JPH0990625A - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JPH0990625A
JPH0990625A JP27339795A JP27339795A JPH0990625A JP H0990625 A JPH0990625 A JP H0990625A JP 27339795 A JP27339795 A JP 27339795A JP 27339795 A JP27339795 A JP 27339795A JP H0990625 A JPH0990625 A JP H0990625A
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JP
Japan
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phenols
phenol
cresol
resist composition
formula
Prior art date
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Application number
JP27339795A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaji Kawada
正司 河田
Masahiro Nakamura
昌洋 中村
Hirokazu Azuma
広和 東
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0990625A publication Critical patent/JPH0990625A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the sensitivity, film endurance, resolution, pattern forms, exposure margins, and focus margins by using specified phenols. SOLUTION: The positive resist composition contains an alkali-soluble phenol resin and a quinonediazidosulfonate type photosensitive agent and the phenols having the following structural units represented by the formula in which each of R<1> and R<2> is, independently, H atom or an optionally substituted alkyl optionally substituted aryl group. The alkali-soluble phenol resin can be exemplified by the condensation products of the phenolic compounds with aldehydes and ketones, vinylphenol polymers, isopropenylphenol polymers, and the hydrogenation products of these phenol resins, and their mixtures, and the phenol compounds can be embodied by phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, p-cresol, 2,3-dimethylphenol, and the like.

Description

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

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は、ポジ型レジスト組成物
に関し、さらに詳しくは、半導体素子、磁気バブルメモ
リー素子、集積回路などの製造に必要な微細加工用ポジ
型レジスト組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition, and more particularly to a positive resist composition for fine processing required for manufacturing semiconductor devices, magnetic bubble memory devices, integrated circuits and the like.

【0003】[0003]

【従来の技術】半導体素子を形成するためのレジスト組
成物としては、近年ポジ型レジスト組成物が主流であ
る。これは、ネガ型レジスト組成物は高感度ではある
が、現像に有機溶剤を用いるため膨潤が大きく解像性に
難点があるためであり、ポジ型レジスト組成物は、解像
性に優れているため半導体の高集積化に充分対応できる
と考えられているためである。従来、この分野で一般的
に用いられているポジ型レジスト組成物は、ノボラック
樹脂などのアルカリ可溶性樹脂とキノンジアジスルホン
酸化合物とからなるものである。このポジ型レジスト組
成物は、アルカリ水溶液による現像を行うため膨潤がな
く、解像性に優れている。また、このようなポジ型レジ
スト組成物は、それ自体の性能改良と露光機の高性能化
により解像度がさらに向上し、1μm以下の微細パター
ンの形成も可能となってきた。
2. Description of the Related Art As a resist composition for forming a semiconductor device, a positive resist composition has recently become mainstream. This is because the negative resist composition has high sensitivity, but has a difficulty in resolution because of swelling because an organic solvent is used for development, and the positive resist composition has excellent resolution. Therefore, it is considered that it is possible to sufficiently cope with high integration of semiconductors. Conventionally, a positive resist composition generally used in this field comprises an alkali-soluble resin such as a novolac resin and a quinonediadisulfonic acid compound. This positive resist composition does not swell because it is developed with an aqueous alkali solution, and is excellent in resolution. The resolution of such a positive resist composition has been further improved by improving the performance of the positive resist composition itself and the performance of an exposure machine, and it has become possible to form a fine pattern of 1 μm or less.

【0004】しかしながら、従来のポジ型レジスト組成
物は、感度・残膜率・解像度・耐熱性・保存安定性など
の諸特性の点で必ずしも満足な結果は得られておらず、
性能の一層の向上が望まれている。特に、0.5μm以
下の微細パターン形成においてはレジスト寸法をより厳
しく制御することが必要となり、従って、より寸法精度
のよいポジ型レジスト組成物が強く求められるようにな
っている。このような観点から、種々のフェノール類を
添加剤として使用することが提案されている(特開平3
−200252号、特開平4−122938号、特開平
5−127374号、特開平5−232697号)。し
かし、これらの文献に具体的に開示されているポジ型レ
ジスト組成物は、感度・解像度・残膜率等のレジスト特
性がやや不十分であり、更なる改善が求められている。
However, conventional positive resist compositions have not always been satisfactory in terms of various characteristics such as sensitivity, residual film rate, resolution, heat resistance and storage stability.
Further improvements in performance are desired. In particular, in the formation of a fine pattern of 0.5 μm or less, it is necessary to more strictly control the resist dimensions. Therefore, a positive resist composition having higher dimensional accuracy has been strongly demanded. From such a point of view, it has been proposed to use various phenols as additives (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3).
-200252, JP-A-4-122938, JP-A-5-127374, JP-A-5-232697). However, the positive resist compositions specifically disclosed in these documents have somewhat insufficient resist properties such as sensitivity, resolution and residual film rate, and further improvement is required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のもと
で、発明者らは、前記の問題を解決すべく鋭意研究した
結果、ある特定のフェノール類を用いることにより、前
記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成する
に到った。
Under such a conventional technique, the inventors of the present invention have diligently studied to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that the above object can be achieved by using a specific phenol. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、アルカリ可溶性フェノール樹脂、キノンジアジドス
ルホン酸エステル系感光剤および下記一般式(I)で表
される構造単位を有するフェノール類を含有することを
特徴とするポジ型レジスト組成物が提供される。
Thus, according to the present invention, an alkali-soluble phenol resin, a quinonediazide sulfonic acid ester type photosensitizer and a phenol having a structural unit represented by the following general formula (I) are contained. A featured positive resist composition is provided.

【化2】 (式中、R1〜R2は、互いに独立に水素原子、置換可ア
ルキル基、置換可アリール基である。)
Embedded image (In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a substitutable alkyl group, or a substitutable aryl group.)

【0007】以下、本発明について詳述する。 (A)アルカリ可溶性フェノール樹脂 本発明において、アルカリ可溶性フェノール樹脂は、単
独でも、あるいは2種類以上を混合して用いることもで
きる。
The present invention will be described in detail below. (A) Alkali-soluble phenolic resin In the present invention, the alkali-soluble phenolic resin can be used alone or in combination of two or more.

【0008】アルカリ可溶性フェノール樹脂の具体例と
しては、例えば、フェノール化合物とアルデヒド類との
縮合反応生成物、フェノール化合物とケトン類との縮合
反応生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニ
ルフェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素
添加反応生成物などを混合して使用することができる。
ここで用いるフェノール化合物の具体例としては、フェ
ノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾ
ール、2,3−ジメチルフェノール、2,5−ジメチル
フェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジ
メチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,
6−ジメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェ
ノール、3,4,5−トリメチルフェノール、2−t−
ブチルフェノール、3−t−ブチルフェノール、4−t
−ブチルフェノール、2−メチルレゾルシノール、4−
メチルレゾルシノール、5−メチルレゾルシノール、4
−t−ブチルカテコール、2−メトキシフェノール、3
−メトキシフェノール、2−プロピルフェノール、3−
プロピルフェノール、4−プロピルフェノール、2−イ
ソプロピルフェノール、3−イソプロピルフェノール、
4−イソプロピルフェノール、2−メトキシ−5−メチ
ルフェノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノー
ル、チモール、イソチモールなどが例示される。これら
のうち、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾ
ール、2,3−ジメチルフェノール、2,5−ジメチル
フェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジ
メチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノー
ル、3,4,5−トリメチルフェノールなどが好ましい
例である。これらの化合物は、単独または2種類以上を
組み合わせて用いることもできる。
Specific examples of the alkali-soluble phenol resin include, for example, a condensation reaction product of a phenol compound and an aldehyde, a condensation reaction product of a phenol compound and a ketone, a vinylphenol polymer, an isopropenylphenol heavy polymer. In combination, hydrogenation reaction products of these phenol resins and the like can be mixed and used.
Specific examples of the phenol compound used here include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol and 3,5-. Dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,
6-dimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 2-t-
Butylphenol, 3-t-butylphenol, 4-t
-Butylphenol, 2-methylresorcinol, 4-
Methylresorcinol, 5-methylresorcinol, 4
-T-butylcatechol, 2-methoxyphenol, 3
-Methoxyphenol, 2-propylphenol, 3-
Propylphenol, 4-propylphenol, 2-isopropylphenol, 3-isopropylphenol,
Examples include 4-isopropylphenol, 2-methoxy-5-methylphenol, 2-t-butyl-5-methylphenol, thymol and isothymol. Of these, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3,5- Trimethylphenol and 3,4,5-trimethylphenol are preferred examples. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0009】アルデヒド類の具体例としては、ホルマリ
ン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアル
デヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェ
ニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒ
ド、β−フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシ
ベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、
p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズア
ルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベ
ンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニ
トロベンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、
o−メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデ
ヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズ
アルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、テレフ
タルアルデヒドなどが例示される。これらのうち、ホル
マリン、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド及び
ベンズアルデヒドが好ましい。これらの化合物は、単独
または2種類以上を組み合わせて用いることもできる。
ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、ジエチルケトン、ジフェニルケトン、アセトフェ
ノンなどが例示される。これらの化合物は、単独または
2種類以上を組み合わせて用いることもできる。これら
の縮合反応生成物は、常法、例えばフェノール類とアル
デヒド類またはケトン類とを酸性触媒存在下で反応させ
ることにより得ることができる。
Specific examples of aldehydes include formalin, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde,
p-hydroxybenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde,
Examples thereof include o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn-butylbenzaldehyde, and terephthalaldehyde. Of these, formalin, paraformaldehyde, acetaldehyde and benzaldehyde are preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
Specific examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diphenyl ketone, acetophenone and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. These condensation reaction products can be obtained by a conventional method, for example, by reacting a phenol with an aldehyde or a ketone in the presence of an acidic catalyst.

【0010】ビニルフェノール系重合体は、ビニルフェ
ノールの単独重合体およびビニルフェノールと共重合可
能な成分との共重合体から選択されるものであり、イソ
プロペニルフェノール系重合体は、イソプロペニルフェ
ノールの単独重合体およびイソプロペニルフェノールと
共重合可能な成分との共重合体である。ビニルフェノー
ルやイソプロペニルフェノールと共重合可能な成分の具
体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、
無水マレイン酸、マレイン酸イミド、酢酸ビニル、アク
リロニトリルやこれらの誘導体などが例示される。共重
合体は、周知の方法により得られる。フェノール樹脂の
水素添加反応生成物は、常法、例えば上記のフェノール
樹脂を有機溶剤に溶解させ、均一系または不均一系触媒
の存在下、水素添加を行うことにより得られるものであ
る。
The vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer with a component copolymerizable with vinylphenol, and the isopropenylphenol-based polymer is a copolymer of isopropenylphenol. It is a homopolymer or a copolymer of isopropenylphenol with a copolymerizable component. Specific examples of components copolymerizable with vinyl phenol and isopropenyl phenol include acrylic acid, methacrylic acid, styrene,
Examples thereof include maleic anhydride, maleic imide, vinyl acetate, acrylonitrile, and derivatives thereof. The copolymer is obtained by a well-known method. The hydrogenation reaction product of the phenolic resin is obtained by a conventional method, for example, by dissolving the phenolic resin in an organic solvent and performing hydrogenation in the presence of a homogeneous or heterogeneous catalyst.

【0011】本発明において用いられるアルカリ可溶性
フェノール樹脂のUV254nmの検出器を用いたGP
Cパターンによるポリスチレン換算重量平均分子量(以
下、単に重量平均分子量という)は樹脂の種類や製法に
より異なるが、通常1,000〜25,000、好まし
くは2,500〜12,000である。平均分子量が
1,000未満ではパターン形状、解像度、耐熱性が悪
化する傾向にある。また、25,000を超えるとパタ
ーン形状、現像性、感度が悪化するため実用的ではな
い。
The GP of the alkali-soluble phenol resin used in the present invention using a UV 254 nm detector
The polystyrene reduced weight average molecular weight (hereinafter, simply referred to as weight average molecular weight) according to the C pattern varies depending on the type of resin and the production method, but is usually 1,000 to 25,000, and preferably 2,500 to 12,000. If the average molecular weight is less than 1,000, the pattern shape, resolution and heat resistance tend to deteriorate. On the other hand, if it exceeds 25,000, the pattern shape, developability, and sensitivity deteriorate, which is not practical.

【0012】これらのアルカリ可溶性フェノール樹脂
は、公知の手段により分子量や分子量分布を制御したも
のとして用いることもできる。分子量や分子量分布を制
御する方法としては、樹脂を破砕し、適当な溶解度を持
つ有機溶剤で固−液抽出するか、樹脂を良溶剤に溶解さ
せ、貧溶剤中に滴下するか、または貧溶剤を滴下して固
−液または液−液抽出するなどの方法が挙げられる。
These alkali-soluble phenol resins can be used as those whose molecular weight and molecular weight distribution are controlled by known means. As a method for controlling the molecular weight or molecular weight distribution, the resin is crushed and solid-liquid extracted with an organic solvent having appropriate solubility, or the resin is dissolved in a good solvent and dropped into a poor solvent, or a poor solvent is used. Is added dropwise to perform solid-liquid or liquid-liquid extraction.

【0013】(B)感光剤 本発明において用いられる感光剤は、ポリヒドロキシ化
合物のキノンジアジドスルホン酸エステルであるが、1
分子中の全てのヒドロキシル基がエステル化されたもの
でなくともよく、部分エステル化物であってもよい。感
光剤として用いられるエステル化物の具体例としては、
これらのポリヒドロキシ化合物の1,2−ベンゾキノン
ジアジド−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフトキ
ノンジアジド−4−スルホン酸エステル、1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、1,2−
ナフトキノンジアジド−6−スルホン酸エステル、2,
1−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、
2,1−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル、2,1−ナフトキノンジアジド−6−スルホン酸エ
ステル等が例示される。
(B) Photosensitizer The photosensitizer used in the present invention is a quinonediazidesulfonic acid ester of a polyhydroxy compound.
Not all hydroxyl groups in the molecule need be esterified, but may be partially esterified. Specific examples of the esterified compound used as a photosensitizer include:
1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, and 1,2-benzoic acid ester of these polyhydroxy compounds
Naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid ester, 2,
1-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester,
Examples thereof include 2,1-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and 2,1-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid ester.

【0014】ポリヒドロキシ化合物のキノンジアジドス
ルホン酸エステルは、常法にしたがってキノンジアジド
スルホン酸化合物をキノンジアジドスルホン酸ハライド
とした後、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン
等の溶媒中で炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水
酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の無機塩基、また
は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピ
ルアミン、ジイソプロピルアミン、トリブチルアミン、
ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ピ
リジン、ジシクロヘキシルアミン等の有機塩基存在下、
キノンジアジドスルホン酸ハライドとポリヒドロキシ化
合物とを反応させることにより、本発明で使用されるキ
ノンジアジドスルホン酸エステル系感光剤を得ることが
できる。
The quinonediazidesulfonic acid ester of the polyhydroxy compound is prepared by converting the quinonediazidesulfonic acid compound into a quinonediazidesulfonic acid halide according to a conventional method, and then adding sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium hydroxide in a solvent such as acetone, dioxane or tetrahydrofuran. Or an inorganic base such as potassium hydroxide, or trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, diisopropylamine, tributylamine,
In the presence of an organic base such as pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, pyridine, dicyclohexylamine,
By reacting a quinonediazidesulfonic acid halide with a polyhydroxy compound, the quinonediazidesulfonic acid ester-based photosensitizer used in the present invention can be obtained.

【0015】ここで使用されるヒドロキシ化合物は、フ
ェノール基を有する公知のものが使用され、具体例とし
ては、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、
2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,
3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,
4,2’,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
2,3,4,2’,4’−ペンタヒドロキシベンゾフェ
ノン等のポリヒドロキシベンゾフェノン類;没食子酸メ
チル、没食子酸エチル、没食子酸プロピル等の没食子酸
エステル類;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、2,2−ビス(2,4−ジヒドロキシフェニ
ル)プロパン等のポリヒドロキシビスフェニルアルカン
類;トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニ
ル)エタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ−3
−メチルフェニル)エタン、1,1,1−トリス(4−
ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシ−3−メチルフェニル)−1−(4−ヒドロキシ
フェニル)エタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチル
フェニル)−2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニルメ
タン等のポリヒドロキシトリスフェニルアルカン類;
1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン、1,1,2,2−テトラキス(3−メチル
−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,3,3−
テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のポ
リヒドロキシテトラキスフェニルアルカン類;α,α,
α’,α’−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)−
3−キシレン、α,α,α’,α’−テトラキス(4−
ヒドロキシフェニル)−4−キシレン、α,α,α’,
α’−テトラキス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)−3−キシレン等のポリヒドロキシテトラキフェニ
ルキシレン類;2,6−ビス(2,4−ジヒドロキシベ
ンジル)−p−クレゾール、2,6−ビス(2,4−ジ
ヒドロキシ−3−メチルベンジル)−p−クレゾール、
4,6−ビス(4−ヒドロキシベンジル)レゾルシン、
4,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルベンジル)
レゾルシン、4,6−ビス(4−ヒドロキシベンジル)
−2−メチルレゾルシン、4,6−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−メチルベンジル)−2−メチルレゾルシン等の
フェノール類とホルマリンとのトリマー、下記一般式
(II)で示されるフェノール系化合物とホルマリンと
のテトラマー、さらにノボラック樹脂などが挙げられ
る。
The hydroxy compound used here is a known compound having a phenol group, and specific examples thereof include 2,3,4-trihydroxybenzophenone,
2,4,4'-trihydroxybenzophenone, 2,
3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,
4,2 ', 4'-tetrahydroxybenzophenone,
Polyhydroxybenzophenones such as 2,3,4,2 ', 4'-pentahydroxybenzophenone; gallic esters such as methyl gallate, ethyl gallate and propyl gallate; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl )
Polyhydroxybisphenylalkanes such as propane and 2,2-bis (2,4-dihydroxyphenyl) propane; tris (4-hydroxyphenyl) methane,
1,1-tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4-hydroxy-3
-Methylphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4-
Hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -2-hydroxy-4-methoxy Polyhydroxytrisphenylalkanes such as phenylmethane;
1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,2,2-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3,3-
Polyhydroxytetrakisphenylalkanes such as tetrakis (4-hydroxyphenyl) propane; α, α,
α ', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl)-
3-xylene, α, α, α ′, α′-tetrakis (4-
(Hydroxyphenyl) -4-xylene, α, α, α ′,
polyhydroxytetrakiphenylxylenes such as α'-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -3-xylene; 2,6-bis (2,4-dihydroxybenzyl) -p-cresol, 2,6- Bis (2,4-dihydroxy-3-methylbenzyl) -p-cresol,
4,6-bis (4-hydroxybenzyl) resorcinol,
4,6-bis (4-hydroxy-3-methylbenzyl)
Resorcinol, 4,6-bis (4-hydroxybenzyl)
Trimer of phenols such as 2-methylresorcin, 4,6-bis (4-hydroxy-3-methylbenzyl) -2-methylresorcin and formalin, phenolic compound represented by the following general formula (II) and formalin And tetramers, and novolak resins.

【化3】 (式中、R3、R4は, 互いに独立に水素原子または炭素
数1〜4のアルキル基であり、R5〜R8は 互いに独立
に炭素数1〜4のアルキル基である。)
Embedded image (In the formula, R 3 and R 4 are independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 to R 8 are independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

【0016】本発明で用いられる感光剤において、これ
らのポリヒドロキシ化合物に対するキノンジアジドスル
ホン酸化合物のエステル化の比率(平均エステル化率)
は、特に限定されるものではないが、通常、ポリヒドロ
キシ化合物のヒドロキシル基に対するキノンジアジドス
ルホン酸化合物のモル%として下限は、通常20%、好
ましくは30%であり、上限は通常100%、好ましく
は95%である。エステル化の比率が低すぎるとパター
ン形状や解像性の劣化をまねき、エステル化の比率が高
すぎると感度の低下をまねくことがある。
In the photosensitive agent used in the present invention, the ratio of esterification of the quinonediazidesulfonic acid compound to these polyhydroxy compounds (average esterification ratio)
Is not particularly limited, but the lower limit is usually 20%, preferably 30% as the mol% of the quinonediazide sulfonic acid compound relative to the hydroxyl group of the polyhydroxy compound, and the upper limit is usually 100%, preferably 95%. If the esterification ratio is too low, the pattern shape and the resolution may be deteriorated. If the esterification ratio is too high, the sensitivity may be lowered.

【0017】本発明において用いられる感光剤は、単独
で用いても、あるいは2種以上を混合して用いてもよ
い。感光剤の配合量は、アルカリ可溶性フェノール樹脂
(a)100重量部に対して、通常1〜100重量部、
好ましくは5〜60重量部である。この配合量が1重量
部未満では、パターンの形成が困難となり、100重量
部を超えると感度が低下し、現像残りが発生し易くな
る。
The photosensitizers used in the present invention may be used alone or in admixture of two or more. The amount of the photosensitizer is usually 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin (a).
It is preferably 5 to 60 parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, it becomes difficult to form a pattern. If the amount exceeds 100 parts by weight, the sensitivity is lowered and the development residue tends to occur.

【0018】(C)フェノール類 本発明において用いられるフェノール類は、前記式
(I)で表される構造単位を有するもの(以下、フェノ
ール類(c)ということがある)であり、市販されてい
る次式(III)
(C) Phenols The phenols used in the present invention are those having a structural unit represented by the above formula (I) (hereinafter sometimes referred to as phenols (c)), and are commercially available. The following formula (III)

【化4】 で表される化合物と前記アルカリ可溶性樹脂の原料とな
るアルデヒド類やケトン類とを酸性触媒存在下で縮合重
合させることにより得られる。
Embedded image It can be obtained by condensation polymerization of the compound represented by and an aldehyde or a ketone as a raw material of the alkali-soluble resin in the presence of an acidic catalyst.

【0019】式(I)中、R1〜R2の具体例としては、
水素原子;メチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル
基、n−プロピル基、イソプロピル基、3−ヒドロキシ
プロピル基、n−ブチル基、3−クロロブチル基、s−
ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル
基、t−アミル基、イソペンチル基、シクロペンチル
基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル
基、シクロヘプチル基、1−メチルペンチル基、2−メ
チルシクロペンチル基、1−エチルシクロヘキシル基な
どの炭素数1〜8の置換可アルキル基;フェニル基、4
−ヒドロキシフェニル基、4−メチルフェニル基、3−
メトキシフェニル基、4−クロロフェニル基、2,4−
ジメチルフェニル基、ナフチル基、2−ヒドロキシナフ
タレン、4−ヒドロキシナフタレンなどの置換可アリー
ル基;が挙げられる。上述のように、本発明においてア
ルキル基は直鎖、分岐または環状いずれであってもよ
く、またアルキル基とアリール基の置換基としては、ハ
ロゲン原子、炭素数1〜4程度のアルキル基、水酸基、
炭素数1〜4程度のアルコキシ基が好ましい例として挙
げられる。これらのなかでも、原料の入手しやすさ、合
成の容易さなどから水素原子、メチル基、フェニル基な
どが好ましい例である。従って、フェノール類(c)の
原料となるアルデヒド類またはケトン類の好ましい例と
しては、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、アセト
ン、ベンゾフェノン、サリチルアルデヒド、p−ヒドロ
キシベンズアルデヒドなどが挙げられる。
In the formula (I), specific examples of R 1 and R 2 are:
Hydrogen atom; methyl group, ethyl group, 2-hydroxyethyl group, n-propyl group, isopropyl group, 3-hydroxypropyl group, n-butyl group, 3-chlorobutyl group, s-
Butyl group, t-butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, t-amyl group, isopentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, 1-methylpentyl group, 2- Substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as methylcyclopentyl group and 1-ethylcyclohexyl group; phenyl group, 4
-Hydroxyphenyl group, 4-methylphenyl group, 3-
Methoxyphenyl group, 4-chlorophenyl group, 2,4-
And a substituted aryl group such as dimethylphenyl group, naphthyl group, 2-hydroxynaphthalene, and 4-hydroxynaphthalene. As described above, in the present invention, the alkyl group may be linear, branched or cyclic, and as the substituent of the alkyl group and the aryl group, a halogen atom, an alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group ,
Preferable examples are alkoxy groups having about 1 to 4 carbon atoms. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group and the like are preferable examples because of easy availability of raw materials and easiness of synthesis. Therefore, preferable examples of aldehydes or ketones as raw materials of the phenols (c) include formalin, paraformaldehyde, acetone, benzophenone, salicylaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde and the like.

【0020】アルデヒド類および/またはケトン類の全
量を1モルとしたとき、式(III)で表される化合物
は通常0.6〜4モル、好ましくは1.0モル〜2.0
モルを反応させる。
When the total amount of aldehydes and / or ketones is 1 mol, the compound represented by the formula (III) is usually 0.6 to 4 mol, preferably 1.0 mol to 2.0.
React the moles.

【0021】本発明で用いるフェノール類(c)の重量
平均分子量は、通常2,000以下、好ましくは400
〜2,000であり、特に500〜1500であるのが
好ましい。また、本発明で用いるフェノール類(c)の
UV254nmで検出したGPCパターン面積比で前記
式(I)で表される構造単位が1以上のものは30%以
上、好ましくは25%以上である。 また、このフェノ
ール類(c)には、上記GPCパターンによって未反応
の前記式(III)で表される化合物が確認されるもの
であってよく、未反応の前記式(III)で表される化
合物のフェノール類(c)中に含まれる割合は、UV2
54nmで検出したGPCパターン面積比で、30%未
満、好ましくは5%以上30%未満、より好ましくは1
0%以上25%未満である。未反応の前記式(III)
で表される化合物が全く存在しないと感度が低下する傾
向があり、逆に多すぎると解像力が低下し、良好なパタ
ーン形状が得られないことがある。
The weight average molecular weight of the phenol (c) used in the present invention is usually 2,000 or less, preferably 400.
˜2,000, particularly preferably 500 to 1500. Further, the GPC pattern area ratio of the phenols (c) used in the present invention detected by UV254 nm is 30% or more, preferably 25% or more when the structural unit represented by the formula (I) is 1 or more. In addition, the unreacted compound represented by the formula (III) may be confirmed by the GPC pattern in the phenols (c), and is represented by the unreacted formula (III). The ratio of the compound contained in the phenols (c) is UV2.
The GPC pattern area ratio detected at 54 nm is less than 30%, preferably 5% or more and less than 30%, more preferably 1
It is 0% or more and less than 25%. Unreacted formula (III)
If the compound represented by (3) does not exist at all, the sensitivity tends to decrease, and conversely, if it is too large, the resolution decreases, and a good pattern shape may not be obtained.

【0022】未反応の前記式(III)で表される化合
物が上述の範囲に満たなかったとしても、別途前記式
(III)で表される化合物を添加して、式(III)
で表される化合物の割合を上述の範囲内に調整すること
も可能である。尚、分子量や分子量分布は、合成方法に
より、または公知の手段(液−液抽出など)により制御
することができる。
Even if the unreacted compound represented by the formula (III) is less than the above-mentioned range, a compound represented by the formula (III) is added separately to obtain the compound represented by the formula (III).
The ratio of the compound represented by can be adjusted within the above range. The molecular weight and the molecular weight distribution can be controlled by a synthetic method or a known means (liquid-liquid extraction, etc.).

【0023】本発明で用いるフェノール類(c)として
特に好ましい具体例は、 式(III)の化合物とホルマリンまたはパラホルム
アルデヒドとの縮合体である次式(I−1)
A particularly preferred specific example of the phenol (c) used in the present invention is the following formula (I-1) which is a condensate of the compound of formula (III) and formalin or paraformaldehyde.

【化5】 式(III)の化合物とアセトンとの縮合体である次
式(I−2)
Embedded image The following formula (I-2), which is a condensate of the compound of formula (III) and acetone

【化6】 式(III)の化合物とベンゾフェノンとの縮合体で
ある次式(I−3)
[Chemical 6] The following formula (I-3), which is a condensation product of the compound of formula (III) and benzophenone

【化7】 式(III)の化合物とサリチルアルデヒドとの縮合
体である次式(I−4)
[Chemical 7] The following formula (I-4) which is a condensate of the compound of formula (III) and salicylaldehyde

【化8】 式(III)の化合物とp−ヒドロキシベンズアルデ
ヒドとの縮合体である次式(I−5)
Embedded image The following formula (I-5), which is a condensate of the compound of formula (III) and p-hydroxybenzaldehyde

【化9】 などが挙げられる。Embedded image And the like.

【0024】本発明においては、一般式(I)以外のフ
ェノール類(以下、他のフェノール類ということがあ
る)を併用することができ、併用により高いレジスト特
性を得ることができることがある。併用可能な他のフェ
ノール類の具体例としては、p−フェニルフェノール、
p−イソプロピルフェノール等のモノフェノール類;ビ
フェノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテ
ル、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビスフェ
ノールA(本州化学工業社製)、ビスフェノールC(本
州化学工業社製)、ビスフェノールE(本州化学工業社
製)、ビスフェノールF(本州化学工業社製)、ビスフ
ェノールAP(本州化学工業社製)、ビスフェノールM
(三井石油化学工業社製)、ビスフェノールP(三井石
油化学工業社製)、ビスフェノールZ(本州化学工業社
製)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
ペンタン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フ
ルオレン、1,1−ビス(5−メチル−2−ヒドロキシ
フェニル)メタン、3,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
ベンジルフェノール等のビスフェノール類;1,1,1
−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,
1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1
−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス
(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−
(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス
(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−
(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,6−ビス(5
−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェ
ノール、2,6−ビス(4−ヒドロキシベンジル)−4
−メチルフェノール、2,6−ビス(3−メチル−4−
ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、2,6
−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)
−4−メチルフェノール、トリスフェノール−PA(本
州化学工業社製)、トリスフェノール−TC(本州化学
工業社製)等のトリスフェノール類;1,1,2,2−
テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,
1,2,2−テトラキス(3−メチル−4−ヒドロキシ
フェニル)エタン、1,1,3,3−(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、1,1,5,5−テトラキス(4
−ヒドロキシフェニル)ペンタン、α,α,α’,α’
−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)−3−キシレ
ン、α,α,α’,α’−テトラキス(4−ヒドロキシ
フェニル)−4−キシレン、α,α,α’,α’−テト
ラキス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−
キシレン、α,α,α’,α’−テトラキス(3−メチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)−4−キシレン等のテト
ラキスフェノール類などが例示される。なかでも、ビス
フェノール類、トリスフェノール類、テトラキスフェノ
ール類などは特に好ましい例である。
In the present invention, phenols other than general formula (I) (hereinafter sometimes referred to as other phenols) may be used in combination, and high resist properties may be obtained in some cases. Specific examples of other phenols that can be used in combination include p-phenylphenol,
Monophenols such as p-isopropylphenol; biphenol, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxybenzophenone, bisphenol A (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol E (Made by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol F (made by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol AP (made by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol M
(Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), bisphenol P (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), bisphenol Z (Honshu Chemical Co., Ltd.), 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 9,9-bis ( Bisphenols such as 4-hydroxyphenyl) fluorene, 1,1-bis (5-methyl-2-hydroxyphenyl) methane and 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzylphenol; 1,1,1
-Tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,
1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1
-Bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1-
(4-Hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1-
(2-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1-
(2-hydroxyphenyl) methane, 2,6-bis (5
-Methyl-2-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (4-hydroxybenzyl) -4
-Methylphenol, 2,6-bis (3-methyl-4-
(Hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6
-Bis (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl)
Trisphenols such as -4-methylphenol, trisphenol-PA (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and trisphenol-TC (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.); 1,1,2,2-
Tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,
1,2,2-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3,3- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1,5,5-tetrakis (4
-Hydroxyphenyl) pentane, α, α, α ′, α ′
-Tetrakis (4-hydroxyphenyl) -3-xylene, α, α, α ′, α′-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -4-xylene, α, α, α ′, α′-tetrakis (3-methyl -4-hydroxyphenyl) -3-
Examples include tetrakisphenols such as xylene, α, α, α ′, α′-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -4-xylene. Among them, bisphenols, trisphenols, tetrakisphenols and the like are particularly preferable examples.

【0025】これらの(C)フェノール類の添加量は、
アルカリ可溶性フェノール樹脂の組成、分子量、分子量
分布、他の添加剤の種類や量により多少異なることもあ
るが、全フェノール類量(即ち、フェノール類(c)単
独の場合はフェノール類(c)量、フェノール類(c)
と他のフェノール類とを併用する場合にはフェノール類
(c)と他のフェノール類との合計量)はアルカリ可溶
性フェノール樹脂100重量部に対して、上限は通常1
00重量部以下、好ましくは60重量部以下であり、下
限は通常3重量部以上、好ましくは5重量部以上であ
る。フェノール類(c)と他のフェノール類を併用する
場合、フェノール類(c)と他のフェノール類との割合
は、重量部で1:5以下、好ましくは1:1以下、より
好ましくは1:0.8以下である。
The amount of these (C) phenols added is
The total amount of phenols (that is, the amount of phenols (c) in the case of phenols (c) alone) may vary somewhat depending on the composition of the alkali-soluble phenol resin, the molecular weight, the molecular weight distribution, and the types and amounts of other additives. , Phenols (c)
When used together with other phenols, the upper limit of the total amount of phenols (c) and other phenols is 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin, and the upper limit is usually 1
The amount is 00 parts by weight or less, preferably 60 parts by weight or less, and the lower limit is usually 3 parts by weight or more, preferably 5 parts by weight or more. When the phenols (c) and other phenols are used in combination, the ratio of the phenols (c) to the other phenols is 1: 5 or less by weight, preferably 1: 1 or less, more preferably 1: 1. It is 0.8 or less.

【0026】本発明のポジ型レジスト組成物は、基板に
塗布してレジスト膜を形成するために、通常溶剤に溶解
して用いる。本発明に於て使用可能な溶剤の具体例とし
ては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノ
ン、シクロヘキサノンなどのケトン類;n−プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコ
ール、シクロヘキサノールなどのアルコール類;エチレ
ングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジ
エチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類;エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテルなどのアルコールエーテル類;ギ酸
プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プ
ロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、
酪酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル
類;セロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテート、プロピルセロソルブ
アセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロソ
ルブアセテート類;プロピレングリコール、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレン
グリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレン
グリコールモノブチルエーテルなどのプロピレングリコ
ール類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエ
チルエーテルなどのジエチレングリコール類;トリクロ
ロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類;トルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素類;ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミドな
どの極性溶媒などが挙げられ、これらは、単独でも2種
以上を混合して用いてもよい。
The positive resist composition of the present invention is usually used by dissolving it in a solvent to apply it to a substrate to form a resist film. Specific examples of solvents usable in the present invention include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone; alcohols such as n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol and cyclohexanol; Ethers such as glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and dioxane; alcohol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; propyl formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, and ethyl propionate; Methyl butyrate,
Ester such as ethyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate; cellosolve acetates such as cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate; propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether Propylene glycols such as acetate and propylene glycol monobutyl ether; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether; halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene; aromatics such as toluene and xylene Hydrogen like; dimethylacetamide, dimethylformamide, such as a polar solvent such as N- methyl acetamide and the like, which may be used by either singly or in combination.

【0027】本発明のポジ型レジスト組成物には必要に
応じて、現像性・保存安定性・耐熱性などを改善するた
めに、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸または無水
マレイン酸との共重合体、アルケンと無水マレイン酸と
の共重合体、ビニルアルコール重合体、ビニルピロリド
ン重合体、ロジン、シェラックなどを添加することがで
きる。このようなポリマーの添加量は、全アルカリ可溶
性フェノール樹脂100重量部に対して上記重合体0〜
50重量部、好ましくは5〜20重量部である。
The positive resist composition of the present invention may optionally contain a copolymer of styrene and acrylic acid, methacrylic acid or maleic anhydride in order to improve developability, storage stability, heat resistance and the like. , A copolymer of an alkene and maleic anhydride, a vinyl alcohol polymer, a vinylpyrrolidone polymer, rosin, shellac and the like can be added. The amount of the polymer added is 0 to 100 parts by weight of the total alkali-soluble phenol resin.
It is 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight.

【0028】本発明のポジ型レジスト組成物には、必要
に応じて界面活性剤、保存安定剤、増感剤、ストリエー
ション防止剤、可塑剤などの相溶性のある添加剤を含有
させることができる。界面活性剤としては、例えばポリ
オキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン
ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルエテール類;ポリ
オキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシ
エチレンノニルフェノルエーテルなどのポリオキシエチ
レンアリールエーテル類;ポリエチレングリコールジラ
ウレート、エチレングリコールジステアレート等のポリ
エチレングリコールジアルキルエステル類;エフトップ
EF301、EF303、EF352(新秋田化成社
製)、メガファックスF171、F172、F173、
F177(大日本インキ社製)、フロラードFC43
0、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガード
AG710、サーフロン S−382、SC−10
1、SC−102、SC−103、SC−104、SC
−105、SC−106(旭硝子社製)等のフッ素界面
活性剤;オルガノシロキサンポリマー KP341(信
越化学工業社製);アクリル酸系またはメタクリル酸系
(共)重合体ポリフローNo.75、No.95(共栄
社油脂化学工業社製)が挙げられる。これらの界面活性
剤の配合量は、組成物の固形分100重量部当り、通
常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下である。
The positive resist composition of the present invention may optionally contain compatible additives such as a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, an anti-striation agent and a plasticizer. it can. Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, and the like. Oxyethylene aryl ethers; polyethylene glycol dialkyl esters such as polyethylene glycol dilaurate and ethylene glycol distearate; Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafax F171, F172, F173,
F177 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC43
0, FC431 (Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-10.
1, SC-102, SC-103, SC-104, SC
-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like; organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymer polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Oil and Fat Chemical Co., Ltd.). The amount of these surfactants is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the solid content of the composition.

【0029】本発明のレジスト組成物はアルカリ現像液
として通常、アルカリ水溶液を用いるが、具体例として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリ
ウム、アンモニアなどの無機アルカリの水溶液;エチル
アミン、プロピルアミンなどの第一アミン類の水溶液;
ジエチルアミン、ジプロピルアミンなどの第二アミンの
水溶液;トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの第
三アミンの水溶液;ジエチルエタノールアミン、トリエ
タノールアミンなどのアルコールアミン類の水溶液;テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルア
ンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシメチル
アンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメチ
ルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエ
チルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニウ
ムヒドロキシドの水溶液などが挙げられる。また、必要
に応じて、上記アルカリ水溶液にメタノール、エタノー
ル、プロパノール、エチレングリコールなどの水溶性有
機溶媒、界面活性剤、樹脂の溶解抑止剤などを添加する
ことができる。
In the resist composition of the present invention, an alkaline aqueous solution is usually used as an alkaline developing solution. Specific examples thereof include aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate and ammonia; ethylamine and propyl. Aqueous solutions of primary amines such as amines;
Aqueous solutions of secondary amines such as diethylamine and dipropylamine; aqueous solutions of tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine; aqueous solutions of alcoholamines such as diethylethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide; An aqueous solution of a quaternary ammonium hydroxide such as trimethylhydroxymethylammonium hydroxide, triethylhydroxymethylammonium hydroxide, and trimethylhydroxyethylammonium hydroxide is exemplified. If necessary, a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol, a surfactant, and a resin dissolution inhibitor may be added to the aqueous alkali solution.

【0030】本発明のレジスト組成物を溶剤に溶解させ
たレジスト溶液をシリコンウエハなどの基板表面に常法
により塗布した後、溶剤を乾燥除去することによりレジ
スト膜を形成することができる。このときの塗布方法と
しては、特にスピンコーティングが奨励される。このよ
うにして得られたレジスト膜にパターンを形成させるた
めの露光で用いられる露光源としては紫外線、遠紫外
線、KrFエキシマレーザー光、X線、電子線などの電
子線源が挙げられる。更に、露光後に熱処理(露光後ベ
ーク)を行うと、感度の向上と安定化が図れるため好ま
しい。
A resist film can be formed by applying a resist solution prepared by dissolving the resist composition of the present invention in a solvent onto the surface of a substrate such as a silicon wafer by a conventional method and then removing the solvent by drying. As a coating method at this time, spin coating is particularly recommended. An exposure source used for exposure for forming a pattern on the resist film thus obtained includes an electron beam source such as an ultraviolet ray, a far ultraviolet ray, a KrF excimer laser beam, an X-ray, and an electron beam. Further, it is preferable to perform a heat treatment (post-exposure bake) after the exposure because the sensitivity can be improved and stabilized.

【0031】以下に本発明を好ましい実施態様を示す
が、本発明はこれによって限定されることはない。 アルカリ可溶性フェノール樹脂、キノンジアジドス
ルホン酸エステル系感光剤およびフェノール類を含有す
るポジ型レジスト組成物において、フェノール類が前記
一般式(I)で表される構造単位を有するフェノール類
および当該フェノール類以外のフェノール類を含有する
ことを特徴とするポジ型レジスト組成物。 式(I)で表される構造単位を有するフェノール類
以外のフェノール類がトリスフェノール類、テトラキス
フェノール類であるのポジ型レジスト組成物。 式(I)で表される構造単位を有するフェノール類
と当該フェノール類以外のフェノール類との割合が重量
部で1:5以下で併用されているまたは記載のポジ
型レジスト組成物。 アルカリ可溶性フェノール樹脂、キノンジアジドス
ルホン酸エステル系感光剤およびフェノール類を含有す
るポジ型レジスト組成物において、フェノール類が前記
式(III)で表されるスピロビインダンジオール類と
アルデヒド類またはケトン類との縮合重合反応により得
られた前記式(I)で表される構造単位を有するフェノ
ール類を含有するものであるポジ型レジスト組成物。 更に前記式(I)で表される構造単位を有するフェ
ノール類を含有しないその他のフェノール類をも含有す
るのポジ型レジスト組成物。
The preferred embodiments of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto. In a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinonediazide sulfonic acid ester-based photosensitizer, and a phenol, a phenol having a structural unit represented by the general formula (I) and a phenol other than the phenol A positive resist composition containing a phenol. A positive resist composition in which the phenols other than the phenols having the structural unit represented by formula (I) are trisphenols and tetrakisphenols. The positive resist composition as described above, wherein the phenols having the structural unit represented by the formula (I) and the phenols other than the phenols are used in a ratio of 1: 5 or less by weight. In a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinonediazide sulfonic acid ester-based photosensitizer, and phenols, the phenols are represented by the above formula (III) and spirobiindanediols and aldehydes or ketones. A positive resist composition containing a phenol having a structural unit represented by the above formula (I) obtained by a condensation polymerization reaction. A positive resist composition further containing other phenols not containing the phenol having the structural unit represented by the formula (I).

【0032】[0032]

【実施例】以下に合成例、実施例を挙げて本発明をさら
に具体的に説明する。なお、各例中の部及び%は、特に
断りのない限り重量基準である。また、測定された重量
平均分子量は、UV254nmの検出器を用いたGPC
パターンにおけるポリスチレン換算重量平均分子量であ
る。
The present invention will be more specifically described below with reference to synthesis examples and working examples. The parts and percentages in each example are based on weight unless otherwise specified. In addition, the measured weight average molecular weight is measured by GPC using a UV 254 nm detector.
It is the polystyrene reduced weight average molecular weight in the pattern.

【0033】(参考例1)ノボラック樹脂1Aの合成 冷却管と攪拌装置を装着した2リットルのフラスコに、
m−クレゾール335g、p−クレゾール411g、3
6%ホルマリン394g及びシュウ酸2水和物2.45
gを入れ、マントルヒーターを熱源として95〜100
℃に保ちながら、35分間反応させた。ついで冷却管を
蒸留管に付け替え、100〜105℃で100分間かけ
て水を留去した後、昇温を開始し、170℃に到達した
時に10mmHgに減圧し、さらに190℃まで昇温を
続けて未反応モノマー及び水を除去した。この後、室温
に戻して回収し、ノボラック樹脂A−1 554gを得
た。このノボラック樹脂1Aについて、重量平均分子量
(Mw)を測定したところ、5,200であった。ま
た、この樹脂の環球式による軟化点測定結果は145℃
であった。
Reference Example 1 Synthesis of Novolac Resin 1A In a 2 liter flask equipped with a cooling tube and a stirrer,
m-cresol 335 g, p-cresol 411 g, 3
6% formalin 394 g and oxalic acid dihydrate 2.45
g, and use the mantle heater as a heat source for 95-100
The reaction was carried out for 35 minutes while maintaining the temperature at ℃. Then, the cooling pipe was replaced with a distillation pipe, water was distilled off at 100 to 105 ° C. for 100 minutes, and then the temperature was started to increase. When 170 ° C. was reached, the pressure was reduced to 10 mmHg, and the temperature was further increased to 190 ° C. To remove unreacted monomer and water. Then, the temperature was returned to room temperature and recovered to obtain 554 g of novolac resin A-1. The weight average molecular weight (Mw) of the novolac resin 1A was measured and found to be 5,200. The softening point of this resin measured by the ring and ball method is 145 ° C.
Met.

【0034】(参考例2)ノボラック樹脂1A−2の取
得 合成例1で得られたノボラック樹脂A−1 300gを
滴下漏斗、攪拌装置および温度計を装着した5リットル
容量のフラスコにプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート 200gとトルエン80gを加え、8
5℃に加熱して攪拌溶解させた。80〜85℃に温度を
保ちながら、滴下漏斗よりトルエン2800gを15分
かけて滴下した後、更に10分間この温度に保った。次
いで、30℃まで放冷し、析出してきた樹脂の上澄み液
をデカンテーションによって除去した後、乳酸エチル5
50gを加え、100mmHgで100℃に加熱して残
留トルエンを除去し、ノボラック樹脂1A−2の乳酸エ
チル溶液を得た。ノボラック樹脂1A−2の重量平均分
子量(Mw)を測定したところ、7,100であった。
Reference Example 2 Acquisition of Novolac Resin 1A-2 300 g of the novolak resin A-1 obtained in Synthesis Example 1 was placed in a 5 liter capacity flask equipped with a dropping funnel, a stirrer and a thermometer and propylene glycol monomethyl ether. Add 200 g of acetate and 80 g of toluene, and add 8
It was heated to 5 ° C. and dissolved by stirring. While maintaining the temperature at 80 to 85 ° C., 2800 g of toluene was dropped from the dropping funnel over 15 minutes, and then the temperature was kept for 10 minutes. Then, the mixture was allowed to cool to 30 ° C. and the precipitated resin supernatant was removed by decantation.
50 g was added, and the residual toluene was removed by heating at 100 ° C. at 100 mmHg to obtain an ethyl lactate solution of novolak resin 1A-2. The weight average molecular weight (Mw) of the novolac resin 1A-2 was 7,100.

【0035】(参考例3)ノボラック樹脂2A−1の合
成 冷却管と攪拌装置を装着した2リットルのフラスコに、
m−クレゾール199g、p−クレゾール139g、
2,3,5−トリメチルフェノール160g、92%ホ
ルムアルデヒド92.4g及びシュウ酸2水和物1.7
0gを入れ、マントルヒーターを熱源として90〜10
0℃に保ちながら、100分間反応させた。ついで冷却
管を蒸留管に付け替え、100〜105℃で30分間か
けて水を留去した後、昇温を開始し、170℃に到達し
た時に10mmHgに減圧し、さらに198℃まで昇温
を続けて未反応モノマー及び水を除去した。この後、室
温に戻して回収し、ノボラック樹脂2A−1 428g
を得た。このノボラック樹脂2A−1について、重量平
均分子量(Mw)を測定したところ、3,900であっ
た。また、この樹脂の環球式による軟化点測定結果は1
45℃であった。
Reference Example 3 Synthesis of Novolac Resin 2A-1 In a 2 liter flask equipped with a cooling tube and a stirrer,
199 g of m-cresol, 139 g of p-cresol,
160 g of 2,3,5-trimethylphenol, 92.4 g of 92% formaldehyde and 1.7 of oxalic acid dihydrate
90g to 10g with mantle heater as heat source
The reaction was carried out for 100 minutes while maintaining the temperature at 0 ° C. Then, the cooling tube was replaced with a distillation tube, water was distilled off at 100 to 105 ° C for 30 minutes, and then the temperature was started to increase. When the temperature reached 170 ° C, the pressure was reduced to 10 mmHg and the temperature was further increased to 198 ° C. To remove unreacted monomer and water. After this, the temperature is returned to room temperature and recovered, and novolak resin 2A-1 428 g
I got The weight average molecular weight (Mw) of this novolak resin 2A-1 was measured to be 3,900. The softening point of this resin measured by the ring and ball method is 1
It was 45 ° C.

【0036】(参考例4)ノボラック樹脂2A−2の取
得 ノボラック樹脂として合成例3で得た樹脂2A−1を用
い、これを溶解させる溶剤をトルエン3000gとした
以外は合成例2と同様の方法により、ノボラック樹脂2
A−2の乳酸エチル溶液を得た。ノボラック樹脂2A−
2の重量平均分子量(Mw)を測定したところ、5,3
00であった。
(Reference Example 4) Acquisition of Novolac Resin 2A-2 The same method as in Synthesis Example 2 except that the resin 2A-1 obtained in Synthesis Example 3 was used as the novolac resin and the solvent in which it was dissolved was 3000 g of toluene. By novolac resin 2
An ethyl lactate solution of A-2 was obtained. Novolac resin 2A-
When the weight average molecular weight (Mw) of 2 was measured, it was 5,3
It was 00.

【0037】(参考例5)感光剤の合成 ポリヒドロキシ化合物として一般式(IV)Reference Example 5 Synthesis of Photosensitizer As a polyhydroxy compound, a compound of the general formula (IV)

【化10】 で表される化合物を用い、キノンジアジドスルホン酸化
合物として1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸クロライド(量は、エステル化率70%に相当する
モル%)をアセトンに溶解して10%の溶液とした。2
0〜25℃に温度を制御しながら、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸クロライドの1.2等量分
のトリエチルアミンを30分間かけて滴下し、更に2時
間反応温度を保持して反応を完結させた。析出してきた
塩を濾別し、反応溶液の10倍等量の0.2%シュウ酸
水溶液に投入した。析出してきた固形分を、濾過、イオ
ン交換水洗浄、乾燥して、キノンジアジドスルホン酸エ
ステル系感光剤を得た。
Embedded image A 10% solution of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (amount: mol% corresponding to an esterification rate of 70%) as a quinonediazide sulfonic acid compound in acetone is used. And Two
While controlling the temperature at 0 to 25 ° C, 1.2 equivalents of triethylamine of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride was added dropwise over 30 minutes, and the reaction temperature was maintained for 2 hours for reaction. Was completed. The precipitated salt was separated by filtration and put into a 0.2% aqueous solution of oxalic acid in an amount 10 times as much as the reaction solution. The precipitated solid content was filtered, washed with ion-exchanged water, and dried to obtain a quinonediazidesulfonic acid ester-based photosensitizer.

【0038】(合成例1)フェノール類1Cの合成 冷却管と攪拌装置および温度計を装着した1リットル容
量のフラスコに、前記式(III)で表されるスピロビ
インダンジオール(三井東圧化学社製 商品名「S
I」)92.4g(0.30モル)、92%パラホルム
アルデヒド4.89g(0.15モル)、メタンスルホ
ン酸0.216g(0.00225モル)およびジオキ
サン220gを加えて、溶解した。マントルヒーターを
熱源として、100℃に保ちながら15時間反応させ
た。反応液を40℃まで冷却し、0.05%のテトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液2200g
中に投入し、樹脂を沈殿させた。沈殿した樹脂を濾別
し、イオン交換水で洗浄後、130℃、10mmHgで
真空乾燥し、フェノール類1C 84.5gを得た。こ
の化合物1Cの重量平均分子量(Mw)は710であ
り、前記式(I)で表される構造単位が1以上であるも
のはGPC面積比で47%(未反応のスピロビインダン
ジオールはGPC面積比で53%)であった。
(Synthesis Example 1) Synthesis of 1C of phenols In a flask of 1 liter capacity equipped with a cooling tube, a stirrer and a thermometer, the spirobiindanediol represented by the above formula (III) (Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) Product name "S
I ") 92.4 g (0.30 mol), 92% paraformaldehyde 4.89 g (0.15 mol), methanesulfonic acid 0.216 g (0.00225 mol) and dioxane 220 g were added and dissolved. Using a mantle heater as a heat source, the reaction was carried out for 15 hours while maintaining the temperature at 100 ° C. The reaction solution was cooled to 40 ° C., and 2200 g of a 0.05% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution
It was thrown in and the resin was precipitated. The precipitated resin was filtered off, washed with ion-exchanged water, and vacuum dried at 130 ° C. and 10 mmHg to obtain 84.5 g of phenol 1C. This compound 1C has a weight average molecular weight (Mw) of 710, and one having 1 or more structural units represented by the formula (I) has a GPC area ratio of 47% (unreacted spirobiindanediol has a GPC area of The ratio was 53%).

【0039】(合成例2)フェノール類2Cの合成 冷却管と攪拌装置および温度計を装着した1リットル容
量のフラスコに、前記式(III)で表されるスピロビ
インダンジオール(三井東圧化学社製 商品名「S
I」)92.4g(0.30モル)、92%パラホルム
アルデヒド6.52g(0.20モル)、メタンスルホ
ン酸0.288g(0.003モル)およびジオキサン
230gを加えて、溶解した。マントルヒーターを熱源
として、100℃に保ちながら15時間反応させた。反
応液を40℃まで冷却し、0.05%のテトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド水溶液2300g中に投
入し、樹脂を沈殿させた。沈殿した樹脂を濾別し、イオ
ン交換水で洗浄後、130℃、10mmHgで真空乾燥
し、フェノール類2C 85.6gを得た。この化合物
1Cの重量平均分子量(Mw)は1200であり、前記
式(I)で表される構造単位が1以上であるものはGP
C面積比で65%(未反応のスピロビインダンジオール
はGPC面積比で35%)であった。
(Synthesis Example 2) Synthesis of Phenol 2C A spirobiindanediol represented by the above formula (III) (Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) was placed in a flask having a capacity of 1 liter equipped with a cooling tube, a stirrer and a thermometer. Product name "S
I ") 92.4 g (0.30 mol), 92% paraformaldehyde 6.52 g (0.20 mol), methanesulfonic acid 0.288 g (0.003 mol) and dioxane 230 g were added and dissolved. Using a mantle heater as a heat source, the reaction was carried out for 15 hours while maintaining the temperature at 100 ° C. The reaction solution was cooled to 40 ° C. and poured into 2300 g of a 0.05% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to precipitate the resin. The precipitated resin was separated by filtration, washed with ion-exchanged water, and vacuum dried at 130 ° C. and 10 mmHg to obtain 85.6 g of phenol 2C. This compound 1C has a weight average molecular weight (Mw) of 1200, and one having 1 or more structural units represented by the formula (I) is GP.
The C area ratio was 65% (the unreacted spirobiindanediol was 35% in the GPC area ratio).

【0040】以下の実施例及び比較例におけるレジスト
評価方法は、次の通りである。レジスト評価は、すべて
シリコンウェハ上で行った。 (1)感度 0.50μmの1:1ライン&スペースが設計寸法通り
に形成できる露光エネルギー量を露光時間(単位:ms
ec)で表した値。 (2)解像度 上記露光条件における限界解像度(μm)を表す。 (3)残膜率 ウエハ上でパターンの形成されていない部分の現像前後
のレジスト膜厚の比(%)を表す。 (4)パターン形状 レジストパターンを形成したウエハをラインパターンの
垂直方向から切断し、パターンの断面方向より電子顕微
鏡で観察した結果を示した。パターンサイドウオールが
基板に対して80度以上の角度で立ち上がっており、膜
減りがないものを良好と判定した。膜減りが認められた
ものを「膜減」とした。またパターンのサイドウォール
が基板に対して80度未満の角度であるものを「テーパ
ー」とした。 (5)露光マージン マスク寸法0.40μmのライン&スペース(=1/
1)のラインパターンの露光エネルギーを変動指せたと
きのレジスト寸法を測長用電子顕微鏡により測定し、露
光エネルギーとレジスト寸法の関係をグラフ化した。レ
ジスト寸法が0.44μm、0.40μm及び0.36
μmの時の露光エネルギーをそれぞれE1、E2、および
E3として求め、次式で定義する値を露光マージンとし
て算出した。 (式) 露光マージン=(E3−E1)×
100/E2 (6)焦点マージン マスク寸法0.40μmのライン&スペース(=1/
1)のラインパターンを、露光エネルギー及びステッパ
ー露光時の焦点を変動させたときのレジストパターンを
寸法測定及び形状観察を行った。レジストパターンが設
計寸法±10%以内の寸法変動で、かつパターンサイド
ウォール(側壁)が80度以上の角度で立っており、膜
減りがない時の焦点変動範囲を焦点マージンとして表し
た。
The resist evaluation methods in the following examples and comparative examples are as follows. All the resist evaluations were performed on a silicon wafer. (1) Sensitivity Exposure time (unit: ms) is defined as the amount of exposure energy at which 1: 1 line & space of 0.50 μm can be formed as designed.
ec). (2) Resolution Indicates the limit resolution (μm) under the above exposure conditions. (3) Residual film ratio The ratio (%) of the resist film thickness before and after development of a portion where a pattern is not formed on the wafer. (4) Pattern Shape The wafer on which the resist pattern was formed was cut from the direction perpendicular to the line pattern, and the result of observation with an electron microscope from the cross-sectional direction of the pattern was shown. Pattern sidewalls were raised at an angle of 80 ° or more with respect to the substrate, and those without film reduction were judged to be good. The film loss was recognized as "film loss". In addition, the side wall of the pattern having an angle of less than 80 degrees with respect to the substrate was defined as "taper". (5) Exposure margin Line & space with mask dimension 0.40 μm (= 1 /
The resist dimension when the exposure energy of the line pattern of 1) was varied was measured by an electron microscope for length measurement, and the relationship between the exposure energy and the resist dimension was graphed. Resist dimensions of 0.44 μm, 0.40 μm and 0.36
The exposure energy at μm was determined as E1, E2, and E3, respectively, and the value defined by the following equation was calculated as the exposure margin. (Formula) Exposure margin = (E3-E1) x
100 / E2 (6) Focus margin Line & space with mask dimension 0.40 μm (= 1 /
The line pattern of 1) was subjected to dimension measurement and shape observation of the resist pattern when the exposure energy and the focus during stepper exposure were varied. The focus variation range when the resist pattern has a dimension variation within ± 10% of the design dimension and the pattern sidewall (side wall) stands at an angle of 80 ° or more and there is no film loss is expressed as a focus margin.

【0041】(実施例1〜2、比較例1)表1に示した
樹脂、感光剤(参考例5で合成した感光剤)30重量部
を乳酸エチルに溶解させ、1.17μmの膜厚に塗布で
きるよう溶剤配合量を調製した。これらの溶剤を0.1
μmのテフロンフィルター(ポリテトラフルオロエチレ
ンフィルター)で濾過してレジスト溶液を調製した。但
し、実施例2および比較例1で用いた他のフェノール類
はトリスフェノールPA(本州化学工業社製;表中では
TP−PAと記載)である。
(Examples 1 and 2, Comparative Example 1) 30 parts by weight of the resin and photosensitizer (photosensitizer synthesized in Reference Example 5) shown in Table 1 were dissolved in ethyl lactate to give a film thickness of 1.17 μm. The solvent content was adjusted so that it could be applied. 0.1% of these solvents
A resist solution was prepared by filtering with a μm Teflon filter (polytetrafluoroethylene filter). However, the other phenol used in Example 2 and Comparative Example 1 is trisphenol PA (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd .; described as TP-PA in the table).

【0042】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にコ
ーターで塗布した後、90℃で90秒間プリベークを行
い、膜厚1.07μmのレジスト膜を形成した。このウ
エハをi線ステッパーNSR1755i7A(ニコン社
製;NA=0.50)とテスト用レクチルを用いて、露
光時間を可変しながら露光を行った後、110℃で60
秒間露光後ベーク(Post Exposure Ba
king)を行った。次に、2.38%のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間パド
ル法により現像してポジ型パターンを形成した。このウ
エハを取り出して、電子顕微鏡で観察し、感度・解像度
・残膜率・パターン形状を観察した。結果を表1に示
す。
The resist solution was applied onto a silicon wafer by a coater and prebaked at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.07 μm. This wafer was exposed using an i-line stepper NSR1755i7A (manufactured by Nikon Corporation; NA = 0.50) and a test reticle while varying the exposure time, and then the wafer was exposed at 60 ° C. at 110 ° C.
Second exposure bake (Post Exposure Ba
king). Next, it was developed by a paddle method at 23 ° C. for 1 minute with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to form a positive pattern. The wafer was taken out and observed with an electron microscope to observe sensitivity, resolution, remaining film ratio, and pattern shape. The results are shown in Table 1.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】(実施例3〜4、比較例2)ポジ型レジス
トZIR−9100(日本ゼオン社製)をシリコンウエ
ハに、以下の条件でのベーク後の膜厚が0.52μmと
なるように、塗布した。ベーク条件はホットプレートを
用いて90℃、90秒間、その後300℃、2分間とし
た。この膜付ウエハの屈折率を分光エリプソメーターに
より測定し、i線露光光の反射率を測定した結果、1.
7%であった。この膜付ウエハ(低反射基板)上に、表
2のレジスト液を膜厚0.95μmとなる条件で塗布
後、レジスト評価を行った。但し、実施例4および比較
例2で用いた感光剤は参考例5で合成した感光剤であ
り、他のフェノール類はトリスフェノールPA(本州化
学工業社製;表中ではTP−PAと記載)である。レジ
ストの塗布・評価条件は実施例1〜2と同様である。
(Examples 3 to 4, Comparative Example 2) Positive resist ZIR-9100 (manufactured by Zeon Corporation) was applied to a silicon wafer so that the film thickness after baking under the following conditions would be 0.52 μm. Applied. The baking conditions were 90 ° C. for 90 seconds using a hot plate, and then 300 ° C. for 2 minutes. The refractive index of this film-coated wafer was measured by a spectroscopic ellipsometer, and the reflectance of the i-ray exposure light was measured.
7%. The resist solution shown in Table 2 was applied onto the film-coated wafer (low-reflection substrate) under the condition that the film thickness was 0.95 μm, and then resist evaluation was performed. However, the photosensitizer used in Example 4 and Comparative Example 2 was the photosensitizer synthesized in Reference Example 5, and other phenols were trisphenol PA (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd .; described as TP-PA in the table). Is. The resist coating / evaluation conditions are the same as in Examples 1 and 2.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】この結果から、フェノール類(c)を添加
すると感度・残膜率・解像度・パターン形状・露光マー
ジン・焦点マージンが向上し、他のフェノール類を併用
するとより高い効果が得られることが判った。また、低
反射基板上でのパターンニングでは特に高い露光マージ
ンが得られることも判った
From these results, it is found that the addition of the phenol (c) improves the sensitivity, the residual film rate, the resolution, the pattern shape, the exposure margin, and the focus margin, and the higher effect can be obtained by using the other phenols together. understood. It was also found that a particularly high exposure margin can be obtained by patterning on a low reflection substrate.

【発明の効果】かくして本発明によれば、種々のパター
ン特性に優れた0.5μm以下の微細加工用ポジ型レジ
ストとして好適である。
As described above, according to the present invention, it is suitable as a positive working resist of 0.5 μm or less for fine processing, which is excellent in various pattern characteristics.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性フェノール樹脂、キノン
ジアジドスルホン酸エステル系感光剤および下記一般式
(I)で表される構造単位を有するフェノール類を含有
することを特徴とするポジ型レジスト組成物。 【化1】 (式中、R1〜R2は、互いに独立に水素原子、置換可ア
ルキル基、置換可アリール基である。)
1. A positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinonediazide sulfonate ester-based photosensitizer, and a phenol having a structural unit represented by the following general formula (I). Embedded image (In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a substitutable alkyl group, or a substitutable aryl group.)
【請求項2】 フェノール類が、UV254nmの検出
器を用いたGPCパターンにおけるポリスチレン換算重
量平均分子量で2,000以下である請求項1記載のポ
ジ型レジスト組成物。 【0001】
2. The positive resist composition according to claim 1, wherein the phenols have a polystyrene reduced weight average molecular weight of 2,000 or less in a GPC pattern using a UV254 nm detector. [0001]
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016044272A (en) * 2014-08-25 2016-04-04 Jsr株式会社 Composition for forming film, film and manufacturing method and compound of substrate having formed pattern
US10053539B2 (en) 2015-12-01 2018-08-21 Jsr Corporation Composition for film formation, film, production method of patterned substrate, and compound
CN111596526A (en) * 2013-12-26 2020-08-28 旭化成株式会社 Photosensitive resin composition and photosensitive resin laminate

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