JPH09136871A - Quinonediazidosulfonic ester and use thereof - Google Patents

Quinonediazidosulfonic ester and use thereof

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JPH09136871A
JPH09136871A JP29713095A JP29713095A JPH09136871A JP H09136871 A JPH09136871 A JP H09136871A JP 29713095 A JP29713095 A JP 29713095A JP 29713095 A JP29713095 A JP 29713095A JP H09136871 A JPH09136871 A JP H09136871A
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photosensitizer
quinonediazidesulfonyl
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幸司 市川
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晴喜 尾崎
Atsushi Tomioka
淳 富岡
Kunishige Edamatsu
邦茂 枝松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compound useful as a photosensitizer in positive-type resist compositions. SOLUTION: This new compound of formula I (Q<1> , Q<2> and Q<3> are such that one of them is o-quinonediazidosulfonyl, the other being each H or o- quinonediazidosulfonyl) is useful as an active ingredient for photosensitizers. This compound is mixed with an alkali-soluble novolak resin (a condensate from a phenolic compound and an aldehyde) to give a positive-type resist composition which is excellent in balance among photosensitivity, resolution, γ-value and profile, etc., producing no scum in developing operation, and effective for the fine processing of semiconclucttors. This compound of formula I is obtained by reaction of 1,3-dihydroxy-4-(4-hyclroxy-2,3,6-trimethylbenzyl)-2-methylbenzene of formula II with an o-quinonediazidosulfonic halide in the presence of a base.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多価フェノール化
合物のキノンジアジドスルホン酸エステル、及びそれの
レジスト分野への適用に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a quinonediazide sulfonic acid ester of a polyphenol compound and its application to the resist field.

【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、そのエ
ステルを感光剤として含有する感光性樹脂組成物からポ
ジ型レジスト膜を形成して、半導体の微細加工に用いる
ことは公知であり、フェノール性水酸基を有する種々の
化合物が提案されている。現在、半導体産業における集
積回路は、高集積化に伴って微細化の一途をたどってお
り、かかる微細化に対しては、リソグラフィープロセス
が重要な地位を担っている。
2. Description of the Related Art Generally, a compound having a phenolic hydroxyl group is converted into a quinonediazide sulfonic acid ester, and a positive resist film is formed from a photosensitive resin composition containing the ester as a photosensitizer and used for fine processing of semiconductors. Are known, and various compounds having a phenolic hydroxyl group have been proposed. At present, integrated circuits in the semiconductor industry are becoming finer along with higher integration, and a lithography process plays an important role in such fineness.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような、より微細
化していく半導体製造に対応すべく、さらに高性能なレ
ジスト組成物が求められている。また、ポジ型レジスト
組成物における感光剤としては通常、分子内にフェノー
ル性水酸基を複数個有する多価フェノール化合物をキノ
ンジアジドスルホン酸エステル化したものが用いられ、
特にその部分エステル体、又は全エステル体と部分エス
テル体の混合物が用いられるが、部分エステル化にあた
って、従来公知の多価フェノール化合物を用いた場合に
は、特定部位のフェノール性水酸基だけを選択的にエス
テル化することは、一般に困難であった。ところが、特
定部位のフェノール性水酸基だけが選択的にエステル化
された化合物を用いるほうが、γ値が大きくなる、すな
わち解像度が高くなる点で、有利なことが多い。
In order to cope with such semiconductor manufacturing which is becoming finer, there is a demand for a resist composition having higher performance. In addition, as the photosensitizer in the positive resist composition, a quinonediazide sulfonate ester of a polyhydric phenol compound having a plurality of phenolic hydroxyl groups in the molecule is usually used,
In particular, a partial ester thereof, or a mixture of a total ester and a partial ester is used. When a conventionally known polyhydric phenol compound is used for partial esterification, only a phenolic hydroxyl group at a specific site is selectively selected. It was generally difficult to esterify to. However, it is often advantageous to use a compound in which only the phenolic hydroxyl group at a specific site is selectively esterified, because the γ value increases, that is, the resolution increases.

【0004】本発明の目的の一つは、半導体微細加工用
レジスト組成物における感光剤として用いることがで
き、それによって高性能なレジスト組成物を与えるキノ
ンジアジドスルホン酸エステルを提供することにある。
本発明の別の目的は、特定構造の多価フェノール化合物
を用い、特定部位のフェノール性水酸基だけが選択的に
エステル化され、又はすべてのフェノール性水酸基がエ
ステル化されたキノンジアジドスルホン酸エステルを提
供することにある。さらに本発明の別の目的は、かかる
キノンジアジドスルホン酸エステルを用いて、諸性能に
優れたポジ型レジスト組成物を提供することにある。
One of the objects of the present invention is to provide a quinonediazide sulfonic acid ester which can be used as a photosensitizer in a resist composition for semiconductor microfabrication, thereby giving a high-performance resist composition.
Another object of the present invention is to provide a quinonediazide sulfonate ester in which only a phenolic hydroxyl group at a specific site is selectively esterified by using a polyhydric phenol compound having a specific structure, or all the phenolic hydroxyl groups are esterified. To do. Still another object of the present invention is to provide a positive resist composition excellent in various properties by using such a quinonediazide sulfonic acid ester.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成すべく鋭意研究を行った結果、特定構造を有す
る多価フェノール化合物をo−キノンジアジドスルホン
酸エステル化したものが、ポジ型レジスト組成物の感光
剤として用いた場合に優れた結果を与えることを見出
し、本発明を完成した。また、この多価フェノール化合
物を、あるモル比でo−キノンジアジドスルホニルハラ
イドと反応させた場合には、特定部位のフェノール性水
酸基のみが選択的にエステル化され、別のモル比で反応
させた場合には、すべてのフェノール性水酸基がエステ
ル化され、いずれも、ポジ型レジスト組成物の感光剤と
して優れた性能を有することが併せて見出された。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies aimed at achieving such an object, the present inventors have found that a polyhydric phenol compound having a specific structure is converted into an o-quinonediazide sulfonic acid ester, which is a positive type. The present invention has been completed by finding that it gives excellent results when used as a photosensitizer of a resist composition. When this polyhydric phenol compound is reacted with o-quinonediazide sulfonyl halide at a certain molar ratio, only the phenolic hydroxyl group at a specific site is selectively esterified and reacted at another molar ratio. It was also found that all of the phenolic hydroxyl groups were esterified, and each of them had excellent performance as a photosensitizer for a positive resist composition.

【0006】すなわち本発明は、下式(I)で示される
化合物を提供するものである。
That is, the present invention provides a compound represented by the following formula (I).

【0007】 [0007]

【0008】式中、Q1 、Q2 及びQ3 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、
水素又はo−キノンジアジドスルホニルを表す。
In the formula, one of Q 1 , Q 2 and Q 3 represents o-quinonediazidesulfonyl, the rest independently of each other,
Represents hydrogen or o-quinonediazidesulfonyl.

【0009】また本発明は、式(I)で示される化合物
を有効成分とする感光剤を提供し、さらには、この感光
剤及びアルカリ可溶性ノボラック樹脂を含有するポジ型
レジスト組成物をも提供する。
The present invention also provides a photosensitizer containing a compound represented by the formula (I) as an active ingredient, and further provides a positive resist composition containing the photosensitizer and an alkali-soluble novolak resin. .

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】式(I)において、Q1 、Q2
びQ3 で表されるo−キノンジアジドスルホニルは、例
えば、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニ
ル、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル、
1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホニルなどで
あることができ、それぞれ次式で示されるものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the formula (I), o-quinonediazidesulfonyl represented by Q 1 , Q 2 and Q 3 is, for example, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl or 1,2-naphthoquinonediazide. -5-sulfonyl,
It may be 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonyl or the like, each of which is represented by the following formula.

【0011】 [0011]

【0012】これらのなかでも、1,2−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホニルが一般的である。また式
(I)のなかでは、Q1 及びQ2 がo−キノンジアジド
スルホニルであり、Q3 が水素である化合物、並びに、
1 、Q2 及びQ3 のすべてがo−キノンジアジドスル
ホニルである化合物は重要である。
Among these, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl is generally used. Further, in the formula (I), a compound in which Q 1 and Q 2 are o-quinonediazidesulfonyl and Q 3 is hydrogen, and
Of importance are compounds where Q 1 , Q 2 and Q 3 are all o-quinonediazidesulfonyl.

【0013】式(I)で示される化合物は、下式(II)
で示される1,3−ジヒドロキシ−4−(4−ヒドロキ
シ−2,3,6−トリメチルベンジル)−2−メチルベ
ンゼン(以下、「ヒドロキシ体(II)」ということがあ
る)を、塩基の存在下でo−キノンジアジドスルホン酸
ハライドと反応させることにより、製造できる。
The compound represented by the formula (I) has the following formula (II)
In the presence of a base, 1,3-dihydroxy-4- (4-hydroxy-2,3,6-trimethylbenzyl) -2-methylbenzene (hereinafter sometimes referred to as “hydroxy compound (II)”) represented by It can be produced by reacting with o-quinonediazide sulfonic acid halide under the following conditions.

【0014】 [0014]

【0015】この反応の原料となるヒドロキシ体(II)
は、例えば、2,3,5−トリメチルフェノールをホル
ムアルデヒドでモノメチロール化して得られる4−ヒド
ロキシメチル−2,3,5−トリメチルフェノールを、
2−メチルレゾルシンと反応させることにより、容易に
高純度で製造することができる。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1〜8程度のモル比で用い、水溶媒中、2,
3,5−トリメチルフェノールに対して1〜2モル倍の
塩基触媒の存在下、比較的低温、例えば0〜5℃の温度
で反応させることにより、モノメチロール体を選択的に
製造することができる。
Hydroxy form (II) as a raw material for this reaction
Is, for example, 4-hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol obtained by monomethylolating 2,3,5-trimethylphenol with formaldehyde,
By reacting with 2-methylresorcin, it can be easily produced in high purity. In the reaction of 2,3,5-trimethylphenol and formaldehyde,
Formaldehyde is used in a molar ratio of about 1 to 8 with respect to 2,3,5-trimethylphenol.
A monomethylol compound can be selectively produced by reacting at a relatively low temperature, for example, a temperature of 0 to 5 ° C. in the presence of a base catalyst in an amount of 1 to 2 mol times that of 3,5-trimethylphenol. .

【0016】4−ヒドロキシメチル−2,3,5−トリ
メチルフェノールと2−メチルレゾルシンとの反応にお
いては、4−ヒドロキシメチル−2,3,5−トリメチ
ルフェノールに対し、2−メチルレゾルシンを2〜10
のモル比で用いるのが好ましく、さらには3〜6のモル
比で用いるのがより好ましい。この反応は、一般に酸触
媒の存在下で行われる。 酸触媒は、無機酸、有機酸の
いずれでもよく、例えば、塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、シ
ュウ酸、p−トルエンスルホン酸などが挙げられる。好
ましくは、塩酸、硫酸又はp−トルエンスルホン酸が、
さらに好ましくは塩酸が用いられる。酸触媒は、4−ヒ
ドロキシメチル−2,3,5−トリメチルフェノールに
対して、通常0.1〜1モル倍、好ましくは0.2〜0.5モ
ル倍の範囲で使用される。またこの反応は、通常溶媒
中、好ましくは水溶媒中で行われ、反応溶媒、特に水
は、2−メチルレゾルシンの量を基準として、一般的に
は1〜10重量倍の範囲で、好ましくは3〜5重量倍の
範囲で使用される。この反応は一般に、大気圧下、例え
ば5〜60℃程度の温度で行われる。 反応を実施する
にあたっては、2−メチルレゾルシン及び酸触媒を含む
水溶液に、4−ヒドロキシメチル−2,3,5−トリメ
チルフェノールを徐々に、又は分割して、例えば0.2〜
2時間かけて加えていくのが好ましい。こうした反応に
より、ヒドロキシ体(II)が生成する。例えば、反応溶
媒として水を用いた場合は、反応の進行とともにヒドロ
キシ体(II)が沈澱してくるので、これを固液分離すれ
ばよい。
In the reaction of 4-hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol with 2-methylresorcin, 2-methylresorcin is added to 2-hydroxyresorcin in an amount of 2 to 2 with respect to 4-hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol. 10
It is preferable to use it in a molar ratio of, and more preferably to use in a molar ratio of 3 to 6. This reaction is generally performed in the presence of an acid catalyst. The acid catalyst may be either an inorganic acid or an organic acid, and examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid and p-toluenesulfonic acid. Preferably, hydrochloric acid, sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid is
More preferably hydrochloric acid is used. The acid catalyst is used in an amount of usually 0.1 to 1 mol times, preferably 0.2 to 0.5 mol times, relative to 4-hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol. The reaction is usually carried out in a solvent, preferably an aqueous solvent, and the reaction solvent, especially water, is generally in the range of 1 to 10 times by weight, preferably in the range of 1 to 10 times by weight, based on the amount of 2-methylresorcin. It is used in the range of 3 to 5 times by weight. This reaction is generally performed under atmospheric pressure, for example at a temperature of about 5-60 ° C. In carrying out the reaction, 4-hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol is gradually or divided into an aqueous solution containing 2-methylresorcin and an acid catalyst, for example, from 0.2 to
It is preferable to add it over 2 hours. By such a reaction, the hydroxy form (II) is produced. For example, when water is used as the reaction solvent, the hydroxy form (II) precipitates with the progress of the reaction, so solid-liquid separation may be performed.

【0017】こうして得られるヒドロキシ体(II)を、
o−キノンジアジドスルホン酸ハライド、例えば、1,
2−ナフトキノンジアジド−4−又は−5−スルホン酸
クロライド、1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スル
ホン酸クロライドなどと反応させることにより、式
(I)で示されるo−キノンジアジドスルホン酸エステ
ルが製造できる。 この際、ヒドロキシ体(II)とo−
キノンジアジドスルホン酸ハライドを1:2程度のモル
比で反応させることにより、式(I)中のQ1 及びQ2
がo−キノンジアジドスルホニルとなり、Q3 が水素の
まま残ったエステルが優先的に生成する。また、ヒドロ
キシ体(II)とo−キノンジアジドスルホン酸ハライド
を1:3程度のモル比で反応させれば、式(I)中のQ
1 、Q2 及びQ3 がすべてo−キノンジアジドスルホニ
ルとなったエステルが得られる。
The hydroxy compound (II) thus obtained is
o-quinonediazide sulfonic acid halide, for example, 1,
By reacting with 2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonic acid chloride, 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, etc., an o-quinonediazidesulfonic acid ester represented by the formula (I) can be produced. . At this time, the hydroxy form (II) and o-
By reacting a quinonediazide sulfonic acid halide in a molar ratio of about 1: 2, Q 1 and Q 2 in the formula (I) are reacted.
Becomes o-quinonediazide sulfonyl, and the ester in which Q 3 remains as hydrogen is preferentially produced. When the hydroxy compound (II) and the o-quinonediazide sulfonic acid halide are reacted at a molar ratio of about 1: 3, Q in the formula (I) can be obtained.
An ester is obtained in which 1 , Q 2 and Q 3 are all o-quinonediazidesulfonyl.

【0018】ヒドロキシ体(II)とo−キノンジアジド
スルホン酸ハライドとの反応は、塩基の存在下で行われ
る。ここで用いる塩基としては、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメ
チルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジンの
ようなアミン類、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム
のようの無機炭酸塩類などが挙げられ、好ましくはトリ
エチルアミンが用いられる。塩基は、o−キノンジアジ
ドスルホン酸ハライドに対し、通常1.05〜5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。
The reaction between the hydroxy compound (II) and the o-quinonediazide sulfonic acid halide is carried out in the presence of a base. Examples of the base used here include amines such as trimethylamine, triethylamine, triethanolamine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline and pyridine, and inorganic carbonates such as sodium carbonate and sodium hydrogencarbonate. And preferably triethylamine is used. The base is usually used in a molar ratio of 1.05 to 5, preferably 1.05 to 1.2, and more preferably 1.1 to o-quinonediazide sulfonic acid halide.
Used in a molar ratio of 1.2.

【0019】この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、1,4−ジオキサン、1,3
−ジオキサン、テトラヒドロフランのようなエーテル
類、γ−ブチロラクトンのようなエステル類、アセト
ン、2−ヘプタノンのような脂肪族ケトン類などが挙げ
られる。これらの溶媒は、それぞれ単独で、又は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
−ジオキサン又は1,3−ジオキサンが好ましい。反応
溶媒は、ヒドロキシ体(II)とo−キノンジアジドスル
ホン酸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。
This esterification reaction is usually carried out in a solvent. As the reaction solvent, 1,4-dioxane, 1,3
-Dioxane, ethers such as tetrahydrofuran, esters such as [gamma] -butyrolactone, acetone, and aliphatic ketones such as 2-heptanone. These solvents may be used alone or in combination of two or more, but especially 1,4
-Dioxane or 1,3-dioxane is preferred. The reaction solvent is usually in the range of 2 to 6 times by weight, preferably 3 to 5 times by weight, more preferably 4 to 5 times by weight, based on the total amount of the hydroxy form (II) and the o-quinonediazide sulfonic acid halide. Used in the range of.

【0020】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沈澱してくる。これを濾過、水
洗及び乾燥して、式(I)の化合物を得ることができ
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 is precipitated. This can be filtered, washed with water and dried to give the compound of formula (I).

【0021】こうして得られる式(I)の化合物は、近
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組成物とした場合に、優
れた効果を発揮する。この場合、式(I)中のQ1 、Q
2 及びQ3 のいずれか一つがo−キノンジアジドスルホ
ニルであるもの(モノエステル)、それらのいずれか二
つがo−キノンジアジドスルホニルであるもの(ジエス
テル)、並びにそれらのすべてがo−キノンジアジドス
ルホニルであるもの(トリエステル)のうち、2種又は
それ以上の混合物であってもよい。
The compound of formula (I) thus obtained can be advantageously used as a sensitizer which is sensitive to radiation such as near or far ultraviolet rays (including excimer laser and the like). This photosensitizer exhibits excellent effects when combined with an alkali-soluble novolac resin to form a positive resist composition. In this case, Q 1 and Q in the formula (I)
Those in which any one of 2 and Q 3 is o-quinonediazidesulfonyl (monoester), those in which any two of them are o-quinonediazidesulfonyl (diester), and those in which all of them are o-quinonediazidesulfonyl It may be a mixture of two or more of (triester).

【0022】なかでも感光剤として重要なのは、式
(I)中のQ1 及びQ2 が1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホニル、そしてQ3 が水素となった4,
4′−ビス(6−ジアゾ−5,6−ジヒドロ−5−オキ
ソ−1−ナフタレンスルホニルオキシ)−2′−ヒドロ
キシ−2,3,3′,6−テトラメチルジフェニルメタ
ン、並びに、式(I)中のQ1 、Q2 及びQ3 がすべて
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルとなっ
た2′,4,4′−トリス(6−ジアゾ−5,6−ジヒ
ドロ−5−オキソ−1−ナフタレンスルホニルオキシ)
−2,3,3′,6−テトラメチルジフェニルメタンで
ある。
Among them, what is important as a sensitizer is that 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl is used as Q 1 and Q 2 in the formula (I) and hydrogen is used as Q 3 .
4'-bis (6-diazo-5,6-dihydro-5-oxo-1-naphthalenesulfonyloxy) -2'-hydroxy-2,3,3 ', 6-tetramethyldiphenylmethane, and formula (I) 2 ', 4,4'-tris (6-diazo-5,6-dihydro-5-oxo-1) in which Q 1 , Q 2 and Q 3 are all 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl -Naphthalenesulfonyloxy)
It is -2,3,3 ', 6-tetramethyldiphenylmethane.

【0023】式(I)で示される化合物を感光剤として
含有するポジ型レジスト組成物は、さらに別の感光剤と
して、芳香族ヒドロキシ化合物のo−キノンジアジドス
ルホン酸エステルを含んでもよい。特に、式(I)中の
1 、Q2 及びQ3 がすべてo−キノンジアジドスルホ
ニルとなった化合物を用いる場合は、別の芳香族ポリヒ
ドロキシ化合物の部分o−キノンジアジドスルホン酸エ
ステルを併用するのが有利である。このような任意に用
いられるo−キノンジアジドスルホン酸エステルとして
は、フェノール性水酸基を少なくとも1個、好ましくは
2個以上有する芳香族ヒドロキシ化合物をo−キノンジ
アジドスルホン酸ハライドと反応させて得られるエステ
ルが挙げられる。エステル化される芳香族ヒドロキシ化
合物は、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノン、テト
ラヒドロキシベンゾフェノン、ペンタヒドロキシベンゾ
フェノンのようなポリヒドロキシベンゾフェノン類、
2,4,4−トリメチル−2′,4′,7−トリヒドロ
キシフラバン、 2,4,4−トリメチル−2′,
3′,4′,7,8−ペンタヒドロキシフラバン、 4
−(1′,2′,3′,4′,4′a,9′a−ヘキサ
ヒドロ−6′−ヒドロキシ−5′−メチルスピロ[シク
ロヘキサン−1,9′−キサンテン]−4′a−イル)
−2−メチルレゾルシノール、 4−(1′,2′,
3′,4′,4′a,9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒ
ドロキシスピロ[シクロヘキサン−1,9′−キサンテ
ン]−4′a−イル)レゾルシノールのようなポリヒド
ロキシフラバン類、その他、2〜6個のベンゼン環を脂
肪族炭化水素系の連結基で結合し、芳香族水酸基を2個
以上有する化合物などであることができる。
The positive resist composition containing the compound represented by the formula (I) as a photosensitizer may further contain, as another photosensitizer, an o-quinonediazide sulfonic acid ester of an aromatic hydroxy compound. In particular, when a compound in which Q 1 , Q 2 and Q 3 in the formula (I) are all o-quinonediazidesulfonyl is used, a partial o-quinonediazidesulfonic acid ester of another aromatic polyhydroxy compound is used in combination. Is advantageous. Examples of such an optionally used o-quinonediazide sulfonic acid ester include esters obtained by reacting an aromatic hydroxy compound having at least one, preferably two or more phenolic hydroxyl groups with an o-quinonediazide sulfonic acid halide. To be Aromatic hydroxy compounds to be esterified include, for example, polyhydroxybenzophenones such as trihydroxybenzophenone, tetrahydroxybenzophenone and pentahydroxybenzophenone,
2,4,4-trimethyl-2 ', 4', 7-trihydroxyflavan, 2,4,4-trimethyl-2 ',
3 ', 4', 7,8-pentahydroxyflavan, 4
-(1 ', 2', 3 ', 4', 4'a, 9'a-hexahydro-6'-hydroxy-5'-methylspiro [cyclohexane-1,9'-xanthene] -4'a-yl)
-2-methylresorcinol, 4- (1 ', 2',
Polyhydroxyflavans such as 3 ', 4', 4'a, 9'a-hexahydro-6'-hydroxyspiro [cyclohexane-1,9'-xanthene] -4'a-yl) resorcinol and others, 2 A compound having two to six benzene rings bonded with an aliphatic hydrocarbon linking group and having two or more aromatic hydroxyl groups can be used.

【0024】さらに具体的な感光剤としては、例えば、
特開平 2-32352号公報(=USP 5,124,228)、特開平 2-103
543号公報 (=EP-A-363,978)、特開平 2-269351号公報(=
USP5,290,656)、特開平 3-185447 号公報(=USP 5,283,1
55)、特開平 4-50851号公報(=USP 5,188,920)、特開平
4-295472号公報(=EP-A-505,987) 、特開平 5-323597号
公報(=EP-A-570,884) 、特開平 6-167805 号公報(=EP-A
-573,056) などに記載されるものが挙げられる。
Further specific photosensitizers include, for example,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-32352 (= USP 5,124,228), Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-103
Japanese Patent No. 543 (= EP-A-363,978), Japanese Patent Laid-Open No. 2-269351 (=
USP 5,290,656), JP-A-3-185447 (= USP 5,283,1)
55), JP 4-50851 A (= USP 5,188,920), JP
4-295472 publication (= EP-A-505,987), JP-A-5-323597 publication (= EP-A-570,884), JP-A-6-167805 publication (= EP-A)
-573,056) and the like.

【0025】式(I)で示される化合物とともに他の感
光剤を用いる場合、両者の割合は、本発明の目的を阻害
しない範囲で適宜設定される。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
合はその量も含めて、感光剤は、レジスト組成物中の全
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。
When another photosensitizer is used together with the compound represented by the formula (I), the ratio of the two is appropriately set within a range not impairing the object of the present invention. In the present invention, the photosensitizer, including the amount of such other quinonediazide sulfonic acid ester when used, is contained in the range of 10 to 50% by weight based on the total solid content in the resist composition. Is preferred.

【0026】ポジ型レジスト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、o−クレゾー
ル、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレ
ノール、3,5−キシレノール、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、グリオキサ
ールのような脂肪族アルデヒド類及び、ベンズアルデヒ
ド、サリチルアルデヒドのような芳香族アルデヒド類が
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 positive resist 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 as a raw material of the novolac resin include o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3,5-. Examples include trimethylphenol and 2-t-butyl-5-methylphenol. Examples of the aldehyde which is the other raw material of the novolac resin include aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and glyoxal, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde and salicylaldehyde. In particular, formaldehyde is industrially mass-produced as an aqueous solution of about 37% by weight and is preferably used.

【0027】こうしたフェノール系化合物の1種又は2
種以上と、アルデヒド類の1種又は2種以上とを、酸触
媒の存在下で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、塩酸、硫酸、リン酸のよう
な無機酸、シュウ酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸の
ような有機酸、酢酸亜鉛のような二価金属塩などが挙げ
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。
One or two of these phenolic compounds
The novolak resin can be obtained by condensing one or more species and one or more species of aldehydes in the presence of an acid catalyst. Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, oxalic acid, acetic acid, organic acids such as p-toluenesulfonic acid, and divalent metal salts such as zinc acetate. 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 about 2 to 30 hours. The reaction may be performed in a bulk or in a suitable solvent.

【0028】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、縮合により得られたノボラック樹脂を、良溶
媒、例えばメタノールやエタノールのようなアルコール
類、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類、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類、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類、
テトラヒドロフランのようなエーテル類などに溶解し、
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 obtained novolac resin is subjected to an operation such as fractionation for the purpose of reducing the development residue of the resist, and then subjected to gel permeation chromatography (GP).
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, the novolak resin obtained by condensation is used as a good solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and ethylene glycol ethers such as ethyl cellosolve. Ethylene glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate,
Dissolve in ethers such as tetrahydrofuran,
A method in which this solution is poured into water to precipitate a high molecular weight component, or a method in which this solution is mixed with a poor solvent such as pentane, hexane, or heptane to carry out liquid separation can be employed.

【0029】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、分子内にフェノール性水酸基を少なくと
も2個有する多価フェノール化合物が好ましく、例えば
特開平 2-275955 号公報(=EP-A-358,871) や特開平 2-2
560 号公報に記載のものなどが挙げられる。分子量90
0以下のアルカリ可溶性フェノール系化合物を添加剤と
して用いる場合は、レジスト組成物中の全固形分の量を
基準に、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, a polyhydric phenol compound having at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule is preferable, for example, JP-A-2-275955 (= EP-A-358,871) and JP-A-2. -2
Examples include those described in Japanese Patent No. 560. Molecular weight 90
When an alkali-soluble phenolic compound of 0 or less is used as an additive, it is preferably contained in the range of 3 to 40% by weight based on the total solid content in the resist composition.

【0030】レジスト液の調製は、式(I)で示される
化合物及び任意に使用される他のo−キノンジアジドス
ルホン酸エステルからなる感光剤、アルカリ可溶性ノボ
ラック樹脂、任意に添加剤として使用される分子量90
0以下のアルカリ可溶性フェノール系化合物などの固形
分を、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、例えば、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、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコール
エーテルエステル類、2−ヘプタノンのようなケトン
類、酢酸n−アミル、乳酸エチル、ピルビン酸エチルの
ようなエステル類、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、又は2種以上混合し
て用いることができる。
The resist solution is prepared by using a photosensitizer comprising a compound represented by the formula (I) and optionally other o-quinonediazide sulfonic acid ester, an alkali-soluble novolac resin, and a molecular weight optionally used as an additive. 90
It is carried out by mixing and dissolving a solid content of 0 or less of an alkali-soluble phenolic compound 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. Examples of such a solvent include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ketones such as 2-heptanone, n-amyl acetate, ethyl lactate, and ethyl pyruvate. Such as those described above, cyclic esters such as γ-butyrolactone, those described in JP-A-2-220056, those described in JP-A-4-362645, and JP-A-4-3
Examples thereof include those described in 67863. As the solvent, each compound may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0031】こうして得られるレジスト組成物は、必要
に応じてさらに、ノボラック樹脂以外の樹脂や染料など
を、添加物として少量含有することもできる。
The resist composition thus obtained may further contain a small amount of a resin or dye other than the novolac resin as an additive, if necessary.

【0032】[0032]

【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%及び部は、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, percentages and parts representing the content or the used amount are based on weight unless otherwise specified.

【0033】参考例1: 2,3,5−トリメチルフェ
ノールのモノメチロール化 2,3,5−トリメチルフェノール54.4g、水酸化ナ
トリウム19.2g及び水400gを1リットルの四つ口
フラスコに仕込み、2℃で攪拌しながら、37%ホルマ
リン194.6gを2時間かけて滴下し、引き続き同温度
で2時間反応させた。反応終了後、28%アンモニア水
97.1gを仕込み、30分攪拌してから酢酸150.3g
を仕込み、次にメチルイソブチルケトン800gで抽出
し、水洗後濃縮し、次にトルエン40gを仕込んで室温
で2時間攪拌したあと濾過した。濾過物をトルエンでリ
ンスしたあと乾燥することにより、4−ヒドロキシメチ
ル−2,3,5−トリメチルフェノール45.4g(液体
クロマトグラフィーによる純度98%)を得た。
Reference Example 1: Monomethylolation of 2,3,5-trimethylphenol 53.4 g of 2,3,5-trimethylphenol, 19.2 g of sodium hydroxide and 400 g of water were charged into a 1-liter four-necked flask. With stirring at 2 ° C, 194.6 g of 37% formalin was added dropwise over 2 hours, and the reaction was continued at the same temperature for 2 hours. After completion of the reaction, 97.1 g of 28% aqueous ammonia was charged and stirred for 30 minutes, and then 150.3 g of acetic acid.
Then, the mixture was extracted with 800 g of methyl isobutyl ketone, washed with water and concentrated, then 40 g of toluene was charged, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours and then filtered. The filtered product was rinsed with toluene and then dried to obtain 45.4 g of 4-hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol (purity of 98% by liquid chromatography).

【0034】参考例2: ヒドロキシ体(II)の合成 100mlの三つ口フラスコに、2−メチルレゾルシン
4.8g、36%塩酸0.4g、及び水22gを仕込み、そ
こへ室温で、4−ヒドロキシメチル−2,3,5−トリ
メチルフェノール1.7gを0.5時間で分割投入した。室
温でさらに2時間反応させたあと、析出した結晶を濾過
し、濾過物をイオン交換水でリンスした。その後一昼夜
減圧乾燥して、 1,3−ジヒドロキシ−4−(4−ヒ
ドロキシ−2,3,6−トリメチルベンジル)−2−メ
チルベンゼン(液体クロマトグラフィーによる純度98
%)を2.0g得た。
Reference Example 2: Synthesis of Hydroxy Form (II) In a 100 ml three-necked flask, 4.8 g of 2-methylresorcinol, 0.4 g of 36% hydrochloric acid, and 22 g of water were charged, and the mixture was stirred at room temperature for 4- Hydroxymethyl-2,3,5-trimethylphenol (1.7 g) was added portionwise over 0.5 hour. After reacting at room temperature for another 2 hours, the precipitated crystals were filtered, and the filtered product was rinsed with ion-exchanged water. After that, it was dried under reduced pressure for a whole day and night to give 1,3-dihydroxy-4- (4-hydroxy-2,3,6-trimethylbenzyl) -2-methylbenzene (purity by liquid chromatography: 98
%) Was obtained.

【0035】質量分析値: MS 2721 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.9
5 (s, 3H); 2.01 (s, 6H); 2.03 (s, 3H);3.67 (s, 2
H); 5.91 (d, J = 8.3 Hz, 1H);6.12 (d, J = 8.3 Hz,
1H); 6.52 (s, 1H);8.14 (s, 1H); 8.80 (s, 1H); 8.84
(s, 1H).
Mass spectrum: MS 272 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.9
5 (s, 3H); 2.01 (s, 6H); 2.03 (s, 3H); 3.67 (s, 2
H); 5.91 (d, J = 8.3 Hz, 1H); 6.12 (d, J = 8.3 Hz,
1H); 6.52 (s, 1H); 8.14 (s, 1H); 8.80 (s, 1H); 8.84
(s, 1H).

【0036】合成例1 50mlの四つ口フラスコに、1,3−ジヒドロキシ−4
−(4−ヒドロキシ−2,3,6−トリメチルベンジ
ル)−2−メチルベンゼン0.5g、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロライド0.99g(モル
比1:2)、及び1,4−ジオキサン7.45gを仕込ん
で完溶させ、そこへ20〜30℃でトリエチルアミン
0.45gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃
で1時間攪拌した。次いで酢酸0.11gを添加し、同温
度で1時間攪拌した。反応混合物を濾過し、濾過残渣を
1,4−ジオキサン0.99gで洗浄した。濾液及び洗液
を、酢酸0.25g及びイオン交換水25gの混合液に注
いで1時間攪拌した。析出した結晶を濾過し、得られた
ウェットケーキをイオン交換水50gで攪拌洗浄した。
次いで濾過し、得られたケーキを40℃で乾燥して、感
光剤Aを1.3g得た。
Synthesis Example 1 In a 50 ml four-necked flask, 1,3-dihydroxy-4 was added.
0.5 g of-(4-hydroxy-2,3,6-trimethylbenzyl) -2-methylbenzene, 0.99 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (molar ratio 1: 2), and 1, 4-Dioxane (7.45 g) was charged and completely dissolved, and triethylamine (0.45 g) was added dropwise thereto at 20 to 30 ° C over 1 hour. After dropping, 30 ℃
For 1 hour. Next, 0.11 g of acetic acid was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. The reaction mixture was filtered and the filter residue was washed with 0.99 g of 1,4-dioxane. The filtrate and the washing solution were poured into a mixed solution of 0.25 g of acetic acid and 25 g of ion-exchanged water and stirred for 1 hour. The precipitated crystals were filtered, and the obtained wet cake was washed with 50 g of ion-exchanged water while stirring.
Then, the resulting cake was filtered and dried at 40 ° C. to obtain 1.3 g of Photosensitizer A.

【0037】質量分析値: MS 7361 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
9 (s, 3H); 1.95 (s, 6H); 1.98 (s, 3H);3.80 (s, 2
H); 5.80 (d, J = 7.8 Hz, 1H);6.12 (d, J = 7.8 Hz,
1H); 6.52 (s, 1H);7.35 (m, 2H); 7.69 (m, 4H); 8.19
(m, 3H);8.59 (m, 2H).
Mass spec: MS 736 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.8
9 (s, 3H); 1.95 (s, 6H); 1.98 (s, 3H); 3.80 (s, 2
H); 5.80 (d, J = 7.8 Hz, 1H); 6.12 (d, J = 7.8 Hz,
1H); 6.52 (s, 1H); 7.35 (m, 2H); 7.69 (m, 4H); 8.19
(m, 3H); 8.59 (m, 2H).

【0038】上で得られた感光剤Aは、前記式(I)中
のQ3 が水素であり、Q1 及びQ2が1,2−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホニルとなった化合物であるこ
とが確認された。
The photosensitizer A obtained above is a compound in which Q 3 in the above formula (I) is hydrogen and Q 1 and Q 2 are 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl. Was confirmed.

【0039】合成例2 50mlの四つ口フラスコに、1,3−ジヒドロキシ−4
−(4−ヒドロキシ−2,3,6−トリメチルベンジ
ル)−2−メチルベンゼン0.5g、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロライド1.48g(モル
比1:3)、及び1,4−ジオキサン9.90gを仕込ん
で完溶させ、そこへ20〜30℃でトリエチルアミン
0.67gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃
で1時間攪拌した。次いで酢酸0.17gを添加し、同温
度で1時間攪拌した。反応混合物を濾過し、濾過残渣を
1,4−ジオキサン1.48gで洗浄した。濾液及び洗液
を、酢酸0.34g及びイオン交換水34gの混合液に注
いで1時間攪拌した。析出した結晶を濾過し、得られた
ウェットケーキをイオン交換水70gで攪拌洗浄した。
次いで濾過し、得られたケーキを40℃で乾燥して、感
光剤Bを1.6g得た。
Synthesis Example 2 In a 50 ml four-necked flask, 1,3-dihydroxy-4 was added.
0.5 g of-(4-hydroxy-2,3,6-trimethylbenzyl) -2-methylbenzene, 1.48 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (molar ratio 1: 3), and 1, 4-dioxane (9.90 g) was charged and completely dissolved, and triethylamine (0.67 g) was added dropwise thereto at 20 to 30 ° C over 1 hour. After dropping, 30 ℃
For 1 hour. Next, 0.17 g of acetic acid was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. The reaction mixture was filtered and the filter residue was washed with 1.48 g of 1,4-dioxane. The filtrate and the washing solution were poured into a mixed solution of 0.34 g of acetic acid and 34 g of ion-exchanged water and stirred for 1 hour. The precipitated crystals were filtered, and the obtained wet cake was washed with 70 g of ion-exchanged water while stirring.
Then, the resulting cake was filtered and dried at 40 ° C. to obtain 1.6 g of Photosensitizer B.

【0040】質量分析値: MS 9691 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
8 (s, 3H); 1.96 (s, 6H); 1.99 (s, 3H);3.83 (s, 2
H); 5.82 (d, J = 7.6 Hz, 1H);6.14 (d, J = 7.6 Hz,
1H); 6.54 (s, 1H);7.40 (m, 3H); 7.70 (m, 6H); 8.20
(m, 3H);8.62 (m, 3H).
Mass spectrum: MS 969 1 H-NMR (dimethyl sulfoxide) δ (ppm): 1.8
8 (s, 3H); 1.96 (s, 6H); 1.99 (s, 3H); 3.83 (s, 2
H); 5.82 (d, J = 7.6 Hz, 1H); 6.14 (d, J = 7.6 Hz,
1H); 6.54 (s, 1H); 7.40 (m, 3H); 7.70 (m, 6H); 8.20
(m, 3H); 8.62 (m, 3H).

【0041】上で得られた感光剤Bは、前記式(I)中
のQ1 、Q2 及びQ3 が1,2−ナフトキノンジアジド
−5−スルホニルとなった化合物であることが確認され
た。
It was confirmed that the photosensitizer B obtained above was a compound in which Q 1 , Q 2 and Q 3 in the above formula (I) became 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl. .

【0042】参考例3: ノボラック樹脂の製造 四つ口フラスコに、m−クレゾール148.5部、p−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、及び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、さらに15時間反応させた。その後水洗、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 4,300であった。
Reference Example 3: Production of novolac resin In a four-necked flask, 148.5 parts of m-cresol, 121.5 parts of p-cresol, and methyl isobutyl ketone 252 were prepared.
Parts, 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. The reaction was continued for another 15 hours. Then, it was washed with water and dehydrated to obtain 466 parts of a methyl isobutyl ketone solution containing 42.3% of novolac resin. The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 4,300.

【0043】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909.6
部及び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
ソブチルケトン及び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
9,000であり、ポリスチレン換算分子量で900以下の
範囲の面積比は、全パターン面積に対して14%であっ
た。
450 parts of this solution was charged into a separable flask with a bottom, and 909.6 of methyl isobutyl ketone was further added.
Parts and 996.1 parts of n-heptane, and added at 60 ° C. for 30
After stirring for a minute, the mixture was left to stand and separated. To the lower layer mass obtained by liquid separation, 380 parts of 2-heptanone was added, and methyl isobutyl ketone and n-heptane were removed by an evaporator to obtain a 2-heptanone solution of novolak resin. The polystyrene-converted weight average molecular weight by GPC is
The area ratio was 9,000, and the area ratio in the range of 900 or less in terms of polystyrene equivalent was 14% with respect to the entire pattern area.

【0044】適用例1及び2並びに比較例 参考例3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4,4′−(2−
ヒドロキシベンジリデン)ジ−2,6−キシレノールを
3.9部、及び表1に示した感光剤を、2−ヘプタノンが
合計で50部となるよう、2−ヘプタノンに加えて、混
合、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 Examples 1 and 2 and Comparative Example 15 parts by weight of the 2-heptanone solution of the novolac resin obtained in Reference Example 3 in terms of solid content, 4,4 '-(2-
3.9 parts of hydroxybenzylidene) di-2,6-xylenol and the photosensitizer shown in Table 1 were added to 2-heptanone so that the total amount of 2-heptanone was 50 parts, and the mixture was dissolved. This solution was filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution.

【0045】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"SOPD"
〔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。このポジ型パターンにつき、以下のよ
うにして評価し、結果を表1に示した。
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 will be 1.1 μm, and apply 90 on a hot plate.
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) was used, and the exposure amount was changed stepwise for exposure. Next, the wafer was baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute. This is the developer "SOPD"
The product was developed for 1 minute with [Sumitomo Chemical Co., Ltd. product] to obtain a positive pattern. The positive pattern was evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.

【0046】実効感度: 0.50μm のラインアンドス
ペースパターンが1:1になる露光量で表示した。
Effective Sensitivity: The line and space pattern of 0.50 μm was displayed at an exposure dose of 1: 1.

【0047】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。
Resolution: The dimension of the line-and-space pattern, which is separated without reducing the film thickness, was measured with a scanning electron microscope at an exposure amount (effective sensitivity) at which the line-and-space pattern became 1: 1.

【0048】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。
Profile: 0.45 in effective sensitivity
The cross-sectional shape of the μm line and space pattern was observed with a scanning electron microscope.

【0049】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測定し
た。
Focus (depth of focus): The width of the focus at which the 0.40 μm line-and-space pattern is separated without reducing the film thickness at the effective sensitivity was measured with a scanning electron microscope.

【0050】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。
Scum: The presence or absence of scum (development residue) was observed with a scanning electron microscope.

【0051】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値とした。
Γ value: The normalized film thickness (= remaining film thickness / initial film thickness) was plotted against the logarithm of the exposure amount, the inclination θ was obtained, and tan θ was taken as the γ value.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】* 感光剤A:合成例1で得られた感光剤。 感光剤B:合成例2で得られた感光剤。 感光剤X:4,4′−メチレンビス〔2−(4−ヒドロ
キシベンジル)−3,6−ジメチルフェノール〕と1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロライド
とのモル比1:2の縮合物。 感光剤Y:4−(1′,2′,3′,4′,4′a ,
9′a−ヘキサヒドロ−6′−ヒドロキシスピロ[シク
ロヘキサン−1,9′−キサンテン]−4′a−イル)
レゾルシノール(下式の構造を有する)
* Photosensitizer A: the photosensitizer obtained in Synthesis Example 1. Photosensitizer B: the photosensitizer obtained in Synthesis Example 2. Photosensitizer X: 4,4'-methylenebis [2- (4-hydroxybenzyl) -3,6-dimethylphenol] and 1,
Condensate of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride in a molar ratio of 1: 2. Photosensitizer Y: 4- (1 ', 2', 3 ', 4', 4'a,
9'a-hexahydro-6'-hydroxyspiro [cyclohexane-1,9'-xanthene] -4'a-yl)
Resorcinol (having the structure below)

【0054】 [0054]

【0055】と1,2−ナフトキノンジアジド−5−ス
ルホン酸クロライドとのモル比1:3の縮合物。
A condensate of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride in a molar ratio of 1: 3.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明の式(I)で示される化合物は、
ポジ型レジストなどの感光剤として有用である。そし
て、この化合物を含有するポジ型レジスト組成物は、感
度、解像度、γ値、プロファイルなどの諸性能のバラン
スに優れ、また現像時のスカムがないなど、半導体の微
細加工に適したものである。
The compound of formula (I) of the present invention is
It is useful as a photosensitizer for positive resists. A positive resist composition containing this compound has an excellent balance of various performances such as sensitivity, resolution, γ value, and profile, and has no scum during development, and is suitable for fine processing of semiconductors. .

フロントページの続き (72)発明者 枝松 邦茂 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Front Page Continuation (72) Inventor Kunimo Edamatsu 3-98 Kasugade, Konohana-ku, Osaka Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】式(I) (式中、Q1 、Q2 及びQ3 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、水素又はo
−キノンジアジドスルホニルを表す)で示される化合
物。
(1) Formula (I) (In the formula, one of Q 1 , Q 2 and Q 3 represents o-quinonediazidesulfonyl, the rest independently of each other, hydrogen or o.
-Representing quinonediazidesulfonyl).
【請求項2】Q1 及びQ2 がo−キノンジアジドスルホ
ニルであり、Q3 が水素である請求項1記載の化合物。
2. The compound according to claim 1, wherein Q 1 and Q 2 are o-quinonediazidesulfonyl and Q 3 is hydrogen.
【請求項3】Q1 、Q2 及びQ3 がすべてo−キノンジ
アジドスルホニルである請求項1記載の化合物。
3. The compound according to claim 1 , wherein Q 1 , Q 2 and Q 3 are all o-quinonediazidesulfonyl.
【請求項4】o−キノンジアジドスルホニルが1,2−
ナフトキノンジアジド−5−スルホニルである請求項1
〜3のいずれかに記載の化合物。
4. O-quinonediazidesulfonyl is 1,2-
Naphthoquinonediazide-5-sulfonyl.
The compound according to any one of 1 to 3.
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の化合物を
有効成分とする感光剤。
5. A photosensitizer containing the compound according to any one of claims 1 to 4 as an active ingredient.
【請求項6】請求項5記載の感光剤及びアルカリ可溶性
ノボラック樹脂を含有することを特徴とするポジ型レジ
スト組成物。
6. A positive resist composition containing the photosensitizer according to claim 5 and an alkali-soluble novolac resin.
【請求項7】アルカリ可溶性ノボラック樹脂が、フェノ
ール系化合物とアルデヒドの縮合物であって、そのゲル
浸透クロマトグラフィーパターンにおけるポリスチレン
換算分子量で900以下の範囲の面積比が、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%以下のものである請求項6記載の組成
物。
7. The alkali-soluble novolak resin is a condensate of a phenolic compound and an aldehyde, and the area ratio of the polystyrene-reduced molecular weight in the range of 900 or less in the gel permeation chromatography pattern is that of an unreacted phenolic compound. The composition according to claim 6, which is 25% or less of the total pattern area excluding the pattern area.
【請求項8】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含有する請求項6又は7記載の
組成物。
8. The composition according to claim 6, further comprising an alkali-soluble phenolic compound having a molecular weight of 900 or less.
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