JPH10319587A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Radiation sensitive resin composition

Info

Publication number
JPH10319587A
JPH10319587A JP13005397A JP13005397A JPH10319587A JP H10319587 A JPH10319587 A JP H10319587A JP 13005397 A JP13005397 A JP 13005397A JP 13005397 A JP13005397 A JP 13005397A JP H10319587 A JPH10319587 A JP H10319587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cresol
resin
alkali
mol
resin composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13005397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuji Douki
克次 銅木
Toru Kajita
徹 梶田
Shinichiro Iwanaga
伸一郎 岩永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP13005397A priority Critical patent/JPH10319587A/en
Publication of JPH10319587A publication Critical patent/JPH10319587A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the radiation sensitive resin composition superior in focus allowance and sensitivity and resolution and useful as a positive resist for producing large scale integrated circuits. SOLUTION: This radiation sensitive resin composition contains an alkali- soluble phenol resin and a quinonediazido compound, and the alkali-soluble phenol resin is a condensation product of phenols composed essentially of p- cresol and aldehydes, and, when the alkali-soluble phenol resin is measured by the pyrolytic analysis of a gas chromatgraph using a capillary column provided in the inside with a silicone phase containing permethylated α- cyclodextrine at a pyrolytic temperature of 670 deg.C, a ratio of the peak area X of the p-cresol to the peak area Y of 2,4-dimethylphenol X/Y is >=2.0.

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、アルカリ可溶性樹
脂を含有する感放射線性樹脂組成物に関する。さらに詳
しくはg線、i線等の紫外線、KrFエキシマレーザー
等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線
等の荷電粒子線の如き各種放射線、特に紫外線、遠紫外
線に感応する集積回路作製用のレジストとして好適な感
放射線性樹脂組成物に関する。
[0001] The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble resin. More specifically, integrated circuits sensitive to various types of radiation such as ultraviolet rays such as g-rays and i-rays, far ultraviolet rays such as KrF excimer lasers, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams, particularly ultraviolet rays and far ultraviolet rays. The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition suitable as a resist for production.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の高集積化に伴い、高い解像力
を有し且つ良好なパターンを形成できるポジ型レジスト
が相次いで開発されている。一般にポジ型レジストの解
像度を向上させるためには、ステッパーの開口係数(N
A)を大きくする方法があるが、この場合には焦点深度
(フォーカス許容性)が狭くなってしまうため、同時に
レジスト材料の改良が必要である。例えばアルカリ可溶
性フェノール樹脂の内部構造をハイオルソ化することが
一つの解決策であるが、この場合は感度の著しい低下を
伴ってしまう。また、フォーカス許容性を向上させるた
めには、例えばキノンジアジド化合物の添加量を増やす
ことが有効であるが、この場合は現像性が悪化してしま
う。よって、これらのレジスト特性を同時に備えたポジ
型レジストの新たな開発が望まれている。
2. Description of the Related Art With the increase in the degree of integration of integrated circuits, positive resists having high resolution and capable of forming good patterns have been developed one after another. Generally, in order to improve the resolution of a positive resist, the aperture coefficient (N
There is a method of increasing A), but in this case, the depth of focus (focus tolerance) becomes narrow, and therefore, it is necessary to improve the resist material at the same time. For example, one solution is to convert the internal structure of an alkali-soluble phenol resin into a high-ortho structure, but in this case, the sensitivity is significantly reduced. Further, in order to improve the focus tolerance, for example, it is effective to increase the amount of the quinonediazide compound added, but in this case, the developability deteriorates. Therefore, new development of a positive resist having these resist characteristics at the same time is desired.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、特にフォーカス許容性に優れるとともに、感度、解
像度等にも優れたレジストとして有用は感放射線性樹脂
組成物を提供することにある。本発明の他の目的および
利点は、以下に明らかとなろう。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition which is particularly useful as a resist excellent in focus tolerance and excellent in sensitivity, resolution and the like. Other objects and advantages of the present invention will become apparent below.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によると、本発明
の上記目的および利点は、アルカリ可溶性フェノール樹
脂とキノンジアジド化合物を含有してなる感放射線性樹
脂組成物において、該アルカリ可溶性フェノール樹脂は
p−クレゾールを必須成分とするフェノール類とアルデ
ヒド類との縮合物であり、且つ該アルカリ可溶性フェノ
ール樹脂は、パーメチル化α−シクロデキストリンを含
有するシリコーン相を内面に有するキャピラリーカラム
を使用した熱分解ガスクロマトグラフで、熱分解温度6
70℃で測定した場合、熱分解生成物として検出される
p−クレゾールのピーク面積値Xと2,4−ジメチルフ
ェノールのピーク面積値Yとの間に、X/Y≧2.0の
関係があることを特徴とする感放射線性樹脂組成物によ
り達成することができる。以下、本発明を具体的に説明
するが、これにより本発明の目的、構成および効果が明
確となろう。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are attained in a radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble phenol resin and a quinonediazide compound, wherein the alkali-soluble phenol resin is p-type. -Is a condensate of phenols and aldehydes containing cresol as an essential component, and the alkali-soluble phenol resin is a pyrolysis gas chromatograph using a capillary column having a silicone phase containing permethylated α-cyclodextrin on the inner surface. And thermal decomposition temperature 6
When measured at 70 ° C., there is a relationship of X / Y ≧ 2.0 between the peak area value X of p-cresol detected as a pyrolysis product and the peak area value Y of 2,4-dimethylphenol. It can be achieved by a radiation-sensitive resin composition characterized by the following. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be specifically described, but the purpose, configuration and effect of the present invention will be clear.

【0005】本発明で特定したキャピラリーカラムは、
パーメチル化α−シクロデキストリンをカラム内壁に化
学結合した中極性シリコーン相に含有させたものが好ま
しい。この中極性シリコーン相としては、ポリ(ジフェ
ニル−ジメチルシロキサン)が好ましく、ジフェニルシ
ロキサンとジメチルシロキサンの共重合体の重合比率
は、ジフェニルシロキサン/ジメチルシロキサン=20
〜40/80〜60(重量比)であることが好ましい。
このような中極性シリコーン相の市販品としてはスペル
コ社(米国)製、SPB−20、SPB−35等が挙げ
られる。また、パーメチル化α−シクロデストリンのシ
リコーン相中の含有量は、重量比で10〜30%が好ま
しい。特に好適なキャピラリーカラムの市販品として
は、スペルコ社(米国)製、α−DEX120が挙げら
れる。
[0005] The capillary column specified in the present invention is:
Preferably, permethylated α-cyclodextrin is contained in a medium-polar silicone phase chemically bonded to the inner wall of the column. As the medium polar silicone phase, poly (diphenyl-dimethylsiloxane) is preferable, and the polymerization ratio of the copolymer of diphenylsiloxane and dimethylsiloxane is diphenylsiloxane / dimethylsiloxane = 20.
4040/806060 (weight ratio).
Commercial products of such a medium-polar silicone phase include SPB-20 and SPB-35 manufactured by Spelco (USA). The content of permethylated α-cyclodestrin in the silicone phase is preferably 10 to 30% by weight. A particularly suitable commercially available capillary column includes α-DEX120 manufactured by Spelco (USA).

【0006】本発明で特定した熱分解ガスクロマトグラ
フスペクトルの2つのピークは、いずれもフェノール環
同士のメチレン結合を切断することにより生成される分
解物に由来する。p−クレゾールに由来する分解物はp
−クレゾール、2,4−ジメチルフェノールおよび2,
4,6−トリメチルフェノールの3種存在し、樹脂中に
おいて末端に導入されるp−クレゾールの割合が多いほ
ど分解物の分布はメチル基を有さない方向にシフトする
と解釈される。すなわち、上記X/Yの値が大きくなる
ほどp−クレゾールは末端に多く存在することを示唆し
ており、これに伴って樹脂末端のo−o’−結合率が増
大すると解釈される。従来のアルカリ可溶性フェノール
樹脂におけるo−o’結合率は、キノンジアジド化合物
あるいはアルカリ現像液との相互作用、すなわちアルカ
リ溶解性を制御する因子として重要視されているが、そ
の制御は、樹脂の内部構造全体の平均として行われてい
る。これに対し本発明は、樹脂中におけるo−o’結合
をより末端に分布させることにより、これらの相互作用
をより有効に発現させることを目的とし、特にX/Y≧
2.0を満足する場合には、アルカリ可溶性フェノール
樹脂の製造方法の如何を問わず上記に述べた効果が発現
する。さらに好ましいアルカリ可溶性フェノール樹脂
は、X/Y≧2.4の関係を満足するものである。
[0006] The two peaks of the pyrolysis gas chromatograph spectrum specified in the present invention are both derived from decomposition products generated by cleaving the methylene bond between phenol rings. The degradation product derived from p-cresol is p
-Cresol, 2,4-dimethylphenol and 2,
It is understood that there are three kinds of 4,6-trimethylphenol, and the distribution of the decomposed product shifts in a direction having no methyl group as the proportion of p-cresol introduced into the terminal in the resin increases. That is, it is suggested that the larger the value of X / Y is, the more p-cresol is present at the terminal, and it is interpreted that the oo'-bonding rate at the terminal of the resin increases accordingly. The oo 'bond ratio in the conventional alkali-soluble phenol resin is regarded as an important factor for controlling the interaction with a quinonediazide compound or an alkali developing solution, that is, the alkali solubility. It is done as a whole average. On the other hand, the present invention aims to express these interactions more effectively by distributing the oo 'bond in the resin to the terminal more, and particularly, X / Y ≧
When the value of 2.0 is satisfied, the above-described effects are exhibited irrespective of the production method of the alkali-soluble phenol resin. More preferred alkali-soluble phenolic resins satisfy the relationship of X / Y ≧ 2.4.

【0007】本発明に用いられるアルカリ可溶性フェノ
ール樹脂(以下「樹脂(A)」という)の製造に用いら
れるフェノール類はp−クレゾールを必須成分とする。
p−クレゾール以外の他のフェノール類としては、m−
クレゾール、m−エチルフェノール、m−n−プロピル
フェノール、m−イソプロピルフェノール、m−n−ブ
チルフェノール、m−t−ブチルフェノール、2,3−
キシレノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレノ
ール、3,5−キシレノール、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等のアルキ
ルフェノール類、m−メトキシフェノール、m−エトキ
シフェノール、m−n−ブトキシフェノール、m−t−
ブトキシフェノール等のアルコキシフェノール類等を挙
げることができる。これらは単独でまたは二種以上組合
せて用いることができる。なお、特に好ましいフェノー
ル類の組合せとしては、m−クレゾール、2,3−キシ
レノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレノー
ル、3,5−キシレノールおよび2,3,5−トリメチル
フェノールよりなる群から選ばれる少なくとも1種のフ
ェノール類とp−クレゾールの組合せを挙げることがで
きる。また、p−クレゾールの使用量は、樹脂(A)製
造に用いられる全フェノール類1モルに対して、好まし
くは0.1〜0.7モル、特に好ましくは0.1〜0.5モ
ルである。
The phenols used for producing the alkali-soluble phenol resin (hereinafter referred to as "resin (A)") used in the present invention contain p-cresol as an essential component.
Other phenols other than p-cresol include m-
Cresol, m-ethylphenol, mn-propylphenol, m-isopropylphenol, mn-butylphenol, mt-butylphenol, 2,3-
Xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, alkylphenols such as 3,4,5-trimethylphenol, m-methoxyphenol, m-ethoxy Phenol, mn-butoxyphenol, mt-
Examples thereof include alkoxyphenols such as butoxyphenol. These can be used alone or in combination of two or more. Particularly preferred combinations of phenols include m-cresol, 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol and 2,3,5-trimethylphenol. And a combination of at least one phenol selected from the group consisting of p-cresol. The amount of p-cresol used is preferably from 0.1 to 0.7 mol, particularly preferably from 0.1 to 0.5 mol, per mol of all phenols used in the production of the resin (A). is there.

【0008】樹脂(A)製造に用いられるフェノール類
の組合せとしては、例えばm−クレゾール/p−クレゾ
ール=90〜50/10〜50(モル比)、m−クレゾ
ール/2,3−キシレノール/p−クレゾール=75〜
35/25〜5/50〜20(モル比)、m−クレゾー
ル/2,5−キシレノール/p−クレゾール=75〜3
5/25〜5/50〜20(モル比)、m−クレゾール
/3,4−キシレノール/p−クレゾール=75〜40
/20〜5/50〜20(モル比)、m−クレゾール/
3,5−キシレノール/p−クレゾール=75〜40/
20〜5/50〜20(モル比)またはm−クレゾール
/2,3,5−トリメチルフェノール/p−クレゾール=
75〜40/20〜5/50〜20(モル比)の組合せ
が特に好ましい。
Examples of the combination of phenols used in the production of the resin (A) include m-cresol / p-cresol = 90-50 / 10-50 (molar ratio), m-cresol / 2,3-xylenol / p -Cresol = 75-
35 / 25-5 / 50-20 (molar ratio), m-cresol / 2,5-xylenol / p-cresol = 75-3
5 / 25-5 / 50-20 (molar ratio), m-cresol / 3,4-xylenol / p-cresol = 75-40
/ 20-5 / 50-20 (molar ratio), m-cresol /
3,5-xylenol / p-cresol = 75-40 /
20-5 / 50-20 (molar ratio) or m-cresol / 2,3,5-trimethylphenol / p-cresol =
A combination of 75 to 40/20 to 5/50 to 20 (molar ratio) is particularly preferred.

【0009】また、縮合させるアルデヒド類としては、
例えばホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホルムア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド、プロ
ピルアルデヒド、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−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、フルフラー
ル、グリオキサール、グルタルアルデヒド、テレフタル
アルデヒド、イソフタルアルデヒド等を挙げることがで
きる。これらのうち、特に、ホルムアルデヒド、o−ヒ
ドロキシベンズアルデヒドを好適に用いることができ
る。
The aldehydes to be condensed include
For example, formaldehyde, trioxane, paraformaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, Examples thereof include m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, furfural, glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde, and isophthalaldehyde. Among these, formaldehyde and o-hydroxybenzaldehyde can be particularly preferably used.

【0010】これらのアルデヒド類も単独でまたは2種
以上組合せて用いることができる。このアルデヒド類の
使用量は、フェノール類1モルに対し、0.4〜2モル
が好ましく、より好ましくは0.6〜1.5モルである。
フェノール類とアルデヒド類との重縮合に通常用いられ
る触媒としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、
ギ酸、シュウ酸、酢酸、メタンスルホン酸、p−トルエ
ンスルホン酸等の有機酸、ピリジン、2−メチルピリジ
ン、4−メチルピリジン、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド等の有機塩基、水酸化リチウム、水酸化ナト
リウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化
カルシウム等の無機塩基等を挙げることができる。これ
らの触媒の使用量は、通常、フェノール類の合計量1モ
ルに対し、1×10-5〜1.0モルである。
These aldehydes can be used alone or in combination of two or more. The amount of the aldehyde used is preferably 0.4 to 2 mol, more preferably 0.6 to 1.5 mol, per 1 mol of the phenol.
As the catalyst usually used for polycondensation of phenols and aldehydes, for example, hydrochloric acid, nitric acid, inorganic acids such as sulfuric acid,
Organic acids such as formic acid, oxalic acid, acetic acid, methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid, organic bases such as pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine and tetramethylammonium hydroxide, lithium hydroxide and sodium hydroxide And inorganic bases such as magnesium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide. The use amount of these catalysts is usually 1 × 10 −5 to 1.0 mol per 1 mol of the total amount of phenols.

【0011】重縮合の温度は、反応原料の反応性に応じ
て適宜調整することができるが、通常10〜200℃、
好ましくは40〜150℃である。重縮合は特に溶剤を
添加することなしに実施可能であるが、重縮合の素反応
をコントロールし、重縮合したノボラック樹脂の分子
量、メチレン結合位置等をコントロールする目的で、ホ
ルマリン源に由来する水、アルコールの他に別の反応溶
剤を添加してもよい。重縮合の反応溶剤としては、例え
ば水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン、n
−ヘプタン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、n−ヘキサン等が挙げられる。反応溶剤は、単独
であるいは2種以上混合して使用できる。反応溶剤の使
用量は、通常、反応原料100重量部当り、20〜1,
000重量部である。
The temperature of the polycondensation can be appropriately adjusted according to the reactivity of the reaction raw materials.
Preferably it is 40-150 degreeC. Polycondensation can be carried out without adding a solvent, but water derived from a formalin source is used for the purpose of controlling the elementary reaction of polycondensation and controlling the molecular weight of the polycondensed novolak resin, the position of the methylene bond, and the like. Alternatively, another reaction solvent may be added in addition to the alcohol. Examples of the polycondensation reaction solvent include water, methanol, ethanol, propanol, butanol, propylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene, and n.
-Heptane, ethyl methyl ketone, methyl isobutyl ketone, n-hexane and the like. The reaction solvents can be used alone or in combination of two or more. The amount of the reaction solvent used is usually 20 to 1,
000 parts by weight.

【0012】重縮合の方法としては、フェノール類、ア
ルデヒド類、酸性触媒等を一括して仕込む方法、および
酸性触媒の存在下にフェノール類、アルデヒド類、酸性
触媒等を反応の進行とともに加えていく方法を採用する
ことができる。重縮合の反応終了後、系内に存在する未
反応原料、酸性触媒、反応溶剤等を除去するために、一
般的には、反応系の温度を130〜230℃に上昇さ
せ、減圧下、例えば20〜50mmHgで揮発分を留去
し、得られた樹脂(A)を回収する。
As the polycondensation method, phenols, aldehydes, acidic catalysts and the like are charged at once, and phenols, aldehydes, acidic catalysts and the like are added as the reaction proceeds in the presence of the acidic catalyst. A method can be adopted. After the completion of the polycondensation reaction, in order to remove unreacted raw materials, acidic catalyst, reaction solvent, and the like present in the system, generally, the temperature of the reaction system is increased to 130 to 230 ° C., and under reduced pressure, for example, Volatile components are distilled off at 20 to 50 mmHg, and the obtained resin (A) is recovered.

【0013】本発明の樹脂(A)は、ポリスチレン換算
重量平均分子量(以下、「Mw」と称する。)が、通
常、3,000〜20,000、特に4,000〜15,0
00の範囲にあることが望ましい。Mwが20,000
を超えると、本発明のレジスト組成物をウェハーに均一
に塗布しにくく、さらに現像性および感度が低下する傾
向があり、またMwが3,000未満であると、耐熱性
が低下する傾向がある。
The resin (A) of the present invention has a weight average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter, referred to as "Mw") of usually 3,000 to 20,000, particularly 4,000 to 15.0.
Desirably, it is in the range of 00. Mw is 20,000
If it exceeds 30, it tends to be difficult to apply the resist composition of the present invention uniformly to the wafer, and further, the developability and sensitivity tend to decrease, and if Mw is less than 3,000, the heat resistance tends to decrease. .

【0014】なお、Mwの高い樹脂(A)を得るために
は、例えば重縮合終了後に回収された樹脂(A)を、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3
−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオ
ン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、エトキ
シプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、
ジオキサン、メタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルイソブチルケトン等の良溶媒に溶解した後、水、n
−ヘキサン、n−ヘプタン等の貧溶媒を混合し、次いで
析出する樹脂溶液層を分離し、高分子量の樹脂(A)を
回収すればよい。
In order to obtain a resin (A) having a high Mw, for example, the resin (A) recovered after completion of the polycondensation is treated with propylene glycol monomethyl ether acetate,
-Methyl methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate,
After dissolving in a good solvent such as dioxane, methanol, ethyl acetate, butyl acetate, methyl isobutyl ketone, water, n
A poor solvent such as hexane and n-heptane may be mixed, and then a resin solution layer to be separated may be separated to recover a high molecular weight resin (A).

【0015】X/Y≧2.0とするための樹脂(A)の
製造の手段としては、 (1)用いるフェノール類の量比を適宜選択する。 (2)p−クレゾールより反応性の高いフェノール類を
適宜選択する。 (3)用いる触媒を適宜選択する。 (4)反応初期にp−クレゾール以外のフェノール類を
反応させ、p−クレゾールを徐々に添加しながら反応さ
せる。 等が挙げられ、必要に応じてこれらを組合せることがで
きる。これらの手段によって末端に結合したp−クレゾ
ールを多く含む樹脂(A)が得られ、X/Y≧2.0と
することができる。この関係を保つ限りにおいて、樹脂
(A)は、単独または2種以上混合して使用することが
できる。
As means for producing the resin (A) for satisfying X / Y ≧ 2.0, (1) the ratio of the phenols used is appropriately selected. (2) A phenol having higher reactivity than p-cresol is appropriately selected. (3) The catalyst to be used is appropriately selected. (4) Phenols other than p-cresol are reacted at the beginning of the reaction, and the reaction is carried out while gradually adding p-cresol. And the like, and these can be combined as necessary. By these means, a resin (A) containing a large amount of p-cresol bound to the terminal can be obtained, and X / Y ≧ 2.0 can be satisfied. As long as this relationship is maintained, the resin (A) can be used alone or in combination of two or more.

【0016】溶解促進剤 本発明において、前記樹脂(A)のアルカリ溶解性を促
進する目的で、低分子量のフェノール化合物(以下、
「溶解促進剤」という。)を添加することができる。こ
の溶解促進剤としては、ベンゼン環数2〜5のフェノー
ル化合物が好適であり、例えば下記式(1−1)〜(1
−9)で表される化合物を例示することができる。
[0016] In dissolution promoter present invention, for the purpose of promoting the alkali solubility of the resin (A), the low molecular weight phenolic compound (hereinafter,
It is referred to as "dissolution promoter." ) Can be added. As the dissolution promoter, a phenol compound having 2 to 5 benzene rings is suitable, and for example, the following formulas (1-1) to (1)
-9).

【0017】[0017]

【化1】 Embedded image

【0018】上記式(1−1)〜(1−9)において、
a、bおよびcは、それぞれ0〜3の数であり(但し、
いずれもが0の場合は除く。)、x、yおよびzはそれ
ぞれ0〜3の数であり、そしてa+x≦5、b+y≦5
およびc+z≦5(但し、(1−3)および(1−4)
についてはb+y≦4である。)である。
In the above formulas (1-1) to (1-9),
a, b and c are each a number from 0 to 3 (provided that
Exclude when both are 0. ), X, y and z are each a number from 0 to 3, and a + x ≦ 5, b + y ≦ 5
And c + z ≦ 5 (however, (1-3) and (1-4)
B + y ≦ 4. ).

【0019】かかる溶解促進剤の配合量は、通常、樹脂
(A)100重量部当り、50重量部以下である。
The amount of such a dissolution accelerator is usually not more than 50 parts by weight per 100 parts by weight of the resin (A).

【0020】キノンジアジドスルホン酸エステル化合物 本発明に使用されるキノンジアジドスルホン酸エステル
化合物としては、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お
よび1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホン酸エ
ステル等が挙げられる。これらのうち、特に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が好
ましい。
Quinonediazidesulfonic acid ester compound The quinonediazidesulfonic acid ester compound used in the present invention includes 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of polyhydroxy compound and 1,2-
Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,
Examples thereof include 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid ester. Among these, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2
-Naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester is preferred.

【0021】前記キノンジアジドスルホン酸エステル化
合物は、例えばポリヒドロキシ化合物とキノンジアジド
スルホニルクロリドとを塩基性触媒の存在下で反応させ
ることにより得られる。通常、ポリヒドロキシ化合物の
全水酸基に対するキノンジアジドスルホン酸エステルの
割合(平均エステル化率)は、20%以上100%以下
であり、好ましくは40%以上95%以下である。平均
エステル化率が低すぎると、パターン形成が難しく、高
すぎると感度の低下を招くことがある。
The quinonediazidesulfonic acid ester compound can be obtained, for example, by reacting a polyhydroxy compound with quinonediazidosulfonyl chloride in the presence of a basic catalyst. Usually, the ratio (average esterification ratio) of quinonediazidesulfonic acid ester to all hydroxyl groups of the polyhydroxy compound is 20% or more and 100% or less, and preferably 40% or more and 95% or less. If the average esterification rate is too low, it is difficult to form a pattern, and if it is too high, sensitivity may be reduced.

【0022】ここで、用いられるポリヒドロキシ化合物
としては、特に限定されるものではないが、具体例とし
て下記式に示す化合物が挙げられる。
Here, the polyhydroxy compound to be used is not particularly limited, but specific examples include a compound represented by the following formula.

【0023】[0023]

【化2】 Embedded image

【0024】式中、X1〜X15は、それぞれ相互に同一
または異なり、水素原子、C1〜C4のアルキル基、C1
〜C4のアルコキシ基、C6〜C10のアリール基または水
酸基である。但し、X1〜X5およびX6〜X10のそれぞ
れの組合せにおいて少なくとも1つは水酸基である。ま
た、Y1は、水素原子またはC1〜C4のアルキル基であ
る。
[0024] In the formula, X 1 to X 15 are the same or different from each other, respectively, a hydrogen atom, an alkyl group of C 1 ~C 4, C 1
A C 4 to C 4 alkoxy group, a C 6 to C 10 aryl group or a hydroxyl group. However, in each combination of X 1 to X 5 and X 6 to X 10 , at least one is a hydroxyl group. Y 1 is a hydrogen atom or a C 1 -C 4 alkyl group.

【0025】[0025]

【化3】 Embedded image

【0026】式中、X16〜X30は、前記X1〜X15と同
様である。但し、X16〜X20、X21〜X25およびX26
30のそれぞれの組合せにおいて少なくとも1つは水酸
基である。また、Y2〜Y4は、それぞれ相互に同一また
は異なり、水素原子またはC1〜C4のアルキル基であ
る。
In the formula, X 16 to X 30 are the same as X 1 to X 15 described above. However, X 16 to X 20 , X 21 to X 25 and X 26 to
At least one in each combination of X 30 is a hydroxyl group. Y 2 to Y 4 are the same or different from each other, and are a hydrogen atom or a C 1 to C 4 alkyl group.

【0027】[0027]

【化4】 Embedded image

【0028】式中、X31〜X44は、前記X1〜X15と同
様である。但し、X31〜X35において少なくとも1つは
水酸基である。また、Y5〜Y8は、それぞれ相互に同一
または異なり、水素原子またはC1〜C4のアルキル基で
ある。
In the formula, X 31 to X 44 are the same as X 1 to X 15 described above. However, at least one of X 31 to X 35 is a hydroxyl group. Y 5 to Y 8 are the same or different from each other, and are a hydrogen atom or a C 1 to C 4 alkyl group.

【0029】[0029]

【化5】 Embedded image

【0030】式中、X45〜X58は、それぞれ相互に同一
または異なり、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C4のア
ルキル基、C1〜C4のアルコキシ基、C5〜C7のシクロ
アルキル基または水酸基である。但し、X45〜X48およ
びX49〜X53のそれぞれの組合せにおいて少なくとも1
つは水酸基である。また、Y9およびY10は、それぞれ
相互に同一または異なり、水素原子、C1〜C4のアルキ
ル基またはC5〜C7のシクロアルキル基である。
In the formula, X 45 to X 58 are the same as or different from each other, and represent a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1 -C 4 alkyl group, a C 1 -C 4 alkoxy group, a C 5 -C 7 It is a cycloalkyl group or a hydroxyl group. However, in each combination of X 45 to X 48 and X 49 to X 53 , at least 1
One is a hydroxyl group. Y 9 and Y 10 are the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a C 1 -C 4 alkyl group or a C 5 -C 7 cycloalkyl group.

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】式中、X59〜X80は、前記X45〜X58と同
様である。但し、X59〜X63、X64〜X67、X72〜X75
およびX76〜X80のそれぞれの組合せにおいて少なくと
も1つは水酸基である。また、Y11〜Y18は、それぞれ
相互に同一または異なり、水素原子またはC1〜C4のア
ルキル基である。
In the formula, X 59 to X 80 are the same as X 45 to X 58 described above. However, X 59 to X 63 , X 64 to X 67 , X 72 to X 75
And at least one of each combination of X 76 to X 80 is a hydroxyl group. Y 11 to Y 18 are the same or different from each other, and are a hydrogen atom or a C 1 to C 4 alkyl group.

【0033】本発明の組成物においては、前記キノンジ
アジドスルホン酸エステル化合物は、樹脂(A)100
重量部当り、5〜60重量部、特に10〜50重量部の
割合で使用することが好ましい。また、キノンジアジド
スルホン酸エステル化合物は、単独であるいは2種以上
を組合せて使用することができる。また、本発明の組成
物中に占める1,2−キノンジアジドスルホニル残基の
総重量は、組成物の全固形分に対する割合として、好ま
しくは5〜50重量%、より好ましくは10〜30重量
%となるように調節される。
In the composition of the present invention, the quinonediazide sulfonic acid ester compound is a resin (A) 100
It is preferable to use 5 to 60 parts by weight, particularly 10 to 50 parts by weight, per part by weight. The quinonediazidesulfonic acid ester compounds can be used alone or in combination of two or more. The total weight of the 1,2-quinonediazidosulfonyl residues in the composition of the present invention is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 30% by weight, based on the total solid content of the composition. It is adjusted to be.

【0034】各種配合剤 本発明の組成物には、必要に応じ、界面活性剤等の添加
剤を配合することができる。界面活性剤は、組成物の塗
布性や現像性を改良するために配合されるものである。
このような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ニルエ
ーテル、ポリエチレングリコールジラウリエート、ポリ
エチレングリコールジステアレート、メガファックスF
171、F172、F173、F471、R−07、R
−08(商品名、大日本インキ社製)、フロラードFC
430、FC431(商品名、住友スリーエム社製)、
アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC
−101、SC−102、SC−103、SC−10
4、SC−105、SC−106(商品名、旭硝子社
製)、KP341(商品名、信越化学工業社製)、ポリ
フローNo.75、No.95(商品名、共栄社油脂化学
工業社製)、NBX−7、NBX−8、NBX−15
(商品名、ネオス社製)等が挙げられる。
Various Compounding Agents The composition of the present invention may optionally contain additives such as surfactants. The surfactant is compounded for improving the coating property and the developing property of the composition.
Examples of such a surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and Megafax F
171, F172, F173, F471, R-07, R
-08 (trade name, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florard FC
430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited),
Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC
-101, SC-102, SC-103, SC-10
4, SC-105, SC-106 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, No. 95 (trade name, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo) NBX-7, NBX-8, NBX-15
(Trade name, manufactured by Neos Corporation).

【0035】これらの界面活性剤の配合量は、各種配合
剤を除いた組成物の固形分100重量部当り、好ましく
は界面活性剤の有効成分が2重量部以下である。さらに
本発明の組成物には、レジストの放射線照射部の潜像を
可視化させ、放射線照射時のハレーションの影響を少な
くするために、染料や顔料を配合することができ、また
接着性を改善するために接着助剤を配合することもでき
る。さらに必要に応じて保存安定剤、消泡剤等を配合す
ることもできる。
The amount of these surfactants is preferably 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the solid content of the composition excluding various components. Further, in the composition of the present invention, in order to visualize the latent image of the radiation-irradiated portion of the resist, and to reduce the influence of halation upon irradiation, a dye or pigment can be added, and the adhesiveness is improved. For this purpose, an adhesion aid may be added. Further, if necessary, a storage stabilizer, an antifoaming agent and the like can be added.

【0036】溶剤 本発明の組成物は、前述した樹脂(A)等の固形分を、
例えば固形分濃度20〜40重量%となるように溶剤に
溶解し、孔径0.2μm程度のフィルターで濾過するこ
とによって調製される。この際に用いられる溶剤として
は、例えば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、エチレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、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、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プロピルエーテ
ルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノ
ン、シクロヘキサン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチ
ル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、
エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒド
ロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロ
ピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3
−メトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、プルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等を挙げるこ
とができる。さらに、N−メチルホルムアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、
N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベ
ンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニ
ルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1
−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコー
ル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェ
ニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を添加すること
もできる。これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を組
合せて使用される。
Solvent The composition of the present invention comprises a solid content such as the resin (A) described above,
For example, it is prepared by dissolving in a solvent so as to have a solid concentration of 20 to 40% by weight and filtering through a filter having a pore size of about 0.2 μm. As the solvent used at this time, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene Glycol monopropyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexane, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate,
Ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3
-Ethyl methoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pluvate, ethyl pyruvate and the like. Further, N-methylformamide, N, N
-Dimethylformamide, N-methylformanilide,
N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, benzylethylether, dihexylether, acetonylacetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1
Add a high boiling point solvent such as -octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, etc. Can also. These solvents are used alone or in combination of two or more.

【0037】レジスト被膜の形成 溶液として調製された本発明の組成物は、これを回転塗
布、流延塗布、ロール塗布等によって、例えばシリコン
ウェハーまたはアルミニウム等が被覆されたウェハーに
塗布される。次いでこれをプレベークすることによりレ
ジスト被膜を形成し、所望のレジストパターンを形成す
るようにレジスト被膜に放射線を照射し、現像液で現像
することによりパターンの形成が行われる。この際用い
られる放射線としては、g線、i線等の紫外線が好まし
く用いられるが、エキシマレーザー等の遠紫外線、シン
クロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如
き各種放射線を用いることもできる。また、本発明の組
成物は、レジスト被膜を形成し、プレベークおよび放射
線照射を行った後、70〜140℃で加熱する操作(以
下、「ポストベーク」という。)を行い、その後に現像
することによって、本発明の効果をさらに向上させるこ
ともできる。
The composition of the present invention prepared as a solution for forming a resist film is applied to a silicon wafer or a wafer coated with aluminum or the like, for example, by spin coating, casting coating, roll coating, or the like. Next, a resist film is formed by pre-baking the resist film, and the resist film is irradiated with radiation so as to form a desired resist pattern, and is developed with a developer to form a pattern. As the radiation used at this time, ultraviolet rays such as g-rays and i-rays are preferably used, and various radiations such as charged ultraviolet rays such as far ultraviolet rays such as excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation, and electron beams are used. You can also. Further, the composition of the present invention forms a resist film, performs pre-baking and radiation irradiation, performs an operation of heating at 70 to 140 ° C. (hereinafter, referred to as “post-baking”), and then develops. Thereby, the effect of the present invention can be further improved.

【0038】上記レジスト被膜に対し使用する現像液と
しては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カルウム、炭
酸ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、
アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジ
エチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルア
ミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、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、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビ
シクロ(5.4.0)−7−ウンデセン、1,5−ジアザ
ビシクロ−(4.3.0)−5−ノナン等のアルカリ性化
合物を、濃度が、例えば1〜10重量%となるように水
に溶解してなるアルカリ性水溶液が使用される。また、
前記現像液には、水溶性有機溶媒、例えばメタノール、
エタノール等のアルコール類や界面活性剤を適宜添加し
て使用することもできる。なお、このようなアルカリ性
水溶液からなる現像液を使用した場合は、一般的には、
現像後、水で洗浄するのが好ましい。
As the developer used for the resist film, for example, sodium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate,
Aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, The concentration of an alkaline compound such as 1,8-diazabicyclo (5.4.0) -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- (4.3.0) -5-nonane is 1 to 10% by weight, for example. As described above, an alkaline aqueous solution dissolved in water is used. Also,
In the developer, a water-soluble organic solvent, for example, methanol,
Alcohols such as ethanol and a surfactant may be appropriately added and used. In addition, when using a developer composed of such an alkaline aqueous solution, generally,
After development, washing with water is preferred.

【0039】[0039]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例によって、なんら制約され
るものではない。なお、実施例中のMwの測定、熱分解
ガスクロマトグラフ分析およびレジストの評価は、以下
の方法により行った。 Mw:東ソー社製GPCカラム(G2,000HXL
本、G3,000HXL1本、G4,000HXL1本)を用
い、流量1.0ml/分、溶出溶媒テトラヒドロフラ
ン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレ
ンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフ法
により測定した。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples. The measurement of Mw, pyrolysis gas chromatographic analysis, and evaluation of the resist in the examples were performed by the following methods. Mw: Tosoh GPC column (G2,000H XL 2
This, G3,000H XL 1 present, using G4,000H XL 1 present), flow rate 1.0 ml / min, eluent tetrahydrofuran, analytical conditions of column temperature 40 ° C., gel permeation chromatography of a monodisperse polystyrene as the standard It was measured by a graph method.

【0040】熱分解クロマトグラフ分析:日本分析工業
社製キュリーポイント型パイロライザーJHP−3S型
を熱分解装置として用い、熱分解温度670℃、熱分析
時間5秒、サンプル量0.5±0.05mgの条件で樹脂
を熱分解させ、スペルコ社(米国)製α−DEX120
(内径0.25mm×長さ30m、膜厚0.25μm、パ
ーメチル化α−シクロデキストリンをカラム内壁に化学
結合した中極性シリコーン相[SPB−35、ポリ(3
5%ジフェニル−65%ジメチルシロキサン)]に20
重量%含有させたキャピラリーカラム)を分離カラムに
用い、ヘリウム流量1.0ml/分、カラム温度130
℃〜240℃(3℃/分で昇温)の分析条件(ガスクロ
マトグラフ:ヒューレットパッカード社製、HP−58
90型、検出器:水素炎イオン検出器)で樹脂の分解生
成物中のp−クレゾールおよび2,4−ジメチルフェノ
ールを測定した。
Pyrolysis chromatographic analysis: Curie point type pyrolyzer JHP-3S manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. was used as a pyrolyzer, with a pyrolysis temperature of 670 ° C., a thermal analysis time of 5 seconds, and a sample amount of 0.5 ± 0.5. The resin was thermally decomposed under the condition of 05 mg, and α-DEX120 manufactured by Spelco (USA) was used.
(Medium-polar silicone phase [SPB-35, poly (3) having an inner diameter of 0.25 mm, a length of 30 m, a film thickness of 0.25 μm, and permethylated α-cyclodextrin chemically bonded to the inner wall of the column.
5% diphenyl-65% dimethylsiloxane)]
Weight% capillary column) was used as the separation column, and the helium flow rate was 1.0 ml / min, and the column temperature was 130.
C. to 240.degree. C. (heated at 3.degree. C./min) (gas chromatograph: Hewlett-Packard Company, HP-58)
P-cresol and 2,4-dimethylphenol in the decomposition product of the resin were measured with a Model 90, detector: flame ion detector.

【0041】感度:ニコン社製 NSR−1505i9
C縮小投影露光機(レンズの開口数;0.57)で露光
時間を変化させ、波長365nmのi線を用いて露光を
行い、次いでテトラメチルアンモニウムヒドロキシド
2.38重量%水溶液を現像液として用い、25℃で6
0秒間現像し、水でリンスし、乾燥してウェハー上にポ
ジ型レジストパターンを形成させた。その際、0.4μ
mのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を
1対1の幅に形成する露光時間(以下、「最適露光時
間」という。)を求めた。
Sensitivity: Nikon NSR-1505i9
The exposure time was changed using a C reduction projection exposure machine (numerical aperture of lens: 0.57), exposure was performed using i-rays having a wavelength of 365 nm, and then a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as a developer. Use, 6 at 25 ° C
After developing for 0 second, rinsing with water and drying, a positive resist pattern was formed on the wafer. At that time, 0.4μ
An exposure time (hereinafter, referred to as an “optimum exposure time”) for forming a line-and-space pattern (1L1S) of m in a one-to-one width was determined.

【0042】解像度:最適露光時間で露光した時に現像
されている最小のレジストパターンの寸法を測定した。 フォーカス許容性:線幅0.35μmのライン・アンド
・スペースパターン(1L1S)を走査型電子顕微鏡を
用いて観察し、解像されるパターン寸法がマスクの設計
寸法の±10%以内であり、かつレジストパターンの現
像前の膜の厚さに対する現像後の厚さの割合(以下、
「残膜率」という。)が90%以上である場合の焦点の
振れ幅により、フォーカス許容性を評価した。この振れ
幅の大きいほど、フォーカス許容性が良好であることを
示す。
Resolution: The dimension of the smallest resist pattern developed when exposed at the optimum exposure time was measured. Focus tolerance: A line-and-space pattern (1L1S) having a line width of 0.35 μm is observed using a scanning electron microscope, and the pattern size to be resolved is within ± 10% of the mask design size, and The ratio of the thickness after development to the thickness of the film before development of the resist pattern (hereinafter, referred to as
It is called "residual film ratio". ) Is 90% or more, the focus tolerance was evaluated based on the fluctuation width of the focus. The larger the amplitude, the better the focus tolerance.

【0043】 合成例1 冷却管、攪拌機および温度計を装着したフラスコに m−クレゾール 64.9g(0.6モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 50.3g (ホルムアルデヒド0.62モル) シュウ酸2水和物 1.62g(0.01モル) を仕込んだ後、フラスコを油浴中に浸し、反応液を還流
させながら、攪拌下、6時間重縮合を行った。次いで油
浴の温度を180℃まで4時間かけて昇温し、その後に
フラスコ内の圧力を30〜50mmHgまで減圧して、
揮発分を除去し、溶融している樹脂を室温まで冷却し、
Mw=4,500のオリゴマーを得た。次いで p−クレゾール 43.4g(0.4モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 20.3g (ホルムアルデヒド0.25モル) p−トルエンスルホン酸 1.90g(0.01モル) プロピレングリコールモノメチルエーテル 142g を加え、フラスコを油浴中に浸し、反応液を還流させな
がら、攪拌下、2時間重縮合を行った。次いで油浴の温
度を180℃まで4時間かけて昇温し、その後にフラス
コ内の圧力を30〜50mmHgまで減圧して、揮発分
を除去し、溶融している樹脂(A)を室温まで冷却して
回収した。この樹脂を重量の1.1倍量のメタノールと
0.75倍量の水を加えて、攪拌後放置した。次いで2
層に分離した下層を取り出し、濃縮し、乾燥して樹脂
(A)を回収した。この樹脂(Mw=8,500)を樹
脂(A1)とする。樹脂(A1)の熱分解ガスクロマト
グラフ分析の結果を表1に示した。
Synthesis Example 1 m-cresol 64.9 g (0.6 mol) 37% by weight formaldehyde aqueous solution 50.3 g (formaldehyde 0.62 mol) oxalic acid dihydrate in a flask equipped with a condenser, a stirrer and a thermometer After charging 1.62 g (0.01 mol) of the product, the flask was immersed in an oil bath, and polycondensation was carried out for 6 hours with stirring while refluxing the reaction solution. Then, the temperature of the oil bath was raised to 180 ° C. over 4 hours, and then the pressure in the flask was reduced to 30 to 50 mmHg.
Remove volatiles, cool the molten resin to room temperature,
An oligomer having Mw = 4,500 was obtained. Next, 43.4 g (0.4 mol) of p-cresol 20.3 g (0.25 mol of formaldehyde) 37% by weight aqueous formaldehyde solution 1.90 g (0.01 mol) of p-toluenesulfonic acid 142 g of propylene glycol monomethyl ether were added. The flask was immersed in an oil bath, and polycondensation was performed for 2 hours with stirring while refluxing the reaction solution. Next, the temperature of the oil bath was raised to 180 ° C. over 4 hours, and then the pressure in the flask was reduced to 30 to 50 mmHg to remove volatile components and cool the molten resin (A) to room temperature. And collected. To this resin, 1.1 times the weight of methanol and 0.75 times the amount of water were added, and the mixture was stirred and allowed to stand. Then 2
The lower layer separated into layers was taken out, concentrated and dried to recover the resin (A). This resin (Mw = 8,500) is referred to as a resin (A1). Table 1 shows the result of the pyrolysis gas chromatography analysis of the resin (A1).

【0044】 合成例2 m−クレゾール 54.1g(0.5モル) 2,3−キシレノール 24.4g(0.2モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 53.6g (ホルムアルデヒド0.66モル) 水酸化カリウム 1.12g(0.02モル) とした以外は、合成例1と同様の操作を行い、Mw=4,700のオリゴマーを 得た。次いで p−クレゾール 32.4g(0.3モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 17.0g (ホルムアルデヒド0.21モル) 水酸化カリウム 11.2g(0.2モル) プロピレングリコールモノメチルエーテル 142g とした以外は、合成例1と同様の操作を行い、樹脂を得
た。この樹脂(Mw=8,200)を、樹脂(A2)と
する。樹脂(A2)の熱分解ガスクロマトグラフ分析の
結果を表1に示した。
Synthesis Example 2 m-cresol 54.1 g (0.5 mol) 2,3-xylenol 24.4 g (0.2 mol) 37% by weight formaldehyde aqueous solution 53.6 g (formaldehyde 0.66 mol) Potassium hydroxide The same operation as in Synthesis Example 1 was carried out except that the amount was changed to 1.12 g (0.02 mol), whereby an oligomer having Mw of 4,700 was obtained. Next, p-cresol 32.4 g (0.3 mol) 37% by weight aqueous formaldehyde solution 17.0 g (formaldehyde 0.21 mol) potassium hydroxide 11.2 g (0.2 mol) propylene glycol monomethyl ether 142 g The same operation as in Synthesis Example 1 was performed to obtain a resin. This resin (Mw = 8,200) is referred to as a resin (A2). Table 1 shows the results of the pyrolysis gas chromatography analysis of the resin (A2).

【0045】 合成例3 m−クレゾール 64.9g(0.6モル) 3,5−キシレノール 12.2g(0.1モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 52.7g (ホルムアルデヒド0.65モル) 水酸化カリウム 1.12g(0.02モル) とした以外は、合成例1と同様の操作を行い、Mw=4,500のオリゴマーを 得た。次いで p−クレゾール 32.4g(0.3モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 21.1g (ホルムアルデヒド0.26モル) p−トルエンスルホン酸 5.70g(0.03モル) プロピレングリコールモノメチルエーテル 142g とした以外は、合成例1と同様の操作を行い、樹脂を得
た。この樹脂(Mw=8,400)を、樹脂(A3)と
する。樹脂(A3)の熱分解ガスクロマトグラフ分析の
結果を表1に示した。
Synthesis Example 3 m-cresol 64.9 g (0.6 mol) 3,5-xylenol 12.2 g (0.1 mol) 37% by weight aqueous formaldehyde solution 52.7 g (formaldehyde 0.65 mol) potassium hydroxide The same operation as in Synthesis Example 1 was carried out except that the amount was changed to 1.12 g (0.02 mol), to obtain an oligomer having Mw of 4,500. Next, p-cresol 32.4 g (0.3 mol) 37 wt% formaldehyde aqueous solution 21.1 g (formaldehyde 0.26 mol) p-toluenesulfonic acid 5.70 g (0.03 mol) propylene glycol monomethyl ether 142 g Was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain a resin. This resin (Mw = 8,400) is referred to as a resin (A3). Table 1 shows the results of the pyrolysis gas chromatography analysis of the resin (A3).

【0046】 合成例4 冷却管、攪拌機および温度計を装着したフラスコに p−クレゾール 32.4g(0.4モル) m−クレゾール 64.9g(0.6モル) 37重量%ホルムアルデヒド水溶液 71.4g (ホルムアルデヒド0.88モル) シュウ酸2水和物 1.26g(0.01モル) を仕込んだ後、フラスコを油浴中に浸し、反応液を還流
させながら、攪拌下、4時間重縮合を行った。次いで油
浴の温度を180℃まで3時間かけて昇温し、その後に
フラスコ内の圧力を30〜50mmHgまで減圧して、
揮発分を除去し、溶融している樹脂を室温まで冷却して
回収した。この樹脂を酢酸エチルに樹脂成分が30重量
%になるように溶解した後、この溶液の重量の1.2倍
量のメタノールと0.9倍量の水を加えて、攪拌後放置
した。次いで2層に分離した下層を取り出し、濃縮し、
乾燥して樹脂(a)を回収した。この樹脂(Mw=8,
200)を、樹脂(a1)とする。樹脂(a1)の熱分
解ガスクロマトグラフ分析の結果を表1に示した。
Synthesis Example 4 A flask equipped with a condenser, a stirrer and a thermometer was charged with 32.4 g (0.4 mol) of p-cresol 64.9 g (0.6 mol) of m-cresol 71.4 g of a 37% by weight aqueous solution of formaldehyde (Formaldehyde 0.88 mol) After charging 1.26 g (0.01 mol) of oxalic acid dihydrate, the flask was immersed in an oil bath, and polycondensation was carried out for 4 hours with stirring while refluxing the reaction solution. went. Next, the temperature of the oil bath was raised to 180 ° C. over 3 hours, and then the pressure in the flask was reduced to 30 to 50 mmHg.
Volatiles were removed and the molten resin was cooled to room temperature and collected. After dissolving this resin in ethyl acetate so that the resin component becomes 30% by weight, 1.2 times the amount of methanol and 0.9 times the amount of water of the solution were added, and the mixture was stirred and left to stand. Next, the lower layer separated into two layers is taken out and concentrated,
The resin (a) was recovered by drying. This resin (Mw = 8,
200) is referred to as a resin (a1). Table 1 shows the result of the pyrolysis gas chromatography analysis of the resin (a1).

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】実施例1〜3および比較例1 各合成例で得た合成された樹脂(A)および(a)、キ
ノンジアジド化合物、必要に応じて溶解促進剤および溶
剤とを表2に記載した成分割合で混合し、均一溶液とし
た後、孔径0.2μmのメンブランフィルターで濾過し
て、表2に示すレジスト組成物(但し、部は重量部に基
づく。)の溶液を調製した。
Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 Components shown in Table 2 containing the resins (A) and (a) synthesized in each synthesis example, a quinonediazide compound, and if necessary, a dissolution promoter and a solvent. After mixing at a uniform ratio to obtain a uniform solution, the solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a solution of the resist composition shown in Table 2 (parts are based on parts by weight).

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】ここで、使用したキノンジアジド化合物、
溶解促進剤および溶剤は、下記表3のとおりである。
Here, the quinonediazide compound used,
The dissolution promoter and the solvent are as shown in Table 3 below.

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】溶解促進剤 (C1)1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1
−フェニルエタン (C2)1,1−ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン溶剤 (α)2−ヒドロキシプロピオン酸エチル (β)3−エトキシプロピオン酸エチル (γ)メチル−n−アミルケトン
Dissolution promoter (C1) 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1
-Phenylethane (C2) 1,1-bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane solvent (α) ethyl 2-hydroxypropionate (β) ethyl 3-ethoxypropionate (γ ) Methyl-n-amyl ketone

【0053】次いで、各レジスト組成物の溶液を、シリ
コンウェハー上にスピナーを用いて塗布したのち、90
℃(実施例1、2および比較例1)または100℃(実
施例3)に保持したホットプレート上で、2分間予備焼
成を行って、厚さ1.1μmのレジスト膜を形成した。
このレジスト膜にマスクパターンを介し露光した後、1
10℃に保持したホットプレート上で1分間露光後焼成
を行った。次いで現像、洗浄、乾燥を行い、レジストパ
ターンを形成した。得られたレジストパターンの結果に
基づいて、各レジストの結果を行った。表4に評価結果
を示す。
Next, a solution of each resist composition was applied on a silicon wafer using a spinner,
Preliminary baking was performed for 2 minutes on a hot plate maintained at 100 ° C. (Examples 1 and 2 and Comparative Example 1) or 100 ° C. (Example 3) to form a 1.1 μm-thick resist film.
After exposing this resist film through a mask pattern,
Post-exposure baking was performed for 1 minute on a hot plate maintained at 10 ° C. Next, development, washing and drying were performed to form a resist pattern. Based on the results of the obtained resist patterns, the results of each resist were performed. Table 4 shows the evaluation results.

【0054】[0054]

【表4】 [Table 4]

【0055】表4の実施例1〜3に示されるように、本
発明のレジスト組成物は、特にフォーカス許容性が優れ
るとともに、感度および解像度にも優れていた。
As shown in Examples 1 to 3 in Table 4, the resist compositions of the present invention were particularly excellent in focus tolerance and also excellent in sensitivity and resolution.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、特に
フォーカス許容性が優れるとともに、感度、解像度にも
優れたものである。従って、本発明の感放射線性樹脂組
成物は、今後さらに高集積化が進む高集積回路製造用ポ
ジ型レジストとして極めて有用である。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is particularly excellent in focus tolerance and sensitivity and resolution. Therefore, the radiation-sensitive resin composition of the present invention is extremely useful as a positive resist for producing a highly integrated circuit, which will be further integrated in the future.

Claims (1)

【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とキノン
ジアジド化合物を含有する感放射線性樹脂組成物におい
て、該アルカリ可溶性フェノール樹脂はp−クレゾール
を必須成分とするフェノール類とアルデヒド類との縮合
物であり、且つ該アルカリ可溶性フェノール樹脂は、パ
ーメチル化α−シクロデキストリンを含有するシリコー
ン相を内面に有するキャピラリーカラムを使用した熱分
解ガスクロマトグラフにより熱分解温度670℃で測定
した場合、熱分解生成物として検出されるp−クレゾー
ルのピーク面積値Xと2,4−ジメチルフェノールのピ
ーク面積値Yとの間に、X/Y≧2.0の関係があるこ
とを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
1. A radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble phenol resin and a quinonediazide compound, wherein the alkali-soluble phenol resin is a condensate of a phenol and an aldehyde containing p-cresol as an essential component, and The alkali-soluble phenol resin is detected as a pyrolysis product when measured at a pyrolysis temperature of 670 ° C. by pyrolysis gas chromatography using a capillary column having a silicone phase containing permethylated α-cyclodextrin on the inner surface. -A radiation-sensitive resin composition, characterized in that there is a relationship of X / Y ≧ 2.0 between the peak area value X of cresol and the peak area value Y of 2,4-dimethylphenol.
JP13005397A 1997-05-20 1997-05-20 Radiation sensitive resin composition Pending JPH10319587A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13005397A JPH10319587A (en) 1997-05-20 1997-05-20 Radiation sensitive resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13005397A JPH10319587A (en) 1997-05-20 1997-05-20 Radiation sensitive resin composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10319587A true JPH10319587A (en) 1998-12-04

Family

ID=15024932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13005397A Pending JPH10319587A (en) 1997-05-20 1997-05-20 Radiation sensitive resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10319587A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05127374A (en) Positive type radiation sensitive resist composition
JPH1165110A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2002278060A (en) Radiation sensitive resin composition
JPH04343359A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2001051419A (en) Radiation sensitive resin composition
JP2927014B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2002244285A (en) Radiation sensitive resin composition
JP3633119B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP3240612B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3640078B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP2811663B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2985400B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3579901B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JPH10319587A (en) Radiation sensitive resin composition
JP4513228B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP3472994B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3326022B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3633134B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP3690015B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP2001056552A (en) Radiation sensitive resin composition
JP3232641B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3629692B2 (en) Positive resist composition
JP3052959B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP3671608B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP3317595B2 (en) Radiation-sensitive resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20040514

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050404

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050912

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060213