KR100558125B1 - Positive photoresist composition for manufacturing system lcd, manufacturing method for the positive photoresist and formation method of resist pattern - Google Patents

Positive photoresist composition for manufacturing system lcd, manufacturing method for the positive photoresist and formation method of resist pattern Download PDF

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Abstract

하나의 기판위에 집적 회로와 액정 디스플레이 부분이 형성된 시스템 LCD 제조용으로서 적합한, 보존 안정성이 우수한 포지티브형 포토레지스트 조성물이 제공된다. 이 시스템 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물은 (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 하기 일반식 (I) 로 나타내는 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물을 함유하는 나프토퀴논디아지드 에스테르화물, (C) 분자량이 1000 이하인 페놀성 수산기 함유 화합물 및 (D) 환원 방지제를 유기 용제에 용해함으로써 얻어진다.A positive type photoresist composition having excellent storage stability is provided, which is suitable for manufacturing a system LCD having an integrated circuit and a liquid crystal display portion formed on one substrate. The positive type photoresist composition for producing this system LCD contains (A) an alkali-soluble resin, (B) an esterification reaction product of a compound represented by the following general formula (I) and a 1,2-naphthoquinone diazidesulfonyl compound. It is obtained by dissolving a naphthoquinone diazide esterified compound, the (C) phenolic hydroxyl group containing compound whose molecular weight is 1000 or less, and (D) reduction inhibitor in the organic solvent.

Figure 112004023095254-pat00001
Figure 112004023095254-pat00001

Description

시스템 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물, 그 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법 및 레지스트 패턴 형성 방법 {POSITIVE PHOTORESIST COMPOSITION FOR MANUFACTURING SYSTEM LCD, MANUFACTURING METHOD FOR THE POSITIVE PHOTORESIST AND FORMATION METHOD OF RESIST PATTERN}POSITIVE PHOTORESIST COMPOSITION FOR MANUFACTURING SYSTEM LCD, MANUFACTURING METHOD FOR THE POSITIVE PHOTORESIST AND FORMATION METHOD OF RESIST PATTERN}

도 1 은 낮은 NA 조건하에서의 리니어리티 평가를 위해, 포지티브형 포토레지스트 조성물을 유리 기판에 도포하고, 베이크하고 건조시켜, 패턴 노광한 후, 슬릿 코터를 갖는 현상 장치로 현상액을 기판 단부 X 로부터 Z 에 걸쳐 담은 것의 설명도.FIG. 1 shows the application of a positive photoresist composition to a glass substrate, baked and dried for pattern linearity under low NA conditions, followed by pattern exposure, followed by developer with a slit coater over the developer from substrate end X to Z. Diagram of what was contained.

본 발명은 하나의 기판위에 집적 회로와 액정 디스플레이 부분이 형성된 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물, 그 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법, 및 그 포지티브형 포토레지스트 조성물을 사용한 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positive type photoresist composition for LCD production, in which an integrated circuit and a liquid crystal display portion are formed on one substrate, a method of producing the positive type photoresist composition, and a method of forming a resist pattern using the positive type photoresist composition.

종래, 반도체 소자나 액정 표시 장치 (LCD), 특히 TFT 의 제조에서의 레지스트 재료로는, ghi 선 (g 선, h 선 및 i 선 모두를 포함하는 광선) 노광에 적합하 고, 비교적 저렴하며, 고감도라는 관점에서, 알칼리 가용성 수지로서 노볼락 수지를 사용하고, 감광성 성분 (이하, PAC 라고도 함) 으로서 나프토퀴논디아지드기 함유 화합물을 사용한 노볼락-나프토퀴논디아지드계 포지티브형 포토레지스트 조성물이 많이 사용되고 있었다 (예를 들어, 일본 공개 특허 공보 2000-131835 호, 2001-75272 호, 2000-181055 호, 2000-112120 호 참조).Conventionally, as a resist material in the manufacture of a semiconductor element or a liquid crystal display device (LCD), especially a TFT, it is suitable for exposure to ghi lines (rays including both g lines, h lines and i lines), and is relatively inexpensive. From the viewpoint of high sensitivity, a novolak-naphthoquinonediazide-based positive photoresist composition using a novolak resin as an alkali-soluble resin and a naphthoquinone diazide group-containing compound as a photosensitive component (hereinafter also referred to as PAC) This has been widely used (see, for example, Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 2000-131835, 2001-75272, 2000-181055, and 2000-112120).

LCD 제조의 경우, 기판 위에는, 디스플레이의 화소 부분을 형성할 뿐이므로, 그 포지티브형 포토레지스트 조성물은 매우 러프한 패턴 (예를 들어, 3∼5 ㎛ 정도) 을 형성할 수 있는 감도를 가지면 되었다. 그 때문에, PAC 로는, 그다지 감도는 높지 않지만, 저렴하다는 점에서, 벤조페논계의 페놀 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드-5-술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물 (벤조페논계 PAC) 이 주로 사용되고 있었다. 또, 벤조페논계 PAC 는 보존 안전성이 우수하고, 특히 감도의 시간 경과에 따른 변화가 적으며, 또한 LCD 제조에서 형성하는 레지스트 패턴도, 상기 서술한 바와 같이, 매우 러프한 치수를 타겟으로 하고 있기 때문에, 지금까지 레지스트 조성물의 보존 안전성에 관해서는 특별히 문제시될 만한 것은 없었다.In the case of LCD manufacture, since only the pixel part of a display is formed on a board | substrate, the positive type photoresist composition should just have the sensitivity which can form a very rough pattern (for example, about 3-5 micrometers). Therefore, as PAC, although the sensitivity is not high, since it is inexpensive, the esterification reaction product of a benzophenone type phenol compound and a 1, 2- naphthoquinone diazide-5-sulfonyl compound (benzophenone type PAC) This was mainly used. In addition, the benzophenone-based PAC has excellent storage stability, especially little change with sensitivity over time, and the resist pattern formed in LCD production also targets very rough dimensions as described above. For this reason, there has been no particular problem regarding the storage safety of the resist composition.

그러나, 최근 들어, 차세대 LCD 로서, 1 장의 유리 기판위에 드라이버, DAC (디지털-아날로그 컨버터), 화상 프로세서, 비디오 컨트롤러, RAM 등의 집적 회로 부분이 디스플레이 부분과 동시에 형성되는, 이른바「시스템 LCD」라 불리는 고기능 LCD 에 대한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다 (예를 들어, Semiconductor FPD World 2001.9, pp.50-67 참조). 이하, 본 명세서에서는, 이와 같이 하나의 기판위에 집적 회로와 액정 디스플레이 부분이 형성된 LCD 를, 편의상 시스템 LCD 라 한다.Recently, however, as a next-generation LCD, an integrated circuit portion such as a driver, a digital-to-analog converter (DAC), an image processor, a video controller, and a RAM is formed on the one glass substrate simultaneously with the display portion, a so-called "system LCD". There is an active development of technology for high performance LCDs (see, for example, Semiconductor FPD World 2001.9, pp.50-67). Hereinafter, in the present specification, an LCD in which an integrated circuit and a liquid crystal display portion are formed on one substrate as described above is referred to as a system LCD for convenience.

이러한 시스템 LCD 에서는, 예를 들어 디스플레이 부분의 패턴 치수가 2∼10 ㎛ 정도인데 반하여, 집적 회로 부분은 0.5∼2.0 ㎛ 정도로 미세한 치수로 형성되어 있다. 그 때문에, 시스템 LCD 제조용 레지스트 조성물에는, 미세한 패턴과 러프한 패턴을 동시에 양호한 형상으로 형성할 수 있는 능력 (고해상성 및 리니어리티) 이 기본적으로 요청된다.In such a system LCD, for example, the pattern dimension of the display portion is about 2 to 10 탆, whereas the integrated circuit portion is formed with a fine dimension of about 0.5 to 2.0 탆. Therefore, the resist composition for system LCD manufacture is basically requested | required the ability (high resolution and linearity) which can simultaneously form a fine pattern and a rough pattern in a favorable shape.

또, 시스템 LCD 의 기판으로는, 저온 폴리실리콘, 특히 600 ℃ 이하의 저온 프로세스에서 형성되는 저온 폴리실리콘이, 비정질 실리콘에 비하여 전기 저항이 작고 이동도가 높다는 점에서 적합하다고 기대되고 있다. 그 때문에, 저온 폴리실리콘을 기판에 사용하는 시스템 LCD 의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 저온 폴리실리콘을 사용한 시스템 LCD 의 제조에 적합한 레지스트 조성물의 개발이 요망되고 있다.In addition, it is expected that low temperature polysilicon, particularly low temperature polysilicon formed in a low temperature process of 600 ° C. or lower, is suitable as a substrate of the system LCD in that the electrical resistance is smaller and the mobility is higher than that of amorphous silicon. Therefore, the development of the system LCD which uses low temperature polysilicon for a board | substrate is active, and the development of the resist composition suitable for manufacture of the system LCD using low temperature polysilicon is desired.

상기 서술한 바와 같은 시스템 LCD 의 제조에 있어서, 미세한 레지스트 패턴을 형성하기 위해서는, ghi 선 노광에 적합한 종래의 벤조페논계 PAC 에서는 적용이 어려우며, 따라서 i 선 노광에 적합한 비벤조페논계 PAC 의 사용이 적합하다고 예상된다. 또, 미세한 레지스트 패턴을 형성할 필요가 있기 때문에, 상기 서술한 반도체 소자의 제조와 마찬가지로, 레지스트 특성의 시간 경과에 따른 변화가 엄격하게 억제된, 보존 안정성이 우수한 레지스트 조성물이 요청된다고 예상된다.In the production of the system LCD as described above, in order to form a fine resist pattern, it is difficult to apply in the conventional benzophenone PAC suitable for ghi ray exposure, so that the use of a nonbenzophenone PAC suitable for i ray exposure is difficult. It is expected to be suitable. Moreover, since it is necessary to form a fine resist pattern, it is anticipated that the resist composition excellent in the storage stability in which the change with the resist over time is strictly suppressed like the manufacture of the semiconductor element mentioned above is expected.

그러나, 본 발명자들의 지견에 따르면, 비벤조페논계 PAC 를 함유하는 레지 스트 조성물은 해상성의 관점에서는 우수하지만, 보존 안정성에 난점이 있고, 제조후 보존시에 시간 경과에 따른 변화를 일으켜, 감도나 해상성 등의 레지스트 특성에 변화를 발생시키는 경우가 있었다. 그 때문에, 그 레지스트 조성물의 보존에서는, 보존 온도를 대략 0∼20 ℃ 의 한정된 온도 범위에서 엄밀하게 컨트롤할 필요가 있다. 또, 이렇게 온도를 컨트롤해도, 6 개월 정도의 보존 안정성밖에 얻을 수 없다는 문제가 있다. 그 때문에, 레지스트 특성의 시간 경과에 따른 변화에 의해, 형성되는 레지스트 패턴 형상이 영향을 받거나, 엄밀한 온도 컨트롤을 행하기 위해 비용이 높아지는 등, 시스템 LCD 제조용으로는 적합하지 않았다.However, according to the findings of the present inventors, the resist composition containing the non-benzophenone-based PAC is excellent in terms of resolution, but has a difficulty in storage stability and causes a change over time during storage after manufacture, resulting in sensitivity and Changes in resist properties such as resolution have sometimes occurred. Therefore, in the storage of the resist composition, it is necessary to strictly control the storage temperature in a limited temperature range of approximately 0 to 20 ° C. Moreover, even if temperature is controlled in this way, there exists a problem that only storage stability of about 6 months can be obtained. Therefore, it is not suitable for system LCD manufacture, such as the shape of the resist pattern formed by the change with the passage of the resist characteristic over time, or the cost becoming high for precise temperature control.

따라서, 본 발명은 하나의 기판위에 집적 회로와 액정 디스플레이 부분이 형성되는 시스템 LCD 의 제조용으로 적합한, 감광성 성분으로서 비벤조페논계 PAC 를 함유하고, 또한 보존 안정성이 우수한 포지티브형 포토레지스트 조성물, 그 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법 및 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.Accordingly, the present invention is a positive photoresist composition containing non-benzophenone-based PAC as a photosensitive component, which is suitable for the production of a system LCD in which an integrated circuit and a liquid crystal display portion are formed on one substrate, and excellent in storage stability, the positive thereof. An object of the present invention is to provide a method for producing a photoresist composition and a method for forming a resist pattern.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, PAC 로서, 비벤조페논계의 폴리페놀 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물을 사용한 포지티브형 포토레지스트 조성물중에, 벤조퀴논 등의 환원 방지제를 배합함으로써 얻어지는 포지티브형 포토레지스트 조성물이, 병 보관중에 시간 경과에 따라 변화하여 레지스트 특성의 시간 경과에 따른 변화를 발생시키 는 현상이 억제되고, 보존 안정성이 향상된, 시스템 LCD 제조용으로서 적합한 재료인 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly examined in order to solve the said subject, As a result, as a PAC, the positive type photoresist composition which used the esterification reaction product of the non-benzophenone type polyphenol compound and 1,2-naphthoquinone diazide sulfonyl compound is used. The positive photoresist composition obtained by blending a reducing agent such as benzoquinone is changed over time during bottle storage, and the phenomenon of causing a change over time in the resist properties is suppressed, and storage stability is improved. It was found that the material was suitable for system LCD production, and the present invention was completed.

즉, 본 발명은 (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 하기 일반식 (I)That is, this invention (A) alkali-soluble resin, (B) following General formula (I)

Figure 112004023095254-pat00002
Figure 112004023095254-pat00002

[식 중, R1∼R8 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; R10, R11 은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기를 나타내고; R9 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6 의 알킬기일 수 있고, 그 경우는, Q1 은 수소 원자, 탄소수 1∼6 의 알킬기 또는 하기 화학식 (II)[Wherein, R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms ; R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R 9 may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, in which case Q 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or the following general formula (II)

Figure 112004023095254-pat00003
Figure 112004023095254-pat00003

(식 중, R12 및 R13 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; c 는 1∼3 의 정수를 나타낸다) 로 나타내는 잔기를 나타내고, 또는 Q1 은 R9 의 말단과 결합하고 있을 수 있고, 그 경우는, Q1 은 R9 및, Q1 과 R9 사이의 탄소 원자와 함께 탄소쇄 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; a, b 는 1∼3 의 정수를 나타내고; d 는 0∼3 의 정수를 나타내고; a, b 또는 d 가 3 일 때에는, 각각 R3, R6 또는 R8 은 없는 것으로 하고; n 은 0∼3 의 정수를 나타낸다] 로 나타내는 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물을 함유하는 나프토퀴논디아지드 에스테르화물, (C) 분자량이 1000 이하인 페놀성 수산기 함유 화합물 및 (D) 환원 방지제를 유기 용제에 용해함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는, 하나의 기판위에 집적 회로와 액정 디스플레이 부분이 형성된 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물 (이하, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물 이라고도 함) 을 제공한다.(In formula, R <12> and R <13> respectively independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C1-C6 alkyl group, a C1-C6 alkoxy group, or a C3-C6 cycloalkyl group. c represents an integer of 1 to 3), or Q 1 may be bonded to the terminal of R 9 , in which case Q 1 is between R 9 and Q 1 and R 9 . Together with a carbon atom, a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms is represented; a and b represent the integer of 1-3; d represents an integer of 0 to 3; when a, b or d is 3, R 3 , R 6 or R 8 are not present; n represents an integer of 0 to 3]. A naphthoquinone diazide esterified product containing the esterification product of the compound represented by the above formula and the 1,2-naphthoquinone diazidesulfonyl compound, and (C) a phenol having a molecular weight of 1000 or less. Positive type photoresist composition for LCD manufacture in which integrated circuit and liquid crystal display part were formed on one board | substrate characterized by obtained by melt | dissolving a hydroxy group containing compound and (D) reducing agent in the organic solvent (Hereinafter, the positive type photoresist of this invention. Also referred to as resist composition).

또, 본 발명은 상기 (A) 성분의 유기 용제 용액에 상기 (D) 성분이 배합되어 이루어지는 수지 용액과 상기 (B) 성분 및 (C) 성분을 혼합하는 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법을 제공한다.Moreover, this invention is the manufacturing method of the said positive type photoresist composition which mixes the resin solution in which the said (D) component is mix | blended with the organic solvent solution of the said (A) component, and the said (B) component and (C) component. to provide.

또, 본 발명은 (1) 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물을 기판위에 도포하여 도막을 형성하는 공정, (2) 상기 도막이 형성된 기판을 가열 처리 (프리베이크) 하여, 기판위에 레지스트 피막을 형성하는 공정, (3) 상기 레지스트 피막에 대하여, 2.0 ㎛ 이하의 레지스트 패턴 형성용 마스크 패턴과 2.0 ㎛ 를 초과하는 레지스트 패턴 형성용 마스크 패턴의 양쪽이 그려진 마스크를 사용하여 선택적 노광을 실시하는 공정, (4) 상기 선택적 노광후의 레지스트 피막에 대하여 가열 처리 (포 스트 익스포저 베이크: PEB) 하는 공정, (5) 상기 가열 처리후의 레지스트 피막에 대하여, 알칼리 수용액을 사용한 현상 처리를 하고, 상기 기판위에 패턴 치수 2.0 ㎛ 이하의 집적 회로용 레지스트 패턴과, 2.0 ㎛ 를 초과하는 액정 디스플레이 부분용 레지스트 패턴을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형성 방법을 제공한다.The present invention also provides a process for forming a coating film by (1) applying the positive photoresist composition on a substrate, (2) heating (prebaking) the substrate on which the coating film is formed, and forming a resist film on the substrate, (3) a step of selectively exposing the resist film using a mask on which both a resist pattern forming mask pattern of 2.0 µm or less and a mask pattern for resist pattern formation exceeding 2.0 µm are drawn, (4) the above (5) Process of heat-processing (post exposure bake: PEB) with respect to the resist film after selective exposure, (5) Developing process using alkali aqueous solution is performed to the resist film after the said heat processing, and has a pattern dimension of 2.0 micrometers or less on the said board | substrate. Simultaneously forming a resist pattern for an integrated circuit and a resist pattern for a liquid crystal display portion larger than 2.0 mu m Provides a resist pattern forming method comprising the step.

(발명의 실시 형태)(Embodiment of the Invention)

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

《LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물》<< Positive type photoresist composition for LCD manufacture >>

<(A) 성분><(A) component>

(A) 성분은 알칼리 가용성 수지이다.(A) component is alkali-soluble resin.

(A) 성분은 특별히 제한되지 않으며, 포지티브형 포토레지스트 조성물에서 피막 형성 물질로서 통상 사용될 수 있는 것 중에서, 임의로 1 종 또는 2 종 이상 선택하여 사용할 수 있다.The component (A) is not particularly limited, and may be optionally used one or two or more of those which can be normally used as a film forming material in the positive photoresist composition.

예를 들어, 페놀류 (페놀, m-크레졸, p-크레졸, 자일레놀, 트리메틸페놀 등) 와 알데히드류 (포름알데히드, 포름알데히드 전구체, 프로피온알데히드, 2-히드록시벤즈알데히드, 3-히드록시벤즈알데히드, 4-히드록시벤즈알데히드 등) 및/또는 케톤류 (메틸에틸케톤, 아세톤 등) 를 산성 촉매 존재하에서 축합시켜 얻어지는 노볼락 수지;For example, phenols (phenol, m-cresol, p-cresol, xenol, trimethylphenol, etc.) and aldehydes (formaldehyde, formaldehyde precursors, propionaldehyde, 2-hydroxybenzaldehyde, 3-hydroxybenzaldehyde, Novolak resin obtained by condensing 4-hydroxybenzaldehyde and the like) and / or ketones (methyl ethyl ketone, acetone and the like) in the presence of an acidic catalyst;

히드록시스티렌의 단독중합체나, 히드록시스티렌과 다른 스티렌계 단량체의 공중합체, 히드록시스티렌과 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 그 유도체의 공중합체 등의 히드록시스티렌계 수지;Hydroxystyrene resins such as homopolymers of hydroxystyrene, copolymers of hydroxystyrene and other styrene monomers, copolymers of hydroxystyrene and acrylic acid or methacrylic acid or derivatives thereof;

아크릴산 또는 메타크릴산과 그 유도체의 공중합체인 아크릴산 또는 메타크릴산계 수지 등을 들 수 있다.Acrylic acid or methacrylic acid resin which is a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid, and its derivative (s) is mentioned.

특히, m-크레졸, p-크레졸, 3,4-자일레놀 및 2,3,5-트리메틸페놀 중에서 선택되는 적어도 2 종을 함유하는 페놀류와 포름알데히드를 함유하는 알데히드류를 축합 반응시켜 얻어지는 노볼락 수지가, 고감도이고 해상성이 우수한 레지스트 재료의 제조에 적합하다.In particular, a furnace obtained by condensation reaction of phenols containing at least two selected from m-cresol, p-cresol, 3,4-xylenol and 2,3,5-trimethylphenol with aldehydes containing formaldehyde Volac resin is suitable for manufacture of a resist material with high sensitivity and excellent resolution.

(A) 성분은 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다.(A) component can be manufactured according to a conventional method.

(A) 성분의 겔 투과형 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 질량 평균 분자량은 그 종류에 따라 다르기도 하지만, 감도나 패턴 형성면에서 2000∼100000, 바람직하게는 3000∼30000 이 된다.Although the polystyrene conversion mass mean molecular weight by gel permeation chromatography of (A) component changes with the kind, it is 2000-100000, Preferably it is 3000-30000 from a sensitivity and a pattern formation surface.

(A) 성분은 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다.(A) component can be manufactured according to a conventional method.

<(B) 성분><(B) component>

(B) 성분은 나프토퀴논디아지드 에스테르화물이며, 상기 일반식 (I) 로 나타내는 페놀 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물 (이하, 비벤조페논계의 PAC 라 함) 을 함유한다. 그 비벤조페놀계 PAC 를 함유하는 포지티브형 포토레지스트 조성물은 고감도이고 고해상성이다. 또, i 선을 사용한 포토리소그래피에 적합하며, 리니어리티, 초점 심도 (DOF) 등의 특성면에서도 바람직하다.Component (B) is a naphthoquinone diazide esterified product, and an esterification reaction product of the phenol compound represented by the general formula (I) and 1,2-naphthoquinone diazidesulfonyl compound (hereinafter referred to as a nonbenzophenone-based compound). PAC). The positive photoresist composition containing the non-benzophenol-based PAC is highly sensitive and high resolution. Moreover, it is suitable for the photolithography using i line | wire, and is also preferable also in the characteristics, such as linearity and a depth of focus (DOF).

일반식 (I) 중, R1∼R8 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 직쇄 또는 분기 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 직쇄 또는 분기 알킬기를 갖는 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; R10, R11 은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼6 의 직쇄 또는 분기 알킬기를 나타내고; R9 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6 의 직쇄 또는 분기 알킬기일 수 있고, 그 경우는, Q1 은 수소 원자, 탄소수 1∼6 의 직쇄 또는 분기 알킬기 또는 상기 화학식 (II) 로 나타내는 잔기를 나타내고, 또는 Q1 은 R9 의 말단과 결합하고 있을 수 있고, 그 경우는, Q1 은 R9 및, Q1 과 R9 사이의 탄소 원자와 함께 탄소쇄 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; a, b 는 1∼3 의 정수를 나타내고; d 는 0∼3 의 정수를 나타내고; n 은 0∼3 의 정수를 나타낸다.In general formula (I), R <1> -R <8> is respectively independently a hydrogen atom, a halogen atom, the C1-C6 linear or branched alkyl group, the alkoxy group which has a C1-C6 linear or branched alkyl group, Or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms; R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R 9 may be a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, in which case Q 1 represents a hydrogen atom, a straight or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a residue represented by Formula (II), or Q 1 may be bonded with the terminal of R 9, in that case, Q 1 is and R 9, together with the carbon atoms between Q 1 and R 9 represents a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon chain; a and b represent the integer of 1-3; d represents an integer of 0 to 3; n represents the integer of 0-3.

또, Q1 과 R9 가 Q1 과 R9 사이의 탄소 원자와 함께 탄소쇄 3∼6 의 시클로알킬기를 형성하는 경우에는, Q1 과 R9 는 결합하여 탄소수 2∼5 의 알킬렌기를 형성하고 있다.Further, if the Q 1 and R 9 form a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon chain taken together with the carbon atoms between Q 1 and R 9 include, in combination is Q 1 and R 9 forms an alkylene group of a carbon number of 2 to 5 Doing.

일반식 (I) 에 해당하는 페놀 화합물로는, 트리스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,3,5-트리메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)-4-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)-3-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디메 틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-4-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-3-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)-3,4-디히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-3,4-디히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-2,4-디히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)-3-메톡시-4-히드록시페닐메탄, 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-4-히드록시페닐메탄, 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-3-히드록시페닐메탄, 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-3,4-디히드록시페닐메탄 등의 트리스페놀형 화합물;As a phenolic compound corresponding to general formula (I), tris (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxy-3- methylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2) , 3,5-trimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethyl Phenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -4- Hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -2,4-dihydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxyphenyl) -3-methoxy-4-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclo Hexyl-4-hydroxy- 2-methylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2- Trisphenol-type compounds such as methylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane and bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane;

2,4-비스(3,5-디메틸-4-히드록시벤질)-5-히드록시페놀, 2,6-비스(2,5-디메틸-4-히드록시벤질)-4-메틸페놀 등의 리니어형 3 핵체 페놀 화합물; 1,1-비스[3-(2-히드록시-5-메틸벤질)-4-히드록시-5-시클로헥실페닐]이소프로판, 비스[2,5-디메틸-3-(4-히드록시-5-메틸벤질)-4-히드록시페닐]메탄, 비스[2,5-디메틸-3-(4-히드록시벤질)-4-히드록시페닐]메탄, 비스[3-(3,5-디메틸-4-히드록시벤질)-4-히드록시-5-메틸페닐]메탄, 비스[3-(3,5-디메틸-4-히드록시벤질)-4-히드록시-5-에틸페닐]메탄, 비스[3-(3,5-디에틸-4-히드록시벤질)-4-히드록시-5-메틸페닐]메탄, 비스[3-(3,5-디에틸-4-히드록시벤질)-4-히드록시-5-에틸페닐]메탄, 비스[2-히드록시-3-(3,5-디메틸-4-히드록시벤질)-5-메틸페닐]메탄, 비스[2-히드록시-3-(2-히드록시-5-메틸벤질)-5-메틸페닐]메탄, 비스[4-히드록시-3-(2-히드록시-5-메틸벤질)-5-메틸페닐]메탄, 비스[2,5-디메틸-3-(2-히드록시-5-메틸벤질)-4-히드록시페 닐]메탄 등의 리니어형 4 핵체 페놀 화합물; 2,4-비스[2-히드록시-3-(4-히드록시벤질)-5-메틸벤질]-6-시클로헥실페놀, 2,4-비스[4-히드록시-3-(4-히드록시벤질)-5-메틸벤질]-6-시클로헥실페놀, 2,6-비스[2,5-디메틸-3-(2-히드록시-5-메틸벤질)-4-히드록시벤질]-4-메틸페놀 등의 리니어형 5 핵체 페놀 화합물 등의 리니어형 폴리페놀 화합물;2,4-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -5-hydroxyphenol, 2,6-bis (2,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol Linear trinuclear phenolic compounds; 1,1-bis [3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-hydroxy-5-cyclohexylphenyl] isopropane, bis [2,5-dimethyl-3- (4-hydroxy- 5-methylbenzyl) -4-hydroxyphenyl] methane, bis [2,5-dimethyl-3- (4-hydroxybenzyl) -4-hydroxyphenyl] methane, bis [3- (3,5-dimethyl -4-hydroxybenzyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] methane, bis [3- (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-hydroxy-5-ethylphenyl] methane, bis [3- (3,5-diethyl-4-hydroxybenzyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] methane, bis [3- (3,5-diethyl-4-hydroxybenzyl) -4- Hydroxy-5-ethylphenyl] methane, bis [2-hydroxy-3- (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -5-methylphenyl] methane, bis [2-hydroxy-3- (2 -Hydroxy-5-methylbenzyl) -5-methylphenyl] methane, bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -5-methylphenyl] methane, bis [2,5-dimethyl Linear tetranuclear phenol compounds such as 3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-hydroxyphenyl] methane; 2,4-bis [2-hydroxy-3- (4-hydroxybenzyl) -5-methylbenzyl] -6-cyclohexylphenol, 2,4-bis [4-hydroxy-3- (4-hydroxy Hydroxybenzyl) -5-methylbenzyl] -6-cyclohexylphenol, 2,6-bis [2,5-dimethyl-3- (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-hydroxybenzyl] -4 Linear polyphenol compounds such as linear 5-nuclear phenol compounds such as methylphenol;

비스(2,3,4-트리히드록시페닐)메탄, 비스(2,4-디히드록시페닐)메탄, 2,3,4-트리히드록시페닐-4'-히드록시페닐메탄, 2-(2,3,4-트리히드록시페닐)-2-(2',3',4'-트리히드록시페닐)프로판, 2-(2,4-디히드록시페닐)-2-(2',4'-디히드록시페닐)프로판, 2-(4-히드록시페닐)-2-(4'-히드록시페닐)프로판, 2-(3-플루오로-4-히드록시페닐)-2-(3'-플루오로-4'-히드록시페닐)프로판, 2-(2,4-디히드록시페닐)-2-(4'-히드록시페닐)프로판, 2-(2,3,4-트리히드록시페닐)-2-(4'-히드록시페닐)프로판, 2-(2,3,4-트리히드록시페닐)-2-(4'-히드록시-3',5'-디메틸페닐)프로판 등의 비스페놀형 화합물; 1-[1-(4-히드록시페닐)이소프로필]-4-[1,1-비스(4-히드록시페닐)에틸]벤젠, 1-[1-(3-메틸-4-히드록시페닐)이소프로필]-4-[1,1-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)에틸]벤젠 등의 다핵 분기형 화합물; 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 등의 축합형 페놀 화합물 등을 들 수 있다.Bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, 2,3,4-trihydroxyphenyl-4'-hydroxyphenylmethane, 2- ( 2,3,4-trihydroxyphenyl) -2- (2 ', 3', 4'-trihydroxyphenyl) propane, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -2- (2 ', 4'-dihydroxyphenyl) propane, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) -2- ( 3'-fluoro-4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (2,3,4-tri Hydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxyphenyl) propane, 2- (2,3,4-trihydroxyphenyl) -2- (4'-hydroxy-3 ', 5'-dimethylphenyl) Bisphenol-type compounds such as propane; 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene, 1- [1- (3-methyl-4-hydroxyphenyl Multinuclear branched compounds such as) isopropyl] -4- [1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene; Condensation type phenol compounds, such as 1, 1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, etc. are mentioned.

이들은 1 종 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.These can be used 1 type or in combination or 2 or more types.

그 중에서도, 트리스페놀형 화합물을 주성분으로 하는 것이, 고감도화와 해상성의 관점에서 바람직하고, 특히 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-3,4-디히드록시페닐메탄 [이하, (B1') 이라 함], 비스(4-히드록시-2,3,5-트리메틸 페닐)-2-히드록시페닐메탄 [이하, (B3') 이라 함] 은 바람직하다. 또한, 해상성, 감도, 내열성, DOF 특성, 리니어리티 등 레지스트 특성의 토탈 밸런스가 우수한 레지스트 조성물을 제조할 목적에서는, 리니어형 폴리페놀 화합물, 비스페놀형 화합물, 다핵 분기형 화합물 및 축합형 페놀 화합물 등을 상기 트리스페놀형 화합물과 병용하는 것이 바람직하고, 특히 비스페놀형 화합물, 그 중에서도, 비스(2,4-디히드록시페닐)메탄 [이하, (B2') 라 함] 을 병용하면, 토탈 밸런스가 우수한 레지스트 조성물을 제조할 수 있다.Especially, it is preferable to have a trisphenol-type compound as a main component from a viewpoint of high sensitivity and resolution, and it is especially bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane. [Hereinafter referred to as (B1 ')], and bis (4-hydroxy-2,3,5-trimethyl phenyl) -2-hydroxyphenylmethane [hereinafter referred to as (B3')] are preferable. In addition, for the purpose of producing a resist composition having excellent total balance of resist properties such as resolution, sensitivity, heat resistance, DOF characteristics, and linearity, a linear polyphenol compound, a bisphenol type compound, a multinuclear branched compound, a condensation type phenol compound, and the like can be used. It is preferable to use together with the said trisphenol type compound, Especially, when using a bisphenol type compound especially, bis (2, 4- dihydroxy phenyl) methane [hereinafter, (B2 ')], it is excellent in a total balance. Resist compositions can be prepared.

또, 이하, 상기 (B1'), (B2'), (B3') 각각의 나프토퀴논디아지드 에스테르화물을 (B1), (B2), (B3) 으로 약기한다.In addition, the naphthoquinone diazide esterified product of each of said (B1 '), (B2'), (B3 ') is abbreviated as (B1), (B2), (B3).

(B1) 및 (B3) 을 사용하는 경우, (B) 성분중의 배합량은 각각 10 질량% 이상, 또한 15 질량% 이상이면 바람직하다. 또, 각각 90 질량% 이하, 바람직하게는 85 질량% 이하일 수 있다.When using (B1) and (B3), it is preferable that the compounding quantity in (B) component is 10 mass% or more and 15 mass% or more, respectively. Further, each may be 90 mass% or less, preferably 85 mass% or less.

또, (B1), (B2) 및 (B3) 을 모두 사용하는 경우는 효과의 관점에서, 각각의 배합량은 (B1) 이 50∼90 질량%, 바람직하게는 60∼80 질량%, (B2) 의 배합량이 5∼25 질량%, 바람직하게는 10∼15 질량%, (B3) 의 배합량이 5∼25 질량%, 바람직하게는 10∼15 질량% 가 된다.Moreover, when using all of (B1), (B2), and (B3), each compounding quantity is 50-90 mass% of (B1), Preferably it is 60-80 mass%, (B2) from a viewpoint of an effect. The compounding quantity of is 5-25 mass%, Preferably it is 10-15 mass%, The compounding quantity of (B3) becomes 5-25 mass%, Preferably it is 10-15 mass%.

상기 일반식 (I) 로 나타내는 화합물의 페놀성 수산기의 전부 또는 일부를 나프토퀴논디아지드술폰산 에스테르화하는 방법은 통상적인 방법에 의해 행할 수 있다.The naphthoquinone diazide sulfonic-acid esterification method of all or one part of the phenolic hydroxyl group of the compound represented by the said General formula (I) can be performed by a conventional method.

예를 들어, 나프토퀴논디아지드술포닐클로라이드를 상기 일반식 (I) 로 나타 내는 화합물과 축합시킴으로써 얻을 수 있다.For example, it can obtain by condensing naphthoquinone diazide sulfonyl chloride with the compound represented by the said general formula (I).

구체적으로는, 예를 들어 상기 일반식 (I) 로 나타내는 화합물과 나프토퀴논-1,2-디아지드-4(또는 5)-술포닐클로라이드를 디옥산, n-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 테트라히드로푸란 등의 유기 용매에 소정량 용해하고, 여기에 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 피리딘, 탄산알칼리, 탄산수소알칼리 등의 염기성 촉매를 1 종 이상 첨가하여 반응시켜 얻어진 생성물을 물로 세정, 건조하여 제조할 수 있다.Specifically, for example, a compound represented by the above general formula (I) and naphthoquinone-1,2-diazide-4 (or 5) -sulfonyl chloride are selected from dioxane, n-methylpyrrolidone, and dimethylacetate. The product obtained by dissolving a predetermined amount in organic solvents, such as an amide and tetrahydrofuran, adding at least 1 type of basic catalysts, such as triethylamine, a triethanolamine, a pyridine, alkali carbonate, and an alkali hydrogen carbonate, wash | cleans with water, It can be prepared by drying.

(B) 성분으로는, 상기 서술한 바와 같이, 이들 예시한 바람직한 나프토퀴논디아지드 에스테르화물 외에, 일반적으로 포지티브형 포토레지스트 조성물에서 감광성 성분으로서 사용되고 있는 다른 나프토퀴논디아지드 에스테르화물도 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리히드록시벤조페논이나 갈릭산알킬 등의 페놀 화합물과 나프토퀴논디아지드술폰산 화합물의 에스테르화 반응 생성물 등도 사용할 수 있다. 이들 다른 나프토퀴논디아지드 에스테르화물은 1 종 또는 2 종 이상을 임의로 선택하여 이용할 수 있다.As the component (B), as described above, in addition to these illustrated preferred naphthoquinone diazide esterates, other naphthoquinone diazide esterates which are generally used as photosensitive components in positive photoresist compositions can also be used. For example, esterification products of phenol compounds such as polyhydroxybenzophenone and alkyl gallate and naphthoquinone diazide sulfonic acid compounds can also be used. These other naphthoquinone diazide esterified products can be used selecting 1 type (s) or 2 or more types arbitrarily.

이들 다른 나프토퀴논디아지드 에스테르화물의 사용량은 (B) 성분중 80 질량% 이하, 특히는 50 질량% 이하인 것이, 본 발명의 효과 향상의 관점에서 바람직하다.It is preferable that the usage-amount of these other naphthoquinone diazide esterified products is 80 mass% or less, especially 50 mass% or less in (B) component from a viewpoint of the improvement of the effect of this invention.

포토레지스트 조성물중 (B) 성분의 배합량은 (A) 성분과 하기 (C) 성분의 합계량에 대하여 20∼70 질량%, 바람직하게는 25∼60 질량% 가 된다.The compounding quantity of (B) component in a photoresist composition becomes 20-70 mass% with respect to the total amount of (A) component and the following (C) component, Preferably it is 25-60 mass%.

(B) 성분의 배합량을 상기 하한치 이상으로 함으로써, 패턴에 충실한 화상이 얻어지고, 전사성이 향상된다. 상기 상한치 이하로 함으로써, 감도의 열화를 막을 수 있고, 형성되는 레지스트막의 균질성이 향상되고, 해상성이 향상된다는 효과가 얻어진다.By making the compounding quantity of (B) component more than the said lower limit, the image faithful to a pattern is obtained and transferability improves. By below the said upper limit carrying out, the degradation of a sensitivity can be prevented, the homogeneity of the resist film formed is improved, and the effect that resolution is improved is acquired.

시스템 LCD 제조에 있어서 레지스트 조성물에 요구되는 레지스트 특성은 이하와 같은 것이다.The resist properties required for the resist composition in system LCD production are as follows.

예를 들어, 시스템 LCD 를 포함하여, LCD 의 제조 분야에서는, 스루풋의 향상 및 처리 컨트롤성의 관점에서, 높은 감도가 요망되고 있다.For example, in the field of LCD manufacturing, including system LCDs, high sensitivity is desired from the viewpoint of throughput improvement and process controllability.

또, LCD 의 제조에 있어서는, 반도체 분야에 비하여 큰 유리 기판이 사용된다. 따라서, 노광 면적을 넓게 하기 위하여, NA (렌즈의 개구수: numerical aperture) 가 낮은 조건의 노광 프로세스를 사용하는 것이 바람직하다고 여겨진다. 그 중에서도, 시스템 LCD 의 경우, 기판 위에는, 디스플레이 부분에 더하여, 집적 회로 부분도 형성되기 때문에, 기판이 더욱 대형화되는 경향이 있어, 통상의 LCD 제조의 경우보다도 더 낮은, 예를 들어 0.3 이하, 특히 0.2 이하의 낮은 NA 조건의 노광 프로세스를 사용하는 것이 바람직하다고 여겨진다.Moreover, in manufacture of LCD, a large glass substrate is used compared with the semiconductor field. Therefore, in order to widen the exposure area, it is considered preferable to use an exposure process with a condition of low NA (numerical aperture of lens). Among them, in the case of system LCDs, since integrated circuit portions are also formed on the substrate in addition to the display portion, the substrate tends to be larger in size, which is lower than that in ordinary LCD manufacture, for example, 0.3 or less, especially It is considered preferable to use an exposure process with a low NA condition of 0.2 or less.

또, 상기 서술한 바와 같은 낮은 NA 조건에서의 노광 프로세스의 경우, 해상성이 나빠지는 경향이 있지만, 시스템 LCD 에서는, 예를 들어 디스플레이 부분의 패턴 치수가 2∼10 ㎛ 정도인데 반하여, 집적 회로 부분은 0.5∼2.0 ㎛ 정도로 미세한 치수로 형성되어 있기 때문에, 미세한 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 고해상성도 요망되고 있다.Moreover, in the case of the exposure process in the low NA conditions as mentioned above, although the resolution tends to worsen, in system LCD, although the pattern dimension of a display part is about 2-10 micrometers, for example, an integrated circuit part Since silver is formed in the fine dimension about 0.5-2.0 micrometers, the high resolution which can form a fine resist pattern is also desired.

또, 치수가 크게 상이한 디스플레이 부분의 레지스트 패턴과 집적 회로 부분 의 레지스트 패턴을 동시에 정확하게 형성할 수 있는 리니어리티 특성 등이 양호할 것도 요청된다.In addition, it is also desired that the linearity characteristic and the like which can accurately form the resist pattern of the display portion and the integrated circuit portion of the display portion having largely different dimensions at the same time are desired.

본 발명에 있어서는, (B) 성분으로서, 일반식 (I) 로 나타내는 특정한 페놀 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물을 사용함으로써, 고감도이고, 예를 들어 낮은 NA 조건하에서도 해상성이 높고, 또한 리니어리티 등의 특성도 양호한 포지티브형 포토레지스트 조성물이 얻어진다.In the present invention, as the component (B), by using an esterification reaction product of a specific phenol compound represented by the general formula (I) and 1,2-naphthoquinone diazidesulfonyl compound, it is highly sensitive, for example, low A positive type photoresist composition having high resolution and good characteristics such as linearity even under NA conditions is obtained.

<(C) 성분><(C) component>

(C) 성분은 페놀성 수산기 함유 화합물이다. 이 (C) 성분을 사용함으로써, 감도 향상 효과가 우수하고, 낮은 NA 조건에서의 i 선 노광 프로세스에서도, 고감도, 고해상도이며, 나아가서는 리니어리티가 우수한, 시스템 LCD 에 적합한 포지티브형 포토레지스트 조성물이 얻어진다.(C) component is a phenolic hydroxyl group containing compound. By using this (C) component, the positive type photoresist composition suitable for system LCD which is excellent in a sensitivity improvement effect, and also high sensitivity, high resolution, and also linearity excellent also in the i line | wire exposure process in low NA conditions is obtained. .

(C) 성분의 분자량은 1000 이하, 바람직하게는 700 이하, 실질적으로는 200 이상, 바람직하게는 300 이상인 것이, 상기 효과의 관점에서 바람직하다.It is preferable from the viewpoint of the said effect that the molecular weight of (C) component is 1000 or less, Preferably it is 700 or less, substantially 200 or more, Preferably it is 300 or more.

(C) 성분으로는, 감도 향상제 또는 증감제로서 일반적으로 레지스트 조성물에 사용되는 페놀성 수산기 함유 화합물로서, 바람직하게는 상기 분자량의 조건을 만족하는 것이면 특별히 제한은 없고, 1 종 또는 2 종 이상을 임의로 선택하여 사 용할 수 있다. 그리고, 그 중에서도, 하기 일반식 (III)(C) As a component, as a sensitivity improving agent or a sensitizer, it is a phenolic hydroxyl group containing compound generally used for a resist composition, Preferably there is no restriction | limiting in particular if it satisfy | fills the conditions of the said molecular weight, One type or two or more types It can be chosen arbitrarily. And especially, the following general formula (III)

Figure 112004023095254-pat00004
Figure 112004023095254-pat00004

[식 중, R21∼R28 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; R30, R31 은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기를 나타내고; R29 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6 의 알킬기일 수 있고, 그 경우는, Q2 는 수소 원자, 탄소수 1∼6 의 알킬기 또는 하기 화학식 (IV) 로 나타내는 잔기[Wherein, R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms ; R 30 and R 31 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R 29 may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, in which case Q 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a residue represented by the following general formula (IV):

Figure 112004023095254-pat00005
Figure 112004023095254-pat00005

(식 중, R32 및 R33 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; g 는 0∼3 의 정수를 나타낸다) 이고, 또는 Q2 는 R29 의 말단과 결합할 수 있고, 그 경우는, Q2 는 R29 및, Q2 와 R29 사이의 탄소 원자와 함께 탄 소쇄 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; e, f 는 1∼3 의 정수를 나타내고; h 는 0∼3 의 정수를 나타내고; e, f 또는 h 가 3 일 때는, 각각 R23, R26 또는 R28 은 없는 것으로 하고; m 은 0∼3 의 정수를 나타낸다] 로 나타내는 페놀 화합물이, 상기 특성을 양호하게 나타내어 바람직하다.(In formula, R <32> and R <33> respectively independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C1-C6 alkyl group, a C1-C6 alkoxy group, or a C3-C6 cycloalkyl group. ; g represents an integer of 0 to 3) and Q 2 or may be bonded to the terminal of R 29, in that case, Q 2 is burnt together with the carbon atoms between R 29 and, Q 2 and R 29 A cycloalkyl group of small chains 3 to 6 is represented; e and f represent the integer of 1-3; h represents an integer of 0 to 3; when e, f or h is 3, R 23 , R 26 or R 28 are not present; m represents an integer of 0 to 3].

보다 구체적으로는, 예를 들어 상기 (B) 성분에서 예시한, 나프토퀴논디아지드 에스테르화물에서 사용되는 일반식 (I) 로 나타내는 페놀 화합물외에, 비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-4-이소프로필페닐메탄, 비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-페닐메탄, 비스(2-메틸-4-히드록시페닐)-페닐메탄, 비스(3-메틸-2-히드록시페닐)-페닐메탄, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-페닐메탄, 비스(3-에틸-4-히드록시페닐)-페닐메탄, 비스(2-메틸-4-히드록시페닐)-페닐메탄, 비스(2-tert-부틸-4,5-디히드록시페닐)-페닐메탄 등의 트리스페닐형 화합물을 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 비스(2-메틸-4-히드록시페닐)-페닐메탄, 1-[1-(4-히드록시페닐)이소프로필]-4-[1,1-비스(4-히드록시페닐)에틸]벤젠이 바람직하다.More specifically, bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) other than the phenolic compound represented by general formula (I) used by the naphthoquinone diazide esterified product illustrated, for example in the said (B) component 4-isopropylphenylmethane, bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, bis (2-methyl-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, bis (3-methyl-2-hydroxy Phenyl) -phenylmethane, bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, bis (3-ethyl-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, bis (2-methyl-4-hydroxy Trisphenyl type compounds, such as phenyl) -phenylmethane and bis (2-tert- butyl-4, 5- dihydroxyphenyl) -phenylmethane, can be used suitably. Among them, bis (2-methyl-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) Ethyl] benzene is preferred.

(C) 성분의 배합량은 효과의 관점에서, (A) 성분에 대하여 10∼70 질량%, 바람직하게는 20∼60 질량% 의 범위가 된다.The compounding quantity of (C) component is 10-70 mass% with respect to (A) component from a viewpoint of an effect, Preferably it is the range of 20-60 mass%.

<(D) 성분><(D) component>

(D) 성분은 환원 방지제이다. 환원 방지제를 사용함으로써, 보존 안정성이 우수하고, 시스템 LCD 에 적합한 포지티브형 포토레지스트 조성물이 얻어진다.(D) component is a reduction inhibitor. By using a reducing agent, the positive type photoresist composition excellent in storage stability and suitable for system LCD is obtained.

본 발명자들은 종래의 비벤조페논계 PAC 를 사용한 레지스트 조성물이 보존 안정성이 뒤떨어지는 원인의 하나로서, 비벤조페논계 PAC 는 벤조페논계 PAC 에 비해 산성도가 낮고, 따라서 그 PAC 를 사용한 레지스트 조성물중의 산성도도 상대적으로 낮기 때문에, 그 레지스트 조성물중에서 환원 작용이 진행되기 쉬워져, 병 보관중에 레지스트 특성의 시간 경과에 따른 열화, 특히 감도의 시간 경과에 따른 열화가 생기고 있다는 것을 알아내어, 이 지견에 의해, 그 환원 작용을 방지하는 재료의 배합에 의해 보존 안정성의 문제를 해결하였다.The present inventors are one of the causes of inferior storage stability of conventional resist compositions using non-benzophenone-based PACs. Non-benzophenone-based PACs have lower acidity compared to benzophenone-based PACs, and therefore, Since the acidity is also relatively low, the reducing action tends to proceed in the resist composition, and it is found that deterioration of resist characteristics over time, in particular over time, of sensitivity occurs during bottle storage. The problem of storage stability was solved by mix | blending the material which prevents the reducing effect.

환원 방지제로는, 예를 들어 유리기 연쇄 반응의 금지제로서 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.As a reduction inhibitor, what is generally used as a inhibitor of a free radical chain reaction can be used, for example.

이러한 환원 방지제로는, 예를 들어 일본 공개 특허 공보 평10-232489 호에 기재된 화합물을 들 수 있으며, 벤조퀴논이나 나프토퀴논과 같은 퀴논계의 화합물을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 벤조퀴논이 적합하게 사용된다.As such a reduction inhibitor, the compound of Unexamined-Japanese-Patent No. 10-232489 is mentioned, for example, A quinone type compound, such as benzoquinone and a naphthoquinone, can be illustrated. Especially, benzoquinone is used suitably.

벤조퀴논으로는, o-벤조퀴논, p-벤조퀴논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 p-벤조퀴논이다.As benzoquinone, o-benzoquinone, p-benzoquinone, etc. are mentioned, Preferably it is p-benzoquinone.

나프토퀴논으로는, 1,2-나프토퀴논, 1,4-나프토퀴논, 2,6-나프토퀴논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 1,4-나프토퀴논이다.Examples of naphthoquinone include 1,2-naphthoquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,6-naphthoquinone, and the like, and preferably 1,4-naphthoquinone.

포지티브형 포토레지스트 조성물중의 (D) 성분의 배합량은, 레지스트 조성물 중에 함유되는 (D) 성분 이외의 모든 고형분에 대하여 0.1∼1.0 질량% 정도의 범위에서 효과를 나타낸다.The compounding quantity of (D) component in a positive photoresist composition shows an effect in about 0.1-1.0 mass% with respect to all solid content other than the (D) component contained in a resist composition.

또, 본 발명에서 사용되는 환원 방지제는 보존 기간중에 포지티브형 포토레지스트 조성물중에서 그 자체가 환원된다. 그 때문에, 그 레지스트 조성물중에 는, 환원 방지제 대신에, 그 환원 방지제에 대응하는 환원체가 존재하게 되고, 그 존재량은 보존 시간과 함께 증가한다.In addition, the reducing agent used in the present invention itself is reduced in the positive photoresist composition during the storage period. For this reason, in the resist composition, instead of the reducing agent, a reducing agent corresponding to the reducing agent is present, and the amount thereof increases with the storage time.

그 환원체로는, 예를 들어 환원 방지제가 벤조퀴논인 경우에는 하이드로퀴논이 해당된다.As the reducing agent, for example, hydroquinone is applicable when the reducing agent is benzoquinone.

하이드로퀴논 등의 환원체를 포지티브형 포토레지스트 조성물에 적극적으로 첨가하는 이유는 없으며, 따라서 환원체를 함유하는 포지티브형 포토레지스트 조성물은 환원 방지제가 함유되지 않은 경우에도, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물이며, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법에 의해 얻어진 것이라 할 수 있다.There is no reason for actively adding a reducing agent such as hydroquinone to the positive photoresist composition, and therefore, the positive photoresist composition of the present invention is used even when the positive photoresist composition containing the reducing agent does not contain a reducing agent. It can be said that it was obtained by the manufacturing method of the positive photoresist composition of this invention.

<유기 용제><Organic solvent>

유기 용제는 포토레지스트 조성물에 사용되는 일반적인 것이라면 특별히 제한없이 1 종 또는 2 종 이상을 선택하여 사용할 수 있지만, 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트 및/또는 2-헵타논을 함유하는 것이, 도포성이 우수하고, 대형 유리 기판 위에서의 레지스트 피막의 막 두께 균일성이 우수하다는 점에서 바람직하다.Although the organic solvent can be used 1 type or 2 types or more without a restriction | limiting in particular if it is a general thing used for a photoresist composition, The thing containing propylene glycol monoalkyl ether acetate and / or 2-heptanone is excellent in applicability | paintability, It is preferable at the point which is excellent in the film thickness uniformity of the resist film on a large glass substrate.

또, 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트와 2-헵타논 양쪽을 사용할 수도 있지만, 각각 단독으로 또는 다른 유기 용제와 혼합하여 사용하는 것이, 스핀 코트법 등을 이용한 도포시의 막 두께 균일성의 관점에서 바람직한 경우가 많다.In addition, although both propylene glycol monoalkyl ether acetate and 2-heptanone can be used, respectively, when using individually or in mixture with another organic solvent is preferable from a viewpoint of the film thickness uniformity at the time of application | coating using a spin coat method etc. There are many.

프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트는 전체 유기 용매중 50∼100 질량% 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable to contain 50-100 mass% of propylene glycol monoalkyl ether acetates in all the organic solvents.

프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트는, 예를 들어 탄소수 1∼3 의 직쇄 또는 분기쇄상 알킬기를 갖는 것이며, 그 중에서도, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (이하, PGMEA 라 하기도 함) 가, 대형 유리 기판 위에서의 레지스트 피막의 막 두께 균일성이 매우 우수하기 때문에 특히 바람직하다.Propylene glycol monoalkyl ether acetate has, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and among them, propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter also referred to as PGMEA) is a resist on a large glass substrate. It is especially preferable because the film thickness uniformity of the film is very excellent.

한편, 2-헵타논은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 상기한 바와 같이 (B) 나프토퀴논디아지드 에스테르화물로서, 비벤조페논계의 감광성 성분과 조합하였을 때 적합한 용매이다.On the other hand, 2-heptanone is not particularly limited, but as described above, (B) naphthoquinone diazide esterified product is a suitable solvent when combined with a nonbenzophenone-based photosensitive component.

2-헵타논은 PGMEA 에 비교하면 내열성이 우수하며, 스컴 (scum) 발생이 저감화된 레지스트 조성물을 제공한다는 특성을 가져, 매우 바람직한 용제이다.2-heptanone is excellent in heat resistance compared to PGMEA and has the property of providing a resist composition with reduced scum generation, and is a very preferred solvent.

2-헵타논을 단독으로, 또는 다른 유기 용제와 혼합하여 사용하는 경우에는, 전체 유기 용제중 50∼100 질량% 함유하는 것이 바람직하다.When using 2-heptanone individually or in mixture with another organic solvent, it is preferable to contain 50-100 mass% in all the organic solvents.

또한, 이들 바람직한 용매에 다른 용매를 혼합하여 사용할 수도 있다.Moreover, you may use it, mixing another solvent with these preferable solvents.

예를 들어, 락트산메틸, 락트산에틸 등 (바람직하게는, 락트산에틸) 의 락트산알킬을 배합하면, 레지스트 피막의 막 두께 균일성이 우수하고, 형상이 우수한 레지스트 패턴을 형성할 수 있어 바람직하다.For example, when alkyl lactate, such as methyl lactate and ethyl lactate (preferably ethyl lactate), is mix | blended, it is preferable because it is excellent in the film thickness uniformity of a resist film, and can form the resist pattern excellent in shape.

프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트와 락트산알킬을 혼합하여 사용하는 경우는, 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트에 대하여 질량비로 0.1∼10 배량, 바람직하게는 1∼5 배량의 락트산알킬을 배합하는 것이 바람직하다.When using a mixture of propylene glycol monoalkyl ether acetate and alkyl lactate, it is preferable to mix | blend 0.1-10 times, preferably 1-5 times the amount of alkyl lactate with respect to propylene glycol monoalkyl ether acetate.

또한, γ-부티로락톤이나 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 유기 용제도 사용할 수 있다.Moreover, organic solvents, such as (gamma) -butyrolactone and a propylene glycol monobutyl ether, can also be used.

γ-부티로락톤을 사용하는 경우에는, 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트에 대하여 질량비로 0.01∼1 배량, 바람직하게는 0.05∼0.5 배량의 범위에서 배합하는 것이 바람직하다.When using gamma -butyrolactone, it is preferable to mix | blend in the range of 0.01-1 time, preferably 0.05-0.5 time by mass ratio with respect to propylene glycol monoalkyl ether acetate.

또, 그 외에 배합 가능한 유기 용제로는, 구체적으로는, 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.Moreover, as an organic solvent which can be mix | blended other, the following are mentioned specifically ,, for example.

즉, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소아밀케톤 등의 케톤류; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트 또는 이들의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 또는 모노페닐에테르 등의 다가 알코올류 및 그 유도체; 디옥산과 같은 환식 에테르류; 및 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸 등의 에스테르류 등이다.Namely, ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and methyl isoamyl ketone; Ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate or polyhydric compounds such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether Alcohols and derivatives thereof; Cyclic ethers such as dioxane; And esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate and ethyl ethoxypropionate.

이들 용제를 사용하는 경우, 전체 유기 용제중 50 질량% 이하인 것이 바람직하다.When using these solvents, it is preferable that they are 50 mass% or less in all the organic solvents.

유기 용제의 사용량은, 바람직하게는 고형분 ((A)∼(D) 성분, 및 후술할, 필요에 따라 사용되는 기타 성분) 을 용해하였을 때, 균일한 포지티브형 포토레지스트 조성물이 얻어지도록 적절히 조정된다. 바람직하게는, 고형분 농도가 10∼50 질량%, 더욱 바람직하게는 20∼35 질량% 가 되도록 사용된다. 또한, 포지티브형 포토레지스트 조성물의 고형분은 (A)∼(D) 성분 및 필요에 따라 사용되는 기타 성분의 합계에 상당한다.The usage-amount of the organic solvent is suitably adjusted so that a uniform positive photoresist composition may be obtained when dissolving the solid content ((A) to (D) components and other components to be used later, as necessary). . Preferably, it is used so that solid content concentration may be 10-50 mass%, More preferably, it is 20-35 mass%. In addition, solid content of a positive photoresist composition is corresponded to the sum total of (A)-(D) component and the other component used as needed.

본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라 상용성이 있는 첨가물, 예를 들어 레지스트 막의 성능 등을 개량하기 위한 부가적 수지, 가소제, 보존 안정제, 계면활성제, 현상한 이미지를 보다 더 가시적으로 하기 위한 착색료, 보다 증감 효과를 향상시키기 위한 증감제나 헐레이션 방지용 염료, 밀착성 향상제 등의 관용 첨가물을 함유시킬 수 있다.In the positive photoresist composition of the present invention, additives, plasticizers, storage stabilizers, etc., for improving the performance of a compatible additive, for example, a resist film, etc., as necessary, within a range that does not impair the object of the present invention, Common additives such as a surfactant, a coloring agent for making the developed image more visible, a sensitizer for improving the sensitizing effect, a dye for preventing halation, and an adhesion improving agent may be contained.

헐레이션 방지용 염료로는, 자외선 흡수제 (예를 들어, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-2',4'-디히드록시벤조페논, 5-아미노-3-메틸-1-페닐-4-(4-히드록시페닐아조)피라졸, 4-디메틸아미노-4'-히드록시아조벤젠, 4-디에틸아미노-4'-에톡시아조벤젠, 4-디에틸아미노아조벤젠, 커큐민 등) 등을 사용할 수 있다.As a dye for prevention of halation, an ultraviolet absorber (for example, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 4-dimethylamino-2', 4'-dihydroxybenzophenone, 5-amino 3-Methyl-1-phenyl-4- (4-hydroxyphenylazo) pyrazole, 4-dimethylamino-4'-hydroxyazobenzene, 4-diethylamino-4'-ethoxyazobenzene, 4-di Ethylaminoazobenzene, curcumin, etc.) may be used.

계면활성제는, 예를 들어 스트리에이션 방지 등을 위해 첨가할 수 있고, 예를 들어 플루오라드 FC-430, FC431 (상품명, 스미또모 3M (주) 제조), 에프톱 EF122A, EF122B, EF122C, EF126 (상품명, 토켐 프로덕츠 (주) 제조) 등의 불소계 계면활성제, XR-104, 메가팩 R-08 (상품명, 다이닛폰 잉크 화학 공업 (주) 제조) 등을 사용할 수 있다.Surfactants can be added, for example, for the prevention of striation, etc., for example, fluoride FC-430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), F-top EF122A, EF122B, EF122C, EF126 ( Fluorine-based surfactants, such as a brand name and the Tochem Products Co., Ltd. product, XR-104, Megapack R-08 (brand name, Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. product), etc. can be used.

본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은, 그 레지스트 조성물에 포함되는 고형분의 Mw (이하, 레지스트 분자량이라 함) 가 5000∼30000 의 범위내가 되도록 제조되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 Mw 는 6000∼10000 이다. 그 레지스트 분자량을 상기 범위로 함으로써, 감도를 저하시키지 않고, 고해상성을 달성할 수 있는 동시에, 리니어리티 및 DOF 특성이 우수하며, 내열성도 우수한 포지티브형 포토레지스트 조성물이 얻어진다.It is preferable that the positive photoresist composition of this invention is manufactured so that Mw (henceforth a resist molecular weight) of solid content contained in this resist composition may exist in the range of 5000-30000, More preferable Mw is 6000-10000. . By setting the resist molecular weight within the above range, a positive photoresist composition can be obtained without sacrificing sensitivity and having excellent linearity and DOF characteristics and excellent heat resistance.

레지스트 분자량이 상기 범위보다 작으면 해상성, 리니어리티, DOF 특성 및 내열성이 불충분해지고, 상기 범위를 초과하면 감도의 저하가 현저해져, 레지스트 조성물의 도포성이 손상될 우려가 있다.If the resist molecular weight is smaller than the above range, resolution, linearity, DOF characteristics, and heat resistance will be insufficient, and if it exceeds the above range, the decrease in sensitivity will be remarkable, and the applicability of the resist composition may be impaired.

본 명세서에 있어서, 레지스트 분자량으로는, 다음 GPC 시스템을 사용하여 측정한 값을 사용하고 있다.In this specification, the value measured using the following GPC system is used as a resist molecular weight.

장치명: SYSTEM 11 (제품명, 쇼와전공사 제조)Device name: SYSTEM 11 (Product name, manufactured by Showa Electric Works)

프리칼럼: KF-G (제품명, Shodex 사 제조)Precolumn: KF-G (trade name, manufactured by Shodex)

칼럼: KF-805, KF-803, KF-802 (제품명, Shodex 사 제조)Column: KF-805, KF-803, KF-802 (product name, manufactured by Shodex)

검출기: UV41 (제품명, Shodex 사 제조), 280 ㎚ 에서 측정.Detector: UV41 (trade name, manufactured by Shodex), measured at 280 nm.

용매 등: 유량 1.0 ㎖/분으로 테트라히드로푸란을 흘려넣고, 35 ℃ 에서 측정.Solvent and the like: Tetrahydrofuran was poured at a flow rate of 1.0 ml / min and measured at 35 ° C.

측정 시료 제조 방법: 측정하고자 하는 포토레지스트 조성물을 고형분 농도가 30 질량% 가 되도록 제조하고, 이것을 테트라히드로푸란으로 희석하여, 고형분 농도가 0.1 질량% 인 측정 시료를 작성한다.Measurement sample preparation method: The photoresist composition to be measured is manufactured so that a solid content concentration may be 30 mass%, this is diluted with tetrahydrofuran, and the measurement sample whose solid content concentration is 0.1 mass% is created.

해당 측정 시료의 20 ㎕ 를 상기 장치에 주입하여 측정한다.20 µl of the measurement sample is injected into the apparatus and measured.

또, 시스템 LCD 제조에 있어서는, 종래 LCD 의 제조에 사용되고 있던 g 선 (436 ㎚) 노광 대신에, 보다 단파장인 i 선 (365 ㎚) 노광을 사용한 포토리소그래피 기술을 사용함으로써 해상도를 높이려고 하는 경향이 있다. 이에 반하여, 특히 (B) 성분으로서, 및 임의로 (C) 성분으로서 비벤조페논계의 화합물을 사용하여 이루어지는 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 (B) 성분 및 (C) 성분에 의한 i 선의 흡수가 억제되기 때문에, i 선 노광 프로세스에 적합하여, 고해상화도를 더욱 더 실현할 수 있다.In system LCD manufacturing, instead of the g line (436 nm) exposure conventionally used for the manufacture of LCD, there is a tendency to use a photolithography technique using a shorter wavelength i line (365 nm) exposure to increase the resolution. have. In contrast, the positive photoresist composition of the present invention, in particular using a non-benzophenone-based compound as component (B) and optionally as component (C), absorbs i-rays by component (B) and component (C). Since is suppressed, it is suitable for an i line | wire exposure process and can implement | achieve a high resolution further more.

본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조에 있어서, 레지스트 분자량이 상기 적합 범위가 되도록 제조하는 방법으로는, 예를 들어 (1) 전체 성분을 혼합한 후의 Mw 가 상기 범위가 되도록, 혼합전에 (A) 성분에 대하여 분별 조작을 하는 등 하여, (A) 성분의 Mw 를 미리 적절한 범위로 조정해 두는 방법, (2) Mw 가 상이한 (A) 성분을 복수 준비하고, 이것을 적절히 배합하여 그 고형분의 Mw 를 상기 범위로 조정하는 방법 등이 있다.In the production of the positive photoresist composition of the present invention, as a method for producing the resist molecular weight to be in the above-mentioned suitable range, for example, (1) before mixing so that Mw after mixing all the components becomes the above range (A ) A method of adjusting the Mw of the component (A) to an appropriate range in advance, for example, by performing a classification operation on the component, (2) A plurality of (A) components having different Mw are prepared, and this is appropriately blended to obtain the Mw of the solid content. And the like in the above range.

이들 제조 방법 중에서도, 특히 상기 (2) 에 의한 제조 방법이, 레지스트 분자량의 조정 및 감도 조정이 용이하다는 관점에서 보다 바람직하다.Among these production methods, in particular, the production method according to the above (2) is more preferable from the viewpoint of easy adjustment of the resist molecular weight and sensitivity adjustment.

《시스템 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법》<< Production method of positive type photoresist composition for system LCD manufacture >>

본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 바람직하게는 (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, (D) 성분, 및 필요에 따라 기타 성분을 유기 용제에 용해함으로써 제조된다. 이 제조는, (D) 성분을 다른 성분과 동시에 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조시에 배합하여 할 수도 있지만, 보다 바람직하게는 그 (D) 성분이 배합된 (A) 성분의 유기 용제 용액을 사용하여 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제조하는, 본 발명의 시스템 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법이 바람직하게 사용된다.The positive photoresist composition of the present invention is preferably prepared by dissolving the component (A), the component (B), the component (C), the component (D), and other components in an organic solvent, if necessary. Although this manufacture can mix | blend the component (D) with the other component at the time of manufacture of a positive type photoresist composition, More preferably, the organic solvent solution of (A) component which the (D) component was mix | blended is used. The method for producing a positive photoresist composition for producing a system LCD of the present invention for producing a positive photoresist composition is preferably used.

본 발명의 시스템 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법은 상기 (A) 성분의 유기 용제 용액에 상기 (D) 성분이 배합되어 이루어지는 수지용액과 상기 (B) 성분 및 (C) 성분을 혼합하는 방법이다.The manufacturing method of the positive type photoresist composition for system LCD manufacture of this invention mixes the resin solution which the said (D) component is mix | blended with the organic solvent solution of the said (A) component, and the said (B) component and (C) component Way.

본 발명자 등의 검토에 의하면, 본 발명의 시스템 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조에 있어서, 단순히 (D) 성분을 (A) 성분 등을 포함하는 유기 용제 중에 배합한 것만으로는, 레지스트 조성물의 품질의 시간 경과에 따른 변화를 방지할 수 없는 경우가 있어, 동일한 제품이라도 로트 간의 특성의 편차가 생기는 일이 있다는 것을 알았다. 본 발명자들은 더욱 검토한 결과, 종래는 PAC 열화만이 포토레지스트 조성물의 열화를 초래하는 것으로 생각되어 왔으나, 레지스트 제조용으로 보존되고 있는 (A) 성분의 유기 용제 용액이 시간 경과에 따라 열화되는 것이, 상기 로트 간의 레지스트 특성의 편차를 발생시키는 원인이 되어 있다는 것을 알아내었다.According to the investigation by the present inventors, in the manufacture of the positive type photoresist composition for producing the system LCD of the present invention, simply by blending the component (D) in an organic solvent containing the component (A) or the like, It was found that the change over time of quality could not be prevented, and even the same product may cause the variation of the characteristics between lots. As a result of further studies by the present inventors, it has been conventionally considered that only PAC deterioration causes deterioration of the photoresist composition. It has been found that this is the cause of variation in resist characteristics between the lots.

즉, (A) 성분은 유기 용제 용액의 상태에서 보존하면, 시간 경과에 따라 열화되며, 이것이 로트 간의 레지스트 특성의 편차를 발생시키고 있었다.That is, when (A) component is preserve | saved in the state of the organic solvent solution, it will deteriorate with time and this has produced the variation of the resist characteristic between lots.

따라서, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법에 있어서는, 먼저 (A) 성분의 유기 용제 용액 (용액 (I)) 을 얻는다. 그 용액 (I) 중의 (A) 성분의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 통상 20∼60 질량%, 특히는 35∼55 질량% 로 하는 것이 일반적이며, 또한 바람직하다.Therefore, in the manufacturing method of the positive photoresist composition of this invention, the organic solvent solution (solution (I)) of (A) component is obtained first. Although the density | concentration of (A) component in this solution (I) is not specifically limited, Usually, it is common to set it as 20-60 mass%, especially 35-55 mass%, and also it is preferable.

이어서, 상기한 바와 같이 제조한 용액 (I) 에 대하여 (D) 성분을 배합함으로써, (A) 성분 및 (D) 성분을 함유하는 유기 용제 용액 (용액 (II)) 을 얻는다.Next, the organic solvent solution (solution (II)) containing (A) component and (D) component is obtained by mix | blending (D) component with respect to solution (I) manufactured as mentioned above.

(D) 성분의 배합은 레지스트 제조후의 파티클 발생의 문제를 피하기 위하여, 이하의 1∼2 와 같은 수단으로 행하는 것이 바람직하다.It is preferable to mix | blend component (D) with the same means as the following 1-2, in order to avoid the problem of particle generation after resist manufacture.

1. 실온 (20∼25 ℃) 에서, 용액 (I) 에 사용하는 유기 용제와 동일한 유기 용제에, 10∼20 질량% 농도가 되도록 (D) 성분을 배합하고, 10 분간 이상 교반하여 완전 용해시킨 용액으로 한다.1. At room temperature (20-25 degreeC), (D) component is mix | blended with the organic solvent same as the organic solvent used for solution (I) so that it may become 10-20 mass% concentration, and it stirred for 10 minutes or more, and made it melt | dissolve completely. Solution.

2. 상기 (D) 성분 용액을 용액 (I) 에 소량씩 첨가하여 용액 (II) 를 얻는다.2. The solution of component (D) is added to the solution (I) in small portions to obtain the solution (II).

이어서, 용액 (II) 에 (B) 성분 및 (C) 성분을 가하여, 필요에 따라 자외선 흡수제, 계면활성제 등을 가하고, 필요하다면 다시 용제를 가하여 농도 조절하여 균일한 용제 (III) 로 하여, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물을 얻는다. 추가하는 용제의 종류는 용액 (I), (II) 등에 사용한 유기 용제와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 또, 추가로 얻어진 용액 (III) 을 멤브레인 필터 등으로 여과할 수도 있다.Subsequently, (B) component and (C) component are added to solution (II), a ultraviolet absorber, surfactant, etc. are added as needed, if necessary, a solvent is added again and concentration adjustment is carried out, and it is set as a uniform solvent (III), The positive photoresist composition of the invention is obtained. The kind of solvent added may be the same as or different from the organic solvent used for solution (I), (II), etc. Moreover, the obtained solution (III) can also be filtered with a membrane filter etc.

또, 본 발명에 있어서, 놀랄만한 것은, 용액 (I) 중의 (A) 성분의 안정성에 필요한 양의 (D) 성분을 첨가하여 용액 (II) 을 제조하고, 그 용액 (II) 을 사용하여 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제조하는 것만으로, 안정적인 포지티브형 포토레지스트 조성물이 얻어진다. 즉, 새로 더해지는 (B) 성분에 대하여, (D) 성분의 추가 첨가 등, 새로 안정제 등을 첨가할 필요가 없다.In addition, in this invention, what is remarkable is that the solution (II) is prepared by adding the component (D) in the amount required for stability of the component (A) in the solution (I), and the solution (II) is positive. Only by manufacturing a type | mold photoresist composition, a stable positive type photoresist composition is obtained. That is, it is not necessary to add a stabilizer etc. newly, such as addition of (D) component with respect to the newly added (B) component.

이처럼, 본 발명의 제조 방법에서는, (A) 성분의 보존 안정성을 유지하도록 한 결과, 이것을 이용한 포지티브형 포토레지스트 조성물의 보존 안정성도 유지된 다.As described above, in the production method of the present invention, as a result of maintaining the storage stability of the component (A), the storage stability of the positive photoresist composition using the same is also maintained.

《레지스트 패턴의 형성 방법》<< formation method of a resist pattern >>

이하에, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물을 사용하여 시스템 LCD 를 제조할 때의 레지스트 패턴의 적합한 형성 방법의 일례를 나타낸다.Below, an example of the suitable formation method of the resist pattern at the time of manufacturing a system LCD using the positive photoresist composition of this invention is shown.

먼저, 상기 서술한 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물을 스피너 등으로 기판에 도포하여 도막을 형성한다. 기판으로는 유리 기판이 바람직하다. 유리 기판으로는 통상 비정질 실리카가 사용되는데, 시스템 LCD 의 분야에서는 저온 폴리실리콘 층이 형성된 유리 기판 등이 바람직하다고 여겨진다. 이 유리 기판으로는, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물이 낮은 NA 조건하에서의 해상성이 우수하기 때문에, 500 ㎜ ×600 ㎜ 이상, 특히 550 ㎜ ×650 ㎜ 이상의 대형 기판을 사용할 수 있다.First, the positive type photoresist composition of this invention mentioned above is apply | coated to a board | substrate with a spinner etc., and a coating film is formed. As a board | substrate, a glass substrate is preferable. Amorphous silica is usually used as the glass substrate, but in the field of system LCD, a glass substrate having a low temperature polysilicon layer or the like is considered to be preferable. As this glass substrate, since the positive photoresist composition of this invention is excellent in the resolution under low NA conditions, a large size board | substrate of 500 mm x 600 mm or more, especially 550 mm x 650 mm or more can be used.

이어서, 이 도막이 형성된 유리 기판을, 예를 들어 100∼140 ℃ 에서 가열 처리 (프리베이크) 하고, 잔존 용매를 제거하여 레지스트 피막을 형성한다. 프리베이크 방법으로는, 핫플레이트와 기판 사이에 간극을 둔 프록시미티 베이크를 실시하는 것이 바람직하다.Subsequently, the glass substrate in which this coating film was formed is heat-processed (prebaked) at 100-140 degreeC, for example, and a residual solvent is removed and a resist film is formed. As a prebaking method, it is preferable to perform a proximity baking with a space | interval between a hotplate and a board | substrate.

또한, 상기 레지스트 피막에 대하여, 마스크 패턴이 그려진 마스크를 사용하여 선택적 노광을 한다.In addition, the resist film is subjected to selective exposure using a mask on which a mask pattern is drawn.

광원으로는, 미세한 패턴을 형성하기 위하여 i 선 (365 ㎚) 을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 노광에서 채용하는 노광 프로세스는 NA 가 0.3 이하, 바람직하게는 0.2 이하, 보다 바람직하게는 0.15 이하인 낮은 NA 조건의 노광 프로 세스인 것이 바람직하다.As a light source, in order to form a fine pattern, it is preferable to use i line (365 nm). Moreover, it is preferable that the exposure process employ | adopted by this exposure is the exposure process of the low NA condition whose NA is 0.3 or less, Preferably it is 0.2 or less, More preferably, it is 0.15 or less.

이어서, 선택적 노광후의 레지스트 피막에 대하여 가열 처리 (포스트 익스포저 베이크: PEB) 를 실시한다. PEB 방법으로는, 핫플레이트와 기판 사이에 간극을 둔 프록시미티 베이크, 간극을 두지 않는 다이렉트 베이크를 들 수 있으며, 기판을 휘게하지 않고, PEB 에 의한 확산 효과를 얻기 위하여, 프록시미티 베이크한 후, 다이렉트 베이크를 실시하는 방법이 바람직하다. 또, 가열 온도는 90∼150 ℃, 특히 100∼140 ℃ 가 바람직하다.Next, heat treatment (post exposure bake: PEB) is performed on the resist film after selective exposure. Examples of the PEB method include a proximal bake with a gap between the hot plate and the substrate, and a direct bake without a gap. The method of performing direct baking is preferable. Moreover, heating temperature is 90-150 degreeC, especially 100-140 degreeC is preferable.

상기 PEB 후의 레지스트 피막에 대하여, 현상액, 예를 들어 1∼10 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액과 같은 알칼리 수용액을 사용한 현상 처리를 실시하면, 노광 부분이 용해 제거되어, 기판위에 집적 회로용 레지스트 패턴과 액정 디스플레이 부분용 레지스트 패턴이 동시에 형성된다.When the development process using the developing solution, for example, alkaline aqueous solution, such as 1-10 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, is performed with respect to the resist film after the said PEB, an exposure part will melt | dissolve and remove, and the resist for integrated circuits on a board | substrate will be carried out. The pattern and the resist pattern for the liquid crystal display portion are simultaneously formed.

또한, 레지스트 패턴 표면에 남은 현상액을 순수 등의 린스액으로 씻어냄으로써 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.Further, the resist pattern can be formed by washing the developer remaining on the surface of the resist pattern with a rinse solution such as pure water.

이 레지스트 패턴의 형성 방법에 있어서, 시스템 LCD 를 제조하는 경우에는, 상기 선택적 노광을 실시하는 공정에서 상기 마스크로서, 2.0 ㎛ 이하의 레지스트 패턴 형성용 마스크 패턴과 2.0 ㎛ 를 초과하는 레지스트 패턴 형성용 마스크 패턴 양쪽이 그려진 마스크를 사용할 수 있다.In this method of forming a resist pattern, when producing a system LCD, a mask pattern for forming a resist pattern of 2.0 µm or less and a mask for forming a resist pattern exceeding 2.0 µm are used as the mask in the step of performing the selective exposure. You can use a mask with both sides of the pattern drawn.

그리고, 본 발명의 LCD 용 포지티브형 포토레지스트 조성물은 해상성이 우수하므로, 마스크 패턴이 미세한 패턴을 충실하게 재현한 레지스트 패턴이 얻어진다. 따라서, 상기 레지스트 패턴을 동시에 형성하는 공정에서, 상기 기판위에, 패턴 치 수 2.0 ㎛ 이하의 집적 회로용 레지스트 패턴과 2.0 ㎛ 를 초과하는 액정 디스플레이 부분용 레지스트 패턴을 동시에 형성할 수 있다.And since the positive photoresist composition for LCDs of this invention is excellent in resolution, the resist pattern which faithfully reproduced the fine pattern of a mask pattern is obtained. Therefore, in the step of simultaneously forming the resist pattern, it is possible to simultaneously form a resist pattern for integrated circuits having a pattern dimension of 2.0 μm or less and a resist pattern for liquid crystal display portions exceeding 2.0 μm on the substrate.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 비벤조페논계 PAC 를 함유하고 있기 때문에, 감도가 높고, i 선 노광 등에도 적합하며, 또한 낮은 NA 조건하에서도 높은 해상성을 갖는다.As described above, since the positive photoresist composition of the present invention contains non-benzophenone PAC, it is highly sensitive, suitable for i-ray exposure, and the like, and has high resolution even under low NA conditions.

또, 환원 방지제가 배합되어 있기 때문에, 병 내에서의 장기 보관중에 시간 경과에 따라 변화하여 레지스트 특성 (감도, 치수, 막 두께 등) 의 시간 경과에 따른 변화가 발생하는 현상이 억제되고 있어, 보존 안정성이 우수하다. 또, 종래는 그 시간 경과에 따른 변화를 방지하기 위해 보관 온도의 관리를, 예를 들어 0∼20 ℃ 의 범위내에서 엄밀하게 행할 필요가 있었는데, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 보관 온도의 허용 범위가 넓고, 예를 들어 -10 ∼ +25 ℃ 의 범위내에서 관리가 가능하다. 그리고, 리니어리티나 DOF 등의 특성도 양호하여, 시스템 LCD 제조용으로서 적합한 것이다.In addition, since the reducing agent is blended, the phenomenon that changes over time during long-term storage in a bottle and changes in resist characteristics (sensitivity, dimension, film thickness, etc.) occurs over time is suppressed, and storage is prevented. Excellent stability In addition, conventionally, in order to prevent the change over time, it was necessary to strictly manage the storage temperature within a range of, for example, 0 to 20 ° C. The permissible range is wide and can be managed within the range of, for example, -10 to + 25 ° C. Moreover, the characteristics, such as linearity and DOF, are also favorable, and are suitable for system LCD manufacture.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예를 나타내어 상세하게 설명한다.Hereinafter, an Example is shown and this invention is demonstrated in detail.

하기 실시예 1∼3 및 비교예 1 에서 제조한 포지티브형 포토레지스트 조성물을 사용하여 하기 (1)∼(3) 을 평가하였다.The following (1)-(3) were evaluated using the positive photoresist composition manufactured by the following Examples 1-3 and Comparative Example 1.

평가 방법Assessment Methods

(1) 보존 안정성 평가: 치수를 시간 경과에 따라 평가(1) Storage stability evaluation: evaluation of dimensions over time

하기 실시예 또는 비교예에서 제조한 포지티브형 포토레지스트 조성물에 관 하여, 각각 25 ℃ 에서 6 개월간 보존한 시료 (i) 와, 냉장 보관 (5 ℃) 하여 6 개월간 보존한 시료 (ii) 를 준비하였다.Regarding the positive photoresist composition prepared in the following Examples or Comparative Examples, samples (i) stored at 25 ° C. for 6 months and samples (ii) stored at 6 ° C. for 6 months were prepared. .

상기 시료 (ii) 를 사용한 경우의 Eop 노광량 (1.5 ㎛ L & S 레지스트 패턴을 충실하게 재현할 수 있는 노광량 (mJ)) 에 있어서, 상기 시료 (i) 를 사용하여 마찬가지로 레지스트 패턴을 형성한 경우의 1.5 ㎛ L & S 패턴의 치수 변화율을 구하였다.In the case where the resist pattern is similarly formed using the said sample (i) in the Eop exposure amount (exposure amount (mJ) which can reproduce 1.5 micrometers L & S resist pattern faithfully) when the said sample (ii) is used, The dimensional change rate of 1.5 micrometer L & S pattern was calculated | required.

또, 레지스트 패턴의 형성은 이하와 같이 행하였다.In addition, the resist pattern was formed as follows.

시료를 스피너를 이용하여 규소 웨이퍼 위에 도포하고, 이것을 핫플레이트 위에서 90 ℃, 90 초간 건조시켜 막 두께 1.05 ㎛ 의 레지스트 피막을 얻었다. 이 피막에 i 선 노광 장치 (제품명「FX702J」, 니콘사 제조 NA = 0.14) 로 선택적 노광하여, 110 ℃, 90 초간의 PEB (노광후 가열) 처리하고, 이어서 2.38 질량% 농도의 TMAH 수용액 (제품명「NMD-3」, 도오꾜 오까 고오교 (주) 제조) 으로 23 ℃, 90 초간의 현상 처리, 순수에 의한 30 초간의 린스 처리를 실시하고, 그 후 건조 공정을 거쳐 1.5 ㎛ L & S 패턴을 형성하였다.The sample was apply | coated on the silicon wafer using a spinner, and it dried on 90 degreeC for 90 second on the hotplate, and obtained the resist film with a film thickness of 1.05 micrometer. The film was selectively exposed to an i-ray exposure apparatus (product name "FX702J", manufactured by Nikon Corporation NA = 0.14), treated with PEB (post-exposure heating) at 110 ° C for 90 seconds, and then a TMAH aqueous solution having a concentration of 2.38% by mass (product name). `` NMD-3 '', manufactured by Tokyo Kogyo Co., Ltd., was developed at 23 ° C. for 90 seconds, and then rinsed for 30 seconds with pure water, followed by a drying step to obtain a 1.5 μm L & S pattern. Formed.

(2) 해상성 평가:(2) Resolution Evaluation:

상기 시료 (ii) 를 사용한 경우의 Eop 노광량에서의, 상기 시료 (i) 을 사용한 한계 해상도를 구하였다.The limit resolution using the said sample (i) in the Eop exposure amount at the time of using the said sample (ii) was calculated | required.

(3) 리니어리티 평가:(3) Linearity Evaluation:

상기 각 시료 (i) 을 대형 기판용 레지스트 도포 장치 (장치명: TR36000, 도오꾜 오까 고오교 (주) 제조) 를 사용하여, Ti 막이 형성된 유리 기판 (550 ㎜ ×650 ㎜) 위에 도포한 후, 핫플레이트의 온도를 100 ℃ 로 하고, 약 1 ㎜ 의 간격을 둔 프록시미티 베이크에 의해 90 초간의 제 1 회째 건조를 하고, 이어서 핫플레이트의 온도를 90 ℃ 로 하고, 0.5 ㎜ 의 간격을 둔 프록시미티 베이크에 의해 90 초간의 제 2 회째 건조를 하여, 막 두께 1.5 ㎛ 인 레지스트 피막을 형성하였다.Each sample (i) was applied onto a glass substrate (550 mm x 650 mm) on which a Ti film was formed using a resist coating apparatus for large substrates (apparatus name: TR36000, manufactured by Tokyo Kogyo Co., Ltd.), and then hot The temperature of a plate is 100 degreeC, the 1st drying for 90 second is carried out by the proximity baking which spaced about 1 mm, and then the temperature of a hotplate is 90 degreeC, and the clearance of 0.5 mm spaced The 2nd drying for 90 second was performed by baking, and the resist film with a film thickness of 1.5 micrometers was formed.

이어서, 3.0 ㎛ 라인 앤드 스페이스 (L & S) 및 1.5 ㎛ L & S 의 레지스트 패턴을 재현하기 위한 마스크 패턴이 동시에 그려진 테스트 차트 마스크 (레티클) 를 통하여, i 선 노광 장치 (장치명: FX-702J, 니콘사 제조; NA = 0.14) 를 사용하여, 1.5 ㎛ L & S 를 충실히 재현할 수 있는 노광량 (Eop 노광량) 으로 선택적 노광을 하였다.Subsequently, the i-line exposure apparatus (device name: FX-702J, through a test chart mask (reticle) on which a mask pattern for reproducing a resist pattern of 3.0 µm line and space (L & S) and a 1.5 µm L & S was simultaneously drawn. Using Nikon Corporation; NA = 0.14), selective exposure was performed at an exposure amount (Eop exposure amount) that can faithfully reproduce 1.5 µm L & S.

이어서, 핫플레이트의 온도를 120 ℃ 로 하고, 0.5 ㎜ 의 간격을 두어, 프록시미티 베이크에 의해 30 초간의 가열 처리를 하고, 이어서 같은 온도에서 간격을 두지 않은 다이렉트 베이크에 의해 60 초간 가열 처리하였다.Subsequently, the temperature of the hotplate was set to 120 ° C, spaced 0.5 mm, heat treatment was performed by proximity bake for 30 seconds, and then heat treatment was performed for 60 seconds by direct bake without spacing at the same temperature.

이어서, 23 ℃, 2.38 질량% TMAH 수용액을 슬릿 코터 노즐을 갖는 현상 장치 (장치명: TD-39000 데모기, 도오꾜 오까 고오교 (주) 제조) 를 사용하여, 도 1 에 나타낸 바와 같이 기판 단부 X 로부터 Y 를 지나 Z 에 걸쳐, 10 초간 기판위에 액을 담아 55 초간 유지한 후, 30 초간 물로 세정하여 스핀 건조시켰다.Subsequently, as shown in FIG. 1, a 23 ° C., 2.38% by mass TMAH aqueous solution was used with a developing apparatus having a slit coater nozzle (device name: TD-39000 Demonstrator, manufactured by Toyo Kogyo Co., Ltd.). After passing from Y to Z, the solution was held on the substrate for 10 seconds, held for 55 seconds, washed with water for 30 seconds, and spin dried.

그 후, 얻어진 레지스트 패턴의 단면 형상을 SEM (주사형 전자 현미경) 사진으로 관찰하여, 3.0 ㎛ L & S 의 레지스트 패턴의 재현성을 평가하였다. 치수 변화율이 ±10 % 이하인 것을 A, 10 % 를 초과하고 15 % 이하인 것을 B, 15 % 를 초과하는 것을 C 로 나타내었다.Then, the cross-sectional shape of the obtained resist pattern was observed with the SEM (scanning electron microscope) photograph, and the reproducibility of the resist pattern of 3.0 micrometers L & S was evaluated. The dimension change rate is less than +/- 10%, and A and more than 10%, 15% or less, and B and more than 15% are represented by C.

(실시예 1)(Example 1)

(A)∼(D) 성분으로서 이하의 것을 준비하였다.The following were prepared as (A)-(D) component.

(A) 성분:(A) Ingredient:

(A1): m-크레졸/3,4-자일레놀 = 8/2 (몰비) 의 혼합 페놀 1 몰과 포름알데히드 0.82 몰을 사용하여 통상적인 방법에 의해 합성한 Mw = 20000, Mw/Mn = 5.2 의 노볼락 수지(A1): Mw = 20000, Mw / Mn = synthesized by a conventional method using 1 mol of mixed phenols of m-cresol / 3,4-xylenol = 8/2 (molar ratio) and 0.82 mol of formaldehyde. 5.2, novolak resin

(B) 성분:(B) Ingredients:

(B1): 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-3,4-디히드록시페닐메탄 (B1') 1 몰과 1,2-나프토퀴논디아지드-5-술포닐클로라이드 [이하, (5-NQD) 라 함] 2 몰의 에스테르화 반응 생성물(B1): 1 mol of bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane (B1 ') and 1,2-naphthoquinone diazide-5-sul Phenylchloride [hereinafter referred to as (5-NQD)] 2 moles of esterification reaction product

(B2): 비스(2,4-디히드록시페닐)메탄 (B2') 1 몰과 5-NQD 2 몰의 에스테르화 반응 생성물(B2): esterification product of 1 mol of bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane (B2 ') with 2 mol of 5-NQD

(B3): 비스(4-히드록시-2,3,5-트리메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄 (B3') 1 몰과 5-NQD 2 몰의 에스테르화 반응 생성물(B3): esterification product of 1 mol of bis (4-hydroxy-2,3,5-trimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane (B3 ') with 2 mol of 5-NQD

(C) 성분:(C) Ingredients:

(C1): 비스(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)-3,4-디히드록시페닐메탄(C1): bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane

(D) 성분:(D) Ingredients:

(D1): p-벤조퀴논(D1): p-benzoquinone

유기 용제:Organic solvents:

(E1): PGMEA(E1): PGMEA

(실시예 1∼3, 비교예 1)(Examples 1-3 and Comparative Example 1)

하기 표 1 에 기재된 배합량 (질량부) 의 상기 (A) 성분을 유기 용제 (E1) 에 용해하고, 여기에 하기 표 1 에 기재된 배합량 (질량부) 의 (D) 성분을 배합하고 용해시켜 용액을 얻었다. 그 용액에 대하여, 하기 표 1 에 기재된 배합량 (질량부) 의 (B) 성분 및 (C) 성분을 첨가하여 용해하고, 이것을 구멍 직경 0.2 ㎛ 인 멤브레인 필터를 사용하여 여과해서 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제조하였다. 얻어진 포지티브형 포토레지스트 조성물의 레지스트 분자량을 표 1 에 병기한다.The said (A) component of the compounding quantity (mass part) of the following Table 1 was melt | dissolved in the organic solvent (E1), and the compound (D) component of the compounding quantity (mass part) of the following Table 1 was mix | blended and melt | dissolved here, Got it. To the solution, the component (B) and the component (C) of the compounding amount (mass part) shown in Table 1 were added and dissolved, and the resultant was filtered using a membrane filter having a pore diameter of 0.2 µm to form a positive photoresist composition. Prepared. The resist molecular weight of the obtained positive photoresist composition is written together in Table 1.

얻어진 포지티브형 포토레지스트 조성물에 관하여, 상기 (1)∼(3) 의 각 항목을 각각 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다.Each item of said (1)-(3) was evaluated about the obtained positive photoresist composition, respectively. The results are shown in Table 2 below.

(A) 성분 (배합량)(A) Component (Amount) (B) 성분 (혼합비) (배합량)(B) Component (mixing ratio) (mixing amount) (C) 성분 (배합량)(C) Component (Combination Amount) (D) 성분 (배합량)(D) Component (Amount of Compound) (E) 성분 (배합량)(E) Component (Amount of Compound) 레지스트 분자량Resist molecular weight 실시예 1Example 1 A1 (15)A1 (15) B1/B2/B3 (혼합비 6/1/1) (배합량 5.5)B1 / B2 / B3 (mixing ratio 6/1/1) (mixing amount 5.5) C1 (4.5)C1 (4.5) D1 (0.3)D1 (0.3) E1 (75)E1 (75) 1000010000 실시예 2Example 2 상동Same as above 상동Same as above 상동Same as above D1(0.1)D1 (0.1) 상동Same as above 상동Same as above 실시예 3Example 3 상동Same as above 상동Same as above 상동Same as above D1(0.5)D1 (0.5) 상동Same as above 상동Same as above 비교예 1Comparative Example 1 상동Same as above 상동Same as above 상동Same as above 없음none 상동Same as above 상동Same as above

치수의 시간 경과에 따른 평가 (%)Evaluation of dimensions over time (%) 해상성 평가 (㎛)Resolution Evaluation (μm) 리니어리티 평가Linearity evaluation 실시예 1Example 1 -1.1-1.1 1.21.2 AA 실시예 2Example 2 +2.0+2.0 1.21.2 AA 실시예 3Example 3 -3.3-3.3 1.21.2 AA 비교예 1Comparative Example 1 +3.6주1) +3.6 Note 1) 1.41.4 AA 주1) 25 ℃, 1 개월의 결과 Note 1) Result at 25 ° C and 1 month

실시예 1∼3 의 포지티브형 포토레지스트 조성물은, 환원 방지제를 배합하지 않았던 비교예 1 의 레지스트 조성물에 비하여, 치수의 시간 경과에 따른 평가가 우수하고, 보존 안정성이 양호한 것이었다. 또, 낮은 NA 조건 (NA = 0.14) 에서도 해상성이 양호하며, 리니어리티도 양호하였다.The positive photoresist compositions of Examples 1 to 3 were superior to the resist composition of Comparative Example 1 in which no reducing agent was added, and were excellent in evaluation over time in the dimensions, and were good in storage stability. In addition, even in low NA conditions (NA = 0.14), resolution was good and linearity was also good.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 보존 안정성이 우수하여, 시스템 LCD 제조용으로서 적합한 것이다.As described above, the positive photoresist composition of the present invention is excellent in storage stability and suitable for system LCD manufacture.

Claims (7)

(A) 알칼리 가용성 수지, (B) 하기 일반식 (I)(A) Alkali-soluble resin, (B) following General formula (I)
Figure 112004023095254-pat00006
Figure 112004023095254-pat00006
[식 중, R1∼R8 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; R10, R11 은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기를 나타내고; R9 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6 의 알킬기일 수 있고, 그 경우는, Q1 은 수소 원자, 탄소수 1∼6 의 알킬기 또는 하기 화학식 (II)[Wherein, R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms ; R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R 9 may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, in which case Q 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or the following general formula (II)
Figure 112004023095254-pat00007
Figure 112004023095254-pat00007
(식 중, R12 및 R13 은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6 의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; c 는 1∼3 의 정수를 나타낸다) 로 나타내는 잔기를 나타내고, 또는 Q1 은 R9 의 말단과 결합하고 있을 수 있고, 그 경우는, Q1 은 R9 및, Q1 과 R9 사이의 탄소 원자와 함께 탄소쇄 3∼6 의 시클로알킬기를 나타내고; a, b 는 1∼3 의 정수를 나타내고; d 는 0∼3 의 정수를 나타내고; a, b 또는 d 가 3 일 때에는, 각각 R3, R6 또는 R8 은 없는 것으로 하고; n 은 0∼3 의 정수를 나타낸다] 로 나타내는 화합물과 1,2-나프토퀴논디아지드술포닐 화합물의 에스테르화 반응 생성물을 함유하는 나프토퀴논디아지드 에스테르화물, (C) 분자량이 1000 이하인 페놀성 수산기 함유 화합물 및 (D) 환원 방지제를 유기 용제에 용해함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는, 하나의 기판위에 집적 회로와 액정 디스플레이 부분이 형성된 LCD 제조용 포지티브형 포토레지스트 조성물.(In formula, R <12> and R <13> respectively independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a C1-C6 alkyl group, a C1-C6 alkoxy group, or a C3-C6 cycloalkyl group. c represents an integer of 1 to 3), or Q 1 may be bonded to the terminal of R 9 , in which case Q 1 is between R 9 and Q 1 and R 9 . Together with a carbon atom, a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms is represented; a and b represent the integer of 1-3; d represents an integer of 0 to 3; when a, b or d is 3, R 3 , R 6 or R 8 are not present; n represents an integer of 0 to 3]. A naphthoquinone diazide esterified product containing the esterification product of the compound represented by the above formula and the 1,2-naphthoquinone diazidesulfonyl compound, and (C) a phenol having a molecular weight of 1000 or less. The positive type photoresist composition for LCD manufacture in which the integrated circuit and the liquid crystal display part were formed on one board | substrate characterized by obtained by melt | dissolving a hydroxy group containing compound and (D) reduction inhibitor in the organic solvent.
제 1 항에 있어서, 상기 (D) 성분에 대응하는 환원체를 함유하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.The positive type photoresist composition of Claim 1 containing the reducing body corresponding to the said (D) component. 제 1 항에 있어서, 상기 (D) 성분이 벤조퀴논인 포지티브형 포토레지스트 조성물.The positive type photoresist composition according to claim 1, wherein the component (D) is benzoquinone. 제 2 항에 있어서, 상기 환원체가 하이드로퀴논인 포지티브형 포토레지스트 조성물.The positive type photoresist composition of claim 2, wherein the reducing agent is hydroquinone. 상기 (A) 성분의 유기 용제 용액에 상기 (D) 성분이 배합되어 이루어지는 수지 용액과 상기 (B) 성분 및 (C) 성분을 혼합하는, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 포지티브형 포토레지스트 조성물의 제조 방법.Positive in any one of Claims 1-4 which mix | blend the resin solution in which the said (D) component is mix | blended with the organic solvent solution of the said (A) component, and the said (B) component and (C) component. Method for producing a photoresist composition. (1) 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 포지티브형 포토레지스트 조성물을 기판위에 도포하여 도막을 형성하는 공정, (2) 상기 도막이 형성된 기판을 가열 처리 (프리베이크) 하여, 기판위에 레지스트 피막을 형성하는 공정, (3) 상기 레지스트 피막에 대하여, 2.0 ㎛ 이하의 레지스트 패턴 형성용 마스크 패턴과 2.0 ㎛ 를 초과하는 레지스트 패턴 형성용 마스크 패턴의 양쪽이 그려진 마스크를 사용하여 선택적 노광을 실시하는 공정, (4) 상기 선택적 노광후의 레지스트 피막에 대하여 가열 처리 (포스트 익스포저 베이크: PEB) 하는 공정, (5) 상기 가열 처리후의 레지스트 피막에 대하여, 알칼리 수용액을 사용한 현상 처리를 하고, 상기 기판위에 패턴 치수 2.0 ㎛ 이하의 집적 회로용 레지스트 패턴과 2.0 ㎛ 를 초과하는 액정 디스플레이 부분용 레지스트 패턴을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형성 방법.(1) applying the positive photoresist composition according to any one of claims 1 to 4 on a substrate to form a coating film; (2) heat treating (prebaking) the substrate on which the coating film is formed; Process of forming resist film, (3) Selective exposure is performed to the said resist film using the mask in which both the mask pattern for resist pattern formation of 2.0 micrometers or less and the mask pattern for resist pattern formation exceeding 2.0 micrometers are drawn. And (4) heat treatment (post exposure bake: PEB) to the resist film after the selective exposure, and (5) developing treatment using an aqueous alkali solution to the resist film after the heat treatment, and onto the substrate. Resist patterns for integrated circuits with a pattern dimension of 2.0 μm or less and resists for liquid crystal display portions exceeding 2.0 μm Method of forming a resist pattern comprises a step of forming a pattern at the same time. 제 6 항에 있어서, 상기 (3) 선택적 노광을 실시하는 공정이 i 선을 광원으로 사용하고, 또한 NA 가 0.3 이하인 낮은 NA 조건하에서의 노광 프로세스에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형성 방법.The resist pattern forming method according to claim 6, wherein the step (3) of performing selective exposure is performed by using an i-line as a light source and an exposure process under a low NA condition where NA is 0.3 or less.
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