JPH11125906A - Positive chemical amplifying photosensitive resin composition and production of resist image - Google Patents

Positive chemical amplifying photosensitive resin composition and production of resist image

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JPH11125906A
JPH11125906A JP9288420A JP28842097A JPH11125906A JP H11125906 A JPH11125906 A JP H11125906A JP 9288420 A JP9288420 A JP 9288420A JP 28842097 A JP28842097 A JP 28842097A JP H11125906 A JPH11125906 A JP H11125906A
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JP
Japan
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acid
photosensitive resin
compound
resin composition
resist
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Application number
JP9288420A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadahiro Kimura
忠広 木村
Koji Kato
幸治 加藤
Masahiro Hashimoto
政弘 橋本
Michiaki Hashimoto
通晰 橋本
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive chemical amplifying photosensitive resin compsn. having high sensitivity, high resolution and excellent heat resistance and to provide a producing method of a resist image to develop a resist pattern with good resolution and heat resistance in the positive chemical amplifying photosensitive resin compsn. in which an acid is produced in a pattern latent image forming part by irradiation with a radiation such as UV rays, far UV rays, X-rays and electron beams along the pattern and the solubility with respect to an alkali developer is changed in the irradiated part from an unirradiated part by the reaction using the acid as a catalyst to develop the pattern. SOLUTION: This photosensitive resin compsn. contains an alkali soluble resin prepared by the condensation reaction of 3,5-xylenol and other phenol compd. and aldehyde compd., a compd. which produces an acid by irradiation with actinic rays, and a compd. having an acid-decomposable group which increases the solubility with respect to an alkali soln. by the acid catalytic reaction in side chains. The resist image is produced by irradiating a coating film of the positive chemical amplifying photosensitive resin compsn. above described with actinic rays and then developing.

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、半導体装置等の微
細加工に用いられるポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物
及びレジスト像の製造法に関し、特に、紫外線、遠紫外
線、X線、電子線などの放射線のパタン状照射によりパ
タン潛像形成部に酸を発生させ、この酸を触媒とする反
応によって、当該照射部と未照射部のアルカリ現像液に
対する溶解性を変化させ、パターンを現出させるポジ型
化学増幅系感光性樹脂組成物及びこれを用いるレジスト
像の製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive chemically amplified photosensitive resin composition and a method for producing a resist image used in microfabrication of semiconductor devices and the like, and more particularly, to ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. An acid is generated in the pattern latent image forming area by pattern irradiation of radiation such as, and the reaction using this acid as a catalyst changes the solubility of the irradiated part and the unirradiated part in the alkali developing solution, and the pattern appears. The present invention relates to a positive chemically amplified photosensitive resin composition and a method for producing a resist image using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、集積回路については高集積化に伴
う微細化が進み、64Mあるいは256MDRAM等に
おいては、サブハーフミクロン以下のパターン形成が要
求されるようになり、解像力の優れたレジスト材料が要
望されている。従来、集積回路の作成には、縮小投影露
光装置が用いられており、現在では、フォトマスクの工
夫等により、露光波長以下のパタンが解像可能となっ
た。しかし、64Mあるいは256MDRAMに対応で
きるほどの解像力は得られていない。
2. Description of the Related Art In recent years, the miniaturization of integrated circuits has been advanced in accordance with high integration, and in 64M or 256M DRAMs, pattern formation of sub-half micron or less has been required, and resist materials having excellent resolution have been developed. Requested. Conventionally, a reduction projection exposure apparatus has been used for producing an integrated circuit. At present, a pattern having an exposure wavelength or less can be resolved by devising a photomask or the like. However, a resolving power sufficient to support 64M or 256M DRAM has not been obtained.

【0003】一方、光を用いる露光よりもさらにパター
ンの微細加工を期待できるのがX線や電子線による露光
である。パターンの最小寸法は、ビーム径に依存し、高
い解像力が得られる。しかしながらどんなに微細加工が
可能な露光方式でも、LSI量産の面からはウエハ処理
のスループットが問題となる。スループットを向上させ
る方法としては、装置の改良もさることながら、用いる
レジストの高感度化が重要となる。
On the other hand, exposure using X-rays or electron beams can be expected to achieve finer pattern processing than exposure using light. The minimum dimension of the pattern depends on the beam diameter, and a high resolution can be obtained. However, even in an exposure method that can perform fine processing, the throughput of wafer processing poses a problem in terms of LSI mass production. As a method for improving the throughput, it is important to improve the sensitivity of the resist used, as well as to improve the apparatus.

【0004】高感度化を達成するためのレジスト材料と
しては、例えば、酸触媒下で反応性の高い媒体と活性化
学線の照射で酸を発生する酸前駆体を含む組成物とし
て、米国特許第3,779,778号、特開昭59−4
5439号公報、特開平2−25850号公報に記載の
組成物等が知られている。これら公知例には、反応性の
高い媒体としてアセタール基を含む化合物又は重合体、
t−ブチル基を含む化合物又は重合体が開示されてい
る。これらの媒体は、酸分解基を含むので、活性化学線
照射により発生した酸を触媒として、現像液に対する溶
解性を変化させる化合物又は重合体に転換される。
As a resist material for achieving high sensitivity, for example, a composition containing a highly reactive medium in the presence of an acid catalyst and an acid precursor which generates an acid upon irradiation with actinic radiation is disclosed in US Pat. 3,779,778, JP-A-59-4
Compositions described in JP-A-5439 and JP-A-2-25850 are known. These known examples include compounds or polymers containing an acetal group as a highly reactive medium,
A compound or polymer containing a t-butyl group is disclosed. Since these media contain an acid-decomposable group, they are converted into a compound or a polymer that changes the solubility in a developer by using an acid generated by irradiation with actinic radiation as a catalyst.

【0005】しかし、従来のレジスト材料では、微細な
パターンを形状よく得るために必要となる照射部と未照
射部との現像液に対する溶解速度の差が小さくなること
から生じる、いわゆるγ値の低下(解像度の低下)とい
う問題があった。また、アルカリ可溶性樹脂と酸触媒下
で反応する成分とを混合して用いると、不均質な2層に
分離したり、あるいはミクロ層分離によりレジスト表面
に難溶化層が形成され、パタン形状が悪化するという極
めて重大な問題点があった。
However, in the conventional resist material, the so-called γ value is reduced because the difference in the dissolution rate in the developing solution between the irradiated portion and the non-irradiated portion, which is necessary for obtaining a fine pattern with good shape, is reduced. (Reduction in resolution). When an alkali-soluble resin and a component that reacts under an acid catalyst are mixed and used, they are separated into two inhomogeneous layers, or a hardly soluble layer is formed on the resist surface by micro-layer separation, and the pattern shape is deteriorated. There was a very serious problem.

【0006】また、従来のレジスト材料は、組成物中に
用いているアルカリ水溶液可溶性樹脂や側鎖に酸触媒反
応によりアルカリ水溶液に対する溶解性が増加される酸
分解性塩基を有するビニル重合体などの軟化点やガラス
転移温度が低いことに起因して、耐熱性が低いという間
題があり、ドライエッチに際しての発熱によりレジスト
パタンが変形するという間題があった。
Further, conventional resist materials include resins soluble in an aqueous alkali solution used in a composition and vinyl polymers having an acid-decomposable base in a side chain whose solubility in an aqueous alkali solution is increased by an acid-catalyzed reaction. There is a problem that the heat resistance is low due to the low softening point and the low glass transition temperature, and there is a problem that the resist pattern is deformed by heat generated during dry etching.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】請求項1〜3における
本発明は、紫外線、遠紫外線、X線、電子線などの放射
線のパタン状照射によりパタン潛像形成部に酸を発生さ
せ、この酸を触媒とする反応によって、当該照射部と未
照射部のアルカリ現像液に対する溶解性を変化させ、パ
ターンを現出させるポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物
において、高感度、高解像度でかつ耐熱性の優れたポジ
型化学増幅系感光性樹脂組成物を提供するものである。
請求項4における発明は、解像度、耐熱性の良好なレジ
ストパターンを現出することができるレジスト像の製造
法を提供するものである。
The present invention according to claims 1 to 3, according to the present invention, is to generate an acid in a pattern latent image forming portion by pattern irradiation of radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays and electron beams. In a positive-type chemically amplified photosensitive resin composition that changes the solubility of the irradiated part and the non-irradiated part in an alkali developing solution by a reaction using It is intended to provide a positive chemically amplified photosensitive resin composition having excellent properties.
The invention according to claim 4 provides a method for producing a resist image capable of producing a resist pattern having good resolution and heat resistance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、(a)3,5
−キシレノール及び他のフェノール化合物とアルデヒド
化合物を縮合反応させて得られるアルカリ水溶液可溶性
樹脂、(b)活性化学線照射により酸を生じる化合物及
び(c)側鎖に酸触媒反応によりアルカリ水溶液に対す
る溶解性が増加される酸分解性基を有する化合物を含有
してなるポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、このポジ型化学増幅系感光性樹脂組成
物において、さらに(d)フェノール性水酸基を2〜8
個有するポリフェノール化合物を含有するボジ型化学増
幅系感光性樹脂組成物。
The present invention provides (a) 3, 5
An alkali aqueous solution-soluble resin obtained by the condensation reaction of xylenol and other phenolic compounds with an aldehyde compound, (b) a compound capable of generating an acid by irradiation with active actinic radiation, and (c) a side chain having solubility in an aqueous alkali solution by an acid-catalyzed reaction The present invention relates to a positive chemically amplified photosensitive resin composition comprising a compound having an acid-decomposable group in which is increased.
In addition, the present invention provides the positive chemically amplified photosensitive resin composition further comprising (d) a phenolic hydroxyl group of 2 to 8;
A bodily-type chemically amplified photosensitive resin composition containing a polyphenol compound.

【0009】また、本発明は、これらのポジ型化学増幅
系感光性樹脂組成物において、アルカリ水溶液可溶性樹
脂が、ポリスチレン換算分子量1,000以下の低分子
量成分を20重量%以下含むものであるポジ型化学増幅
系感光性樹脂組成物に関する。また、本発明は、これら
のポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物の塗膜を、活性化
学線で照射し、ついで現像することを特徴とするレジス
ト像の製造法に関する。
The present invention also provides a positive-type chemically amplified photosensitive resin composition in which the aqueous alkali-soluble resin contains 20% by weight or less of a low molecular weight component having a molecular weight of 1,000 or less in terms of polystyrene. The present invention relates to an amplification-type photosensitive resin composition. The present invention also relates to a method for producing a resist image, which comprises irradiating a coating film of the positive-type chemically amplified photosensitive resin composition with active actinic radiation, and then developing the resist film.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明において用いられる3,5
−キシレノール及び他のフェノール化合物とアルデヒド
化合物を縮合反応させて得られるアルカリ水溶液可溶性
樹脂は、3,5−キシレノールとフェノール性水酸基を
1個以上有するフェノール類をアルデヒド類を用いて重
縮合したノボラック樹脂が挙げられる。フェノール性水
酸基を1個以上有するフェノール類としては、例えば、
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−キシレノール、2,4−キシレノー
ル、3,4−キシレノール、2,5−キシレノール、
2,3,5−トリメチルフェノールなどのフエノール類
を1個有するフェノール類、レゾルシノール、カテコー
ルなどのフェノール性水酸基を2個有するフェノール
類、フロログルシン、ピロガロール、ヒドロキシヒドロ
キノンなどのフェノール性水酸基を3個有するフェノー
ル類が挙げられる。これらのフェノール類のうち、m−
クレゾール、p−クレゾール及びレゾルシノールが特に
好ましい。これらのフェノール類は、それぞれ、一種ま
たは二種以上を用いることができる。3,5−キシレノ
ールの混合比率は、他のフェノール性水酸基を1個以上
有するフェノール類に対して2〜95モル%が好まし
く、l0〜60モル%がより好ましい。3,5−キシレ
ノールの混合比率が少なすぎると高い耐熱性が得られ
ず、3,5−キシレノールの混合比率が多すぎると現像
時の溶解速度が遅くなり、高い感度が得られなくなる。
アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パ
ラホルムアルデヒドなどを挙げることができる。アルデ
ヒド類の使用量は、フェノール類1モルに対して0.5
〜1.5モルの範囲が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 3,5 used in the present invention
An alkali aqueous solution-soluble resin obtained by a condensation reaction of xylenol and another phenol compound with an aldehyde compound is a novolak resin obtained by polycondensation of 3,5-xylenol and a phenol having at least one phenolic hydroxyl group using an aldehyde. Is mentioned. Examples of phenols having one or more phenolic hydroxyl groups include, for example,
Phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 3,4-xylenol, 2,5-xylenol,
Phenols having one phenol such as 2,3,5-trimethylphenol, phenols having two phenolic hydroxyl groups such as resorcinol and catechol, phenols having three phenolic hydroxyl groups such as phloroglucin, pyrogallol and hydroxyhydroquinone And the like. Of these phenols, m-
Cresol, p-cresol and resorcinol are particularly preferred. One or more of these phenols can be used, respectively. The mixing ratio of 3,5-xylenol is preferably from 2 to 95 mol%, more preferably from 10 to 60 mol%, based on other phenols having one or more phenolic hydroxyl groups. If the mixing ratio of 3,5-xylenol is too small, high heat resistance cannot be obtained, and if the mixing ratio of 3,5-xylenol is too large, the dissolution rate during development becomes slow, and high sensitivity cannot be obtained.
Aldehydes include, for example, formaldehyde, paraformaldehyde and the like. The amount of the aldehyde used is 0.5 to 1 mol of the phenol.
A range of .about.1.5 mol is preferred.

【0011】本発明において、前記アルカリ水溶液可溶
性樹脂以外に他のアルカリ水溶液可溶性樹脂を本発明の
効果を阻害しない範囲で使用してもよい。このようなア
ルカリ水溶液可溶性樹脂としては、例えば、ノボラック
樹脂、アクリル樹脂、スチレンとアクリル酸との共重合
体、ヒドロキシスチレンの重合体、ヒドロキシスチレン
とスチレンの共重合体などが挙げられる。ノボラック樹
脂、フェノール性水酸基を1個以上有するフェノール類
をアルデヒド類を用いて重縮合させたものがある。フェ
ノール類としては、前記した3,5−キシレノール以外
のフェノール類があり、前記のアルデヒド類ろ同様に反
応させて得ることができる。他のアルカリ水溶液可溶性
樹脂は、アルカリ水溶液可溶性樹脂の総量に対して0〜
90重量%の範囲で使用することが好ましく、0〜70
重量%の範囲で使用することがより好ましく、0〜40
重量%の範囲で使用することがもっとも好ましい。
In the present invention, other than the above-mentioned alkali aqueous solution-soluble resin, another alkali aqueous solution-soluble resin may be used as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such an alkali aqueous solution-soluble resin include a novolak resin, an acrylic resin, a copolymer of styrene and acrylic acid, a polymer of hydroxystyrene, and a copolymer of hydroxystyrene and styrene. Novolak resins and phenols having one or more phenolic hydroxyl groups are polycondensed with aldehydes. Phenols include phenols other than the above-mentioned 3,5-xylenol, and can be obtained by reacting in the same manner as the above-mentioned aldehydes. Other alkaline aqueous solution-soluble resin is 0 to the total amount of the alkaline aqueous solution-soluble resin.
It is preferably used in the range of 90% by weight,
%, More preferably 0 to 40% by weight.
Most preferably, it is used in the range of weight%.

【0012】重縮合のための触媒としては高分子量化さ
せることのできる酸触媒が好ましい。その酸触媒として
は、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等
の有機酸を挙げることができる。酸触媒の使用量は、フ
ェノール類1モルに対して、1×10-5〜1×10-1
ルの範囲が好ましい。重縮合の反応温度と反応時間は、
合成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、反応温度は、70〜130℃であり、反応時
間は、1〜12時間である。重縮合の方法としては、フ
ェノール類、アルデヒド類及び触媒を一括で仕込む方
法、触媒存在下にフェノール類及びアルデヒド類を反応
の進行と共に加えていく方法などを挙げることができ
る。重縮合終了後は、反応系内に存在する未反応原料、
縮合水、触媒等を除去するために、減圧下、例えば、2
0〜50mmHgで、反応系内の温度を150〜200℃に
上昇させて、その後、樹脂を回収する。
As a catalyst for the polycondensation, an acid catalyst capable of increasing the molecular weight is preferable. Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, and organic acids such as formic acid, oxalic acid, and acetic acid. The amount of the acid catalyst used is preferably in the range of 1 × 10 -5 to 1 × 10 -1 mol per 1 mol of phenols. The reaction temperature and reaction time of the polycondensation
The reaction temperature can be appropriately adjusted according to the reactivity of the synthesis raw materials, but usually the reaction temperature is 70 to 130 ° C., and the reaction time is 1 to 12 hours. Examples of the polycondensation method include a method in which phenols, aldehydes and a catalyst are charged all at once, and a method in which phenols and aldehydes are added in the presence of a catalyst as the reaction proceeds. After completion of the polycondensation, unreacted raw materials present in the reaction system,
To remove condensed water, catalyst, etc., under reduced pressure, for example, 2
At 0 to 50 mmHg, the temperature in the reaction system is raised to 150 to 200 ° C., and then the resin is recovered.

【0013】本発明では、アルカリ水溶液可溶性樹脂
は、ポリスチレン換算分子量1,000以下の低分子量
成分を20重量%以下(0%であってもよい)だけ含む
ものが特に好ましい。アルカリ水溶液可溶性樹脂におい
て、このような低分子量成分を削減あるいは除去する方
法としては、溶解分別法が一般的である。すなわち、ア
ルカリ水溶液可溶性樹脂をアセトン、エチルセロソルブ
アセテート、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン
のような良溶媒に溶解させワニスとし、このワニスをト
ルエン、ヘキサン、ペンタン、キシレンのような貧溶媒
に添加していき、低分子量成分の多い希薄相と高分子量
成分の多い濃厚相に分けるか、あるいは、高分子量成分
の多い沈殿相を作ることにより、低分子量成分の削減あ
るいは除去を行う。
In the present invention, it is particularly preferable that the resin soluble in an aqueous alkali solution contains only 20% by weight or less (may be 0%) of a low molecular weight component having a molecular weight of 1,000 or less in terms of polystyrene. As a method for reducing or removing such low molecular weight components in the alkali aqueous solution-soluble resin, a dissolution fractionation method is generally used. That is, an aqueous alkali solution-soluble resin is dissolved in a good solvent such as acetone, ethyl cellosolve acetate, tetrahydrofuran, and methyl ethyl ketone to form a varnish. Reduction or removal of low molecular weight components is performed by dividing into a dilute phase having many components and a dense phase having many high molecular weight components, or by forming a precipitated phase having many high molecular weight components.

【0014】また、特開昭64−14229号公報に示
されるように、アルカリ水溶液可溶性樹脂を粉砕しトル
エン、キシレン等の芳香族溶媒中に分散させることによ
り抽出させ低分子量成分の削減あるいは除去を行っても
良い。また、本発明では、特開平2−222409号公
報に示されるように、樹脂を合成する際に樹脂に対して
良溶媒と貧溶媒を混合させて通常の重縮合合成反応を行
って、低分子量成分の少ないアルカリ水溶液可溶性樹脂
を得る方法を用いても良い。このような方法により、ア
ルカリ水溶液可溶性樹脂のポリスチレン換算分子量2,
000以下の低分子量成分を0〜10重量%の範囲とす
ることができる。本発明において、ポリスチレン換算分
子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GP
C)法により、標準ポリスチレンを用いて測定するもの
であり、分子量が2,000以下の全体に対する面積比
で求めた。
As disclosed in JP-A-64-14229, a resin soluble in an aqueous alkaline solution is pulverized and dispersed in an aromatic solvent such as toluene or xylene to extract and reduce or remove low molecular weight components. You may go. Further, in the present invention, as shown in JP-A-2-222409, when synthesizing a resin, a good solvent and a poor solvent are mixed with the resin and a normal polycondensation synthesis reaction is performed to obtain a low molecular weight resin. You may use the method of obtaining the alkali aqueous solution soluble resin with few components. By such a method, the polystyrene-equivalent molecular weight of the aqueous alkali-soluble resin is 2,
The low molecular weight component of 000 or less can be in the range of 0 to 10% by weight. In the present invention, the molecular weight in terms of polystyrene is determined by gel permeation chromatography (GP).
It is measured by the method C) using standard polystyrene, and is determined by an area ratio to the whole having a molecular weight of 2,000 or less.

【0015】本発明に用いられる(b)活性化学線照射
により酸を生じる化合物としては、オニウム塩、ハロゲ
ン含有化合物、キノンジアジド化合物、スルホン酸エス
テル化合物などが挙げられる。
The (b) compound which generates an acid upon irradiation with actinic radiation used in the present invention includes onium salts, halogen-containing compounds, quinonediazide compounds, sulfonic acid ester compounds and the like.

【0016】オニウム塩としては、例えば、ヨードニウ
ム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、アンモニウム
塩、ジアゾニウム塩などを挙げることができ、好ましく
はジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウ
ム塩、トリアルキルスルホニウム塩(アルキル基の炭素
数は1〜4)があり、オニウム塩の対アニオンは、例え
ば、テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロアンチモン
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢
酸、トルエンスルホン酸などがある。
Examples of the onium salt include an iodonium salt, a sulfonium salt, a phosphonium salt, an ammonium salt, a diazonium salt and the like, preferably a diaryliodonium salt, a triarylsulfonium salt, a trialkylsulfonium salt (an alkyl group). The number of carbon atoms is 1 to 4), and examples of the counter anion of the onium salt include tetrafluoroboric acid, hexafluoroantimonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, and toluenesulfonic acid.

【0017】ハロゲン含有化合物としては、例えば、ハ
ロアルキル基含有炭化水素系化合物、ハロアルキル基含
有ヘテロ環状化合物などを挙げることができ、好ましく
はトリクロロメチルトリアジン、ブロモアセチルベンゼ
ンなどがある。
Examples of the halogen-containing compound include a haloalkyl group-containing hydrocarbon compound and a haloalkyl group-containing heterocyclic compound, and preferably include trichloromethyltriazine and bromoacetylbenzene.

【0018】キノンジアジド化合物としては、例えば、
ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物
などを挙げることができる。
As the quinonediazide compound, for example,
Examples thereof include a diazobenzoquinone compound and a diazonaphthoquinone compound.

【0019】スルホン酸エステル化合物としては、例え
ば、フェノ−ル性水酸基を有する芳香族化合物とアルキ
ルスルホン酸あるいは芳香族スルホン酸とのエステルが
あり、例えば、フェノ−ル性水酸基を有する芳香族化合
物としてはフェノ−ル、レゾルシノ−ル、ピロガロ−
ル、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒド
ロキシナフタレンなどがあり、アルキルスルホン酸とし
てメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスル
ホン酸、ブチルスルホン酸、芳香族スルホン酸としてベ
ンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などがある。
Examples of the sulfonic acid ester compound include an ester of an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group and an alkyl sulfonic acid or an aromatic sulfonic acid. For example, as the aromatic compound having a phenolic hydroxyl group, Is phenol, resorcinol, pyrogallo-
Sulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butylsulfonic acid, and aromatic sulfonic acid, such as benzenesulfonic acid and naphthalenesulfonic acid, and 1,2-dihydroxynaphthalene and 1,3-dihydroxynaphthalene. Acids and the like.

【0020】フェノ−ル性水酸基を有する芳香族化合物
とアルキルスルホン酸とのエステルは、通常のエステル
化反応により合成できる。例えば、アルカリ性触媒下で
フェノ−ル性水酸基を有する芳香族化合物とアルキルス
ルホン酸あるいは芳香族スルホン酸の塩化物を反応させ
ることができる。これにより得られた合成物は、適当な
溶媒を用いて再結晶法あるいは再沈殿法により精製処理
を行うことができる。
The ester of an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group with an alkylsulfonic acid can be synthesized by a usual esterification reaction. For example, an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group can be reacted with an alkyl sulfonic acid or a chloride of an aromatic sulfonic acid under an alkaline catalyst. The synthesized product thus obtained can be purified by a recrystallization method or a reprecipitation method using an appropriate solvent.

【0021】活性化学線照射により酸を生じる化合物の
添加量は、活性化学線に対して十分な感度を与える観点
からアルカり水溶液可溶性樹脂100重量部に対して
0.5〜30重量部であることが好ましく、さらに、2
〜15重量部であることが好ましい。活性化学線により
酸を生じる化合物が多すぎると、溶媒に対する溶解性が
低下し、また、少なすぎると十分な感度が得られない。
The amount of the compound that generates an acid upon irradiation with active actinic radiation is 0.5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the aqueous alkali soluble resin from the viewpoint of providing sufficient sensitivity to active actinic radiation. And preferably 2
It is preferably from 15 to 15 parts by weight. If the amount of the compound that generates an acid by active actinic radiation is too large, the solubility in a solvent is reduced. If the amount is too small, sufficient sensitivity cannot be obtained.

【0022】本発明に用いられる(c)側鎖に酸触媒反
応によりアルカリ水溶液に対する溶解性が増加される酸
分解性基を有する化合物として望ましいものは、酸によ
って効率的に側鎖の酸分解性基が解離され、その最終生
成物のアルカリ水溶液に対する溶解性が解離前の化合物
のそれと著しく異なる化合物である。このような化合物
としては、アクリル樹脂、スチレンとアクリル酸との共
重合体、ヒドロキシスチレンの重合体(ポリビニルフェ
ノールを包含する)などのアルカリ水溶液可溶性樹脂の
フェノール性水酸基、カルボキシル基などの水素原子を
酸の存在下で解離することが可能な基で置換した化合物
が挙げられる。
The compound (c) having an acid-decomposable group whose solubility in an aqueous alkali solution is increased by an acid-catalyzed reaction in the side chain used in the present invention is preferably a compound capable of efficiently decomposing the side chain by an acid. A compound in which the group is dissociated, and the solubility of the final product in an aqueous alkaline solution is significantly different from that of the compound before dissociation. Such compounds include hydrogen atoms such as phenolic hydroxyl groups and carboxyl groups of alkaline aqueous solution-soluble resins such as acrylic resins, copolymers of styrene and acrylic acid, and polymers of hydroxystyrene (including polyvinyl phenol). Compounds substituted with a group that can be dissociated in the presence of an acid are mentioned.

【0023】酸分解性基の分解に要する活性化エネルギ
ーが比較的大きく、分解反応が可逆的な反応となる化合
物における酸分解性基の具体例としては、テトラヒドロ
ピラニル基、テトラヒドロフラニル基、t−ブチル基、
トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ベンジルオ
キシメチル基等がある。酸分解性基の分解に要する活性
化エネルギーが比較的小さく、分解反応が非可逆的な反
応となる化合物の酸分解性基の具体例としては、メトキ
シメチル基、メトキシエトキシメチル基、1−メトキシ
エチル基、1−エトキシエチル基、メトキシベンジル
基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t
−ブトキシカルボニル基などを挙げることができる。
Specific examples of the acid-decomposable group in a compound in which the activation energy required for the decomposition of the acid-decomposable group is relatively large and the decomposition reaction is a reversible reaction include a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, and a t-hydrofuranyl group. A butyl group,
There are a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a benzyloxymethyl group and the like. Specific examples of the acid-decomposable group of the compound in which the activation energy required for the decomposition of the acid-decomposable group is relatively small and the decomposition reaction is an irreversible reaction include methoxymethyl group, methoxyethoxymethyl group, 1-methoxy Ethyl group, 1-ethoxyethyl group, methoxybenzyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, t
-Butoxycarbonyl group and the like.

【0024】酸の存在下で解離することが可能な基のフ
ェノール性水酸基またはカルボキシル基の水素への置換
率は15〜100%であることが好ましく、さらに、3
0〜100%であることが好ましい。酸分解性基を有す
る化合物は、その水酸基の全てが酸分解性基で保護され
ている必要はない。酸分解性基を有する化合物(特にビ
ニル重合体)の分子量については、GPCにより求めた
ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が1,500
〜10,000のものが好ましい。この分子量の範囲の
重合体は、アルカリ水溶液可溶性樹脂との相溶性が良い
ので、レジスト表面のアルカリ水溶液に対する難溶化層
の形成がなく、高解像度のレジスト材料となる。
The rate of substitution of a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group of a group capable of being dissociated in the presence of an acid with hydrogen is preferably 15 to 100%, and more preferably 3 to 100%.
Preferably it is 0 to 100%. In the compound having an acid-decomposable group, it is not necessary that all of the hydroxyl groups are protected by the acid-decomposable group. Regarding the molecular weight of the compound having an acid-decomposable group (particularly, a vinyl polymer), the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene determined by GPC is 1,500.
Those having a molecular weight of up to 10,000 are preferred. Since the polymer having the molecular weight in this range has good compatibility with the resin soluble in the aqueous alkali solution, there is no formation of a layer insoluble in the aqueous alkali solution on the resist surface, and a high-resolution resist material can be obtained.

【0025】(c)酸触媒反応によりアルカリ水溶液に
対する溶解性が増加される酸分解性基を有する化合物の
配合量は、(a)アルカリ水溶液可溶性樹脂100重量
部に対して3〜300重量部であることが好ましく、さ
らに、5〜200重量部であることが好ましい。酸触媒
反応によりアルカリ水溶液に対する溶解性が増加される
酸分解性基を有する化合物の添加量が多すぎると、照射
部の現像液に対する溶解速度が低下しやすくなり、ま
た、酸触媒反応によりアルカリ水溶液に対する溶解性が
増加される酸分解性基を有する化合物の添加量が少なす
ぎると、未照射部の膜減りが大きくな傾向がある。
(C) The compound having an acid-decomposable group whose solubility in an aqueous alkali solution is increased by an acid-catalyzed reaction is compounded in an amount of 3 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of (a) an aqueous alkali solution-soluble resin. Preferably, it is more preferably 5 to 200 parts by weight. If the amount of the compound having an acid-decomposable group whose solubility in an aqueous alkali solution is increased by an acid-catalyzed reaction is too large, the dissolution rate of the irradiated portion in a developing solution tends to decrease, and the acid-catalyzed reaction causes an alkaline aqueous solution. If the amount of the compound having an acid-decomposable group that increases the solubility in water is too small, the film loss of the unirradiated portion tends to be large.

【0026】本発明における組成物には種々のポリフェ
ノール化合物を添加することができる。特に、(a)成
分のアルカリ水溶液可溶性樹脂が低分子量成分を含まな
い場合には水酸化テトラメチルアンモウムの2.38重
量%水溶液に対する溶解速度が低下するので、溶解速度
を向上させるために種々のポリフェノール化合物を添加
することが好ましい。これらのポリフェノール化合物と
しては、フェノール性水酸基を2〜8個有する化合物で
あれば制限されない。これらのポリフェノール化合物と
しては、例えば、下記化1又は化2に示される化合物を
挙げることができる。
Various polyphenol compounds can be added to the composition of the present invention. In particular, when the alkaline aqueous solution-soluble resin of the component (a) does not contain a low molecular weight component, the dissolution rate of tetramethylammonium hydroxide in a 2.38% by weight aqueous solution is reduced. It is preferable to add a polyphenol compound of the formula (1). The polyphenol compound is not limited as long as it has 2 to 8 phenolic hydroxyl groups. Examples of these polyphenol compounds include compounds represented by the following chemical formulas 1 and 2.

【0027】[0027]

【化1】 Embedded image

【0028】[0028]

【化2】 (ここで、a、b及びcは各々独立して0〜3の整数で
あり(但し、全てが0ではない)、x、y及びzは各々
独立して0〜3の整数であり、R1、R2及びR3は各々
独立して炭素数1〜5のアルキル基又はアルコキシ基を
示す)
Embedded image (Where a, b and c are each independently an integer of 0 to 3 (however, all are not 0), x, y and z are each independently an integer of 0 to 3; 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms)

【0029】好ましくは、1,1−ビス(2−ヒドロキ
シフェニル)メタン、1−(2−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(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,1−トリス
(2−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)メタン、1,1−ビス
(2−ヒドロキフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェ
ニル)メタン、1,1−ビス(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,
1,1−トリス(2−ヒドロキシフェニル)エタン、
1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−
ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)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−ヒドロキシフェニル)−1
−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチ
ルエチル}フェニル]エタン、1,1−ビス(2−ヒド
ロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、
1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−1−フェニ
ルメタンを挙げることができる。
Preferably, 1,1-bis (2-hydroxyphenyl) methane, 1- (2-hydroxyphenyl)
-1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4
-Hydroxyphenyl) propane, 1,1,1-tris (2-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2-hydroxyphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 1,
1,1-tris (2-hydroxyphenyl) ethane,
1,1-bis (2-hydroxyphenyl) -1- (4-
(Hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl)
Ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1
-[4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane, 1,1-bis (2-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl ) -1-Phenylmethane,
1,1-bis (2-hydroxyphenyl) -1-phenylmethane can be mentioned.

【0030】これらのポリフェノール化合物はそれぞれ
単独で用いられても、また2種類以上用いられても良
い。ポリフェノール化合物の配合量は(a)アルカリ水
溶液可溶性樹脂100重量部に対して1〜60重量部で
あることが好ましく、特に5〜40重量部であることが
好ましい。ポリフェノール化合物の配合量が少なすぎる
と十分な解像度を得ることが困難となり、配合量が多す
ぎると感度と解像度の両立が難しくなる傾向がある。
These polyphenol compounds may be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the polyphenol compound is preferably from 1 to 60 parts by weight, particularly preferably from 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (a) aqueous alkali solution-soluble resin. If the amount of the polyphenol compound is too small, it is difficult to obtain a sufficient resolution, and if the amount is too large, it tends to be difficult to achieve both sensitivity and resolution.

【0031】本発明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等のグリコ
ールエーテル類、メチルセロソルブアセテート等のエチ
レングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル等のジエチレングリ
コール類、プロピレングリコールメチルエーテルアセテ
ート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテ
ート類、トルエン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサ
ノン等のケトン類、2−ヒドロキシプロピオン酸等のエ
ステル類を用いることができる。溶剤の使用量は、溶剤
を含む感光性樹脂組成物の総量に対して50〜95重量
%であることが好ましく、さらに、70〜95重量%で
あることが好ましい。溶剤の使用量が少なすぎると、溶
剤のレジスト材料に対する十分な溶解性がなく、溶剤の
使用量が多すぎるとレジスト膜とした場合に十分な膜厚
が得られない。
Examples of the solvent used in the present invention include glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate, diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate. Propylene glycol alkyl ether acetates, aromatic hydrocarbons such as toluene, ketones such as cyclohexanone, and esters such as 2-hydroxypropionic acid. The amount of the solvent used is preferably from 50 to 95% by weight, more preferably from 70 to 95% by weight, based on the total amount of the photosensitive resin composition containing the solvent. If the amount of the solvent is too small, the solvent is not sufficiently soluble in the resist material. If the amount of the solvent is too large, a sufficient film thickness cannot be obtained when the resist film is used.

【0032】本発明では、上記のようにして得られた
(a)アルカリ水溶液可溶性樹脂または(a)アルカリ
水溶液可溶性樹脂と(d)ポリフェノール化合物の混合
物を前記した溶剤に溶解させ、基板に塗布し、ベークし
た後、これを水酸化テトラメチルアンモニウムの2.3
8重量%水溶液に浸漬して塗膜が完全に溶解する時間を
測定し、1秒当たりに溶解する膜厚(nm/秒)を算出
し、これを溶解速度とする。溶解速度の測定にあたっ
て、塗膜の膜厚は0.5〜2μmとすることが好まし
い。また、上記のベークは、温度を80〜120℃とす
ることが好ましく、ホットプレート、オーブン等で2〜
20分間加熱することが好ましい。水酸化テトラメチル
アンモニウムの2.38重量%水溶液の量は、基板上の
塗膜面が十分に浸漬する程度あればよい。
In the present invention, the resin (a) soluble in an aqueous alkali solution or the mixture of the resin (a) soluble in an aqueous alkaline solution and the polyphenol compound (d) obtained as described above are dissolved in the above-mentioned solvent and applied to a substrate. After baking, this was treated with 2.3 of tetramethylammonium hydroxide.
The time during which the coating film is completely dissolved by immersion in an 8% by weight aqueous solution is measured, and the film thickness (nm / second) at which the coating film dissolves per second is calculated, and this is defined as the dissolution rate. In measuring the dissolution rate, the thickness of the coating film is preferably 0.5 to 2 μm. The baking is preferably performed at a temperature of 80 to 120 ° C.,
It is preferred to heat for 20 minutes. The amount of the 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide may be such that the coating surface on the substrate is sufficiently immersed.

【0033】本発明においては、このようにして測定し
た(a)アルカリ水溶液可溶性樹脂または(a)アルカ
リ水溶液可溶性樹脂と(d)ポリフェノール化合物の混
合物の溶解速度が40〜1000nm/秒であるものを用
いる。溶解速度が40nm/秒未満であると、成分(C)
の酸分解性基の分解反応が温度、湿度等の雰囲気の影響
を受けやすくレジストの解像度の安定性や再現性が劣
り、本発明の効果が得られず、溶解速度が1000nm/
秒を超えると、レジストの現像膜減り量が過大となり、
本発明の効果が得られない。
In the present invention, the (a) aqueous alkali-soluble resin or the mixture of (a) the aqueous alkali-soluble resin and (d) the polyphenol compound, which has a dissolution rate of 40 to 1000 nm / sec, is measured. Used. If the dissolution rate is less than 40 nm / sec, component (C)
The decomposition reaction of the acid-decomposable group is easily affected by atmospheres such as temperature and humidity, and the stability and reproducibility of the resolution of the resist are inferior.
If the time exceeds 2 seconds, the amount of the development film of the resist will be excessively large,
The effect of the present invention cannot be obtained.

【0034】本発明の感光性樹脂組成物には、塗布性、
例えばストリエ−ション(膜厚のムラ)を防いだり、現
像性を良くしたりするため、界面活性剤を配合すること
ができる。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエ
チレンウラリルエーテル、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、ポ
リオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、市販品
としては、メガファクスF171、F173(大日本イ
ンキ化学工業(株)製商品名)、フロラードFC430、
FC431(住友スリーエム(株)製商品名)、オルガノ
シロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製商
品名)などがある。さらに、本発明の感光性樹脂組成物
には、必要に応じて、保存安定剤、溶解抑止剤等も配合
することができる。
The photosensitive resin composition of the present invention has coatability,
For example, in order to prevent striation (unevenness in film thickness) and improve developability, a surfactant can be added. As surfactants, for example, polyoxyethylene uraryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, and as commercial products, Megafax F171, F173 (Dai Nippon Ink Chemical Industry (Trade name), Florard FC430,
FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited), and organosiloxane polymer KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Further, the photosensitive resin composition of the present invention may optionally contain a storage stabilizer, a dissolution inhibitor, and the like.

【0035】本発明の感光性樹脂組成物は、ウエハやガ
ラスなどの基板上にレジスト膜を形成し、活性化学線の
照射、現像により、レジスト像が製造される。方法とし
ては従来よく知られた方法を採用することができる。活
性化学線の照射、現像の条件に特に制限はなく、例え
ば、エキシマレーザーなどの遠紫外線、シンクロトロン
放射線などのX線、電子線などの荷電粒子線のような放
射線が用いられる。
With the photosensitive resin composition of the present invention, a resist film is formed on a substrate such as a wafer or glass, and a resist image is produced by irradiation with active actinic radiation and development. As the method, a conventionally well-known method can be adopted. There are no particular restrictions on the conditions of irradiation with actinic radiation and development. For example, radiation such as far ultraviolet rays such as excimer lasers, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams are used.

【0036】本発明の感光性樹脂組成物の現像液として
は、例えば、水酸化ナトリウム等の無機アルカリ類、エ
チルアミン等の第1級アミン類、ジエチルアミン等の第
2級アミン類、トリエチルアミン等の第3級アミン類、
ジメチルエタノールアミン等のアルコールアミン類、水
酸化テトラメチルアンモニウム、コリン等の第4級アン
モニウム塩、またはピペリジン等の環状アミン類を溶解
させたアルカリ水溶液が使用される。
Examples of the developer for the photosensitive resin composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, primary amines such as ethylamine, secondary amines such as diethylamine, and secondary amines such as triethylamine. Tertiary amines,
Alkaline aqueous solutions in which alcohol amines such as dimethylethanolamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and choline, or cyclic amines such as piperidine are used are used.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 合成例1 撹拌器、冷却管及び温度計を装着した5リットルのセパ
ラブルフラスコに3,5−キシレノール811g、m−
クレゾール1040g、p−クレゾール780g、37
重量%ホルマリン1350g及び蓚酸10.8gを仕込
み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を97℃に
保ち撹拌しながら1時間環流した。その後、常圧で水を
除去しながら内温を180℃まで2時間で昇温し、18
0℃で1時間保温した後、反応容器内の圧力を20〜5
0mmHgまで減圧しながら、未反応のキシレノール、クレ
ゾール、ホルムアルデヒド、水及び蓚酸を回収し、樹脂
を得た。この樹脂を樹脂1−1とする。
The present invention will be described below with reference to examples. Synthesis Example 1 In a 5-liter separable flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 811 g of 3,5-xylenol, m-
Cresol 1040 g, p-cresol 780 g, 37
1350 g of weight% formalin and 10.8 g of oxalic acid were charged, the separable flask was immersed in an oil bath, and refluxed for 1 hour while stirring at an internal temperature of 97 ° C. Then, the internal temperature was raised to 180 ° C. in 2 hours while removing water at normal pressure,
After keeping the temperature at 0 ° C. for 1 hour, the pressure in the reaction vessel was raised to 20 to 5
While reducing the pressure to 0 mmHg, unreacted xylenol, cresol, formaldehyde, water and oxalic acid were recovered to obtain a resin. This resin is referred to as a resin 1-1.

【0038】合成例1−2 水1,500gとメタノール1,500gを混合した輸
液を300r.p.m.で撹拌しながら、この溶液に合成例1
で得られた樹脂1,000gを酢酸2−エトキシエチル
2,000gに溶解させ樹脂ワニスを3分間かけて加
え、この後20分間混合撹拌した後、20分間静置し
た。これにより、下層部分に高分子量成分の多い濃厚相
を得ることができた。この濃厚相を分取し、1〜20mm
Hgの減圧下、110℃で25時間乾燥して、低分子量成
分が削減されたアルカリ水溶液可溶性樹脂を得ることが
できた(以下、この樹脂を樹脂1−2とする)。樹脂1
−2をGPCにより分析したところ、ポリスチレン換算
重量平均分子量が5,300であり、ポリスチレン換算
分子量1,000以下の低分子量成分の重量比率は1
1.3重量%であった。なお、樹脂1−1をGPCによ
り分析したところ、ポリスチレン換算分子量1,000
以下の低分子量成分の重量比率は22.9重量%であっ
た。
Synthesis Example 1-2 While stirring an infusion solution prepared by mixing 1,500 g of water and 1,500 g of methanol at 300 rpm, Synthesis Example 1 was added to this solution.
Was dissolved in 2,000 g of 2-ethoxyethyl acetate, a resin varnish was added over 3 minutes, and after mixing and stirring for 20 minutes, the mixture was allowed to stand for 20 minutes. As a result, a dense phase having a high molecular weight component was obtained in the lower layer. Separate this concentrated phase, 1-20mm
By drying at 110 ° C. for 25 hours under reduced pressure of Hg, a resin soluble in an aqueous alkali solution with reduced low molecular weight components was obtained (hereinafter, this resin is referred to as resin 1-2). Resin 1
-2 was analyzed by GPC. As a result, the weight average molecular weight in terms of polystyrene was 5,300, and the weight ratio of low molecular weight components having a molecular weight in terms of polystyrene of 1,000 or less was 1
1.3% by weight. The resin 1-1 was analyzed by GPC and found to have a polystyrene equivalent molecular weight of 1,000.
The weight ratio of the following low molecular weight components was 22.9% by weight.

【0039】合成例2 撹拌器、冷却管及び温度計を装着した5ロットルのセパ
ラブルフラスコに3,5−キシレノール700g、m−
クレゾール1,100g、p−クレゾール850g、3
7重量%ホルマリン1370g及び蓚酸10.8gを仕
込み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を97℃
に保ち撹拌しながら1時間環流した後重縮合を行った。
その後、常圧で水を除去しながら内温を180℃まで2
時間かけて昇温し、180℃で1時間保温した後、反応
容器内の圧力を20〜50mmHgまで減圧しながら、未反
応のキシレノール、クレゾール、ホルムアルデヒド、水
及び蓚酸を回収し、樹脂を得た。この樹脂を樹脂2とす
る。
Synthesis Example 2 700 g of 3,5-xylenol was placed in a 5-lottle separable flask equipped with a stirrer, condenser and thermometer.
Cresol 1,100 g, p-cresol 850 g, 3
1370 g of 7% by weight formalin and 10.8 g of oxalic acid were charged, and the separable flask was immersed in an oil bath.
After refluxing for 1 hour while stirring, polycondensation was carried out.
Thereafter, the internal temperature was raised to 180 ° C. while removing water at normal pressure.
After raising the temperature over time and keeping the temperature at 180 ° C. for 1 hour, the unreacted xylenol, cresol, formaldehyde, water and oxalic acid were recovered while reducing the pressure in the reaction vessel to 20 to 50 mmHg to obtain a resin. . This resin is referred to as resin 2.

【0040】合成例3 撹拌器、冷却管及び温度計を装着した5ロットルのセパ
ラブルフラスコに3,5−キシレノール500g、m−
クレゾール1,040g、p−クレゾール780g、レ
ゾルシノール250g、37重量%ホルマリン1350
g及び蓚酸10.8gを仕込み、セパラブルフラスコを
油浴に浸し、内温を97℃に保ち撹拌しながら1時間環
流した後重縮合を行った。その後、常圧で水を除去しな
がら内温を180℃まで2時間かけて昇温し、180℃
で1時間保温した後、反応容器内の圧力を20〜50mm
Hgまで減圧しながら、未反応のキシレノール、クレゾー
ル、ホルムアルデヒド、水及び蓚酸を回収し、樹脂を得
た。この樹脂を樹脂2とする。
Synthesis Example 3 A 5-lot separable flask equipped with a stirrer, condenser and thermometer was charged with 500 g of 3,5-xylenol,
Cresole 1,040 g, p-cresol 780 g, resorcinol 250 g, 37% by weight formalin 1350
g and 10.8 g of oxalic acid, the separable flask was immersed in an oil bath, refluxed for 1 hour with stirring at an internal temperature of 97 ° C., and polycondensation was carried out. Thereafter, the internal temperature was raised to 180 ° C. over 2 hours while removing water at normal pressure,
After keeping the temperature in the reaction vessel for 1 hour, the pressure in the reaction vessel is increased to 20 to 50 mm.
While reducing the pressure to Hg, unreacted xylenol, cresol, formaldehyde, water and oxalic acid were recovered to obtain a resin. This resin is referred to as resin 2.

【0041】合成例4 撹拌器、冷却管及び温度計を装着した5ロットルのセパ
ラブルフラスコに3,5−キシレノール500g、m−
クレゾール1,040g、p−クレゾール780g、
2,5−キシレノール250g、37重量%ホルマリン
1350g及び蓚酸10.8gを仕込み、セパラブルフ
ラスコを油浴に浸し、内温を97℃に保ち撹拌しながら
1時間環流した後重縮合を行った。その後、常圧で水を
除去しながら内温を180℃まで2時間かけて昇温し、
180℃で1時間保温した後、反応容器内の圧力を20
〜50mmHgまで減圧しながら、未反応のキシレノール、
クレゾール、ホルムアルデヒド、水及び蓚酸を回収し、
樹脂を得た。この樹脂を樹脂4とする。
Synthesis Example 4 A 5-lot separable flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer was charged with 500 g of 3,5-xylenol,
1,040 g of cresol, 780 g of p-cresol,
250 g of 2,5-xylenol, 1350 g of 37% by weight formalin and 10.8 g of oxalic acid were charged, and the separable flask was immersed in an oil bath. Then, the internal temperature was raised to 180 ° C over 2 hours while removing water at normal pressure,
After keeping the temperature at 180 ° C for 1 hour, the pressure in the reaction vessel was raised to 20
While reducing the pressure to ~ 50 mmHg, unreacted xylenol,
Recover cresol, formaldehyde, water and oxalic acid,
A resin was obtained. This resin is referred to as resin 4.

【0042】合成例5 撹拌器、温度計及び滴下漏斗を装着したセバラブルフラ
スコにピロガロール30g,4−ジメチルアミノピリジ
ン3.9g、テトラヒドロフラン300mlを仕込み、室
温(25℃)下で撹拌し溶解させた。次いでフラスコを
氷浴に浸し反応系内の温度を5℃とした後、エタンスル
ホニルクロライド115gを滴下漏斗により20分間か
けて滴下した。次いでトリエチルアミン95gを滴下漏
斗により40分間かけて滴下した後、反応系内の温度を
5℃としたまま6時間撹拌した。次いで蒸留水2000
mlに反応溶液を入れ、析出した沈殿をろ別した。この沈
殿をアセトンとエタノールを用いて再沈殿を数回繰り返
し、ピロガロールのエタンスルホン酸エステル32gを
得た。
Synthesis Example 5 30 g of pyrogallol, 3.9 g of 4-dimethylaminopyridine and 300 ml of tetrahydrofuran were charged into a separable flask equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel, and dissolved by stirring at room temperature (25 ° C.). . Next, the flask was immersed in an ice bath to adjust the temperature inside the reaction system to 5 ° C., and 115 g of ethanesulfonyl chloride was added dropwise over 20 minutes using a dropping funnel. Next, 95 g of triethylamine was added dropwise over 40 minutes using a dropping funnel, and the mixture was stirred for 6 hours while keeping the temperature in the reaction system at 5 ° C. Then distilled water 2000
The reaction solution was added to ml, and the deposited precipitate was separated by filtration. This precipitation was repeated several times using acetone and ethanol to obtain 32 g of pyrogallol ethanesulfonic acid ester.

【0043】合成例6 撹拌器を装着したセパラブルフラスコにポリ(p−ビニ
ルフェノール)(商品名リンカーM、丸善石油化学(株)
製)20g、酢酸エチル300mlを仕込み、室温(25
℃)下で撹拌し溶解させた。次いでフラスコ中に3,4
−ジヒドロ−2H−ピラン105g、12N塩酸0.5
mlを添加し、室温下で1時間撹拌した後、室温下で3日
間放置した。次いで、反応溶液に水酸化テトラメチルア
ンモニウムの2.38重量%水溶液を160ml加えてよ
く撹拌した後、有機層を取り出した。ここで得られた有
機層の溶液を蒸留水300mlで3回洗浄した後、有機層
を乾燥させエバポレータにより濃縮した。濃縮溶液50
mlに対して石油エーテル500mlを用いて再沈殿を行っ
た。再沈殿操作を2回繰り返した後、生成物を減圧乾燥
器(3mmHg、40℃)で8時間乾燥し、重合体中の水酸
基のうち95%の水酸基の水素をテトラヒドロピラニル
基で置換したポリ(p−ビニルフェノール)22gを得
た。
Synthesis Example 6 Poly (p-vinylphenol) (trade name: Linker M, Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) was placed in a separable flask equipped with a stirrer.
20 ml) and 300 ml of ethyl acetate.
℃) to dissolve. Then, in the flask,
-Dihydro-2H-pyran 105 g, 12N hydrochloric acid 0.5
After stirring for 1 hour at room temperature, the mixture was allowed to stand at room temperature for 3 days. Next, 160 ml of a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was added to the reaction solution, and the mixture was stirred well, and the organic layer was taken out. The obtained organic layer solution was washed three times with 300 ml of distilled water, and then the organic layer was dried and concentrated by an evaporator. Concentrated solution 50
Reprecipitation was carried out using 500 ml of petroleum ether per ml. After the reprecipitation operation was repeated twice, the product was dried in a vacuum dryer (3 mmHg, 40 ° C.) for 8 hours. 22 g of (p-vinylphenol) were obtained.

【0044】合成例7 撹拌器を装着したセパラブルフラスコにボリ(p−ビニ
ルフェノール)(商品名VP−5000、日本曹達(株)
製)20g、テトラヒドロフラン400mlを仕込み、室
温(25℃)下で撹拌し溶解させた。次いでフラスコ中
にp−ピリジウムトルエンスルホネート2.lgを仕込
み、室温(25℃)下で撹拌し溶解させた。次いでフラ
スコ中にエチルビニルエーテル9.62gを仕込み、室
温(25℃)下で22時間撹拌した。次いで、反応溶液
に酢酸エチル150mlを入れ、水酸化テトラメチルアン
モニウムの2.38重量%水溶液を100ml加えてよく
撹拌した後、有機層を取り出した。ここで得られた有機
層の溶液を蒸留水100mlで3回洗浄した後、有機層を
乾燥させエバポレータにより濃縮した。濃縮溶液50ml
に対してn−ヘキサン500mlを川いて再沈殿を行っ
た。再沈殿操作を2回繰り返した後、生成物を減圧乾燥
器(3mmHg、40℃)で8時間乾燥し、水酸基の65%
を1−エトキシエチル基で置換させたポリ(p−ビニル
フェノール)20gを得た。
Synthesis Example 7 Bol (p-vinylphenol) (trade name: VP-5000, Nippon Soda Co., Ltd.) was placed in a separable flask equipped with a stirrer.
20 g) and 400 ml of tetrahydrofuran were stirred and dissolved at room temperature (25 ° C.). Then p-pyridium toluenesulfonate in a flask. lg was charged, and the mixture was stirred and dissolved at room temperature (25 ° C.). Next, 9.62 g of ethyl vinyl ether was charged into the flask, and the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 22 hours. Then, 150 ml of ethyl acetate was added to the reaction solution, 100 ml of a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was added, and the mixture was stirred well, and the organic layer was taken out. The obtained organic layer solution was washed three times with 100 ml of distilled water, and then the organic layer was dried and concentrated by an evaporator. 50 ml of concentrated solution
Then, reprecipitation was carried out by flowing 500 ml of n-hexane. After repeating the reprecipitation operation twice, the product was dried in a vacuum dryer (3 mmHg, 40 ° C.) for 8 hours to obtain 65% of the hydroxyl groups.
Was substituted with 1-ethoxyethyl group to obtain 20 g of poly (p-vinylphenol).

【0045】実施例1 撹拌機を装着したセパラブルフラスコに、合成例1で得
た樹脂1−1を92g、合成例5で得たピロガロールの
エタンスルホン酸エステル4g、合成例6で得た水酸基
をテトラヒドロピラニル基で保護したポリ(p−ビニル
フェノール)を9g及びメチルセロソルブアセテート3
00gを仕込み、均一な溶液となったことを目視で確認
した後、孔径0.1μmのメンブランフィルタでろ過
し、レジスト溶液(ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成
物)を調製した。
Example 1 In a separable flask equipped with a stirrer, 92 g of the resin 1-1 obtained in Synthesis Example 1, 4 g of ethanesulfonic acid ester of pyrogallol obtained in Synthesis Example 5, and hydroxyl group obtained in Synthesis Example 6 9 g of poly (p-vinylphenol) protected with tetrahydropyranyl group and methyl cellosolve acetate 3
After adding 00 g and visually confirming that a uniform solution was obtained, the solution was filtered through a membrane filter having a pore diameter of 0.1 μm to prepare a resist solution (positive chemically amplified photosensitive resin composition).

【0046】得られたレジスト溶液をシリコンウエハ上
に塗布し、120℃、10分間熱処理して1.0μmの
膜厚のレジスト膜を得た。この基板に50kVの加速電圧
の電子線描画装置を用いて、4.0μC/cm2の照射量で
ホールパターンをレジストに描画後、110℃、10分
間熱処理してレジストの潜像部分のアルカリ水溶液に対
する溶解性を増加させる反応を促進した。この熱処理の
後、水酸化テトラメチルアンモニウムの2.38重量%
水溶液を用いて潜像を形成したレジスト膜を70秒間現
像し、ポジ型のレジストパターンを得た。0.2μmの
ホールパターンの断面形状を電子顕微鏡で観察した結
果、レジストパタンは矩形であり良好であった。また、
現像後の膜減り量は0.004μmであり、良好であっ
た。形成したレジストパターンに115℃、5分間熱処
理してもレジストパターンの変形はなく、耐熱性は良好
であった。
The obtained resist solution was applied on a silicon wafer and heat-treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a resist film having a thickness of 1.0 μm. After drawing a hole pattern on the resist with an irradiation dose of 4.0 μC / cm 2 using an electron beam lithography system with an acceleration voltage of 50 kV, the substrate was heat-treated at 110 ° C. for 10 minutes, and an alkaline aqueous solution of a latent image portion of the resist was formed. Accelerated the reaction to increase solubility in After this heat treatment, 2.38% by weight of tetramethylammonium hydroxide
The resist film on which the latent image was formed was developed for 70 seconds using an aqueous solution to obtain a positive resist pattern. As a result of observing the cross-sectional shape of the 0.2 μm hole pattern with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. Also,
The film loss after development was 0.004 μm, which was good. Even if the formed resist pattern was heat-treated at 115 ° C. for 5 minutes, the resist pattern was not deformed, and the heat resistance was good.

【0047】実施例2 実施例1において、さらに、ポリフェノール化合物とし
て、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン25を使用したこと以外は実施例1と同様にして、
レジスト溶液(ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物)を
調製し、2.5μC/cm2の照射量で電子線描画実験を行
った。0.2μmのホールパタンの断面形状を電子顕微
鏡で観察した結果、レジストパタンは矩形であり良好で
あった。また、現像後の膜減り量は0.004μmであ
り、良好であった。形成したレジストパターンに115
℃、5分間熱処理してもレジストパターンの変形はな
く、耐熱性は良好であった。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane 25 was used as the polyphenol compound.
A resist solution (positive-type chemically amplified photosensitive resin composition) was prepared, and an electron beam lithography experiment was performed at an irradiation dose of 2.5 μC / cm 2 . As a result of observing the cross-sectional shape of the 0.2 μm hole pattern with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. Further, the film loss after development was 0.004 μm, which was good. 115 on the formed resist pattern
The resist pattern was not deformed even after heat treatment at 5 ° C. for 5 minutes, and the heat resistance was good.

【0048】実施例3 実施例1において、合成例6で得た水酸基をテトラヒド
ロピラニル基で保護したポリ(p−ビニルフェノール)
を9gの代わりに合成例7で得た水酸基を1−エトキシ
エチル基で置換したポリ(p−ビニルフェノール)を1
38g用いたこと以外は実施例1と同様にして、レジス
ト溶液(ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物)を調製
し、3.0μC/cm2の照射量で電子線描画実験を行っ
た。0.2μmのホールパタンの断面形状を電子顕微鏡
で観察した結果、レジストパタンは矩形であり良好であ
った。また、現像後の膜減り量は0.004μmであ
り、良好であった。
Example 3 In Example 1, poly (p-vinylphenol) in which the hydroxyl group obtained in Synthesis Example 6 was protected with a tetrahydropyranyl group
Was replaced by 1-ethoxyethyl group-substituted poly (p-vinylphenol) obtained in Synthesis Example 7 in place of 9 g.
A resist solution (positive-type chemically amplified photosensitive resin composition) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 38 g was used, and an electron beam lithography experiment was performed at an irradiation dose of 3.0 μC / cm 2 . As a result of observing the cross-sectional shape of the 0.2 μm hole pattern with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. Further, the film loss after development was 0.004 μm, which was good.

【0049】実施例4 撹拌機を装着したセパラブルフラスコに、合成例1−2
で得た樹脂1−2を92g、合成例5で得たピロガロー
ルのエタンスルホン酸エステル4g、合成例6で得た水
酸基をテトラヒドロピラニル基で保護したポリ(p−ビ
ニルフェノール)を9g、ビスフェノールA 5g及び
2−ヘプタノン300gを仕込み、均一な溶液となった
ことを目視で確認した後、孔径0.1μmのメンブラン
フィルタでろ過し、レジスト溶液(ポジ型化学増幅系感
光性樹脂組成物)を調製した。この後、実施例1と同様
にして、2.5μC/cm2の照射量で電子線描画実験を行
った。0.18μmのホールパタンの断面形状を電子顕
微鏡で観察した結果、レジストパタンは矩形であり良好
であった。また、現像後の膜減り量は0.004μmで
あり、良好であった。形成したレジストパターンに11
5℃、5分間熱処理してもレジストパターンの変形はな
く、耐熱性は良好であった。
Example 4 Synthesis Example 1-2 was placed in a separable flask equipped with a stirrer.
92 g of the resin 1-2 obtained in the above, 4 g of ethanesulfonic acid ester of pyrogallol obtained in Synthesis Example 5, 9 g of poly (p-vinylphenol) obtained by synthesizing the hydroxyl group obtained in Synthesis Example 6 with a tetrahydropyranyl group, and bisphenol A 5 g of A and 300 g of 2-heptanone were charged, and after it was visually confirmed that a uniform solution had been obtained, the solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm, and the resist solution (positive chemically amplified photosensitive resin composition) was obtained. Prepared. Thereafter, in the same manner as in Example 1, an electron beam drawing experiment was performed at an irradiation dose of 2.5 μC / cm 2 . As a result of observing the cross-sectional shape of the hole pattern of 0.18 μm with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. Further, the film loss after development was 0.004 μm, which was good. 11 in the formed resist pattern
Even after heat treatment at 5 ° C. for 5 minutes, the resist pattern was not deformed, and the heat resistance was good.

【0050】実施例5 撹拌機を装着したセパラブルフラスコに、合成例1で得
た樹脂1−1を50g、合成例4で得た樹脂4を42
g、合成例5で得たピロガロールのエタンスルホン酸エ
ステル4g、合成例6で得た水酸基をテトラヒドロピラ
ニル基で保護したポリ(p−ビニルフェノール)を9
g、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ)メタン30
g及びメチルセロソルブアセテート300gを仕込み、
均一な溶液となったことを目視で確認した後、孔径0.
1μmのメンブランフィルタでろ過し、レジスト溶液
(ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物)を調製した。こ
の後、実施例1と同様にして、2.5μC/cm2の照射量
で電子線描画実験を行った。0.18μmのホールパタ
ンの断面形状を電子顕微鏡で観察した結果、レジストパ
タンは矩形であり良好であった。また、現像後の膜減り
量は0.004μmであり、良好であった。形成したレ
ジストパターンに115℃、5分間熱処理してもレジス
トパターンの変形はなく、耐熱性は良好であった。
Example 5 In a separable flask equipped with a stirrer, 50 g of the resin 1-1 obtained in Synthesis Example 1 and 42 g of the resin 4 obtained in Synthesis Example 4 were added.
g, 4 g of ethanesulfonic acid ester of pyrogallol obtained in Synthesis Example 5, 9 g of poly (p-vinylphenol) having a hydroxyl group protected by a tetrahydropyranyl group obtained in Synthesis Example 6.
g, 1,1,1-tris (4-hydroxy) methane 30
g and methyl cellosolve acetate 300 g,
After visually confirming that a uniform solution was obtained, the pore size was adjusted to 0.
The solution was filtered through a 1 μm membrane filter to prepare a resist solution (positive-type chemically amplified photosensitive resin composition). Thereafter, in the same manner as in Example 1, an electron beam drawing experiment was performed at an irradiation dose of 2.5 μC / cm 2 . As a result of observing the cross-sectional shape of the hole pattern of 0.18 μm with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. Further, the film loss after development was 0.004 μm, which was good. Even if the formed resist pattern was heat-treated at 115 ° C. for 5 minutes, the resist pattern was not deformed, and the heat resistance was good.

【0051】実施例6 撹拌機を装着したセパラブルフラスコに、合成例4で得
た樹脂4を92g、合成例5で得たピロガロールのエタ
ンスルホン酸エステル4g、合成例6で得た水酸基をテ
トラヒドロピラニル基で保護したポリ(p−ビニルフェ
ノール)を9g、1,1,1−トリス(4−ヒドロキ
シ)メタン25g及びメチルセロソルブアセテート30
0gを仕込み、均一な溶液となったことを目視で確認し
た後、孔径0.1μmのメンブランフィルタでろ過し、
レジスト溶液(ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物)を
調製した。この後、実施例1と同様にして、2.5μC/
cm2の照射量で電子線描画実験を行った。0.2μmの
ホールパタンの断面形状を電子顕微鏡で観察した結果、
レジストパタンは矩形であり良好であった。また、現像
後の膜減り量は0.004μmであり、良好であった。
形成したレジストパターンに115℃、5分間熱処理し
てもレジストパターンの変形はなく、耐熱性は良好であ
った。
Example 6 In a separable flask equipped with a stirrer, 92 g of Resin 4 obtained in Synthesis Example 4, 4 g of ethanesulfonic acid ester of pyrogallol obtained in Synthesis Example 5, and hydroxyl group obtained in Synthesis Example 6 were converted to tetrahydrofuran. 9 g of poly (p-vinylphenol) protected with a pyranyl group, 25 g of 1,1,1-tris (4-hydroxy) methane and 30 g of methyl cellosolve acetate
After adding 0 g and visually confirming that a uniform solution was obtained, the solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm.
A resist solution (positive-type chemically amplified photosensitive resin composition) was prepared. Thereafter, in the same manner as in Example 1, 2.5 μC /
An electron beam lithography experiment was performed with an irradiation dose of cm 2 . As a result of observing the cross-sectional shape of the 0.2 μm hole pattern with an electron microscope,
The resist pattern was rectangular and good. Further, the film loss after development was 0.004 μm, which was good.
Even if the formed resist pattern was heat-treated at 115 ° C. for 5 minutes, the resist pattern was not deformed, and the heat resistance was good.

【0052】実施例7 撹拌機を装着したセパラブルフラスコに、合成例3で得
た樹脂3を60g、クレゾールノボラック樹脂CN−1
9(明和化成(株)商品名)32g、合成例5で得たピロ
ガロールのエタンスルホン酸エステル4g、合成例6で
得た水酸基をテトラヒドロピラニル基で保護したポリ
(p−ビニルフェノール)を9g、ビスフェノールA
5g、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ)メタン2
5g及びメチルセロソルブアセテート300gを仕込
み、均一な溶液となったことを目視で確認した後、孔径
0.1μmのメンブランフィルタでろ過し、レジスト溶
液(ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物)を調製した。
この後、実施例1と同様にして、4.0μC/cm2の照射
量で電子線描画実験を行った。0.2μmのホールパタ
ンの断面形状を電子顕微鏡で観察した結果、レジストパ
タンは矩形であり良好であった。また、現像後の膜減り
量は0.004μmであり、良好であった。形成したレ
ジストパターンに115℃、5分間熱処理してもレジス
トパターンの変形はなく、耐熱性は良好であった。
Example 7 In a separable flask equipped with a stirrer, 60 g of the resin 3 obtained in Synthesis Example 3 and cresol novolak resin CN-1 were added.
9 (trade name of Meiwa Kasei Co., Ltd.), 4 g of pyrogallol ethanesulfonic acid ester obtained in Synthesis Example 5, 9 g of poly (p-vinylphenol) obtained in Synthesis Example 6 in which the hydroxyl group was protected with a tetrahydropyranyl group. , Bisphenol A
5 g, 1,1,1-tris (4-hydroxy) methane 2
5 g and 300 g of methyl cellosolve acetate were charged, and after visually confirming that a uniform solution was obtained, the solution was filtered through a membrane filter having a pore diameter of 0.1 μm to prepare a resist solution (positive-type chemically amplified photosensitive resin composition). did.
Thereafter, in the same manner as in Example 1, an electron beam drawing experiment was performed at an irradiation amount of 4.0 μC / cm 2 . As a result of observing the cross-sectional shape of the 0.2 μm hole pattern with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. Further, the film loss after development was 0.004 μm, which was good. Even if the formed resist pattern was heat-treated at 115 ° C. for 5 minutes, the resist pattern was not deformed, and the heat resistance was good.

【0053】比較例1 実施例1において、樹脂1−1の代わりにクレゾールノ
ボラック樹脂CN−19(明和化成(株)商品名)92g
を使用したこと以外は実施例1と同様にして溶解速度、
レジスト液の調製し、電子線描画実験(ただし、照射量
は5.0μC/cm2とした)を行ったところ、0.2μm
のホールパターンの断面形状を電子顕微鏡で観察した結
果、レジストパターンは矩形であり良好であった。しか
し、それより小さいホールパターンは現像されずレジス
トパターンは逆テーパ状であった。現像後の膜減り量は
0.03μmであり、劣っていた。
Comparative Example 1 In Example 1, 92 g of cresol novolak resin CN-19 (trade name of Meiwa Kasei Co., Ltd.) was used instead of Resin 1-1.
Dissolution rate in the same manner as in Example 1 except that
A resist solution was prepared and subjected to an electron beam lithography experiment (however, the irradiation amount was set to 5.0 μC / cm 2 ).
As a result of observing the cross-sectional shape of the hole pattern with an electron microscope, the resist pattern was rectangular and good. However, the smaller hole pattern was not developed, and the resist pattern was reverse tapered. The film loss after development was 0.03 μm, which was inferior.

【0054】[0054]

【発明の効果】請求項1記載のポジ型化学増幅系感光性
樹脂組成物は、紫外線、遠紫外線、電子線、X線、その
他の活性化学線に対して、感度、解像度及び耐熱性が優
れる。請求項2記載のポジ型化学増幅系感光性樹脂組成
物は、請求項1のものより、さらに、解像度が優れる。
請求項3記載のポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物は、
請求項1又は2のものより、さらに、耐熱性が優れる。
請求項4記載のレジスト像の製造法は、解像度及び耐熱
性にすぐれたレジストパターンを作製することができ
る。
The positive type chemically amplified photosensitive resin composition according to claim 1 has excellent sensitivity, resolution and heat resistance to ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays and other active actinic rays. . The positive type chemically amplified photosensitive resin composition according to the second aspect has a higher resolution than that of the first aspect.
The positive chemically amplified photosensitive resin composition according to claim 3,
The heat resistance is further superior to that of the first or second aspect.
According to the method for producing a resist image according to the fourth aspect, a resist pattern having excellent resolution and heat resistance can be produced.

フロントページの続き (72)発明者 橋本 通晰 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内Continued on the front page. (72) Inventor, Lucky Hashimoto 4-3-1, Higashicho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi Chemical Co., Ltd. Yamazaki Factory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)3,5−キシレノール及び他のフ
ェノール化合物とアルデヒド化合物を縮合反応させて得
られるアルカリ水溶液可溶性樹脂、(b)活性化学線照
射により酸を生じる化合物及び(c)側鎖に酸触媒反応
によりアルカリ水溶液に対する溶解性が増加される酸分
解性基を有する化合物を含有してなるポジ型化学増幅系
感光性樹脂組成物。
1. An alkaline aqueous solution-soluble resin obtained by condensation reaction of 3,5-xylenol and another phenol compound with an aldehyde compound, (b) a compound which generates an acid upon irradiation with active actinic radiation, and (c) side A positive chemically amplified photosensitive resin composition containing a compound having an acid-decomposable group whose solubility in an aqueous alkali solution is increased by an acid-catalyzed reaction in a chain.
【請求項2】 さらに、(d)フェノール性水酸基を2
〜8個有するポリフェノール化合物を含有する請求項1
記載のボジ型化学増幅系感光性樹脂組成物。
2. The method according to claim 1, wherein (d) a phenolic hydroxyl group is
A polyphenol compound having from 8 to 8 polyphenol compounds.
The bodied chemically amplified photosensitive resin composition as described in the above.
【請求項3】 アルカリ水溶液可溶性樹脂が、ポリスチ
レン換算分子量1,000以下の低分子量成分を20重
量%以下含むものである請求項1又は請求項2記載のポ
ジ型化学増幅系感光性樹脂組成物。
3. The positive-working chemically amplified photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the alkali aqueous solution-soluble resin contains a low molecular weight component having a molecular weight of 1,000 or less in terms of polystyrene of 20% by weight or less.
【請求項4】 請求項1、請求項2又は請求項3記載の
ポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物の塗膜を、活性化学
線で照射し、ついで現像することを特徴とするレジスト
像の製造法。
4. A resist image comprising irradiating a coating film of the positive-type chemically amplified photosensitive resin composition according to claim 1, 2 with an actinic ray and then developing the resist film. Manufacturing method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006058739A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Protective film forming material for resist layer used for electron beam or euv lithography, laminated body, and method for forming resist pattern

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058739A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Protective film forming material for resist layer used for electron beam or euv lithography, laminated body, and method for forming resist pattern

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