethylphenol, 2-t-butyl-
5-methylphenol, t-butylhydroquinone and the like. As the aldehyde which is the other raw material of the novolac resin, formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, glyoxal, salicylaldehyde and the like can be mentioned. In particular, formaldehyde is industrially mass-produced as an aqueous solution of about 37% by weight and is preferably used.
【0047】こうしたフェノール系化合物の1種または
2種以上と、アルデヒドの1種または2種以上とを、酸
触媒の存在下に縮合させることにより、ノボラック樹脂
が得られる。酸触媒としては、有機酸、無機酸、二価金
属塩などが用いられ、具体例としては、シュウ酸、酢
酸、パラトルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、リン酸、酢
酸亜鉛などが挙げられる。縮合反応は常法に従って行う
ことができ、例えば60〜120℃の範囲の温度で2〜
30時間程度行われる。また、反応はバルクで行って
も、適当な溶媒中で行ってもよい。Novolak resins can be obtained by condensing one or more of these phenolic compounds and one or more of aldehydes in the presence of an acid catalyst. As the acid catalyst, organic acids, inorganic acids, divalent metal salts and the like are used, and specific examples thereof include oxalic acid, acetic acid, paratoluenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, zinc acetate and the like. The condensation reaction can be performed according to a conventional method, for example, at a temperature in the range of 60 to 120 ° C. for 2 to
It takes about 30 hours. The reaction may be performed in a bulk or in a suitable solvent.
【0048】得られるノボラック樹脂は、レジストの現
像残渣を少なくするなどの目的で、例えば分別などの操
作を施して、 そのゲル浸透クロマトグラフィー(GP
C)(UV254nmの検出器を使用)によるパターンに
おいて、ポリスチレン換算分子量で900以下の成分の
面積比が、未反応のフェノール系化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、さらには2
0%以下となるようにしておくのが好ましい。分別を行
う場合は、ノボラック樹脂を、良溶媒、例えばメタノー
ルやエタノールのようなアルコール、アセトンやメチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケト
ン、エチルセロソルブのようなエチレングリコールエー
テル、エチルセロソルブアセテートのようなエチレング
リコールエーテルエステル、テトラヒドロフランのよう
な環状エーテルなどに溶解し、この溶液を水中に注いで
高分子量成分を沈澱させる方法、あるいはこの溶液を、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタンのような貧溶媒と混合し
て分液する方法などが採用できる。The resulting novolak resin is subjected to gel permeation chromatography (GP) by subjecting it to an operation such as fractionation for the purpose of reducing the development residue of the resist.
In the pattern by C) (using a UV254 nm detector), the area ratio of the components having a polystyrene-equivalent molecular weight of 900 or less is 25% or less with respect to the total pattern area excluding the pattern area of the unreacted phenolic compound, and further, Two
It is preferably set to 0% or less. When fractionation is carried out, a novolak resin is used as a good solvent, for example, alcohol such as methanol or ethanol, acetone or methyl ethyl ketone, ketone such as methyl isobutyl ketone, ethylene glycol ether such as ethyl cellosolve, and ethylene such as ethyl cellosolve acetate. Dissolving in glycol ether ester, cyclic ether such as tetrahydrofuran, etc., and pouring this solution into water to precipitate high molecular weight components, or this solution,
A method of mixing with a poor solvent such as pentane, hexane, or heptane to perform liquid separation can be adopted.
【0049】こうした分別操作を施して高分子量成分を
多くしたノボラック樹脂に、分子量900以下のアルカ
リ可溶性フェノール系化合物を加えることも有効であ
る。分子量900以下のアルカリ可溶性フェノール系化
合物としては、分子構造中にフェノール性水酸基を2個
以上有するものが好ましく、例えば特開平 2-275955 号
公報(=EP-A-358,871) や特開平 2-2560 号公報に記載の
ものなどが挙げられる。分子量900以下のアルカリ可
溶性フェノール系化合物を用いる場合は、感光性樹脂組
成物中の全固形分の量を基準として、3〜40重量%の
範囲で含有させるのが好ましい。It is also effective to add an alkali-soluble phenolic compound having a molecular weight of 900 or less to the novolak resin which has been subjected to such a fractionation operation to increase the high molecular weight component. As the alkali-soluble phenolic compound having a molecular weight of 900 or less, those having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecular structure are preferable, for example, JP-A-2-275955 (= EP-A-358,871) and JP-A-2-2560. And the like described in the publication. When an alkali-soluble phenolic compound having a molecular weight of 900 or less is used, it is preferably contained in the range of 3 to 40% by weight based on the total solid content in the photosensitive resin composition.
【0050】感光性樹脂組成物を含むレジスト液の調製
は、感光剤およびノボラック樹脂、あるいは必要に応じ
てさらに分子量900以下のアルカリ可溶性フェノール
系化合物を、溶剤に混合溶解することにより行われる。
ここで用いる溶剤は、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸
発したあとに均一で平滑な塗膜を与えるものが好まし
い。このような溶剤としては、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテートや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のようなグリコール
エーテルエステル類、ピルビン酸エチルや酢酸n−アミ
ル、乳酸エチルのようなエステル類、2−ヘプタノンの
ようなケトン類、γ−ブチロラクトンのような環状エス
テル類、その他、特開平 2-220056 号公報に記載のも
の、特開平 4-362645 号公報に記載のもの、特開平 4-3
67863 号公報に記載のものなどが挙げられる。溶剤とし
ては、それぞれの化合物を単独で、または2種以上混合
して用いることができる。The resist solution containing the photosensitive resin composition is prepared by mixing and dissolving a photosensitizer and a novolac resin, or, if necessary, an alkali-soluble phenolic compound having a molecular weight of 900 or less in a solvent.
The solvent used here preferably has an appropriate drying rate and gives a uniform and smooth coating film after the solvent evaporates. Such solvents include glycol ether esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl cellosolve acetate and methyl cellosolve acetate, esters such as ethyl pyruvate, n-amyl acetate and ethyl lactate, and 2-heptanone. Ketones, cyclic esters such as γ-butyrolactone, those described in JP-A-2-220056, JP-A-4-362645, JP-A-4-3
No. 67863, and the like. As the solvent, each compound may be used alone or in combination of two or more kinds.
【0051】こうして得られるレジスト液ないしは感光
性樹脂組成物は、必要に応じてさらに、添加物として少
量の樹脂や染料を含有することもできる。The resist solution or photosensitive resin composition thus obtained may further contain a small amount of resin or dye as an additive, if necessary.
【0052】[0052]
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を
表す%および部は、特にことわらないかぎり重量基準で
ある。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples,% and parts indicating the content or the amount used are based on weight unless otherwise specified.
【0053】参考例1: 2,3,5−トリメチルフェ
ノールのジメチロール化 2リットルの四つ口フラスコに2,3,5−トリメチル
フェノール136.19g、水酸化ナトリウム48.0gお
よび水480gを仕込んで溶解し、40℃に調温した。
そこへ37%ホルマリン486.91gを1時間かけて滴
下し、その後同温度でさらに3時間攪拌した。反応終了
後、90%酢酸水溶液180.15gで中和してから25
℃に冷却し、濾過した。濾液を酢酸エチル1000gで
抽出し、酢酸エチル層を水洗してから濃縮した。濃縮マ
スにトルエン500gを仕込み、20℃まで冷却してか
ら濾過し、トルエン400gでリンスした。 得られた
濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥して、2,4−ビス
(ヒドロキシメチル)−3,5,6−トリメチルフェノ
ール100g(純度90%)を得た。収率45.9%。Reference Example 1: Dimethylolation of 2,3,5-trimethylphenol A 2 liter four-necked flask was charged with 13,3,5-trimethylphenol (136.19 g), sodium hydroxide (48.0 g) and water (480 g). It melt | dissolved and temperature-controlled at 40 degreeC.
486.91 g of 37% formalin was added dropwise thereto over 1 hour, and the mixture was further stirred at the same temperature for 3 hours. After the reaction was completed, neutralize with 180.15 g of 90% acetic acid aqueous solution and then 25
Cooled to ° C and filtered. The filtrate was extracted with 1000 g of ethyl acetate, the ethyl acetate layer was washed with water and then concentrated. The concentrated mass was charged with 500 g of toluene, cooled to 20 ° C., filtered, and rinsed with 400 g of toluene. The obtained filtered product was dried under reduced pressure at 45 ° C for a whole day and night to obtain 100 g of 2,4-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol (purity 90%). Yield 45.9%.
【0054】 質量分析: MS 1961 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :2.0
6 (s, 3H); 2.19 (s, 3H); 2.21 (s, 3H);4.41 (d, J =
8.2 Hz, 2H);4.43 (t, J = 8.2 Hz, 1H); 4.62 (s, 2
H);5.41 (brs, 1H); 8.80 (brs, 1H).Mass Spectrometry: MS 196 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 2.0
6 (s, 3H); 2.19 (s, 3H); 2.21 (s, 3H); 4.41 (d, J =
8.2 Hz, 2H); 4.43 (t, J = 8.2 Hz, 1H); 4.62 (s, 2
H); 5.41 (brs, 1H); 8.80 (brs, 1H).
【0055】実施例1: トリフェノール(III) の製造 5リットルの四つ口フラスコに硫酸5.88g、2,5−
キシレノール293.2gおよびメタノール293.2gを
仕込み、30℃に調温した。そこへ、純度90%の2,
4−ビス(ヒドロキシメチル)−3,5,6−トリメチ
ルフェノール117.75gを10分割して1時間で投入
し、その後同温度でさらに2時間反応させた。反応終了
後、トルエン500gおよび酢酸エチル1000gを仕
込み、さらにイオン交換水1000gを仕込んで攪拌し
たあと、分液した。その後、オイル層に1%シュウ酸水
溶液1000gを仕込んで攪拌し、分液することにより
脱金属を行った。次にイオン交換水1000gでの洗浄
を4回行ったあと、オイル層を濃縮した。濃縮マスにト
ルエン500gを加えて20℃まで冷却し、濾過後、ト
ルエン200gでリンスした。この濾過物を酢酸エチル
500gに仕込んで溶解し、オイル層を濃縮した。濃縮
マスにトルエン500gを仕込み、20℃まで冷却して
から濾過し、さらにトルエン200gでリンスした。
得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥して、2,4
−ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジル)
−3,5,6−トリメチルフェノールを98.6g(定量
純度99.38%)得た。2,4−ビス(ヒドロキシメチ
ル)−3,5,6−トリメチルフェノール基準の収率は
44.8%であった。Example 1 Preparation of Triphenol (III) In a 5 liter four-necked flask, 5.88 g of sulfuric acid, 2,5-
293.2 g of xylenol and 293.2 g of methanol were charged and the temperature was adjusted to 30 ° C. There, 90% of purity 2,
4-Bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol (117.75 g) was divided into 10 portions, charged in 1 hour, and then reacted at the same temperature for 2 hours. After completion of the reaction, 500 g of toluene and 1000 g of ethyl acetate were charged, 1000 g of ion-exchanged water was further charged, and the mixture was stirred and then separated. After that, 1000 g of a 1% oxalic acid aqueous solution was charged into the oil layer, and the mixture was stirred and separated to remove metal. Next, after washing with 1000 g of ion-exchanged water four times, the oil layer was concentrated. To the concentrated mass, 500 g of toluene was added, cooled to 20 ° C., filtered, and rinsed with 200 g of toluene. The filtered substance was charged into 500 g of ethyl acetate and dissolved, and the oil layer was concentrated. The concentrated mass was charged with 500 g of toluene, cooled to 20 ° C., filtered, and rinsed with 200 g of toluene.
The obtained filtered product was dried under reduced pressure at 45 ° C. for 24 hours to obtain 2,4
-Bis (4-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)
98.6 g (quantitative purity 99.38%) of -3,5,6-trimethylphenol was obtained. The yield based on 2,4-bis (hydroxymethyl) -3,5,6-trimethylphenol was 44.8%.
【0056】 質量分析: MS 4041 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
1 (s, 3H); 1.89 (s, 6H); 2.00 (s, 3H);2.12 (s, 3
H); 2.22 (s, 6H); 3.68 (s, 2H);3.78 (s, 2H); 6.08
(s, 1H); 6.15 (s, 1H);6.58 (s, 1H); 6.60 (s, 1H);
7.80 (s, 1H);8.80 (s, 1H); 8.85 (s, 1H).[0056] Mass spectrometry: MS 404 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.8
1 (s, 3H); 1.89 (s, 6H); 2.00 (s, 3H); 2.12 (s, 3
H); 2.22 (s, 6H); 3.68 (s, 2H); 3.78 (s, 2H); 6.08
(s, 1H); 6.15 (s, 1H); 6.58 (s, 1H); 6.60 (s, 1H);
7.80 (s, 1H); 8.80 (s, 1H); 8.85 (s, 1H).
【0057】実施例2: ジメチロールトリフェノール
(II)の製造 500mlの四つ口フラスコに、2,4−ビス(4−ヒド
ロキシ−2,5−ジメチルベンジル)−3,5,6−ト
リメチルフェノール40.45g、水酸化ナトリウム1
4.40g、水144gおよびテトラヒドロフラン14.4
0gを仕込んで溶解し、40℃に調温した。そこへ37
%ホルマリン48.69gを1時間かけて滴下し、その
後、同温度でさらに3時間攪拌した。反応終了後、90
%酢酸水溶液18.02gで中和してから25℃に冷却
し、濾過した。 濾過物を、酢酸エチル100gおよび
テトラヒドロフラン14.40gの混合液に溶解し、水洗
後オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン100gを
仕込み、20℃まで冷却してから濾過し、トルエン10
0gでリンスした。得られた濾過物を45℃で一昼夜減
圧乾燥して、2,4−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒド
ロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−3,5,
6−トリメチルフェノール36.8g(純度75%)を得
た。収率59.4%。Example 2: Preparation of dimethyloltriphenol (II) 2,4-bis (4-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) -3,5,6-trimethylphenol was added to a 500 ml four-necked flask. 40.45g, sodium hydroxide 1
4.40 g, water 144 g and tetrahydrofuran 14.4
0 g was charged and dissolved, and the temperature was adjusted to 40 ° C. 37 there
% Formalin (48.69 g) was added dropwise over 1 hour, and the mixture was further stirred at the same temperature for 3 hours. After the reaction, 90
The mixture was neutralized with 18.02 g of aqueous acetic acid solution, cooled to 25 ° C., and filtered. The filtered product was dissolved in a mixed solution of 100 g of ethyl acetate and 14.40 g of tetrahydrofuran, washed with water, and the oil layer was concentrated. 100 g of toluene was charged to the concentrated mass, cooled to 20 ° C., and then filtered to obtain 10 parts of toluene.
Rinse with 0 g. The obtained filtered product was dried under reduced pressure at 45 ° C for a whole day and night to give 2,4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-2,5-dimethylbenzyl) -3,5.
36.8 g (purity 75%) of 6-trimethylphenol was obtained. Yield 59.4%.
【0058】 質量分析: MS 4641 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.7
8 (s, 3H); 1.93 (s, 6H); 2.01 (s, 3H);2.13 (s, 3
H); 2.26 (s, 6H); 3.71 (s, 2H);3.81 (s, 2H); 4.67
(s, 4H); 5.22 (brs, 2H);6.08 (s, 1H); 6.13 (s, 1
H); 7.78 (brs, 1H);8.46 (brs, 1H); 8.47 (brs, 1H).Mass Spectrometry: MS 464 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.7
8 (s, 3H); 1.93 (s, 6H); 2.01 (s, 3H); 2.13 (s, 3
H); 2.26 (s, 6H); 3.71 (s, 2H); 3.81 (s, 2H); 4.67
(s, 4H); 5.22 (brs, 2H); 6.08 (s, 1H); 6.13 (s, 1
H); 7.78 (brs, 1H); 8.46 (brs, 1H); 8.47 (brs, 1H).
【0059】実施例3: ペンタフェノール(I)の製
造 200mlの四つ口フラスコに、パラトルエンスルホン酸
0.57g、パラクレゾール38.93gおよびトルエン3
8.93gを仕込み、30℃に調温した。 そこへ、実施
例2で得られた純度75%の2,4−ビス(4−ヒドロ
キシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジ
ル)−3,5,6−トリメチルフェノール13.94gを
10分割して、1時間30分で投入し、その後同温度で
さらに2時間反応させた。反応終了後、析出した結晶を
濾過し、トルエン100gでリンスした。この濾過物
を、トルエン100gと酢酸エチル200gの混合液に
60℃で仕込んで溶解させ、さらにイオン交換水200
gを仕込んで攪拌したあと分液した。オイル層に1%シ
ュウ酸水溶液200gを加えて攪拌し、分液することに
より脱金属を行った。次にイオン交換水200gでの洗
浄を4回行ったあと、オイル層を濃縮した。濃縮マスに
トルエン100gを加えて20℃まで冷却し、濾過後、
トルエン100gでリンスした。得られた濾過物を45
℃で一昼夜減圧乾燥して、2,4−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−
2,5−ジメチルベンジル〕−3,5,6−トリメチル
フェノールを10.3g(定量純度94.9%)得た。2,
4−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−
2,5−ジメチルベンジル)−3,5,6−トリメチル
フェノール基準の収率は68.0%であった。Example 3: Preparation of pentaphenol (I) In a 200 ml four-necked flask, 0.57 g of paratoluenesulfonic acid, 38.93 g of paracresol and 3 of toluene.
8.93 g was charged and the temperature was adjusted to 30 ° C. Then, 10.94 g of 2,4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-2,5-dimethylbenzyl) -3,5,6-trimethylphenol having a purity of 75% obtained in Example 2 was added thereto. The mixture was divided, charged for 1 hour and 30 minutes, and then reacted at the same temperature for another 2 hours. After the reaction was completed, the precipitated crystals were filtered and rinsed with 100 g of toluene. The filtered material was charged into a mixed solution of 100 g of toluene and 200 g of ethyl acetate at 60 ° C. to dissolve the filtered material, and further 200 ion-exchanged water was added.
g was charged, stirred, and then separated. To the oil layer, 200 g of a 1% oxalic acid aqueous solution was added, and the mixture was stirred and separated to remove metal. Next, after washing with 200 g of ion-exchanged water four times, the oil layer was concentrated. To the concentrated mass was added 100 g of toluene, cooled to 20 ° C., filtered,
Rinse with 100 g of toluene. The obtained filtrate is 45
After drying under reduced pressure at ℃ for 24 hours, 2,4-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl)-
10.3 g (quantitative purity 94.9%) of 2,5-dimethylbenzyl] -3,5,6-trimethylphenol was obtained. 2,
4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-
The yield based on 2,5-dimethylbenzyl) -3,5,6-trimethylphenol was 68.0%.
【0060】 質量分析: MS 6441 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
1 (s, 3H); 2.01 (s, 12H); 2.11 (s, 6H);2.16 (s, 3
H); 2.29 (s, 3H); 3.72 (s, 2H);3.82 (s, 2H); 3.90
(s, 4H); 6.10 (s, 1H);6.18 (s, 1H); 6.38 (s, 1H);
6.40 (s, 1H);6.70 (d, J = 7.1 Hz, 2H);6.75 (d, J =
7.1 Hz, 2H); 7.93 (brs, 3H);9.24 (brs, 2H).Mass spectrometry: MS 644 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.8
1 (s, 3H); 2.01 (s, 12H); 2.11 (s, 6H); 2.16 (s, 3
H); 2.29 (s, 3H); 3.72 (s, 2H); 3.82 (s, 2H); 3.90
(s, 4H); 6.10 (s, 1H); 6.18 (s, 1H); 6.38 (s, 1H);
6.40 (s, 1H); 6.70 (d, J = 7.1 Hz, 2H); 6.75 (d, J =
7.1 Hz, 2H); 7.93 (brs, 3H); 9.24 (brs, 2H).
【0061】実施例4: キノンジアジドスルホン酸エ
ステル化 100mlの四つ口フラスコに、2,4−ビス〔4−ヒド
ロキシ−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)
−2,5−ジメチルベンジル〕−3,5,6−トリメチ
ルフェノールを0.97g、1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホニルクロライドを0.81gおよび1,4
−ジオキサンを8.87g仕込み、25℃に調温した。そ
こへトリエチルアミン0.36gを1時間かけて滴下し、
その後さらに3時間反応させた。反応終了後、酢酸0.0
9gで中和し、濾過した。その濾液を、酢酸0.5gおよ
びイオン交換水50gの混合溶液に加えて1時間攪拌し
たあと、析出した結晶を濾過し、洗浄した。得られた濾
過物を45℃で一昼夜減圧乾燥して、1.65gの感光剤
を得た。2,4−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒ
ドロキシ−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチルベ
ンジル〕−3,5,6−トリメチルフェノール基準の収
率は97.1%であった。Example 4: Quinonediazide sulfonate esterification In a 100 ml four-necked flask, 2,4-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl)] was added.
-2,5-Dimethylbenzyl] -3,5,6-trimethylphenol 0.97 g, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 0.81 g and 1,4
-Preparing 8.87 g of dioxane and adjusting the temperature to 25 ° C. Triethylamine 0.36 g was added dropwise thereto over 1 hour,
After that, the reaction was further continued for 3 hours. After completion of the reaction, acetic acid 0.0
Neutralized with 9 g and filtered. The filtrate was added to a mixed solution of 0.5 g of acetic acid and 50 g of ion-exchanged water and stirred for 1 hour, and then the precipitated crystals were filtered and washed. The obtained filtered product was dried under reduced pressure at 45 ° C. for one day to obtain 1.65 g of a photosensitizer. The yield based on 2,4-bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -2,5-dimethylbenzyl] -3,5,6-trimethylphenol was 97.1%. It was
【0062】メイン成分の分析値 質量分析: MS 11081 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.7
9 (s, 3H); 1.95 (s, 12H); 2.00 (s, 3H);2.04 (s, 6
H); 2.17 (s, 3H); 3.70 (s, 2H);3.80 (s, 2H); 3.87
(s, 2H); 3.90 (s, 2H);6.10 (s, 1H); 6.17 (s, 1H);
6.40 (s, 1H);6.45 (s, 1H); 6.65 (d, J = 7.8 Hz, 2
H);6.90 (d, J = 7.8 Hz, 2H);7.44 (d, J = 7.4 Hz, 2
H);7.69 (t, J = 7.2 Hz, 2H);7.76 (d, J = 7.4 Hz, 2
H); 7.91 (brs, 3H);8.26 (d, J = 7.2 Hz, 2H);8.61
(d, J = 7.2 Hz, 2H).Analysis value of main component Mass analysis: MS 1108 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.7
9 (s, 3H); 1.95 (s, 12H); 2.00 (s, 3H); 2.04 (s, 6
H); 2.17 (s, 3H); 3.70 (s, 2H); 3.80 (s, 2H); 3.87
(s, 2H); 3.90 (s, 2H); 6.10 (s, 1H); 6.17 (s, 1H);
6.40 (s, 1H); 6.45 (s, 1H); 6.65 (d, J = 7.8 Hz, 2
H); 6.90 (d, J = 7.8 Hz, 2H); 7.44 (d, J = 7.4 Hz, 2
H); 7.69 (t, J = 7.2 Hz, 2H); 7.76 (d, J = 7.4 Hz, 2
H); 7.91 (brs, 3H); 8.26 (d, J = 7.2 Hz, 2H); 8.61
(d, J = 7.2 Hz, 2H).
【0063】参考例2: ノボラック樹脂の製造 四つ口フラスコに、メタクレゾール148.5部、パラク
レゾール121.5部、メチルイソブチルケトン252
部、10%シュウ酸水溶液37.0部および90%酢酸水
溶液84.8部を仕込み、100℃の油浴で加熱攪拌しな
がら、37%ホルマリン129.5部を40分かけて滴下
し、その後さらに15時間反応させた。次に水洗、脱水
して、ノボラック樹脂を42.3%含有するメチルイソブ
チルケトン溶液466部を得た。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。Reference Example 2: Production of novolac resin In a four-necked flask, 148.5 parts of meta-cresol, 121.5 parts of para-cresol, and 252 of methyl isobutyl ketone were prepared.
, 10% oxalic acid aqueous solution 37.0 parts and 90% acetic acid aqueous solution 84.8 parts were charged, and 37% formalin 129.5 parts was added dropwise over 40 minutes while heating and stirring in an oil bath at 100 ° C., and thereafter. The reaction was continued for another 15 hours. Next, it was washed with water and dehydrated to obtain 466 parts of a methyl isobutyl ketone solution containing 42.3% of a novolak resin. The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 4,300.
【0064】この溶液450部を、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90
9.6部およびn−ヘプタン996.1部を加えて、60℃
で30分間攪拌したあと、静置し、分液した。分液で得
られた下層のマスに、2−ヘプタノンを380部加え、
メチルイソブチルケトンおよびn−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9000であり、ポリスチレン換算分子量で9
00以下の範囲の面積比は、全パターン面積に対して1
4%であった。450 parts of this solution was placed in a separable flask with a bottom, and methyl isobutyl ketone 90 was added.
9.6 parts and n-heptane 996.1 parts are added, and the temperature is 60 ° C.
After stirring for 30 minutes, the mixture was allowed to stand and liquid was separated. 380 parts of 2-heptanone was added to the lower layer mass obtained by liquid separation,
Methyl isobutyl ketone and n-heptane were removed by an evaporator to obtain a 2-heptanone solution of the novolak resin. The polystyrene reduced weight average molecular weight by GPC is 9000, and the polystyrene reduced molecular weight is 9
The area ratio in the range of 00 or less is 1 with respect to the entire pattern area.
4%.
【0065】適用例 参考例2で得たノボラック樹脂の2−ヘプタノン溶液を
固形分換算で15部、添加剤としての1,3−ビス〔1
−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチ
ル〕ベンゼンを3.9部、実施例4で得られた感光剤を5
部、別の感光剤としての1,2,3−トリヒドロキシ−
4−(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジル)ベ
ンゼンと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
ニルクロライドとのモル比1:4の縮合物を1部、およ
び2−ヘプタノンを、2−ヘプタノンが合計で50部と
なるように混合し、溶解した。この液を孔径0.2μm の
フッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト液を調製
した。Application Example 15 parts by weight of a 2-heptanone solution of the novolac resin obtained in Reference Example 2 in terms of solid content, 1,3-bis [1 as an additive
3.9 parts of-(2,4-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene and 5 parts of the photosensitizer obtained in Example 4
Part, 1,2,3-trihydroxy-as another photosensitizer
1 part of a condensate of 4- (4-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) benzene and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride in a molar ratio of 1: 4, and 2-heptanone were Heptanone was mixed and dissolved so that the total amount was 50 parts. This solution was filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution.
【0066】常法により洗浄したシリコンウェハーに、
回転塗布器を用いて上記レジスト液を、乾燥後の膜厚が
1.1μm となるように塗布し、ホットプレートにて90
℃で1分間ベークした。次いで、365nm(i線)の露
光波長を有する縮小投影露光器〔(株)ニコン製品、NS
R 1755i 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。次にこのウェハーを、ホットプレート
にて110℃で1分間ベークした。 これを現像液"SOP
D"〔住友化学工業(株)製品〕で1分間現像して、ポジ
型パターンを得た。それぞれのポジ型パターンについ
て、以下のようにして評価し、それぞれの結果を得た。On a silicon wafer washed by a conventional method,
Using a spin coater, apply the above resist solution so that the film thickness after drying would be 1.1 μm, and apply 90
Bake at ℃ for 1 minute. Next, a reduction projection exposure tool with an exposure wavelength of 365 nm (i-line) [Nikon Products, NS
R 1755i 7A, NA = 0.5], and the exposure amount was changed stepwise. Next, the wafer was baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute. This is the developer "SOP
It was developed for 1 minute with D "[Sumitomo Chemical Co., Ltd. product] to obtain a positive pattern. Each positive pattern was evaluated as follows, and each result was obtained.
【0067】実効感度: 0.50μm のラインアンドス
ペースパターンが1:1になる露光量(実効感度)を測
定したところ、250msecであった。Effective sensitivity: The exposure amount (effective sensitivity) at which the line-and-space pattern of 0.50 μm became 1: 1 was 250 msec.
【0068】解像度: 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、膜減りなく分離
するラインアンドスペースパターンの寸法を、走査型電
子顕微鏡で測定したところ、0.35μm であった。Resolution: The dimension of the line-and-space pattern, which is separated with no film loss at an exposure amount (effective sensitivity) at which the line-and-space pattern becomes 1: 1 is 0.35 μm when measured with a scanning electron microscope. It was
【0069】プロファイル: 実効感度における0.45
μm 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ところ、 パターンが垂直に切れ
ていた。Profile: 0.45 in effective sensitivity
When the cross-sectional shape of the μm line and space pattern was observed with a scanning electron microscope, the pattern was cut vertically.
【0070】フォーカス(焦点深度): 実効感度にお
いて0.40μm ラインアンドスペースパターンが膜減り
なく分離する焦点の幅を、走査型電子顕微鏡で観察し、
測定したところ、1.5μm であった。Focus (depth of focus): The width of the focus at which the 0.40 μm line-and-space pattern is separated at the effective sensitivity without film loss is observed by a scanning electron microscope,
When measured, it was 1.5 μm.
【0071】スカム: 走査型電子顕微鏡でスカム(現
像残渣)の有無を観察したところ、スカムは認められな
かった。Scum: The presence or absence of scum (development residue) was observed with a scanning electron microscope, and no scum was observed.
【0072】γ値: 露光量の対数に対する規格化膜厚
(=残膜厚/初期膜厚)をプロットし、その傾きθを求
め、tan θをγ値として、このγ値は7.61であった。Γ value: The normalized film thickness (= remaining film thickness / initial film thickness) is plotted with respect to the logarithm of the exposure amount, the inclination θ is obtained, and tan θ is taken as the γ value, and this γ value is 7.61. there were.
【0073】[0073]
【発明の効果】本発明による式(I)で示されるペンタ
フェノール系化合物のなかで、R1 、R2 、R3 、R4
およびR5 のうちの少なくとも一つが1,2−ナフトキ
ノンジアジドスルホニルであるものは、 感光性樹脂組
成物用の感光剤として有用であり、またR1 、R2 、R
3 、R4 およびR5 がすべて水素であるものは、その感
光剤の前駆体として有用である。そして、1,2−ナフ
トキノンジアジドスルホン酸エステル化された上記感光
剤を含む感光性樹脂組成物は、半導体微細加工用とし
て、感度および解像力に優れ、また現像残渣がないな
ど、レジスト諸性能のバランスがとれたものとなる。Among the pentaphenol compounds represented by the formula (I) according to the present invention, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are
And at least one of R 5 and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonyl is useful as a photosensitizer for a photosensitive resin composition, and R 1 , R 2 , R 5
Those in which 3 , R 4 and R 5 are all hydrogen are useful as precursors for the sensitizer. Then, a photosensitive resin composition containing the above-mentioned photosensitizer which has been esterified with 1,2-naphthoquinonediazide sulfonate is excellent in sensitivity and resolution for semiconductor fine processing, and has no development residue. Will be taken.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 303/28 C07C 303/28 309/76 7419−4H 309/76 G03F 7/022 G03F 7/022 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C07C 303/28 C07C 303/28 309/76 7419-4H 309/76 G03F 7/022 G03F 7/022 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (10)
立に、水素または1,2−ナフトキノンジアジド−4−
もしくは−5−スルホニルを表す)で示されるペンタフ
ェノール系化合物。(1) Formula (I) (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are independently of each other hydrogen or 1,2-naphthoquinonediazide-4-
Or a pentaphenol-based compound represented by -5).
素である請求項1記載の化合物。2. The compound according to claim 1 , wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are all hydrogen.
も一つが1,2−ナフトキノンジアジド−4−または−
5−スルホニルである請求項1記載の化合物。3. At least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is 1,2-naphthoquinonediazide-4-or-
The compound according to claim 1, which is 5-sulfonyl.
ロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−3,5,
6−トリメチルフェノール。4. 4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-2,5-dimethylbenzyl) -3,5
6-trimethylphenol.
ジメチルベンジル)−3,5,6−トリメチルフェノー
ル。5. 2,4-bis (4-hydroxy-2,5-)
Dimethylbenzyl) -3,5,6-trimethylphenol.
ロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−3,5,
6−トリメチルフェノールとパラクレゾールを反応させ
ることを特徴とする、2,4−ビス〔4−ヒドロキシ−
3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−2,5
−ジメチルベンジル〕−3,5,6−トリメチルフェノ
ールの製造方法。6. 2,4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-2,5-dimethylbenzyl) -3,5
2,4-bis [4-hydroxy-, characterized by reacting 6-trimethylphenol and para-cresol
3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -2,5
-Dimethylbenzyl] -3,5,6-trimethylphenol production method.
−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−3,5,6−トリメチルフェノールを、
1,2−ナフトキノンジアジド−4−または−5−スル
ホニルハライドと反応させることを特徴とする、請求項
3記載の化合物の製造方法。7. A 2,4-bis [4-hydroxy-3- (2
-Hydroxy-5-methylbenzyl) -2,5-dimethylbenzyl] -3,5,6-trimethylphenol,
The method for producing a compound according to claim 3, which comprises reacting with 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonylhalide.
ジメチルベンジル)−3,5,6−トリメチルフェノー
ルとホルムアルデヒドを、アルカリ触媒の存在下で反応
させることを特徴とする、2,4−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジ
ル)−3,5,6−トリメチルフェノールの製造方法。8. A 2,4-bis (4-hydroxy-2,5-)
2,4-bis (4-hydroxy-3-hydroxymethyl-2,5-dimethyl), characterized in that dimethylbenzyl) -3,5,6-trimethylphenol and formaldehyde are reacted in the presence of an alkali catalyst. Method for producing benzyl) -3,5,6-trimethylphenol.
5,6−トリメチルフェノールを、2,5−キシレノー
ルと反応させることを特徴とする、2,4−ビス(4−
ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジル)−3,5,6
−トリメチルフェノールの製造方法。9. A 2,4-bis (hydroxymethyl) -3,
2,4-bis (4-) characterized in that 5,6-trimethylphenol is reacted with 2,5-xylenol.
Hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) -3,5,6
-Method for producing trimethylphenol.
1,2−ナフトキノンジアジド−4−または−5−スル
ホニルを表し、残りは互いに独立に、水素または1,2
−ナフトキノンジアジド−4−もしくは−5−スルホニ
ルを表す)で示されるペンタフェノール系化合物を有効
成分とする感光剤。10. The formula (I) (In the formula, one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is
1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl, the rest independently of one another, hydrogen or 1,2
-A naphthoquinone diazide-4- or -5-sulfonyl) -containing photosensitizer containing a pentaphenol-based compound as an active ingredient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7270293A JPH09110757A (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Pentaphenol compound, its intermediate and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7270293A JPH09110757A (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Pentaphenol compound, its intermediate and production thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09110757A true JPH09110757A (en) | 1997-04-28 |
Family
ID=17484250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7270293A Pending JPH09110757A (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Pentaphenol compound, its intermediate and production thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09110757A (en) |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP7270293A patent/JPH09110757A/en active Pending
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