WO1998001791A1 - Positive photoresist composition - Google Patents

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WO1998001791A1
WO1998001791A1 PCT/JP1997/002373 JP9702373W WO9801791A1 WO 1998001791 A1 WO1998001791 A1 WO 1998001791A1 JP 9702373 W JP9702373 W JP 9702373W WO 9801791 A1 WO9801791 A1 WO 9801791A1
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WO
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sulfonate
photoresist composition
weight
group
parts
Prior art date
Application number
PCT/JP1997/002373
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Kawata
Hirokazu Higashi
Masahiro Nakamura
Original Assignee
Nippon Zeon Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Zeon Co., Ltd. filed Critical Nippon Zeon Co., Ltd.
Publication of WO1998001791A1 publication Critical patent/WO1998001791A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/022Quinonediazides

Definitions

  • the present invention relates to a positive-type photoresist composition containing an alkali-soluble phenol resin and a quinonediazide sulfonate, and more particularly, to a semiconductor device and a magnetic bubble memory.
  • a positive photoresist composition has become more prevalent than a negative photoresist composition. It has become. This is because the negative photoresist composition has high sensitivity, but uses an organic solvent for development, so that the resist pattern swells greatly and has a problem in resolution. It is caused.
  • the photoresist type photoresist composition can be developed with an aqueous alkali solution, so that the resist pattern swells little, has excellent resolution, and has a high semiconductor performance. It is thought that it can sufficiently cope with integration.
  • a positive-type photoresist composition generally used in this field is composed of an alkali-soluble phenol resin such as a novolak resin and a quinonedia disulfonate compound. It is. Since this positive photoresist composition is developed with an aqueous alkali solution, it has a small swelling and is excellent in resolution. In addition, such positive type The resolution of the resist composition has been further improved by improving the performance of the resist composition itself and the sophistication of the exposure machine, and it is now possible to form fine patterns of 0.5 m or less. ing.
  • these sensitizers can exert their performance in i-line (365 nm) exposure at a resist film thickness of about l / t / m or less, but the performance exceeds this.
  • the film thickness of the resist there is a problem that a practical pattern cannot be obtained because the exposure of the exposure light by the photosensitive agent is large.
  • 1,2-naphthoquinone-1 (2) -diazido-6-sulfonate ester of phenol X-norls specifically shown in the examples of the publication is Of the hydroxyl groups esterified with 1,2-naphthoquinone (2) -diazido 6-sulfonate in the total hydroxyl groups of the phenols
  • esterification rate is relatively large, with a charge ratio of 75 to 83%.
  • 1,2-naphthoquinone- (2) -diazide-16-sulfonate ester having a high esterification rate is a resist containing an alkali-soluble phenol resin.
  • Alkali-soluble phenol resins and photosensitizers are used after being uniformly dissolved in the solvent.
  • the obtained solution is applied on a substrate to form a resist film. If the photosensitizer precipitates during storage of the solution, it will not be possible to form a resist film with the specified sensitivity, and the precipitate will remain on the resist film as foreign matter. become. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a resist composition.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the problems of the prior art, and as a result, as a photosensitive agent used in combination with an alcohol-soluble phenol resin, a specific esterification ratio of 1, 2 — Naphthoquinone diazide — 6 — sulfonate (ie, 1,2 — naphthoquinone mono (2) -diazido 6 — sulfonate) It is possible to obtain a photoresist composition with excellent storage stability, good pattern shape, and excellent focus tolerance, dimensional accuracy, sensitivity, and resolution. Was found.
  • 1,2-naphthoquinone diazide 6-sulfonate and 1,2-naphthoquinone diazide 5-snorrephonate And / or 1,2-Naphthoquinone diazide 4-sulfonate can be used to improve the effect of inhibiting the dissolution in an alkaline developer and improve the pattern.
  • a phenol compound as a resist property improver By adding a phenol compound as a resist property improver, the pattern shape, heat resistance, sensitivity and the like can be further improved.
  • the present invention has been completed based on these findings.
  • (A) an alkali-soluble phenol resin and (B) quinone diazide sulfonate of phenols are contained as photosensitizers.
  • (B) quinonediazidosulfonate of phenols in the positive resist composition of the present invention contains 10 to 7 of all phenolic hydroxyl groups of the phenols. 0% is the formula (1)
  • Examples of the alcohol-soluble phenol resin used in the present invention include, for example, a condensation reaction product of a phenol compound and an aldehyde, and a phenol compound and a ketone. Products of condensation reaction with phenols, vinylphenol-based polymers, isopropanol-based polymers, and hydrogenation reaction products of these phenolic resins I can do it. These soluble phenol resins can be used alone or in combination of two or more.
  • phenol compound used herein examples include phenol, o—cresol, m—cresol, and p—cresol 2,3—dimethanol. Nore, 2, 5 — dimethyl phenol, 3 4 dimethyl phenol, 3, 5 — dimethyl phenol, 2 dimethyl, 2, 6 — Dimethylinophenol, 2, 3, 5 Trimethylphenol, 2, 3, 6 — Trimethylphenol, 2 t-butylinole, 3 — t-butylinole Knol, 4-t-butylphenol, 2 — Methyl benzo resin, 4 — Methyl benzo resin, 5 — Methyl benzo resin, 4 t-butyl catechol, 2 — Methoxy phenol Nor, 3—Methoxy phenol, 2—Propyl phenol, 3—Propyl phenol, 41 propyl phenol, 2—Iso propyl : L-north, 3—isopropylphenol, 4—isopropylphenol, 2—methoxy
  • phenolic compounds 0-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3—dimethyl phenol, 3, 4 — Dimethyltinole, 3, 5 — Dimethylinole, 2, 5 — Dimethylinole, 2, 3, 5 — Trimethylinole, and 2, 3, 6 — Trimethylinophenol is particularly preferred.
  • Each of these phenol compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • aldehydes examples include phormarin, paraform aldehyde, trioxane, acetate aldehyde, propyl aldehyde, benzaldehyde, and phenyl aldehyde.
  • Ketones include, for example, acetone, methylethylketone, jeethylketone, diphenylketone, and the like. These ketones can be used alone or in combination of two or more.
  • the condensation reaction product described above can be prepared by a conventional method, for example, by converting a phenol compound and an aldehyde or a phenol compound and a ketone in the presence of an acid catalyst. It can be obtained by reacting.
  • the vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of a component copolymerizable with vinylphenol.
  • Isopropenylphenol-based polymers are selected from isopropanolphenol homopolymers and copolymers of isopropenylphenol with components that can be copolymerized with isopropenylphenol. It is something.
  • Components that can be copolymerized with vinylphenol or isopro-vinylphenol include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride. Examples include monomers such as acid, maleic acid imide, vinyl acetate, acrylonitrile, and derivatives thereof.
  • the copolymer can be obtained by copolymerizing each component by a well-known method.
  • the hydrogenation reaction product of the phenolic resin is obtained by dissolving the phenolic resin in an organic solvent and performing hydrogenation in the presence of a homogeneous or heterogeneous catalyst according to a conventional method. Obtainable.
  • the weight-average molecular weight in terms of polystyrene is usually from 2,000 to 2,500, preferably from 3,500 to 20,000.
  • the weight average molecular weight of the alkali-soluble phenolic resin is less than 3,500, the pattern shape, resolution, and developability tend to deteriorate, and when it is less than 2,000, it is not practical. It becomes bad.
  • the weight average molecular weight exceeds 200,000, the pattern shape, developability, and sensitivity deteriorate, and when the weight average molecular weight exceeds 25,000, it becomes impractical.
  • soluble phenol resin a resin whose molecular weight and molecular weight distribution are controlled by known means can also be used.
  • Methods for controlling the molecular weight and molecular weight distribution include, for example, (1) crushing the resin and performing solid-liquid extraction with an organic solvent having an appropriate solubility, or (2) dissolving the resin in a good solvent and adding a poor solvent. Or by dissolving the resin in a good solvent and dropping a poor solvent to perform solid-liquid or liquid-liquid extraction.
  • the photosensitizer used in the present invention is a naphthoquinone diazide sulfonate of phenols, and particularly, in the total phenolic hydroxyl group of phenols, Ratio of 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonate-derived phenolic hydroxyl group esterified by a photosensitive group derived from the above formula (1) (esterification ratio) 1,2—Naphthoquinone diazide 6—sulfonate (10-70%, preferably 20-70%, more preferably 25-65%) B 1).
  • esterification rate of 1,2-naphthoquinonediazide 6—sulfonate (B 1) is too high, the storage stability of the positive-type photoresist composition decreases, Also, there is a tendency that a good pattern shape cannot be obtained, which is not preferable.
  • a compound having a photosensitive group represented by the following formula (2) or (3) is used in combination, the effect of inhibiting dissolution in an alkali developer is improved, It is preferable because a better pattern can be obtained.
  • 1,2 —Naphthoquinone diazide 5 Sulfonate-derived 1,2 —Naphthoquinone diazide esterified with a photosensitive group derived from The acid ester (B2) and the phenolic hydroxyl group of phenols are represented by the formula (3)
  • 1,2-Naphthoquinone diazide 4-ester esterified with a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinone diazide 4-sulfonate represented by At least one species selected from the group consisting of 3) can be used in combination.
  • the esterification ratio of the compounds (B2 and B3) having a photosensitive group represented by the formulas (2) and (3) is not particularly limited, and can be arbitrarily set.
  • the esterification ratio of these compounds is usually from 10 to 90%, preferably from 20 to 80%, more preferably from 30 to 70%.
  • 1,2-Naphthoquinonediazido 6-sulfonate (B1) having a photosensitive group represented by the formula (1) is (A) an alkali-soluble phenolic resin having a weight of 100%. It is usually used in a proportion of 2 to 60 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight based on parts.
  • 1,2—Naphthoquinone diazide 6—Sulfonate (B 1) if too small, the sensitivity, resolution, pattern, focus tolerance, and dimensional accuracy Are not improved, and it is difficult to form a more practical pattern by i-line exposure.
  • 1, 2 — Naphthoquinone diazide 6 — Sulfonate (B 1) is preferred if the proportion is too large, because storage stability tends to decrease and pattern shape tends to deteriorate. Not good.
  • the ratio can be appropriately determined in consideration of the respective esterification rates, the type of phenols to be used, and the parameter A described later, and the weight ratio of the two is usually 1: It is desirable to be within the range of 99 to 99: 1, preferably 5:95 to 95: 5.
  • At least one compounding ratio selected from the group consisting of the sulfonate esters (B3) is usually based on 100 parts by weight of (A) the alkali-soluble phenol resin. It is 2 to 60 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, and more preferably 5 to 40 parts by weight.
  • the photosensitive agent having a photosensitive group represented by the above formulas (1) to (3) is a 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate of phenols.
  • 1,2-Naphthoquinonediazidosulfonate can be converted to 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate according to a conventional method.
  • the compound can be synthesized by reacting a diazide sulfonate halide with a phenol in a solvent in the presence of a base.
  • a base for example, acetone, dioxane, tetrahydrofuran or the like is used.
  • Examples of the base include inorganic bases such as sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium hydroxide, and sodium hydroxide, or trimethylamine, Tritylamine, tripropylamine, diisopropylamine, tributynoleamine, pyrrolidine, pyridin, pyrazine, monolefolin, pirenazine
  • Organic bases such as lysine and dicyclohexylamine are used.
  • the photosensitizer used in the present invention comprises 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate halide represented by the formula (1) and phenols represented by the formula (2), based on phenols. And Z or 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate halide, which gives a photosensitive group represented by the formula (3), simultaneously reacts with one molecule of X-nors. It is also possible to provide a plurality of types of photosensitive groups by using the above method. That is, 1,2-naphthoquinonediazide-16-sulfonate (B1) accounts for 10% to 70% of all phenolic hydroxyl groups of phenols.
  • 1,2-naphthoquinonediazide 16- represented by the formula (1) is esterified with a photosensitive group derived from sulfonate, the remaining At least a part of the phenolic hydroxyl group is a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinonediazido-5-sulfonate represented by the formula (2) and the formula (3) )),
  • the esterification ratio of this mixed ester is not particularly limited, but is at least 10%, preferably at least 20%, of all the phenolic hydroxyl groups of the phenols. Preferably, if at least 25% is esterified with a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonate represented by the above formula (1), the entire mixed ester is obtained.
  • the esterification ratio is usually 90% or less, preferably 80% or less, and more preferably 70% or less, from the viewpoint of the balance of the resist properties.
  • the phenols used for the formation of the photosensitizer are preferably polyvalent phenols having three or more phenolic hydroxyl groups.
  • phenols include 2,3,4 trihydroxybenzofenone, 2,4,4'-trihydroxybenzofenon, 2 , 3,4,4'-Tetrahydroxybenzofenon, 2,4,2 ', 4'-Tetrahydroxybenzofonone, 2,3,4,2 ', 4' — Polyhydroxybenzophenones such as hydroxybenzen hydrophenone; gallic acids such as methyl gallate, ethyl gallate and propyl gallate esters; 2, 2 - bis (4 one human b Doki sheet off d) yl Purono, 0 down, 2, 2 - bis (2, 4 - di arsenide mud key sheet off d sulfonyl) Po Li arsenide mud such as propane Xbis bisphenylalkanes; tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-
  • R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 3 to R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Group.
  • phenols there are also polyhydroxytristriphenylalkanes, polyhydroxycitrates, traxphenylalkanes and polyphenols. Fluorine compounds such as triphenylbenzenes, trimethacrylates by condensation reaction of phenolic compounds with formalin, etc. When polyvalent phenols having 3 or 4 nuclei are used, particularly excellent resist characteristics tend to be obtained.
  • a phenol compound can be added as an optional component in order to improve the resist properties such as pattern shape, heat resistance and sensitivity.
  • the phenol compounds include monophenols such as p-phenylphenol, p-isopropanolphenol, and the like; biphenol , 4,4'-Hydroxy-hydrogen-no-tenor, 4,4'-Hydroxy-hydrogen-zonofen, Bis-funo-nore A (Honshu-Dogaku Kogyo Co., Ltd.) Bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol F (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol Nor A (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Bisphenol M (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Bisphenol P (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Bisphenol Le Z (manufacture
  • Bisphenols such as 1,1,1,1 tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1, 1, 1, 1—tris (4—hydr) 1,4-bis (3—methyl-14-hydroxyphenyl) 1-11,4- (4-hydroxyphenyl) meta 1, 1-bis (2,5—dimethyl 4-phenyl) 1 1— (2—hydroxy phenyl) methane, 1, 1—bis (3,5—dimethyloxy) -1 1— (2—hydroxyphenyl) methane, 2,6—vis (5—methyloxy2) — Hydroxybenzil) 1-4-Methylphenol, 2, 6-Bis (4-hydroxylbenzil)-4-1 Methylphenol, 2, 6-Bis ( 3 — Mechinore 4 — Hydroxybenzil) 1-4-methyl phenol, 2, 6-bis (3, 5-dimethyl-4-hydroxybenzene) 1-4-methyl phenol -Trisphenols such as Noren, Trisphenol (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and Trisphenol-TC (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.
  • the phenolic compounds of the component (C) can be used alone or in combination of two or more.
  • Alkali soluble When a resin having a low ratio containing a molecular weight of 10 nuclei or less is selected as a functional phenol resin, it is preferable to use such a phenol compound in combination. Results are often obtained.
  • the blending amount of the phenol compound can be arbitrarily selected, but usually 1 to 40 parts by weight, preferably 100 to 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. It is in the range of 3 to 30 parts by weight.
  • the positive resist composition of the present invention is usually used by dissolving it in a solvent in order to form a resist film by applying it to a substrate.
  • Each component such as an alkali-soluble phenol resin, a photosensitizer, and a phenol compound is used after being dissolved in a sufficient amount of a solvent to uniformly dissolve these components.
  • the solvent used in the present invention include ketones such as acetone, methylethylenoketone, cyclopentanone, cyclohexanonone; Non-reactive compounds such as pyranol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, and hexagonal hexanol; ethylene glycol, etc .; ethylene glycol Ethers such as ethylene glycol, polyethylene glycol, dioxane, etc .; ethylene glycol methanol, etc .; ethylene glycol, ethylene glycol, etc.
  • Alcohols such as propyl formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl dextranate, ethyl butyl butyrate, lactic acid Esters such as chill and ethyl lactate; cellosolve acetate, such as cellosolve acetate, methyl acetate solvent acetate, ethylcellosolone acetate, propylcellosolve acetate, and butylcelle solvent acetate
  • Propylene glycol propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycols such as luminoethyl acetate, propylene glycol, and butyl alcohol, etc .
  • Diethylene glycols such as ethyl glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, etc .; halogenates such as trichloroethylene Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; polar solvents such as dimethyl acetate, dimethylformamide, and N-methylacetamide; and the like. No. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the poly-type photoresist composition of the present invention may contain, for example, styrene and acrylic resin, if necessary, in order to improve developability, storage stability, heat resistance and the like.
  • Acid, copolymer of methacrylic acid or maleic anhydride, copolymer of argenine and maleic anhydride, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, Addition of rosin, silver, etc. can be added.
  • the amount of such a polymer to be added is generally 0 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. Is within the range.
  • the photoresist composition of the present invention may contain, if necessary, a phase such as a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, and a plasticizer. Soluble additives can be included.
  • surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; Oxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene phenol ethers such as nonyl phenol ethers; polyethylene glycols such as polyethylene glycol, polyester glycolate stearate, etc. Glycol dialkyl esters; trade name EF TOP 31, EF 303, EF 352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), trade names Megafax F171, F17 2, F177, F177 (manufactured by Dainippon Ink Inc.), trade name Florad FC430, FC4311
  • the amount of these surfactants is 100 parts by weight of the solid content of the positive photoresist composition, usually 2 parts by weight or less, and preferably 1 part by weight or less.
  • the positive photoresist composition of the present invention can use an aqueous alkaline solution as a developing solution in the developing step.
  • aqueous solutions of sodium hydroxide include aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium gayate, and ammonia; ethylamine, propylamine Aqueous solutions of primary amines such as acetylamine, dipropylamine, etc. Aqueous solutions of secondary amines such as getylamine, dipropylamine, etc .; Aqueous solutions of tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, etc.
  • Aqueous solutions of alcohol amines such as ethetylethanolamine, triethanolamine, etc .; tetramethylammonium hydroxide, tetrahydroammonium hydroxide, triglyceride Methinole Hydrochloride Chillammonium Hydro
  • An aqueous solution of a quaternary ammonium hydroxide such as xide, triethylenoxy hydroxymethyl methinoammonium hydroxide, trimethyl ethyl hydroxy shetyl ammonium hydroxide or the like; And so on.
  • the aqueous alkali solution may contain, as necessary, a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol, a surfactant, and a resin dissolution inhibitor. Etc. can be added.
  • the positive photoresist composition of the present invention has the formula (I)
  • T r is the resist film thickness (im)
  • T (max) is the transmittance (%) of the resist after exposure
  • T (.) Is the resist thickness before exposure. The transmittance (%).
  • the transmittances T ( max ) and T (.) are the transmittance (T (max) ) when the resist composition is applied to a glass substrate to a thickness of 1 m, respectively. This is the transmittance (T (.)) When fully bleached using PLA-501F (manufactured by Canon Inc.) after the cloth is measured using a UV spectrophotometer. You.
  • Parameter ⁇ is the parameter that is most affected by the sensitizer component, and the photo resist composition whose parameter A value falls within the above range is unbalanced by i-line exposure. It is particularly preferable because it gives good register characteristics.
  • the positive photoresist composition of the present invention contains an alkaline soluble phenolic resin, quinone diazide sulfonate, and other optional components. Is used and stored as a resist solution uniformly dissolved in a solvent.
  • the resist solution can be applied to a substrate such as a silicon wafer by a conventional method, and then a solvent can be dried and removed to form a resist film.
  • a coating method at this time spin coating is particularly preferable.
  • Exposure sources used in the exposure process for forming a notch on the resist film thus obtained include ultraviolet light, far ultraviolet light, and KrF excimer laser light. Electron sources such as X-rays, X-rays, and electron beams.
  • Heat treatment post-exposure bake after exposure is preferred because sensitivity, residual film ratio, resolution, and heat resistance can be improved.
  • the weight-average molecular weight of the novolak resin in the following synthesis examples was calculated in terms of polystyrene in the pattern obtained by gel permeation chromatography (GPC) using a UV 254 nm detector. It is the weight average molecular weight (Mw).
  • each of the novolak resins obtained in Synthesis Examples 1, 3, 5, and 7 was used, and 1,2-naphthoquinonediazide 16-sulfonate was used with each of these resins.
  • (B-1), (B-2), (B-3) and (B-4) with the esterification rates shown in Table 1 was synthesized.
  • novolak resin and 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid chloride (Moles) was dissolved in acetone to give a 10% concentration solution. While controlling the temperature of the solution within the range of 20 to 25 ° C, 1.2 equivalents of 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonyl chloride Triethylamine was added dropwise over 30 minutes, and the temperature was kept at this temperature for 2 hours to complete the reaction. After the precipitated salt was separated by filtration, the solution was poured into a 10-fold amount of a 0.2% aqueous solution of oxalic acid of the reaction solution.
  • This compound is reacted with 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonyl chloride to give a sensitizer (B — 5), (B-6) and (B-7) were synthesized.
  • the synthesis method was the same as in Synthesis Examples 9 to 12, and Table 1 shows the amount of 1,2-naphthoquinone diazide-6-sulfonyl chloride used. The number of moles was equivalent to the esterification ratio of each photosensitive agent.
  • This compound is reacted with 1,2-naphthoquinone diazide 6-sulfonyl chloride to give a sensitizer with an esterification rate as shown in Table 1.
  • B-8 and (B-9) were synthesized.
  • the synthesis method was the same as in Synthesis Examples 9 to 12, and the amount of 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonyl chloride used was as shown in Table 1 for each photosensitizer. The number of moles was equivalent to the esterification rate of
  • each positive photoresist composition (resist solution) shown in Table 1 was prepared.
  • the phenol compounds represented by the following formulas (C-11), (C-12) and (C-13) were used.
  • resist compositions 1 to 20 shown in Table 1 resist solution; solid concentration: 23%) were prepared.
  • Various characteristics were evaluated using the resist solutions 1 to 20 shown in Table 1. Specifically, a resist solution was applied on a silicon wafer with a spinner, and then pre-baked at 90 ° C for 60 seconds to obtain a film thickness of 1.0 ⁇ m and 1 ⁇ m. A 30 ⁇ m resist film was formed.
  • Post Exposure Baking a post exposure bake
  • a positive type pattern was formed by developing with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxyride by a paddle method at 23 ° C for 1 minute. .
  • the silicon wafer on which the resist pattern is formed is taken out, observed with an electron microscope, and the sensitivity, resolution, pattern shape, focus tolerance, and dimensional change was evaluated. Parameter A value was measured by the measurement method described above. In addition, the storage stability of each resist solution was evaluated. Each evaluation method is as follows.
  • the exposure energy (unit: msec), which represents the amount of exposure energy that can form 1: 1 lines and spaces of 0.6111, according to design dimensions, was expressed.
  • the minimum pattern size (m) resolved when exposed for the above exposure time was expressed.
  • the silicon wafer on which the resist pattern was formed was cut from the vertical direction of the line-turning pattern, observed with an electron microscope from the cross-sectional direction of the pattern, and evaluated according to the following criteria.
  • The film thickness is not reduced, and the pattern sidewall is at 80 degrees to the substrate. It stands up at the above angle.
  • the film was not reduced, and the pattern sidewall was rising at an angle of 70 ° or more and less than 80 ° with respect to the substrate.
  • the focus tolerance is determined according to the following criteria depending on the fluctuation width of the focus. The sex was evaluated.
  • the focus swing is 1.2 m or more.
  • the focus deflection force is less than 1.2 m.
  • the dimensional change rate of the resist pattern is 10% or less.
  • The dimensional change rate of the resist pattern is 11 to 15%.
  • the dimensional change rate of the resist pattern is 16% or more.
  • the prepared positive photoresist solution was allowed to stand at 23 ° C., and a precipitate in the solution after three months was observed, and evaluated according to the following criteria.
  • Table 2 shows the evaluation results.
  • the positive photoresist composition of the present invention (Examples 1 to 15) has a sensitivity and a resolution in forming a pattern on a relatively thick resist film. , Pattern shape and focus tolerance Industrial applicability that has been shown to improve
  • the photoresist composition of the present invention has excellent sensitivity, resolution, pattern shape, and focus tolerance, and is excellent in dimensional accuracy.
  • the resist characteristics are highly balanced even under thick film conditions, such as excellent storage stability. Therefore, the positive photoresist composition of the present invention is extremely useful for the production of integrated circuits and the like, for which higher integration is expected to further advance in the future.

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Abstract

A positive resist composition comprising: (A) an alkali-soluble phenolic resin and (B) a photosensitive agent consisting of an ester of quinonediazidesulfonic acid with a phenol, characterized in that the component (B) contains an ester (B1) of 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid with a phenol wherein 10 to 70 % of the phenolic hydroxyl groups of the phenol are esterified with a photosensitive group of formula (1) resulting from 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid.

Description

明細書 ポ ジ型フ ォ ト レ ジス 卜組成物  Description Posi-type photo resist composition
技術分野 Technical field
本発明は、 アル力 リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂とキノ ンジアジ ドスル ホ ン酸エステルとを含有するポジ型フ ォ ト レジス 卜組成物に関し、 さ らに詳し く は、 半導体素子、 磁気バブルメ モ リ —素子、 集積回路 などの製造に必要な微細加工用ポジ型フ ォ 卜 レ ジス ト組成物に関す る。 背景技術  The present invention relates to a positive-type photoresist composition containing an alkali-soluble phenol resin and a quinonediazide sulfonate, and more particularly, to a semiconductor device and a magnetic bubble memory. Li—Positive photo resist composition for fine processing required for the manufacture of devices, integrated circuits, etc. Background art
半導体素子を形成するためのフ ォ 卜 レ ジス ト組成物と しては、 近 年、 ネガ型フ ォ ト レ ジス ト組成物よ り もポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成 物の方が主流とな っている。 これは、 ネガ型フ ォ ト レ ジス ト組成物 は、 高感度ではあるが、 現像に有機溶剤を用いるため、 レ ジス トパ ター ンの膨潤が大き く 、 解像性に難点がある こ とに起因 している。 一方、 ポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物は、 アルカ リ水溶液によ り現像 する こ とができるため、 レジス トパター ンの膨潤が小さ く 、 解像性 に優れてお り、 半導体の高集積化に充分に対応でき る と考え られて いる。  In recent years, as a photoresist composition for forming a semiconductor device, a positive photoresist composition has become more prevalent than a negative photoresist composition. It has become. This is because the negative photoresist composition has high sensitivity, but uses an organic solvent for development, so that the resist pattern swells greatly and has a problem in resolution. It is caused. On the other hand, the photoresist type photoresist composition can be developed with an aqueous alkali solution, so that the resist pattern swells little, has excellent resolution, and has a high semiconductor performance. It is thought that it can sufficiently cope with integration.
従来、 この分野で一般的に用いられているポジ型フ ォ ト レジス ト 組成物は、 ノ ボラ ッ ク樹脂などのアルカ リ可溶性フ エ ノ ール樹脂と キノ ンジア ジスルホ ン酸化合物とからなる ものである。 このポジ型 フ ォ ト レジス ト組成物は、 アルカ リ水溶液によ る現像を行う ため、 膨潤が小さ く 、 解像性に優れている。 また、 このよ うなポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物は、 それ自体の性能改良と露光機の高性能化によ り、 解像度がさ らに向上し、 現在では、 0. 5 m以下の微細パター ンの形成も可能とな っ ている。 Conventionally, a positive-type photoresist composition generally used in this field is composed of an alkali-soluble phenol resin such as a novolak resin and a quinonedia disulfonate compound. It is. Since this positive photoresist composition is developed with an aqueous alkali solution, it has a small swelling and is excellent in resolution. In addition, such positive type The resolution of the resist composition has been further improved by improving the performance of the resist composition itself and the sophistication of the exposure machine, and it is now possible to form fine patterns of 0.5 m or less. ing.
しか しながら、 従来のポジ型フ ォ 卜 レ ジス ト組成物は、 感度、 残 膜率、 解像度、 耐熱性、 保存安定性などの諸特性のバラ ンスの点で 必ずしも満足な結果は得られておらず、 性能の一層の向上が望まれ ている。 特に、 0. 5 m以下の微細パター ン形成においては、 レ ジス ト寸法をよ り厳し く制御する こ とが必要となり、 したがって、 よ り寸法精度のよいポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物が強く 求められる よ う にな っ ている。  However, conventional positive photoresist compositions have not always yielded satisfactory results in terms of the balance of various properties such as sensitivity, residual film ratio, resolution, heat resistance, and storage stability. Therefore, further improvement in performance is desired. In particular, in the formation of a fine pattern of 0.5 m or less, it is necessary to more strictly control the resist size, and therefore, a positive photoresist composition having higher dimensional accuracy is required. Is becoming increasingly required.
従来、 ポジ型フ ォ ト レジス 卜組成物において、 感光剤と して、 種々 のフ エ ノ ール類の 1 , 2 — キ ノ ン ジア ジ ドー 4 ー スルホ ン酸エス テ ルま たは 1 , 2 — キノ ン ジア ジ ド一 5 — スルホ ン酸エステルが使用 されてきている (特公平 3 - 4 8 9 6号公報、 特表平 4 - 5 0 2 5 1 9 号公報、 特開平 6 — 1 6 7 8 0 5号公報、 特開平 6 — 1 4 8 8 7 8 号公報、 特開平 7 - 1 5 9 9 8 9号公報、 特開平 7 — 1 6 8 3 5 5 号公報など) 。 こ れ らの感光剤は、 g線 ( 4 3 6 n m ) 露光では良 好な レジス ト特性を与える ものもある。 しかし、 これらの感光剤は、 i線 ( 3 6 5 n m) 露光において、 約 l ;t/ m以下のレジス ト膜厚で はその性能を発揮する こ とができ る ものの、 こ れを越える レ ジス ト 膜厚では、 感光剤による露光光の吸収が大きいため、 実用的なパター ンが得られないという問題があった。  Conventionally, in positive-type photoresist compositions, various phenols such as 1,2-quinonediazido-4-sulfonate ester or 1 , 2 — Quinone diazide-5-Sulfonate has been used (Japanese Patent Publication No. Hei 3-48896, Japanese Patent Publication No. Hei 4-5202519, Japanese Patent Application Laid-Open No. — 1667805, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6 — 148878, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-159589, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-168355, etc.) . Some of these photosensitizers provide good resist properties for g-line (433 nm) exposure. However, these sensitizers can exert their performance in i-line (365 nm) exposure at a resist film thickness of about l / t / m or less, but the performance exceeds this. With the film thickness of the resist, there is a problem that a practical pattern cannot be obtained because the exposure of the exposure light by the photosensitive agent is large.
近年、 光源と して、 従来の水銀ラ ンプの g線から、 よ り波長の短 い水銀ラ ンプの i 線を用いた縮小投影露光装奩、 及びこれに用いら れるフ ォ ト レ ジス ト が開発されている。 例えば、 i線露光で実用的 なパタ ー ンを得る手段と して、 1 , 2 —ナフ トキノ ン一 ( 2 ) — ジ ア ジ ドー 6 — スルホ ン酸と アルコ ール類も し く はフ ヱ ノ ール類と の エステル、 ま たは 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン 一 ( 2 ) — ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸と有機ア ミ ン類とのスルホ ンア ミ ドを溶解抑止剤 (感光 剤) と して、 アルカ リ可溶性樹脂と組み合わせて用いるこ とが提案 されている (特開平 4 一 1 5 3 6 5 6号公報) 。 In recent years, as a light source, the conventional mercury lamp g-line has been reduced to a shorter wavelength mercury lamp i-line, and a reduced projection exposure apparatus has been used. Is being developed. For example, as a means to obtain a practical pattern by i-ray exposure, 1,2—naphthoquinone (2) —di Azido 6 — Ester of sulfonic acid with alcohols or phenols, or 1,2 — naphthoquinone 1 (2) — Diazide 6 — Sulfo It has been proposed to use a sulfonamide of a phosphoric acid and an organic amine as a dissolution inhibitor (photosensitizer) in combination with an alkali-soluble resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 4-151336). No. 56).
と こ ろが、 該公報の実施例に具体的に示されているフ X ノ ール類 の 1 , 2 — ナフ ト キノ ン一 ( 2 ) — ジア ジ ド— 6 — スルホ ン酸エス テルは、 フ ヱ ノ ール類の全フ ヱ ノ ール性水酸基中、 1 , 2 — ナ フ 卜 キノ ンー ( 2 ) — ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸でエステル化された水 酸基の割合 (いわゆるエステル化率) が、 仕込み比で 7 5 〜 8 3 % と、 比較的大きな ものである。  However, 1,2-naphthoquinone-1 (2) -diazido-6-sulfonate ester of phenol X-norls specifically shown in the examples of the publication is Of the hydroxyl groups esterified with 1,2-naphthoquinone (2) -diazido 6-sulfonate in the total hydroxyl groups of the phenols The so-called esterification rate) is relatively large, with a charge ratio of 75 to 83%.
し力、しな力くら、 こ のよ う な高エステル化率の 1 , 2 — ナフ 卜キノ ン — ( 2 ) — ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステルは、 i 線の吸収が 大きいため、 感度が低下する傾向がある。 また、 高エステル化率の 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン一 ( 2 ) — ジア ジ ド一 6 — スルホ ン酸エステ ルは、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂を含有する レ ジス ト溶剤への 溶解性が低く 、 フ ォ ト レジス 卜組成物を長期保存すると析出する と いう問題があった。 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ —ル樹脂や感光剤は、 溶 剤に均一に溶解して使用される。 得られた溶液を基板上に塗布して レ ジス ト膜を形成する。 溶液を保存中に感光剤が析出する と、 所定 の感度の レ ジ ス ト膜を形成する こ とができないこ とに加えて、 析出 物が異物と して レジス ト膜上に残存する こ とになる。 発明の開示  1,2—Naphthoquinone— (2) —diazido 6—sulfonate, which has such a high esterification rate, has a large i-line absorption, Sensitivity tends to decrease. In addition, 1,2-naphthoquinone- (2) -diazide-16-sulfonate ester having a high esterification rate is a resist containing an alkali-soluble phenol resin. There is a problem that the solubility in a solvent is low, and the photoresist composition is precipitated when stored for a long period of time. Alkali-soluble phenol resins and photosensitizers are used after being uniformly dissolved in the solvent. The obtained solution is applied on a substrate to form a resist film. If the photosensitizer precipitates during storage of the solution, it will not be possible to form a resist film with the specified sensitivity, and the precipitate will remain on the resist film as foreign matter. become. Disclosure of the invention
本発明の目的は、 感度、 解像度、 パター ン形状、 フ ォ ーカ ス許容 度、 寸法精度、 保存安定性などが高度にバラ ンス したポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物を提供する こ と にある。 It is an object of the present invention to provide a positive type photo diode with a highly balanced sensitivity, resolution, pattern shape, focus tolerance, dimensional accuracy, storage stability, and the like. An object of the present invention is to provide a resist composition.
本発明の他の目的は、 i 線 ( 3 6 5 n m ) 露光によ り実用的なパ タ ー ンを形成する こ とができ る ポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト を提供する こ とにある。  It is another object of the present invention to provide a photoresist type photoresist capable of forming a practical pattern by i-line (365 nm) exposure. is there.
本発明者らは、 前記従来技術の問題点を解決すべ く鋭意研究した 結果、 アル力 リ可溶性フ ノ ール樹脂と組み合わせて使用する感光 剤と して、 特定のエステル化率の 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド— 6 — スルホ ン酸エステル 〔すなわち 1 , 2 — ナフ ト キノ ン 一 ( 2 ) ー ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステル〕 を用いる こ と によ り 、 保存 安定性に優れ、 良好なパター ン形状を示し、 フ ォ ー カ ス許容度、 寸 法精度、 感度、 解像度などに も優れたポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物 の得られる こ とを見いだ した。  The present inventors have conducted intensive studies to solve the problems of the prior art, and as a result, as a photosensitive agent used in combination with an alcohol-soluble phenol resin, a specific esterification ratio of 1, 2 — Naphthoquinone diazide — 6 — sulfonate (ie, 1,2 — naphthoquinone mono (2) -diazido 6 — sulfonate) It is possible to obtain a photoresist composition with excellent storage stability, good pattern shape, and excellent focus tolerance, dimensional accuracy, sensitivity, and resolution. Was found.
また、 感光剤と して、 1 , 2 —ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド ー 6 — スル ホ ン酸エステルと、 1 , 2 — ナ フ 卜 キ ノ ン ジア ジ ドー 5 — スノレホ ン 酸エステル及び/または 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 ー スル ホ ン酸エステルを併用する こ と によ り 、 アル力 リ現像液に対する溶 解抑止効果が向上し、 よ り良好なパター ンの得られるこ とを見いだ した。 レ ジ ス ト特性改良剤と して、 フ ヱ ノ ール化合物を添加する こ とによ り、 パター ン形状、 耐熱性、 感度などをさ らに改良する こ と ができる。 本発明は、 これらの知見に基づいて完成するに至ったも のである。  As photosensitizers, 1,2-naphthoquinone diazide 6-sulfonate and 1,2-naphthoquinone diazide 5-snorrephonate And / or 1,2-Naphthoquinone diazide 4-sulfonate can be used to improve the effect of inhibiting the dissolution in an alkaline developer and improve the pattern. I found that it was possible to get By adding a phenol compound as a resist property improver, the pattern shape, heat resistance, sensitivity and the like can be further improved. The present invention has been completed based on these findings.
かく して、 本発明によれば、 (A ) アルカ リ可溶性フ エ ノ ール樹 脂、 及び ( B ) フ ヱ ノ ール類のキ ノ ン ジアジ ドスルホ ン酸エステル を感光剤と して含有するポジ型レ ジス ト組成物において、 ( B ) フ ヱ ノ ール類のキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルが、 フ ヱ ノ ール類 の全フ ヱ ノ ール性水酸基の 1 0 〜 7 0 %が式 ( 1 )
Figure imgf000007_0001
Thus, according to the present invention, (A) an alkali-soluble phenol resin and (B) quinone diazide sulfonate of phenols are contained as photosensitizers. (B) quinonediazidosulfonate of phenols in the positive resist composition of the present invention contains 10 to 7 of all phenolic hydroxyl groups of the phenols. 0% is the formula (1)
Figure imgf000007_0001
で表される 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド一 6 — スルホ ン酸由来の 感光基でエステル化された 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジ ア ジ ド ー 6 — ス ルホ ン酸エス テル ( B 1 ) を含有する こ とを特徴とするポジ型フ ォ 卜 レ ジス ト組成物が提供される。 発明を実施するための最良の形態 1, 2 — naphthoquinone diazide 1 — 6 — 1,2 — naphthoquinone diazide 6 — esterified with a photosensitive group derived from sulfonate There is provided a positive photoresist composition comprising a sulfonate ester (B1). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明について詳述する。  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
( A ) ア ルカ リ可溶性フ ヱ ノ ー ル樹脂  (A) Alkali-soluble phenol resin
本発明で使用するアル力 リ可溶性フ ェ ノ 一ル樹脂と しては、 例え ば、 フ ヱ ノ 一ル化合物とァルデヒ ド類との縮合反応生成物、 フ ヱノ ー ル化合物とケ ト ン類との縮合反応生成物、 ビニルフ エ ノ ール系重合 体、 イ ソプロぺニルフ ヱ ノ ー ル系重合体、 こ れ ら の フ ヱ ノ ー ル樹脂 の水素添加反応生成物な どを挙げる こ とがで き る。 こ れ ら のアル力 リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂は、 それぞれ単独で、 あるいは 2種類以上 を組み合わせて使用する こ とができる。  Examples of the alcohol-soluble phenol resin used in the present invention include, for example, a condensation reaction product of a phenol compound and an aldehyde, and a phenol compound and a ketone. Products of condensation reaction with phenols, vinylphenol-based polymers, isopropanol-based polymers, and hydrogenation reaction products of these phenolic resins I can do it. These soluble phenol resins can be used alone or in combination of two or more.
こ こ で用いる フ ヱ ノ ール化合物と しては、 例えば フ エ ノ ーノレ、 o — ク レ ゾ一ノレ、 m — ク レ ゾ一ノレ、 p — ク レ ゾール 2 , 3 — ジ メ チノレフ エ ノ ーノレ、 2, 5 — ジ メ チノレフ ヱ ノ ール、 3 4 ー ジ メ チル フ エ ノ ール、 3 , 5 — ジメ チノレフ エ ノ 一ソレ、 2 ジ メ チルフ ユ ノ ール、 2, 6 — ジ メ チノレフ エ ノ 一ル、 2 , 3 5 ト リ メ チルフ ェ ノ ール、 2, 3 , 6 — 卜 リ メ チルフ ヱ ノ ー ル 2 t ー ブチノレフ ノ ール、 3 — t ー ブチノレフ エ ノ ール、 4 — t 一 ブチルフ エ ノ ール、 2 — メ チル レ ゾノレシ ノ ーノレ、 4 ー メ チノレ レ ゾノレ シ ノ ール、 5 — メ チ ル レ ゾノレ シ ノ ール、 4 一 t ー ブチルカ テ コ ー ル、 2 — メ ト キ シ フ エ ノ ール、 3 — メ ト キ シ フ ヱ ノ ール、 2 — プロ ピルフ エ ノ ー ル、 3 — プロ ピルフ ヱ ノ ール、 4 一 プロ ピルフ ヱ ノ ール、 2 — イ ソ プロ ピル フ : L ノ ール、 3 — イ ソ プロ ピルフ ヱ ノ ール、 4 — イ ソ プロ ピルフ エ ノ ーノレ、 2 — メ ト キ シ 一 5 — メ チゾレフ エ ノ ーノレ、 2 — t ー ブチルー 5 — メ チノレフ エ ノ 一 ル、 チモール、 イ ソ チ モ ールな どを挙げる こ と ができ る。 Examples of the phenol compound used herein include phenol, o—cresol, m—cresol, and p—cresol 2,3—dimethanol. Nore, 2, 5 — dimethyl phenol, 3 4 dimethyl phenol, 3, 5 — dimethyl phenol, 2 dimethyl, 2, 6 — Dimethylinophenol, 2, 3, 5 Trimethylphenol, 2, 3, 6 — Trimethylphenol, 2 t-butylinole, 3 — t-butylinole Knol, 4-t-butylphenol, 2 — Methyl benzo resin, 4 — Methyl benzo resin, 5 — Methyl benzo resin, 4 t-butyl catechol, 2 — Methoxy phenol Nor, 3—Methoxy phenol, 2—Propyl phenol, 3—Propyl phenol, 41 propyl phenol, 2—Iso propyl : L-north, 3—isopropylphenol, 4—isopropylphenol, 2—methoxy 1-5—methizolenophenol, 2—t-butyl-5—methyl Chinole Enole, Thymol, and Isotimol can be mentioned.
こ れ ら の フ エ ノ ー ノレ化合物の中で も、 0 - ク レ ゾール、 m — ク レ ゾ一 ル、 p — ク レ ゾール、 2 , 3 — ジ メ チ ルフ エ ノ ール、 3 , 4 — ジ メ チノレフ ヱ ノ 一ノレ、 3 , 5 — ジ メ チ ノレフ エ ノ 一ノレ、 2 , 5 — ジ メ チルフ エ ノ ール、 2 , 3 , 5 — ト リ メ チルフ エ ノ ーノレ、 及び 2, 3 , 6 — ト リ メ チノレフ エ ノ ールが特に好ま しい。 こ れ ら の フ ヱ ノ ー ル化 合物は、 それぞれ単独で、 あるいは 2種以上を組み合わせて用いる こ と ができ る。  Among these phenolic compounds, 0-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3—dimethyl phenol, 3, 4 — Dimethyltinole, 3, 5 — Dimethylinole, 2, 5 — Dimethylinole, 2, 3, 5 — Trimethylinole, and 2, 3, 6 — Trimethylinophenol is particularly preferred. Each of these phenol compounds can be used alone or in combination of two or more.
ア ルデ ヒ ド類と して は、 例えば、 ホ ルマ リ ン 、 パラ ホルム ア ルデ ヒ ド、 ト リ オキサ ン、 ァセ ト アルデ ヒ ド、 プ ロ ピルアルデ ヒ ド、 ベ ンズアルデ ヒ ド、 フ ヱ ニルァセ ト アルデ ヒ ド、 a — フ ヱ ニルプロ ピ ルアルデ ヒ ド、 /3 — フ ヱ ニルプロ ピルアルデ ヒ ド、 o — ヒ ド ロ キ シ ベ ンズアルデ ヒ ド、 m — ヒ ド ロ キ シベ ンズアルデ ヒ ド、 p — ヒ ド ロ キ シベ ンズアルデ ヒ ド、 0 — ク ロ 口 べ ン ズアルデ ヒ ド、 m — ク ロ 口 ベ ン ズアルデ ヒ ド、 p — ク ロ 口べ ン ズアルデ ヒ ド、 o — 二 ト ロ ベ ン ズアルデ ヒ ド、 m — 二 ト ロべ ンズアルデ ヒ ド、 p — 二 ト ロ べ ンズァ ルデ ヒ ド、 o — メ チルベ ンズアルデ ヒ ド、 m — メ チルベ ンズアルデ ヒ ド、 p — メ チルベ ンズアルデ ヒ ド、 p —ェチルベンズアルデヒ ド、 p — n — ブチルベ ン ズアルデ ヒ ド、 テ レ フ タ ノレアノレデ ヒ ドな どが挙 げられる。 これらのう ち、 ホノレマ リ ン、 パラホノレムァノレデヒ ド及び ヒ ドロキシベンズアルデヒ ド類が好ま しい。 これらのアルデヒ ド類 は、 それぞれ単独で、 あるいは 2種以上を組み合わせて用いるこ と ができる。 Examples of the aldehydes include phormarin, paraform aldehyde, trioxane, acetate aldehyde, propyl aldehyde, benzaldehyde, and phenyl aldehyde. Aldehyde, a—vinylpropyl, / 3—vinylpropyl, o—hydroxybenzyl aldehyde, m—hydrobenzylaldehyde, p— Hydroxybenzaldehyde, 0 — Black Benzaldehyde, m — Black Benzaldehyde, p — Black Benzaldehyde, o — Nitrobenzaldehyde H, m — Two-Trobenzaldehid, p — Two-Trobenzaldehid, o — M チ ル t チ ル lbenzaldehid, m — M チ ル t チ ル lbenzaldehide, p — M チ ル t チ ル lbenz aldehide, p—Ethylbenzaldehyde, p—n—Butylbenzaldehyde, Telefta Noleanolede, etc. I can do it. Of these, honolemarin, parahonolemunoredaldehyde and hydroxybenzaldehydes are preferred. These aldehydes can be used alone or in combination of two or more.
ケ ト ン類と しては、 例えば、 アセ ト ン、 メ チルェチルケ ト ン、 ジ ェチルケ ト ン、 ジフ エ二ルケ ト ンなどが挙げられる。 これらのケ ト ン類は、 それぞれ単独で、 あるいは 2種以上を組み合わせて用いる こ とができ る。  Ketones include, for example, acetone, methylethylketone, jeethylketone, diphenylketone, and the like. These ketones can be used alone or in combination of two or more.
前述の縮合反応生成物は、 常法に従って、 例えば、 フ エ ノ ール化 合物とアルデヒ ド類、 またはフ ヱ ノ ール化合物とケ ト ン類とを、 酸 性触媒の存在下で、 反応させる こ とによ り得る こ とができ る。  The condensation reaction product described above can be prepared by a conventional method, for example, by converting a phenol compound and an aldehyde or a phenol compound and a ketone in the presence of an acid catalyst. It can be obtained by reacting.
ビニルフ ェ ノ ール系重合体は、 ビニルフ ヱ ノ ールの単独重合体、 及びビニルフ エ ノ ールと共重合可能な成分との共重合体から選択さ れる ものである。 イ ソプロぺニルフ エ ノ ール系重合体は、 イ ソプロ ぺニルフ ヱ ノ ールの単独重合体、 及びイ ソ プロぺニルフ ヱ ノ ールと 共重合可能な成分との共重合体から選択される ものである。 ビニル フ ヱ ノ 一ルまたはィ ソプロべ二ルフ ヱ ノ一ルと共重合可能な成分と しては、 例えば、 アク リ ル酸、 メ タ ク リ ル酸、 スチ レ ン、 無水マ レ イ ン酸、 マ レイ ン酸イ ミ ド、 酢酸ビニル、 アク リ ロニ ト リ ル、 これ らの誘導体などの単量体が挙げられる。 共重合体は、 周知の方法に よ り、 各成分を共重合する こ とによ り得る こ とができる。  The vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of a component copolymerizable with vinylphenol. Isopropenylphenol-based polymers are selected from isopropanolphenol homopolymers and copolymers of isopropenylphenol with components that can be copolymerized with isopropenylphenol. It is something. Components that can be copolymerized with vinylphenol or isopro-vinylphenol include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride. Examples include monomers such as acid, maleic acid imide, vinyl acetate, acrylonitrile, and derivatives thereof. The copolymer can be obtained by copolymerizing each component by a well-known method.
フ ユノ ール樹脂の水素添加反応生成物は、 常法に従って、 フ ノ ー ル樹脂を有機溶剤に溶解させ、 均一系または不均一系触媒の存在下 で、 水素添加を行う こ とによ り得るこ とができる。  The hydrogenation reaction product of the phenolic resin is obtained by dissolving the phenolic resin in an organic solvent and performing hydrogenation in the presence of a homogeneous or heterogeneous catalyst according to a conventional method. Obtainable.
本発明において用いられるアル力リ可溶性フヱノール樹脂の U V 2 5 4 n m の検出器を用いたゲルパー ミ エーショ ンク ロマ トグラフィ 一 (G P C ) によるポリ スチ レン換算の重量平均分子量は、 通常 2 , 0 0 0〜 2 5 , 0 0 0、 好ま し く は 3, 5 0 0〜 2 0 , 0 0 0 である。 アルカ リ可 溶性フ ヱ ノ ール樹脂の重量平均分子量が 3 , 5 0 0未満では、 パター ン形状、 解像度、 現像性が悪化する傾向にあり、 2 , 0 0 0未満で は実用的でな く なる。 この重量平均分子量が 2 0 , 0 0 0 を超える と、 パター ン形状、 現像性、 感度が悪化し、 特に 2 5 , 0 0 0を超 える と実用的でな く なる。 Gel permeation chromatography (GPC) of the soluble phenolic resin used in the present invention using a UV254 nm detector The weight-average molecular weight in terms of polystyrene is usually from 2,000 to 2,500, preferably from 3,500 to 20,000. When the weight average molecular weight of the alkali-soluble phenolic resin is less than 3,500, the pattern shape, resolution, and developability tend to deteriorate, and when it is less than 2,000, it is not practical. It becomes bad. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, the pattern shape, developability, and sensitivity deteriorate, and when the weight average molecular weight exceeds 25,000, it becomes impractical.
アル力 リ 可溶性フ ェ ノ ール樹脂と しては、 公知の手段によ り分子 量や分子量分布を制御した ものを用いる こ と もできる。 分子量や分 子量分布を制御する方法と しては、 例えば、 ①樹脂を破砕し、 適当 な溶解度を持つ有機溶剤で固 -液抽出するか、 ②樹脂を良溶剤に溶 解させ、 貧溶剤中に滴下するか、 あるいは③樹脂を良溶剤に溶解さ せ、 貧溶剤を滴下して、 固一液または液 -液抽出するな どの方法が 挙げられる。  As the soluble phenol resin, a resin whose molecular weight and molecular weight distribution are controlled by known means can also be used. Methods for controlling the molecular weight and molecular weight distribution include, for example, (1) crushing the resin and performing solid-liquid extraction with an organic solvent having an appropriate solubility, or (2) dissolving the resin in a good solvent and adding a poor solvent. Or by dissolving the resin in a good solvent and dropping a poor solvent to perform solid-liquid or liquid-liquid extraction.
( B ) 感光剤  (B) Photosensitizer
本発明において用いられる感光剤は、 フ エ ノ ール類のナ フ トキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルであ っ て、 特に、 フ ヱ ノ ール類の全 フ エ ノ ール性水酸基中、 前記式 ( 1 ) で表される 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸由来の感光基でエステル化された フ ヱ ノ ール性水酸基の割合 (エステル化率) 力 1 0〜 7 0 %、 好ま し く は 2 0〜 7 0 %、 よ り好ま し く は 2 5 〜 6 5 %の 1 , 2 — ナフ ト キノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) である。 1 , 2 一ナフ ト キノ ン ジア ジ ド ー 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) のエス テル化率が高すぎる と、 ポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物の保存安定性 が低下し、 また、 良好なパタ ー ン形状が得られない傾向にあ り、 好 ま し く ない。 本発明においては、 さ らに、 下記式 ( 2 ) 及びノま たは ( 3 ) で 表される感光基を有する化合物を併用する と、 アルカ リ現像液に対 する溶解抑止効果が向上し、 さ らに良好なパター ンが得られるので 好ま しい。 The photosensitizer used in the present invention is a naphthoquinone diazide sulfonate of phenols, and particularly, in the total phenolic hydroxyl group of phenols, Ratio of 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonate-derived phenolic hydroxyl group esterified by a photosensitive group derived from the above formula (1) (esterification ratio) 1,2—Naphthoquinone diazide 6—sulfonate (10-70%, preferably 20-70%, more preferably 25-65%) B 1). If the esterification rate of 1,2-naphthoquinonediazide 6—sulfonate (B 1) is too high, the storage stability of the positive-type photoresist composition decreases, Also, there is a tendency that a good pattern shape cannot be obtained, which is not preferable. In the present invention, when a compound having a photosensitive group represented by the following formula (2) or (3) is used in combination, the effect of inhibiting dissolution in an alkali developer is improved, It is preferable because a better pattern can be obtained.
すなわち、 本発明では、 ( B ) フ エ ノ ール類のキ ノ ン ジア ジ ドス ルホ ン酸エステルと して、 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — ス ルホ ン酸エステル ( B 1 ) に力 Πえて、 フ エ ノ ール類の フ エ ノ ール性 水酸基が式 ( 2 )  That is, in the present invention, (B) 1,2-naphthoquinone diazide 6-sulfonate is used as the quinone diazide sulfonate of phenols In cooperation with (B1), the phenolic hydroxyl group of the phenols is represented by the formula (2)
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で表される 1, 2 — ナフ 卜 キ ノ ン ジア ジ ド ー 5 — スルホ ン酸由来の 感光基でエステル化された 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド— 5 — ス ルホ ン酸エステル ( B 2 ) 、 及びフ ヱ ノ ール類の フ ヱ ノ ール性水酸 基が式 ( 3 ) 1,2 —Naphthoquinone diazide 5 —Sulfonate-derived 1,2 —Naphthoquinone diazide esterified with a photosensitive group derived from The acid ester (B2) and the phenolic hydroxyl group of phenols are represented by the formula (3)
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で表される 1 , 2 —ナフ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 ー スルホ ン酸由来の 感光基でエステル化された 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 — ス ルホ ン酸エステル ( B 3 ) からなる群よ り選ばれる少な く と も一種 を併用する こ とができ る。 式 ( 2 ) 及び ( 3 ) で表される感光基を有する化合物 ( B 2及び B 3 ) のエステル化率は、 特に制限されず、 任意に設定する こ とが でき る。 こ れ らの化合物のエステル化率は、 通常 1 0〜 9 0 %、 好 ま し く は 2 0〜 8 0 %、 よ り好ま し く は 3 0〜 7 0 %である。 1,2-Naphthoquinone diazide 4-ester esterified with a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinone diazide 4-sulfonate represented by At least one species selected from the group consisting of 3) can be used in combination. The esterification ratio of the compounds (B2 and B3) having a photosensitive group represented by the formulas (2) and (3) is not particularly limited, and can be arbitrarily set. The esterification ratio of these compounds is usually from 10 to 90%, preferably from 20 to 80%, more preferably from 30 to 70%.
式 ( 1 ) で表される感光基を有する 1 , 2 —ナフ トキノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) は、 ( A ) アルカ リ可溶性フ エ ノ 一ル樹脂 1 0 0重量部に対して、 通常 2〜 6 0重量部、 好ま し く は 5〜 5 0重量部、 よ り好ま し く は 5〜 3 0重量部の割合で使用 さ れる。 1, 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) の配合割合が小さすぎると、 感度、 解像度、 パ夕一ン形状、 フ ォ ー カ ス許容度、 寸法精度などが改良されず、 かつ、 i 線露光に よ り実用的なパター ンを形成する こ とが困難になる。 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) の配合割合が 大きすぎる と、 保存安定性が低下し、 パター ン形状も悪化する傾向 にあるので好ま し く ない。  1,2-Naphthoquinonediazido 6-sulfonate (B1) having a photosensitive group represented by the formula (1) is (A) an alkali-soluble phenolic resin having a weight of 100%. It is usually used in a proportion of 2 to 60 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight based on parts. 1,2—Naphthoquinone diazide 6—Sulfonate (B 1), if too small, the sensitivity, resolution, pattern, focus tolerance, and dimensional accuracy Are not improved, and it is difficult to form a more practical pattern by i-line exposure. 1, 2 — Naphthoquinone diazide 6 — Sulfonate (B 1) is preferred if the proportion is too large, because storage stability tends to decrease and pattern shape tends to deteriorate. Not good.
前述の 1 , 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ド— 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) と 、 1, 2 — ナフ ト キ ノ ン ジ ア ジ ドー 5 — スルホ ン酸エス テル ( B 2 ) 及び 1 , 2 —ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド一 4 — スルホ ン酸 エステル ( B 3 ) からなる群よ り選ばれる少な く と も一種とを併用 する場合には、 それ らの使用割合は、 それぞれのエステル化率、 使 用する フ ヱ ノ 一ル類の種類、 後述のパラメ ータ一 Aなどを考慮して 適宜定める こ とができ るが、 両者の重量比が通常 1 : 9 9〜 9 9 : 1 、 好ま し く は 5 : 9 5 - 9 5 : 5の範囲内となるよ う にする こ と が望ま しい。  1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonate (B1) and 1,2-naphthoquinonediazido-5-sulfonate ester (B2 ) And 1,2—naphthoquinonediazide-14—sulfonate (B3), when used in combination with at least one member selected from the group consisting of: The ratio can be appropriately determined in consideration of the respective esterification rates, the type of phenols to be used, and the parameter A described later, and the weight ratio of the two is usually 1: It is desirable to be within the range of 99 to 99: 1, preferably 5:95 to 95: 5.
また、 両者を併用する場合、 1 , 2 — ナフ トキノ ン ジア ジ ドー 5 ー スルホ ン酸エステル ( B 2 ) 及び 1, 2 —ナ フ トキノ ン ジア ジ ト" — 4 — スルホ ン酸エステル ( B 3 ) からなる群よ り選ばれる少な く と も一種の配合割合は、 (A ) アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部に対して、 通常 2〜 6 0重量部、 好ま しく は 5〜 5 0重量部、 よ り好ま し く は 5〜 4 0重量部である。 When both are used together, 1,2-naphthoquinonediazido 5-sulfonate (B2) and 1,2-naphthoquinonediazide " — 4 — At least one compounding ratio selected from the group consisting of the sulfonate esters (B3) is usually based on 100 parts by weight of (A) the alkali-soluble phenol resin. It is 2 to 60 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, and more preferably 5 to 40 parts by weight.
前記式 ( 1 ) 〜 ( 3 ) で表される感光基を有する感光剤は、 フ エ ノ ール類の 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルであ る。 1 , 2 —ナ フ 卜 キ ノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルは、 常法に 従っ て、 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸化合物を 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸ハラ イ ドと した後、 溶媒中、 塩 基の存在下で、 フ ヱ ノ ール類と反応させる こ とによ り合成する こ と ができ る。 溶媒と しては、 例えば、 アセ ト ン、 ジォキサ ン、 テ 卜 ラ ヒ ドロ フ ラ ン等が使用される。 塩基と しては、 炭酸ナ ト リ ウ ム、 炭 酸水素ナ ト リ ウ ム、 水酸化ナ ト リ ウ ム、 水酸化力 リ ゥム等の無機塩 基、 あるいは 卜 リ メ チルァ ミ ン、 ト リ ヱチルァ ミ ン、 ト リ プロ ピル ァ ミ ン、 ジイ ソ プロ ピルァ ミ ン、 卜 リ ブチノレア ミ ン、 ピロ リ ジ ン、 ピぺ リ ジ ン、 ピぺラ ジ ン、 モ ノレホ リ ン、 ピ リ ジ ン、 ジ シ ク ロへキ シ ルァ ミ ン等の有機塩基が用いられる。  The photosensitive agent having a photosensitive group represented by the above formulas (1) to (3) is a 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate of phenols. 1,2-Naphthoquinonediazidosulfonate can be converted to 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate according to a conventional method. The compound can be synthesized by reacting a diazide sulfonate halide with a phenol in a solvent in the presence of a base. As the solvent, for example, acetone, dioxane, tetrahydrofuran or the like is used. Examples of the base include inorganic bases such as sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium hydroxide, and sodium hydroxide, or trimethylamine, Tritylamine, tripropylamine, diisopropylamine, tributynoleamine, pyrrolidine, pyridin, pyrazine, monolefolin, pirenazine Organic bases such as lysine and dicyclohexylamine are used.
本発明で使用する感光剤は、 フ エ ノ ール類に対して、 式 ( 1 ) で 表される 1 , 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸ハラ イ ドと、 式 ( 2 ) 及び Zまたは式 ( 3 ) で表される感光基を与える 1 , 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸ハラ イ ドと を同時に反応さ せて、 フ X ノ ール類 1 分子に対して複数種類の感光基を付与する こ と も可能 である。 すなわち、 1 , 2 —ナフ ト キノ ン ジア ジ ド一 6 — スルホ ン 酸エステル ( B 1 ) は、 フ ヱ ノ ール類の全フ ヱノ ール性水酸基の 1 0 〜 7 0 %が前記式 ( 1 ) で表される 1 , 2 — ナ フ トキノ ン ジア ジ ド 一 6 — スルホ ン酸由来の感光基でエステル化されておれば、 残余の フ エ ノ ール性水酸基の少な く と も一部は、 前記式 ( 2 ) で表される 1 , 2 — ナ フ トキノ ン ジア ジ ドー 5 — スルホ ン酸由来の感光基及び 前記式 ( 3 ) で表される 1 , 2 —ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド ー 4 —スル ホ ン酸由来の感光基からなる群よ り選ばれる少な く と も一種の感光 基でエステル化された混合エステルであって もよい。 こ の混合エス テルのエステル化率については、 特に制限はないが、 フ エ ノ ール類 の全フ ヱ ノ ール性水酸基の 1 0 %以上、 好ま し く は 2 0 %以上、 よ り好ま し く は 2 5 %以上が前記式 ( 1 ) で表される 1 , 2 —ナフ 卜 キノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸由来の感光基でエステル化さ れて おれば、 混合エステル全体のエステル化率は、 通常 9 0 %以下、 好 ま し く は 8 0 %以下、 よ り好ま し く は 7 0 %以下とする こ とが、 レ ジ ス ト物性のバラ ンスの観点から望ま しい。 The photosensitizer used in the present invention comprises 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate halide represented by the formula (1) and phenols represented by the formula (2), based on phenols. And Z or 1,2-naphthoquinonediazidosulfonate halide, which gives a photosensitive group represented by the formula (3), simultaneously reacts with one molecule of X-nors. It is also possible to provide a plurality of types of photosensitive groups by using the above method. That is, 1,2-naphthoquinonediazide-16-sulfonate (B1) accounts for 10% to 70% of all phenolic hydroxyl groups of phenols. If the 1,2-naphthoquinonediazide 16- represented by the formula (1) is esterified with a photosensitive group derived from sulfonate, the remaining At least a part of the phenolic hydroxyl group is a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinonediazido-5-sulfonate represented by the formula (2) and the formula (3) )), A mixture esterified with at least one photosensitive group selected from the group consisting of 1,2-naphthoquinonediazide 4—sulfonic acid-derived photosensitive groups It may be an ester. The esterification ratio of this mixed ester is not particularly limited, but is at least 10%, preferably at least 20%, of all the phenolic hydroxyl groups of the phenols. Preferably, if at least 25% is esterified with a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonate represented by the above formula (1), the entire mixed ester is obtained. The esterification ratio is usually 90% or less, preferably 80% or less, and more preferably 70% or less, from the viewpoint of the balance of the resist properties. New
感光剤の形成に使用される フ ノ 一ル類は、 好ま し く は 3個以上 の フ ヱ ノ 一ル性水酸基を有する多価フ ヱ ノ ール類である。 フ ヱ ノ 一 ル類の具体例と しては、 2 , 3, 4 ト リ ヒ ド ロ キシベ ン ゾフ エ ノ ン、 2 , 4 , 4 ' 一 ト リ ヒ ドロキ シベ ン ゾフ エ ノ ン、 2 , 3 , 4 , 4 ' ー テ ト ラ ヒ ドロ キ シベン ゾフ エ ノ ン、 2 , 4 , 2 ' , 4 ' ー テ ト ラ ヒ ド ロ キ シベン ゾフ ヱ ノ ン、 2 , 3 , 4 , 2 ' , 4 ' —ペ ン夕 ヒ ドロ キ シベ ン ゾフ エ ノ ン等のポ リ ヒ ド ロ キ シベ ン ゾフ エ ノ ン類 ; 没食子酸メ チル、 没食子酸ェチル、 没食子酸プロ ピル等の没食子酸 エステル類 ; 2 , 2 — ビス ( 4 一 ヒ ロ ドキ シ フ エ ニル) プロノ、0ン、 2 , 2 — ビス ( 2 , 4 — ジ ヒ ドロ キ シ フ エ ニル) プロパン等のポ リ ヒ ドロ キ シ ビス フ エ ニルアルカ ン類 ; ト リ ス ( 4 — ヒ ドロ キシ フ エ ニル) メ タ ン、 1 , 1 , 1 ー ト リ ス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ ー 3 —メ チル フ エ二ノレ) ェタ ン、 1 , 1 , 1 — ト リ ス ( 4 ー ヒ ドロ キシ ー 3 —メ チノレフ ヱ ニル) ェタ ン、 1 , 1 , 1 — ト リ ス ( 4 ー ヒ ドロキシ フ エ ニル) ェタ ン、 1 , 1 一 ビス ( 4 ー ヒ ドロキ シ 一 3 — メ チルフ エ 二 ル) ー 1 一 ( 4 ー ヒ ドロキ シ フ ヱ ニル) ェタ ン、 ビス ( 4 ー ヒ ドロ キシ ー 3 — メ チノレフ エ 二ノレ) 一 2 — ヒ ド ロキ シ 一 4 — メ ト キ シ フ エ ニルメ タ ン等のポ リ ヒ ドロキシ 卜 リ スフ エニルアルカ ン類 ; 1 , 1 ,The phenols used for the formation of the photosensitizer are preferably polyvalent phenols having three or more phenolic hydroxyl groups. Specific examples of phenols include 2,3,4 trihydroxybenzofenone, 2,4,4'-trihydroxybenzofenon, 2 , 3,4,4'-Tetrahydroxybenzofenon, 2,4,2 ', 4'-Tetrahydroxybenzofonone, 2,3,4,2 ', 4' — Polyhydroxybenzophenones such as hydroxybenzen hydrophenone; gallic acids such as methyl gallate, ethyl gallate and propyl gallate esters; 2, 2 - bis (4 one human b Doki sheet off d) yl Purono, 0 down, 2, 2 - bis (2, 4 - di arsenide mud key sheet off d sulfonyl) Po Li arsenide mud such as propane Xbis bisphenylalkanes; tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxy3) Chil-Feninole) Ethane, 1,1,1—Tris (4-hydroxy 3) -Methynolephane Ethane, 1,1,1,1—Tris (4-h Droxy Hue Nyl) ethane, 1,1bis (4-hydroxy-13) -1-1 (4-hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy) -3-methinoref ene) 1 2-Hydroxy 1 4-Polyhydroxytriphenylalkanes such as methoxyphenyl methane; 1, 1,
2, 2 — テ ト ラキス ( 4 ー ヒ ドロ キシ フ ヱ ニル) ェタ ン、 1 , 1 , 2 , 2 — テ ト ラキス ( 3 — メ チノレ一 4 — ヒ ドロ キシフ ヱ ニル) エタ ン、 1 , 1 , 3, 3 — テ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ドロキシ フ ヱ ニル) プロ パ ン等のポ リ ヒ ドロキシテ ト ラキス フ エニルアルカ ン類 ; a , a , a ' 、 a ' —テ ト ラ キス ( 4 — ヒ ド ロ キシ フ エ ニル) 一 3 —キ シ レ ン、 ひ , a , a ' 、 a ' ーテ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ドロキ ン フ エニル) 一 4 ー キ シ レ ン、 ひ , a , a ' 、 a ' ー テ ト ラ キス ( 3 — メ チノレー 4 ー ヒ ドロ キ シ フ エニル) 一 3 — キシ レ ン等のポ リ ヒ ド ロ キシテ ト ラ キス フ エ 二ルキ シ レ ン類 ; 2 , 6 — ビス ( 2 , 4 — ジ ヒ ドロキ シ ベ ン ジノレ) 一 p — ク レ ゾ一ノレ、 2, 6 — ビス ( 2 , 4 — ジ ヒ ドロキ シ 一 3 — メ チルベン ジル) 一 p — ク レ ゾール、 4 , 6 — ビス ( 4 一 ヒ ドロ キ シベン ジル) レ ゾルシ ン、 4 , 6 — ビス ( 4 — ヒ ドロ キ ン 一 3 — メ チルベ ン ジル) レ ゾルシ ン、 4 , 6 — ビス ( 4 — ヒ ドロ キ シベ ン ジル) 一 2 — メ チル レ ゾノレシ ン、 4 , 6 — ビス ( 4 — ヒ ドロ キシ ー 3 — メ チルベ ンジル) 一 2 — メ チノレレ ゾルシ ン等のフ エ ノ ー ル化合物とホルマリ ンとの縮合反応による ト リマー、 下記一般式 ( 4 ) 2, 2 — Tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1, 1, 1, 2, 2 — Tetrakis (3 — Methinole 4 — Hydroxyphenyl) ethane, 1 , 1,3,3—Polyhydroxyl trakisphenyls such as tetrakis (4-hydroxyphenyl) propane; a, a, a ', a'—Tetrakis (4-hydroxyphenyl) 1-3-xylene, a, a, a ', a'-tetrakis (4-hydroxyphenyl)-4-xylene, A, a, a ', a'-tetrakis (3—methinoleic 4-hydroxyphenyl) 13--polyhydroxy, such as xylene Rens; 2,6—bis (2,4—dihydroxybenzene), p—cresole, 2,6—bis (2,4—dihi) Droxi 1-3 — methylbenzil) 1 p — Cresol, 4, 6 — bis (4 1 hydroxybenzil) resorcin, 4, 6 — bis (4 — hydroquinone 1 3 — me Tilbenzil) Resorcinol, 4, 6—bis (4—hydroxybenzil) 1 2—methyl resonolecin, 4, 6—bis (4—hydroxy 3—methyl benzyl) 1 2 — Trimer by condensation reaction of phenolic compound such as methinoleresorcin and formalin, the following general formula (4)
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(式中、 R1, R2は、 互いに独立に水素原子または炭素数 1 〜 4のァ ルキル基であ り、 R3〜R6は、 互いに独立に炭素数 1 〜 4のアルキル 基である。 ) (In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 to R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Group. )
で示される フ ヱ ノ ール化合物とホルマ リ ンとの縮合反応によるテ ト ラマ一、 ノ ボラ ッ ク樹脂などのフ ヱ ノ ール化合物とホルマ リ ンとの 縮合反応生成物 ; などが挙げられる。 And the condensation reaction product of a phenolic compound such as a novolak resin with a formalin by a condensation reaction of a phenolic compound and formalin represented by Can be
こ れ ら の フ エ ノ ー ル類の中で も、 ポ リ ヒ ド ロ キ シ ト リ ス フ ヱ ニル アルカ ン類、 ポ リ ヒ ドロキ シ テ ト ラ キ ス フ エ ニルア ルカ ン類、 ポ リ ヒ ドロキ シ テ ト ラ キス フ エ二ルキ シ レ ン類、 フ エ ノ ール化合物とホ ルマ リ ンとの縮合反応による ト リ マ一ゃテ ト ラマ 一などのよ う な、 フ ヱ ノ ール核が 3 または 4個の多価フ ヱ ノ ール類を用いる と、 特に 優れた レ ジ ス ト特性が得られる傾向にある。  Among these phenols, there are also polyhydroxytristriphenylalkanes, polyhydroxycitrates, traxphenylalkanes and polyphenols. Fluorine compounds such as triphenylbenzenes, trimethacrylates by condensation reaction of phenolic compounds with formalin, etc. When polyvalent phenols having 3 or 4 nuclei are used, particularly excellent resist characteristics tend to be obtained.
( C ) フ c ノ ール化合物  (C) Fluorine compound
本発明においては、 任意成分と して、 パター ン形状、 耐熱性、 感 度などの レ ジ ス ト特性を改良するため に フ ヱ ノ 一 ル化合物を添加す る こ と がで き る。 フ ヱ ノ ー ル化合物の具体例と して は、 p — フ エ 二 ノレフ エ ノ ーノレ、 p — イ ソ プロ ピノレフ エ ノ 一ル等のモノ フ エ ノ ー ル類 ; ビ フ ヱ ノ 一 ノレ、 4, 4 ' ー ジ ヒ ド ロ キ シ ジ フ エ 二ルェ一 テノレ、 4 , 4 ' ー ジ ヒ ド ロ キ シベ ン ゾフ エ ノ ン、 ビス フ エ ノ ー ノレ A (本州 匕学 工業社製) 、 ビス フ エ ノ ール C (本州化学工業社製) 、 ビス フ ヱ ノ ー ル Ε (本州化学工業社製) 、 ビスフ エ ノ ール F (本州化学工業社製) 、 ビス フ ユ ノ ール A Ρ (本州化学工業社製) 、 ビス フ エ ノ ール M (三 井石油化学工業社製) 、 ビスフ エ ノ ール P (三井石油化学工業社製) 、 ビス フ i ノ ール Z (本州化学工業社製) 、 1, 1 一 ビス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) シ ク ロペ ン タ ン、 1 , 1 一 ビス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) シ ク ロへキサ ン、 9 , 9 — ビス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ 二 ノレ) フ ルオ レ ン、 1 , 1 — ビス ( 5 — メ チルー 2 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) メ タ ン、 3 , 5 — ジメ チルー 4 ー ヒ ドロキ シペ ン ジノレフ エ ノ 一 , In the present invention, a phenol compound can be added as an optional component in order to improve the resist properties such as pattern shape, heat resistance and sensitivity. Specific examples of the phenol compounds include monophenols such as p-phenylphenol, p-isopropanolphenol, and the like; biphenol , 4,4'-Hydroxy-hydrogen-no-tenor, 4,4'-Hydroxy-hydrogen-zonofen, Bis-funo-nore A (Honshu-Dogaku Kogyo Co., Ltd.) Bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol F (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol Nor A (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Bisphenol M (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Bisphenol P (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Bisphenol Le Z (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 1,1-bis (4—hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4— (Doxy phenyl) cyclohexane, 9, 9-bis (4—hydroxy fluorinated) fluorene, 1, 1— bis (5—methyl 2-) (Hydroxyphenyl) methane, 3, 5 — dimethyl 4- ,
15  Fifteen
ル等の ビス フ エ ノ ール類 ; 1 , 1 , 1 一 卜 リ ス ( 4 ー 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 ヱ ニル) ェ タ ン、 1 , 1 一 ビス ( 3 — メ チル一 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) 一 1 一 ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) メ タ ン、 1 , 1 一 ビス ( 2 , 5 — ジ メ チルー 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) 一 1 — ( 2 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) メ タ ン、 1 , 1 — ビス ( 3 , 5 — ジ メ チルー 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) 一 1 — ( 2 — ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) メ タ ン、 2 , 6 — ビ ス ( 5 — メ チルー 2 — ヒ ド ロ キ シベ ン ジル) 一 4 — メ チルフ ヱ ノ ー ル、 2 , 6 — ビス ( 4 ー ヒ ドロ キ シベ ン ジル) 一 4 一 メ チルフ エ ノ ー ノレ、 2 , 6 — ビス ( 3 — メ チノレー 4 — ヒ ド ロ キ シベ ン ジル) 一 4 — メ チルフ エ ノ ー ノレ、 2 , 6 — ビス ( 3 , 5 — ジ メ チルー 4 ー ヒ ド ロ キ シベ ン ジ ノレ) 一 4 — メ チル フ エ ノ ー ノレ、 ト リ ス フ エ ノ ーノレ一 Ρ Α (本州化学工業社製) 、 ト リ ス フ ヱ ノ ール— T C (本州化学工業社 製) 等の ト リ ス フ エ ノ 一ル類 ; 1 , 1 , 2 , 2 — テ ト ラ キス ( 4 一 ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) ェ タ ン、 1 , 1 , 2 , 2 — テ ト ラ キス ( 3 — メ チル一 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) ェ タ ン、 1 , 1 , 3 , 3 - ( 4 ー ヒ ドロキ シ フ エ ニル) プロパ ン、 1 , 1 , 5 , 5 — テ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ 二ノレ) ペ ン タ ン、 a , a , a ' , a ' ー テ ト ラ キ ス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) 一 3 — キ シ レ ン、 《 , a , a ' , a ' — テ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) 一 3 — キ シ レ ン、 α , a , a ' , a ' — テ ト ラ キス ( 3 — メ チノレ一 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ 二 ル) 一 3 — キ シ レ ン、 a , a , a ' , a ' ー テ ト ラ キ ス ( 3 — メ チ ル— 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ 二ノレ) 一 4 — キ ン レ ン等のテ ト ラ キ ス フ エ ノ ール類 ; などが例示される。 Bisphenols, such as 1,1,1,1 tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1, 1, 1, 1—tris (4—hydr) 1,4-bis (3—methyl-14-hydroxyphenyl) 1-11,4- (4-hydroxyphenyl) meta 1, 1-bis (2,5—dimethyl 4-phenyl) 1 1— (2—hydroxy phenyl) methane, 1, 1—bis (3,5—dimethyloxy) -1 1— (2—hydroxyphenyl) methane, 2,6—vis (5—methyloxy2) — Hydroxybenzil) 1-4-Methylphenol, 2, 6-Bis (4-hydroxylbenzil)-4-1 Methylphenol, 2, 6-Bis ( 3 — Mechinore 4 — Hydroxybenzil) 1-4-methyl phenol, 2, 6-bis (3, 5-dimethyl-4-hydroxybenzene) 1-4-methyl phenol -Trisphenols such as Noren, Trisphenol (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and Trisphenol-TC (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.); 1, 1, 2, 2 — tetrax (4-hydroxyphenyl) ethane, 1, 1, 2, 2 — tetrax (3 — methyl 1-4-hide) Loxyphenyl) ethane, 1,1,3,3- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1,5,5—tetrakis (4-hydroxy) Phentan, a, a, a ', a' Tetrax (4—Hydroxyphenyl) 1-3 — Xylene, 《, a , a ', a' — Tetra kiss (4 -Hydroxyphenyl) 1-3-Xylene, α, a, a ', a'-Tetrakis (3-Methylenol 4-Hydroxyphenyl) 1 3 — Xylene, a, a, a ', a'-Tetrax (3 — Methyl-4-Hydroxifene) 1 4 — Quinlen, etc. Tetraphenols; and the like.
( C ) 成分のフ エ ノ ール化合物は、 それぞれ単独で、 あ る いは 2 種以上を組み合わせて使用する こ と ができ る 。 特に、 ア ルカ リ可溶 性フ ユ ノ 一ル樹脂と して 1 0核体以下の分子量のものを含有する比 率の少ない樹脂を選択したとき、 こ の よ う な フ ヱ ノ ール化合物を併 用する と、 良好な結果が得られる こ とが多い。 The phenolic compounds of the component (C) can be used alone or in combination of two or more. In particular, Alkali soluble When a resin having a low ratio containing a molecular weight of 10 nuclei or less is selected as a functional phenol resin, it is preferable to use such a phenol compound in combination. Results are often obtained.
フ ヱ ノ ー ル化合物の配合量は、 任意に選択する こ とができ るが、 通常、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 1 0 0重量部に対して、 1 〜 4 0重量部、 好ま し く は 3 〜 3 0重量部の範囲内である。  The blending amount of the phenol compound can be arbitrarily selected, but usually 1 to 40 parts by weight, preferably 100 to 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. It is in the range of 3 to 30 parts by weight.
本発明のポジ型レ ジ ス ト組成物は、 基板に塗布して レ ジ ス ト膜を 形成するために、 通常溶剤に溶解して用いる。  The positive resist composition of the present invention is usually used by dissolving it in a solvent in order to form a resist film by applying it to a substrate.
(溶剤)  (Solvent)
アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂、 感光剤、 フ ヱ ノ ー ル化合物など の各成分は、 これらの各成分を均一に溶解する に足る量の溶剤に溶 解して使用する。  Each component such as an alkali-soluble phenol resin, a photosensitizer, and a phenol compound is used after being dissolved in a sufficient amount of a solvent to uniformly dissolve these components.
本発明において使用する溶剤の具体例と しては、 アセ ト ン、 メ チ ルェチノレケ ト ン、 シ ク ロ ペ ン 夕 ノ ン、 シ ク ロ へキサ ノ ンな どのケ 卜 ン類 ; n — プロ ピルァ ノレ コ 一 ノレ 、 イ ソ プロ ピルアルコ 一 ノレ 、 n — ブ チ ルァノレ コ ー メレ、 シ ク 口 へキサ ノ ー ルな どのァ ノレコ ーノレ類 ; ェチ レ ン グ リ コ 一 ノレ ジ メ チ ノレエ一テル、 エチ レ ン グ リ コ 一 ノレジェチ ノレエ一 テル、 ジォ キサ ンな どのエー テル類 ; エチ レ ン グ リ コ ールモ ノ メ チ ルェ一テノレ、 エチ レ ン グ リ コ ールモ ノ ェチルェ一テルな どのアルコ 一 ルェ—テル類 ; ギ酸プロ ピル、 ギ酸ブチル、 酢酸プロ ピル、 酢酸ブ チル、 プロ ピオン酸メ チル、 プロ ピオ ン酸ェチル、 酩酸メ チル、 酪 酸ェチル、 乳酸メ チル、 乳酸ェチルな どのエ ス テル類 ; セ ロ ソ ルブ アセテー ト 、 メ チルセ 口 ソ ルブアセテ ー ト 、 ェチルセ ロ ソ ノレブァセ テー ト 、 プロ ピルセロ ソルブアセテー ト 、 ブチルセ口 ソルブァセテ一 卜 な どのセ ロ ソ ルブア セテー ト類 ; プロ ピ レ ン グ リ コ ール、 プロ ピ レ ン グ リ コ ールモ ノ メ チルエーテルァセテ一 ト、 プロ ピ レ ン グ リ コ 一 ルモ ノ エチルェ一テルァセテ一 ト 、 プロ ピ レ ン グ リ コ 一 ノレモ ノ ブチ ルェ一テルな どのプロ ピ レ ン グ リ コール類 ; ジエチ レ ン グ リ コ ール モ ノ メ チノレエ一テル、 ジエチ レ ング リ コ ールモ ノ エチノレエ一テル、 ジエチ レ ン グ リ コ 一ゾレジメ チルエーテノレ、 ジエチ レ ング リ コ ーノレジ ェチルエーテルな どの ジエチ レ ン グ リ コ ール類 ; 卜 リ ク ロ ロェチ レ ンな どのハ ロ ゲ ン化炭化水素類 ; ト ルエ ン、 キ シ レ ンな どの芳香族 炭化水素類 ; ジメ チルァセ ト ア ミ ド、 ジメ チルホルムア ミ ド、 N— メ チルァセ ト ア ミ ドな どの極性溶媒 ; な どが挙げられる。 こ れ らの 溶剤は、 それぞれ単独で、 あ る いは 2 種以上を組み合わせて使用す る こ とができ る。 Specific examples of the solvent used in the present invention include ketones such as acetone, methylethylenoketone, cyclopentanone, cyclohexanonone; Non-reactive compounds such as pyranol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, and hexagonal hexanol; ethylene glycol, etc .; ethylene glycol Ethers such as ethylene glycol, polyethylene glycol, dioxane, etc .; ethylene glycol methanol, etc .; ethylene glycol, ethylene glycol, etc. Alcohols such as propyl formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl dextranate, ethyl butyl butyrate, lactic acid Esters such as chill and ethyl lactate; cellosolve acetate, such as cellosolve acetate, methyl acetate solvent acetate, ethylcellosolone acetate, propylcellosolve acetate, and butylcelle solvent acetate Propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycols such as luminoethyl acetate, propylene glycol, and butyl alcohol, etc .; diethyl glycol monomethyl alcohol, diethyl alcohol, etc. Diethylene glycols such as ethyl glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, etc .; halogenates such as trichloroethylene Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; polar solvents such as dimethyl acetate, dimethylformamide, and N-methylacetamide; and the like. No. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
(その他の成分)  (Other ingredients)
本発明のポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物には、 必要に応 じて、 現像 性、 保存安定性、 耐熱性などを改善するために、 例えば、 ス チ レ ン と ァ ク リ ル酸、 メ タ ク リ ル酸ま たは無水マ レイ ン酸との共重合体、 アルゲ ン と無水マ レイ ン酸との共重合体、 ポ リ ビニルアルコ ール、 ポ リ ビニル ピロ リ ド ン、 ロ ジ ン、 シ ヱ ラ ッ ク な どを添加する こ と力く でき る。 こ のよ う な ポ リ マーの添加量は、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ー ル樹脂 1 0 0 重量部に対 して、 通常 0〜 5 0 重量部、 好ま し く は 5 〜 2 0重量部の範囲内である。  The poly-type photoresist composition of the present invention may contain, for example, styrene and acrylic resin, if necessary, in order to improve developability, storage stability, heat resistance and the like. Acid, copolymer of methacrylic acid or maleic anhydride, copolymer of argenine and maleic anhydride, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, Addition of rosin, silver, etc. can be added. The amount of such a polymer to be added is generally 0 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. Is within the range.
本発明のポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物には、 必要に応 じて、 界面 活性剤、 保存安定剤、 増感剤、 ス 卜 リ エー シ ョ ン防止剤、 可塑剤な どの相溶性のある添加剤を含有させる こ とができ る。  The photoresist composition of the present invention may contain, if necessary, a phase such as a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, and a plasticizer. Soluble additives can be included.
界面活性剤と しては、 例えば、 ポ リ オキ シエチ レ ン ラ ウ リ ルエー テル、 ポ リ オキシエチ レ ンステア リ ルエーテル、 ポ リ オキシェチ レ ンォ レイ ルエーテル等のポ リ オキシエチ レ ンアルキルエーテル類 ; ポ リ オキ シエチ レ ンォ ク チルフ ヱ ニルエーテル、 ポ リ オキ シェチ レ ン ノ ニルフ ヱ ノ ルエーテルな どのポ リ オキシエチ レ ンァ リ ールエー テル類 ; ポ リ エチ レ ン グ リ コ ーノレ ジ ラ ウ レー 卜 、 エチ レ ン グ リ コ ー ルジ ステア レー ト等のポ リ エチ レ ン グ リ コ ールジアルキルエステル 類 ; 商品名エフ ト ッ プ E F 3 0 1、 E F 3 0 3、 E F 3 5 2 (新 秋田化成社製) 、 商品名メガファックス F 1 7 1、 F 1 7 2、 F 1 7 3、 F 1 7 7 (大日本ィ ンキ社製) 、 商品名フロラ— ド F C 4 30、 F C 4 3 1Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; Oxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene phenol ethers such as nonyl phenol ethers; polyethylene glycols such as polyethylene glycol, polyester glycolate stearate, etc. Glycol dialkyl esters; trade name EF TOP 31, EF 303, EF 352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), trade names Megafax F171, F17 2, F177, F177 (manufactured by Dainippon Ink Inc.), trade name Florad FC430, FC4311
(住友ス リ 一ェム社製) 、 商品名アサヒガ一 ド A G 7 1 0、 商品 名サ一フ ロ ン S — 3 8 2、 S C — 1 0 1、 S C — 1 0 2、 S C — 1 0 3、 S C— 1 0 4、 S C — 1 0 5、 S C - 1 0 6 (旭硝子社製) 等のフ ッ素系界面活性剤 ; オルガノ シロキサンポ リ マー K P 3 4 1(Manufactured by Sumitomo SL), trade name Asahigad AG710, trade name Safron S — 382, SC — 101, SC — 102, SC — 10 3, SC-104, SC-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and other fluorine-based surfactants; Organosiloxane polymer KP 341
(信越化学工業社製) ; ァク リ ル酸系またはメ タ ク リ ル酸系 (共) 重合体ポ リ フ ロー N o . 7 5 、 N o . 9 5 (共栄社油脂化学工業社 製) が挙げられる。 これらの界面活性剤の配合量は、 ポジ型フ ォ ト レジス ト組成物の固形分 1 0 0重量部当 り、 通常 2重量部以下、 好 ま し く は 1 重量部以下である。 (Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); acrylic acid or methacrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, No. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo) Is mentioned. The amount of these surfactants is 100 parts by weight of the solid content of the positive photoresist composition, usually 2 parts by weight or less, and preferably 1 part by weight or less.
(現像液)  (Developer)
本発明のポジ型フ ォ ト レジス ト組成物は、 現像工程において、 ァ ルカ リ水溶液を現像液と して使用する こ とができる。 アル力 リ水溶 液と しては、 例えば、 水酸化ナ ト リ ウム、 水酸化カ リ ウム、 ゲイ酸 ナ ト リ ウム、 ア ンモニアな どの無機アルカ リ の水溶液 ; ェチルア ミ ン、 プロ ピルア ミ ンなどの第一ア ミ ン類の水溶液 ; ジェチルア ミ ン、 ジプロ ピルア ミ ンな どの第二ア ミ ンの水溶液 ; 卜 リ メ チルア ミ ン、 ト リ ェチルア ミ ンな どの第三ア ミ ンの水溶液 ; ジェチルェタ ノ 一ル ア ミ ン、 ト リ エタ ノ ールア ミ ンな どのアルコールア ミ ン類の水溶液 ; テ 卜 ラ メ チルア ンモニゥ ム ヒ ドロ キシ ド、 テ ト ラェチルア ンモニゥ ム ヒ ドロキ シ ド、 ト リ メ チノレヒ ドロキ シメ チルア ンモニ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ド、 ト リ エチノレ ヒ ドロキ シ メ チノレア ンモニ ゥ 厶 ヒ ドロ キシ ド、 ト リ メ チルヒ ドロキ シェチルア ンモニ ゥ ム ヒ ドロキ シ ドな どの第四 級ア ンモニゥ ム ヒ ド ロキ シ ドの水溶液 ; な どが挙げられる。 The positive photoresist composition of the present invention can use an aqueous alkaline solution as a developing solution in the developing step. Examples of aqueous solutions of sodium hydroxide include aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium gayate, and ammonia; ethylamine, propylamine Aqueous solutions of primary amines such as acetylamine, dipropylamine, etc. Aqueous solutions of secondary amines such as getylamine, dipropylamine, etc .; Aqueous solutions of tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, etc. Aqueous solutions of alcohol amines such as ethetylethanolamine, triethanolamine, etc .; tetramethylammonium hydroxide, tetrahydroammonium hydroxide, triglyceride Methinole Hydrochloride Chillammonium Hydro An aqueous solution of a quaternary ammonium hydroxide such as xide, triethylenoxy hydroxymethyl methinoammonium hydroxide, trimethyl ethyl hydroxy shetyl ammonium hydroxide or the like; And so on.
また、 アルカ リ水溶液には、 必要に応じて、 例えば、 メ タ ノ ール、 エタ ノ ール、 プロパノ ール、 エチ レ ングリ コールな どの水溶性有機 溶媒、 界面活性剤、 樹脂の溶解抑止剤などを添加するこ とができ る。  In addition, the aqueous alkali solution may contain, as necessary, a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol, a surfactant, and a resin dissolution inhibitor. Etc. can be added.
(ノ、°ラ メ 一 夕 A )  (No, ° lame evening A)
本発明のポジ型フ ォ ト レジ ス ト組成物は、 式 ( I )  The positive photoresist composition of the present invention has the formula (I)
A=— ^n[T(max) Τ,ο) ] ( A = — ^ n [T (max) Τ, ο)] (
Tr  Tr
〔T r は、 レジス ト膜厚 ( i m) であ り、 T (max) は、 露光後の レ ジ ス 卜の透過率 (%) であり、 T (。)は、 露光前のレジス トの透過率 (%) であ る。 ) [T r is the resist film thickness (im), T (max) is the transmittance (%) of the resist after exposure, and T (.) Is the resist thickness before exposure. The transmittance (%). )
に基づいて算出されたノぐラ メ 一 夕 Aが、 通常 0. 3 0〜 1 . 5 0、 好ま し く は 0. 3 3〜 ; 1 . 3 5、 よ り好ま し く は 0. 4 0〜 1. 2 5 の範囲内にあ る こ とが望ま しい。 Is usually 0.30-1.50, preferably 0.33--; 1.35, more preferably 0.4 It is desirable to be within the range of 0 to 1.25.
透過率 T(max) と T (。) は、 それぞれレ ジス ト組成物をガラス基板上 に厚さ 1 mにな る よ う に塗布したと きの透過率 ( T (max) ) と、 塗 布後 P L A— 5 0 1 F (キャ ノ ン社製) を用いてフルブリ ーチさせ た時の透過率 (T (。) ) であり、 U V分光光度測定器を用いて測定し た ものであ る。 The transmittances T ( max ) and T (.) Are the transmittance (T (max) ) when the resist composition is applied to a glass substrate to a thickness of 1 m, respectively. This is the transmittance (T (.)) When fully bleached using PLA-501F (manufactured by Canon Inc.) after the cloth is measured using a UV spectrophotometer. You.
パラメ ータ Αは、 感光剤成分による影響が最も大きいパラメ ータ であるが、 このパラメ ータ A値が上述の範囲内に入る フ ォ ト レジス 卜組成物は、 i 線露光でバラ ンスの取れた レ ジス ト特性を与えるの で、 と りわけ好ま しい。  Parameter Α is the parameter that is most affected by the sensitizer component, and the photo resist composition whose parameter A value falls within the above range is unbalanced by i-line exposure. It is particularly preferable because it gives good register characteristics.
(ポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物) 本発明のポジ型フ ォ ト レジス 卜組成物は、 アル力 リ可溶性フ エ ノ 一 ル樹脂、 キ ノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル、 その他の任意成分を 含有する ものであ り、 これら各成分を溶剤に均一に溶解した レ ジス ト溶液と して使用 し、 保存される。 (Posi-type photoresist composition) The positive photoresist composition of the present invention contains an alkaline soluble phenolic resin, quinone diazide sulfonate, and other optional components. Is used and stored as a resist solution uniformly dissolved in a solvent.
レ ジス ト溶液は、 シ リ コ ンウェハなどの基板上に、 常法によ り塗 布した後、 溶剤を乾燥除去する こ とによ り、 レ ジス ト膜を形成する こ とができ る。 こ の と きの塗布方法と しては、 特にス ピ ン コ 一テ ィ ングが好ま しい。  The resist solution can be applied to a substrate such as a silicon wafer by a conventional method, and then a solvent can be dried and removed to form a resist film. As a coating method at this time, spin coating is particularly preferable.
こ のよ う に して得られた レ ジス ト膜にノ タ ー ンを形成させるため の露光工程で用いられる露光源と しては、 紫外線、 遠紫外線、 K r F エキシマ レ 一ザ一光、 X線、 電子線な どの電子線源などが挙げられ る。  Exposure sources used in the exposure process for forming a notch on the resist film thus obtained include ultraviolet light, far ultraviolet light, and KrF excimer laser light. Electron sources such as X-rays, X-rays, and electron beams.
露光後に熱処理 (露光後べ—ク ) を行う と 、 感度、 残膜率、 解像 度、 耐熱性の向上が図れるため好ま しい。  Heat treatment (post-exposure bake) after exposure is preferred because sensitivity, residual film ratio, resolution, and heat resistance can be improved.
実施例 Example
以下に、 合成例、 実施例、 及び比較例を挙げて、 本発明をよ り具 体的に説明する。 なお、 各例中の部及び%は、 特に断り のない限り 重量基準である。  Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Synthesis Examples, Examples, and Comparative Examples. Parts and percentages in each example are by weight unless otherwise specified.
以下の合成例におけるノボラック樹脂の重量平均分子量は、 UV 254 nm の検出器を用いたゲルパー ミ エーシ ヨ ンク ロマ ト グラフ ィ ー (G P C) によ り得られたパターンにおけるポ リ スチ レ ン換算の重量平均分子 量 ( M w ) である。  The weight-average molecular weight of the novolak resin in the following synthesis examples was calculated in terms of polystyrene in the pattern obtained by gel permeation chromatography (GPC) using a UV 254 nm detector. It is the weight average molecular weight (Mw).
[合成例 1 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 1 ) の合成  [Synthesis example 1] Synthesis of novolak resin (A-1)
冷却管と撹拌装置を装着した 2 リ ツ ト ルのフ ラ ス コ に、 m— ク レ ゾ一ル 3 5 0 g、 p—ク レゾール 3 5 0 g、 3 7 %ホルマ リ ン 3 67 g、 及びシユ ウ酸 2水和物 2. 4 5 gを入れ、 9 5 ~ 1 0 0 °Cの温度に 保ちながら、 2時間反応させた。 こ の後、 】 0 0 ~ 1 0 5 °Cで 2時 間かけて水を留去した。 さらに、 1 8 0°Cまで昇温しながら 1 0 mmH g まで減圧して、 未反応モ ノ マー及び水を除去した後、 室温に戻して 生成樹脂を回収し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 (A— l ) 5 8 5 gを得た。 こ のノ ボラ ッ ク樹脂 (A— 1 ) の Mwは、 5 , 0 0 0であ っ た。 To a 2-liter flask equipped with a cooling tube and stirrer, 350 g of m-cresol, 350 g of p-cresol, 367 g of 37% formalin , And 2.45 g of oxalic acid dihydrate were added, and the mixture was reacted for 2 hours while maintaining the temperature at 95 to 100 ° C. Thereafter, water was distilled off at 200 ° C. to 105 ° C. for 2 hours. Furthermore, the pressure was reduced to 10 mmHg while the temperature was raised to 180 ° C to remove unreacted monomers and water, and the temperature was returned to room temperature to collect the produced resin. — L) 5 85 g were obtained. The Mw of this novolak resin (A-1) was 5,000.
[合成例 2 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 2 ) の取得  [Synthesis Example 2] Acquisition of Novolak resin (A-2)
合成例 1 で得られたノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 1 ) 3 8 0 gに、 ェチ ルセ口 ソルプアセテー ト 3 5 0 gを加えて溶解した。 滴下漏斗を装 着したフ ラ スコ内で、 溶液の温度を 8 0〜 8 5てに制御した状態で、 滴下漏斗よ り トルエン 3 4 5 0 gを滴下し、 さ らに 8 0 で 1 時間 加熱した。 室温まで徐冷した後、 1 時間静置した。 析出 してきた樹 脂分の上澄み液をデカ ンテー シ ョ ンによ って除去した後、 乳酸ェチ ノレ 5 7 0 gを加え、 1 O O m m H gで 1 0 0 °Cに加熱して残留 トル ェンを除去し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 (A — 2 ) の乳酸ェチル溶液を得た。 こ の ノ ボラ ッ ク樹脂 (A— 2 ) の Mwは、 9 , 2 0 0であ っ た。  To 350 g of the novolak resin (A-1) obtained in Synthesis Example 1, 350 g of ethyl acetate solupucetate was added and dissolved. In a flask equipped with a dropping funnel, with the temperature of the solution controlled at 80 to 85, 3450 g of toluene was added dropwise from the dropping funnel, and then at 80 for 1 hour. Heated. After slowly cooling to room temperature, it was left still for 1 hour. The supernatant of the precipitated resin was removed by decantation, and 570 g of ethyl lactate was added.The residue was heated to 100 ° C at 100 mm Hg to remain. The toluene was removed to obtain an ethyl acetate lactate solution of the novolak resin (A-2). The Mw of this novolak resin (A-2) was 9,200.
[合成例 3 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 3 ) の合成  [Synthesis Example 3] Synthesis of novolak resin (A-3)
冷却管と撹拌装置を装着した 2 リ ツ ト ルの フ ラ ス コに、 m— ク レ ゾール 2 8 0 g、 p—ク レゾ一ル 4 2 1 g、 3 7 %ホルマリ ン 34 3 g、 及びシユ ウ酸 2水和物 2. 4 5 gを入れ、 9 5〜 ; 1 0 0 °Cの温度に 保ちながら、 2時間反応させた。 この後、 1 0 0〜 1 0 5。Cで 2時 間かけて水を留去した。 さらに、 1 80てまで昇温しながら 1 0 mmH g ま で減圧し、 未反応モ ノ マー及び水を除去した後、 室温に戻して生 成樹脂を回収し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 (A— 3 ) 4 7 3 gを得た。 こ の ノ ボラ ッ ク樹脂 (A— 3 ) の Mwは、 6 , 0 0 0であ っ た。  A 2-liter flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with m-cresol 280 g, p-cresol 42 1 g, 37% formalin 343 g, And 2.45 g of oxalic acid dihydrate were added, and the mixture was reacted for 2 hours while maintaining a temperature of 95 to 100 ° C. After this, 100 to 105. Water was distilled off with C over 2 hours. Further, the pressure was reduced to 10 mmHg while the temperature was raised to 180 ° C. After removing unreacted monomers and water, the temperature was returned to room temperature, and the generated resin was recovered. 3) 473 g was obtained. The Mw of this novolak resin (A-3) was 6,000.
[合成例 4 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 4 ) の取得 合成例 3 で得たノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 3 ) 3 8 0 gに、 ェチルセ 口 ソルプアセテ— ト 3 5 0 gを加えて溶解した。 滴下漏斗を装着し たフ ラ ス コ内で、 溶液の温度を 8 0 〜 8 5 °Cに制御した状態で、 滴 下漏斗から ト ルエ ン 3 4 5 0 gを滴下し、 さ らに 8 0 °Cで 1 時間加 熱した。 室温まで徐冷した後、 1 時間静置した。 析出 してきた樹脂 分の上澄み液をデカ ンテ一シ ョ ンによ って除去した後、 乳酸ェチル 5 7 0 gを加え、 1 0 O mm H gで 1 0 0。Cに加熱して残留 トルェ ンを除去し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 4 ) の乳酸ェチル溶液を得た。 こ の ノ ボラ ッ ク樹脂 (A — 4 ) の M wは、 9 , 9 0 0 であ っ た。 [Synthesis Example 4] Acquisition of Novolak resin (A-4) To 180 g of the novolak resin (A-3) obtained in Synthesis Example 3, 350 g of ethyl acetate mouth sorp acetate was added and dissolved. In a flask equipped with a dropping funnel, with the temperature of the solution being controlled at 80 to 85 ° C, 345 g of toluene was dropped from the dropping funnel, and then added. Heated at 0 ° C for 1 hour. After slowly cooling to room temperature, it was left still for 1 hour. After removing the supernatant liquid of the precipitated resin by decantation, 570 g of ethyl lactate was added, and the mixture was adjusted to 100 OmmHg to 100 g. The residue was heated to C to remove residual toluene, and an ethyl lactate solution of the novolak resin (A-4) was obtained. The Mw of this novolak resin (A-4) was 9,900.
[合成例 5 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 5 ) の合成  [Synthesis Example 5] Synthesis of Novolak resin (A-5)
冷却管と撹拌装置を装着した 2 リ ッ ト ルの フ ラ ス コ に、 m— ク レ ゾ一ノレ 2 5 5 g、 p — ク レ ゾ一 ノレ 3 2 0 g、 2, 3, 5 — 卜 リ メ チ ルフ エ ノ ーノレ 1 6 0 g、 9 2 %ノ、。ラ ホルムアルデ ヒ ド 1 4 6 g、 及 びシユ ウ酸 2水和物 2. 4 5 gを入れ、 9 5 〜 1 0 0 °Cの温度に保 ちながら、 2時間反応さ せた。 こ の後、 1 0 0 〜 1 0 5 °Cで 2時間 かけて水を留去した。 さ らに、 1 8 0 °Cまで昇温しながら 1 0 m m H g まで減圧し、 未反応モ ノ マー及び水を除去した後、 室温に戻して生 成樹脂を回収し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 5 ) 6 3 0 gを得た。 こ の ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 5 ) の M wは、 4 , 8 0 0であ っ た。  Two liter flasks equipped with a cooling pipe and a stirrer were fitted with m—cresole 255 g, p—cresole 32 g, 2, 3, 5— Trimethylaminophenol 160 g, 92%. 14.6 g of laformaldehyde and 2.45 g of oxalic acid dihydrate were added, and the mixture was reacted for 2 hours while maintaining the temperature at 95 to 100 ° C. Thereafter, water was distilled off at 100 to 105 ° C over 2 hours. Furthermore, the pressure was reduced to 10 mmHg while the temperature was raised to 180 ° C to remove unreacted monomers and water, and the temperature was returned to room temperature to recover the generated resin. 63 g of resin (A-5) was obtained. The Mw of this novolak resin (A-5) was 4,800.
[合成例 6 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 6 ) の取得  [Synthesis example 6] Acquisition of novolak resin (A-6)
合成例 5 で得られたノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 5 ) 3 8 0 gに、 トル ェ ン 3 8 0 0 gを加えて溶解した。 溶液を 8 0 °Cで 1 時間加熱した 後、 室温まで徐冷し、 さ らに 1 時間静置した。 析出 してきた樹脂分 の上澄み液をデカ ンテーシ ョ ンによつて除去した後、 乳酸ェチル 5 7 0 g を加え、 l O O mm H gで 1 0 0 °Cに加熱して残留 ト ルエ ンを除去 し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A— 6 ) の乳酸ェチル溶液を得た。 こ の ノ ボ ラ ッ ク樹脂 ( A — 6 ) の M wは、 8, 0 0 0 であ っ た。 To 380 g of the novolak resin (A-5) obtained in Synthesis Example 5, 380 g of toluene was added and dissolved. After heating the solution at 80 ° C for 1 hour, it was gradually cooled to room temperature, and left still for 1 hour. After removing the supernatant of the precipitated resin by decantation, 570 g of ethyl lactate was added, and the mixture was heated to 100 ° C with 100 mm Hg to remove residual toluene. Then, an ethyl lactate solution of the novolak resin (A-6) was obtained. This nobo The Mw of the lacquer resin (A-6) was 8,000.
[合成例 7 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 7 ) の合成  [Synthesis Example 7] Synthesis of Novolak resin (A-7)
冷却管と撹拌装置を装着した 2 リ ッ ト ルのフ ラ ス コ に、 m— ク レ ゾ一ノレ 2 9 1 g、 3 , 5 —キシ レ ノ ーノレ 1 1 0 g、 2 , 3 , 5 — ト リ メ チルフ エ ノ ール 1 2 2 g、 9 2 %パラホルムアルデヒ ド 3 4 6 g、 及びシユ ウ酸 2水和物 1 . 7 0 gを入れ、 温度を 9 5〜 1 0 0 °Cに 保ちながら、 2時間反応させた。 こ の後、 1 0 0 ~ 1 0 5 °Cで 2時 間かけて水を留去した。 さらに、 1 8 0 °Cまで昇温しながら 1 0 mmH g まで減圧し、 未反応モ ノマ一及び水を除去した後、 室温に戻して生 成樹脂を回収し、 ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 7 ) 5 6 0 gを得た。 この ノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 7 ) の M wは、 2, 4 0 0であった。  Two liter flasks equipped with a cooling pipe and a stirrer were fitted with m—cresole 291,1 g, 3,5—xylone 1 110 g, 2,3,5 — Add 122 g of trimethyl phenol, 346 g of 92% paraformaldehyde, and 1.70 g of oxalic acid dihydrate, and raise the temperature to 95 to 100 °. The reaction was carried out for 2 hours while maintaining at C. Thereafter, water was distilled off at 100 to 105 ° C for 2 hours. Further, the pressure was reduced to 10 mmHg while the temperature was raised to 180 ° C to remove unreacted monomers and water, and the temperature was returned to room temperature to collect the generated resin. — 7) 560 g were obtained. The Mw of this novolak resin (A-7) was 2,400.
[合成例 8 ] ノ ボラ ッ ク樹脂 (A — 8 ) の取得  [Synthesis Example 8] Acquisition of novolak resin (A-8)
合成例 Ί で得られたノ ボラ ッ ク樹脂 ( A — 7 ) 1 4 0 gに、 ェチ ルセ口 ソルプアセテ一 ト 1 4 gを加えて溶解した。 滴下漏斗を装着 したフ ラ ス コ内で、 溶液の温度を 8 0〜 8 5 °Cに制御した状態で、 ト ルエ ン 2 1 0 gを滴下し、 さ らに 8 0 °Cで 1 時間加熱した。 室温 まで徐冷した後、 1 時間静置した。 析出 してきた樹脂分の上澄み液 をデカ ンテー シ ョ ンによ っ て除去した後、 乳酸ェチル 5 0 gを加え、 1 O O m m H gで 1 0 0てに加熱して残留 ト ルエ ンを除去し、 ノ ボ ラ ッ ク樹脂 ( A — 8 ) の乳酸ェチル溶液を得た。 こ の ノ ボラ ッ ク樹 脂 (A — 8 ) の M wは、 4 , 0 0 0 であ っ た。  To 140 g of the novolak resin (A-7) obtained in Synthesis Example 1 was added and dissolved 14 g of ethyl acetate sorp acetate. In a flask equipped with a dropping funnel, while the temperature of the solution is controlled at 80 to 85 ° C, 210 g of toluene is added dropwise, and further at 80 ° C for 1 hour. Heated. After slowly cooling to room temperature, it was left still for 1 hour. The supernatant of the precipitated resin was removed by decantation, 50 g of ethyl lactate was added, and the mixture was heated to 100 with 100 mm Hg to remove residual toluene. Then, an ethyl lactate solution of the novolac resin (A-8) was obtained. The Mw of this novolak resin (A-8) was 4,000.
[合成例 9〜 1 2 ] 感光剤 ( B — 1 ) 〜 ( B — 4 ) の合成  [Synthesis examples 9 to 12] Synthesis of photosensitizers (B-1) to (B-4)
フ ヱ ノ ール類と して、 合成例 1、 3、 5及び 7で得た各ノ ボラ ッ ク樹脂を用い、 これらのそれぞれと 1 , 2 —ナフ トキノ ンジアジ ド 一 6 —スルホ ン酸ク ロラ イ ドとを反応させて、 表 1 に示すエステル 化率の感光剤 (B — 1 ) 、 ( B - 2 ) 、 ( B — 3 ) 及び ( B - 4 ) を合成した。 As the phenols, each of the novolak resins obtained in Synthesis Examples 1, 3, 5, and 7 was used, and 1,2-naphthoquinonediazide 16-sulfonate was used with each of these resins. And (B-1), (B-2), (B-3) and (B-4) with the esterification rates shown in Table 1 Was synthesized.
よ り具体的には、 ノ ボラ ッ ク樹脂と 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド— 6 — スルホン酸ク ロ ライ ド (量は、 表 1 中のエステル化率に相 当するモル数) をアセ ト ンに溶解して、 1 0 %濃度の溶液と した。 溶液の温度を 2 0〜 2 5 °Cの範囲内に制御しながら、 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド一 6 — スルホ ン酸ク ロ ラ イ ドの 1 . 2等量分の ト リ エチルア ミ ンを 3 0分間かけて滴下し、 こ の温度でさ らに 2時間 保持して反応を完結させた。 析出 してきた塩を濾別 した後、 反応液 の 1 0倍量の 0 . 2 %シユ ウ酸水溶液に投入した。 析出 した固形分 を濾過し、 イ オ ン交換水で洗净後、 真空乾燥して、 1 , 2 — ナ フ 卜 キノ ンジア ジ ド— 6 —スルホ ン酸エステル (感光剤) を得た。 この よ う に して、 表 1 に示す 4種類の感光剤 ( B — 1 ) 、 ( B — 2 ) 、 ( B — 3 ) 及び ( B — 4 ) を得た。  More specifically, novolak resin and 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonic acid chloride (the amount corresponds to the esterification ratio in Table 1) (Moles) was dissolved in acetone to give a 10% concentration solution. While controlling the temperature of the solution within the range of 20 to 25 ° C, 1.2 equivalents of 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonyl chloride Triethylamine was added dropwise over 30 minutes, and the temperature was kept at this temperature for 2 hours to complete the reaction. After the precipitated salt was separated by filtration, the solution was poured into a 10-fold amount of a 0.2% aqueous solution of oxalic acid of the reaction solution. The precipitated solid was filtered, washed with ion-exchanged water, and dried under vacuum to obtain 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonate (photosensitizer). In this way, four types of photosensitizers (B-1), (B-2), (B-3) and (B-4) shown in Table 1 were obtained.
[合成例 1 3 〜 1 5 ] 感光剤 ( B — 5 ) 〜 ( B - 7 ) の合成  [Synthesis Examples 13 to 15] Synthesis of Photosensitizers (B-5) to (B-7)
フ エ ノ ー ル類と して、 下記式 ( b — 1 )  As phenols, the following formula (b-1)
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0001
で表される化合物を用い、 これと 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸ク ロ ライ ドとを反応させて、 表 1 に示すエステル化 率の感光剤 ( B — 5 ) 、 ( B — 6 ) 及び ( B — 7 ) を合成した。 合 成方法は、 合成例 9 〜 1 2 と同様と し、 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジァ ジ ド— 6 — スルホ ン酸ク ロ ラ イ ドの使用量は、 表 1 に示す各感光剤 のエステル化率に相当するモル数と した。 This compound is reacted with 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonyl chloride to give a sensitizer (B — 5), (B-6) and (B-7) were synthesized. The synthesis method was the same as in Synthesis Examples 9 to 12, and Table 1 shows the amount of 1,2-naphthoquinone diazide-6-sulfonyl chloride used. The number of moles was equivalent to the esterification ratio of each photosensitive agent.
[合成例 1 6 ~ 1 7 ] 感光剤 ( B - 8 ) 〜 ( B — 9 ) の合成 フ エ ノ ー ル類と して、 下記式 ( b — 2 ) [Synthesis examples 16 to 17] Synthesis of photosensitizers (B-8) to (B-9) As phenols, the following formula (b-2)
Figure imgf000027_0001
で表される化合物を用い、 こ れと 1 , 2 — ナ フ 卜 キノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸ク ロ ラ イ ドとを反応さ せて、 表 1 に示すエステル化 率の感光剤 ( B - 8 ) 及び ( B - 9 ) を合成した。 合成方法は、 合 成例 9〜 1 2 と同様と し、 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ド— 6 — ス ルホ ン酸ク ロライ ドの使用量は、 表 1 に示す各感光剤のェステル化 率に相当するモル数と した。
Figure imgf000027_0001
This compound is reacted with 1,2-naphthoquinone diazide 6-sulfonyl chloride to give a sensitizer with an esterification rate as shown in Table 1. (B-8) and (B-9) were synthesized. The synthesis method was the same as in Synthesis Examples 9 to 12, and the amount of 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonyl chloride used was as shown in Table 1 for each photosensitizer. The number of moles was equivalent to the esterification rate of
[合成例 1 8〜 1 9 ] 感光剤 ( B - 1 0 ) 〜 ( B— 1 1 ) の合成 フ エ ノ ール類と して、 合成例 3及び 7で得た各ノ ボラ ッ ク樹脂を 用い、 これ らのそれぞれと 1, 2 — ナ フ 卜 キ ノ ン ジア ジ ドー 5 — ス ルホ ン酸ク ロライ ドとを反応させて、 表 1 に示すエステル化率の感 光剤 ( B - 1 0 ) 及び ( B— 1 1 ) を合成した。 合成方法は、 合成 例 9〜 1 2 と同様と し、 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド一 5 — スル ホ ン酸ク ロ ラ イ ドの使用量は、 表 1 に示す各感光剤のエステル化率 に相当するモル数と した。  [Synthesis Examples 18 to 19] As the phenols for synthesizing the photosensitizers (B-10) to (B-11), the respective volatile resins obtained in Synthesis Examples 3 and 7 were used. Each of these was reacted with 1,2-naphthoquinonediazide 5—sulfonate chloride to obtain a photosensitizer (B- 10) and (B-11) were synthesized. The synthesis method was the same as in Synthesis Examples 9 to 12, and the amount of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride used was as shown in Table 1. The number of moles was equivalent to the esterification ratio of the photosensitizer.
[合成例 2 0〜 2 1 ] 感光剤 ( B 1 2 ) 〜 ( B - 1 3 ) の合成 フ エ ノ ール類と して、 前記化合物 ( b — 1 ) または ( b — 2 ) を 用い、 これ らのそれぞれと 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 5 — ス ルホ ン酸ク ロ ラ イ ドとを反応させて、 表 1 に示すエステル化率の感 光剤 ( B— 1 2 ) 及び ( B— 1 3 ) を合成した。 合成方法は、 合成 例 9〜 1 2 と同様と し、 1 , 2 — ナフ ト キ ノ ン ジア ジ ド 一 5 — スル ホン酸ク ロ ライ ドの使用量は、 表 1 に示す各感光剤のエステル化率 に相当するモル数と した。 [Synthesis Examples 20 to 21] The above compounds (b-1) or (b-2) were used as phenols for synthesizing photosensitizers (B12) to (B-13). Each of these was reacted with 1,2-naphthoquinonediazide 5—sulfonyl chloride to obtain a photosensitizer (B— 12) and (B-13) were synthesized. The synthesis method was the same as in Synthesis Examples 9 to 12, except that 1,2—naphthoquinonediazide-1-5 The amount of sulfonic acid chloride used was a molar number corresponding to the esterification ratio of each photosensitizer shown in Table 1.
[実施例 1 〜 1 5、 比較例 1 〜 5 ]  [Examples 1 to 15, Comparative Examples 1 to 5]
< レジス 卜組成物の調製 > <Preparation of resist composition>
それぞれ下記の成分を用いて、 表 1 に示す各ポジ型フ ォ 卜 レ ジス ト組成物 ( レ ジス ト溶液) を調製した。  Using the following components, each positive photoresist composition (resist solution) shown in Table 1 was prepared.
①アルカ リ可溶性フ エ ノ ール樹脂 (A ) と して、 前記の各合成例で 得られたノ ボラ ッ ク樹脂 (A— 2 ) 、 ( A— 4 ) 、 (A— 6 ) 及び (1) As alkaline soluble phenolic resin (A), novolak resins (A-2), (A-4), (A-6) and
( A— 8 ) を用いた。 (A-8) was used.
②感光剤の 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステ ル ( B 1 ) と して、 前記の各合成例で得られた感光剤 ( B _ 1 ) 〜 (2) As photosensitizers 1, 2 — naphthoquinone diazide 6 — sulfonate ester (B 1), the photosensitizers (B_ 1) to
( B - 9 ) を用いた。 (B-9) was used.
③感光剤の 1 , 2 — ナ フ 卜キノ ン ジア ジ ドー 5 — スルホ ン酸エステ ル ( B 1 ) と して、 前記の各合成例で得られた感光剤 ( B — 1 0 ) 〜 ( B— 1 3 ) を用いた。  (3) Photosensitizers 1,2-Naphthoquinone diazide 5—Sulfonate ester (B1), and the photosensitizers (B-10) obtained in the above synthesis examples (B-10) B—13) was used.
④フ ヱ ノ ール化合物と しては、 下記の式 ( C 一 1 ) 、 ( C 一 2 ) 及 び ( C一 3 ) で表される各フ ヱ ノ ール化合物を用いた。  As the phenol compounds, the phenol compounds represented by the following formulas (C-11), (C-12) and (C-13) were used.
(C-1 ) (C-1)
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000029_0001
⑤溶剤と しては、 2 — ヒ ドロキシプロ ピオン酸ェチル ( D— 】 ) ま たは 3 —メ 卜キシプロ ピオ ン酸メ チル (D— 2 ) を用いた。
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000029_0001
(4) Ethyl 2-hydroxypropionate (D-) or 3-ethyl methoxypropionate (D-2) was used as the solvent.
上記の各成分を用いて、 表 1 に示すレ ジス ト組成物 ( レ ジ ス ト溶 液 ; 固形分濃度 2 3 %) 1 ~ 2 0を調製した。 Using the above components, resist compositions 1 to 20 shown in Table 1 (resist solution; solid concentration: 23%) were prepared.
表 1 table 1
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000030_0001
< レ ジ ス ト組成物の評価 > <Evaluation of resist composition>
表 1 に示した各レ ジ ス ト溶液 1 〜 2 0 を用 い て 、 諸特性の評価を 行った。 具体的には、 レ ジス ト溶液を シ リ コ ンウェハ上にス ピナ一で塗布 した後、 9 0 °Cで 6 0秒間プリ べークを行い、 膜厚 1 . 0 Ί μ m及 び 1 . 3 0 ^ mの レ ジス ト膜を形成した。 Various characteristics were evaluated using the resist solutions 1 to 20 shown in Table 1. Specifically, a resist solution was applied on a silicon wafer with a spinner, and then pre-baked at 90 ° C for 60 seconds to obtain a film thickness of 1.0 μm and 1 μm. A 30 ^ m resist film was formed.
シ リ コ ン ウェハ上に形成された レ ジス 卜膜に、 i 線ステ ツノ、0 — N S R 2 0 0 5 i 1 0 D (ニ コ ン社製 ; N A = 0. 5 7 ) と テス ト 用レクチルを用いて、 露光時間を可変しながら露光を行った後、 1 1 0 てで 6 0秒間露光後べ—ク (P o s t E x p o s u r e B a k i n g) を行っ た。 次に、 2. 3 8 %のテ ト ラ メ チルア ンモニゥ ム ヒ ドロ キ シ ド水溶液で、 2 3 °C、 1 分間、 パ ドル法によ り現像してポジ型パ タ ー ンを形成した。 On the resist film formed on the silicon wafer, i-line status, 0 — NSR 205 i10D (Nikon; NA = 0.57) and test Exposure was performed using a reticle while changing the exposure time, and a post exposure bake (Post Exposure Baking) was performed at 110 and 60 seconds. Next, a positive type pattern was formed by developing with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxyride by a paddle method at 23 ° C for 1 minute. .
レ ジス ト ノ タ ー ンが形成された シ リ コ ン ウェハを取 り 出 して、 電 子顕微鏡で観察し、 感度、 解像度、 パタ ー ン形状、 フ ォ ー カ ス許容 性、 及び寸法変化を評価した。 前述の測定法によ りパラ メ ータ A値 を測定した。 また、 各レ ジス ト溶液の保存安定性を評価した。 各評 価方法は、 次のとおりである。  The silicon wafer on which the resist pattern is formed is taken out, observed with an electron microscope, and the sensitivity, resolution, pattern shape, focus tolerance, and dimensional change Was evaluated. Parameter A value was measured by the measurement method described above. In addition, the storage stability of each resist solution was evaluated. Each evaluation method is as follows.
( 1 ) 感度  (1) Sensitivity
0. 6 0 111の 1 : 1 ラ イ ン & スペー スが設計寸法通り に形成で き る露光エネルギー量を露光時間 (単位 : m s e c ) で表した。 ( 2 ) 解像度  The exposure energy (unit: msec), which represents the amount of exposure energy that can form 1: 1 lines and spaces of 0.6111, according to design dimensions, was expressed. (2) Resolution
上記露光時間で露光したときに解像される最小パター ン寸法 ( m ) を表した。  The minimum pattern size (m) resolved when exposed for the above exposure time was expressed.
( 3 ) パター ン形状  (3) Pattern shape
レ ジス 卜 パタ ー ンを形成した シ リ コ ンウェハを、 ラ イ ン ノぐタ ー ン の垂直方向から切断し、 パター ンの断面方向よ り電子顕微鏡で観察 し、 以下の基準で評価した。  The silicon wafer on which the resist pattern was formed was cut from the vertical direction of the line-turning pattern, observed with an electron microscope from the cross-sectional direction of the pattern, and evaluated according to the following criteria.
〇 : 膜減りがな く 、 パター ンサイ ドウオールが基板に対して 8 0度 以上の角度で立ち上がつている。 〇: The film thickness is not reduced, and the pattern sidewall is at 80 degrees to the substrate. It stands up at the above angle.
△ : 膜減り がな く 、 パター ンサイ ドウオールが基板に対して 7 0度 以上 8 0度未満の角度で立ち上がつている。 Δ: The film was not reduced, and the pattern sidewall was rising at an angle of 70 ° or more and less than 80 ° with respect to the substrate.
: 膜減り がある もの、 及びサイ ドウオールが基板に対して 7 0度 未満の角度で立ち上がつている。  : There is film loss, and the side wall rises at an angle of less than 70 degrees to the substrate.
( 4 ) フ ォ ー力ス許容性  (4) Force tolerance
0. 3 5 111の 1 : 1 ラ イ ン & スペー スがマス ク の設計寸法の ± 1 0 %以内であり、 かつ、 残膜率 〔シ リ コ ンウェハ上でレ ジス トパ ターンの形成されていない部分の現像前後のレジス 卜膜厚の比 (%:) 〕 が、 9 0 %以上である場合のフ ォ ー カ スの振れ幅によ り、 以下の基 準でフ ォ ー カ ス許容性を評価した。  0.35 111 1: 1 line & space is within ± 10% of the mask's design dimension, and the remaining film ratio [resist pattern is formed on the silicon wafer When the ratio (% :) of the resist film thickness before and after the development of the unexposed portion is 90% or more, the focus tolerance is determined according to the following criteria depending on the fluctuation width of the focus. The sex was evaluated.
〇 : フ ォ ー カ スの振れ幅が 1 . 2 〃 m以上である。 〇: The focus swing is 1.2 m or more.
X : フ ォ ーカ スの振れ幅力 1 . 2 〃 m未満である。 X: The focus deflection force is less than 1.2 m.
( 5 ) 寸法変化  (5) Dimensional change
1 . 0 7 mの レ ジス ト膜厚において 0. 3 5 / mの 1 : 1 ラ イ ン & スペー スのマス ク寸法を再現する露光量で、 1 . 3 0 / mの レ ジス ト膜厚の レ ジス ト膜を露光し、 得 られた レ ジス 卜パタ ー ンを観 察して、 1 . 0 7 mの レ ジス トパタ ー ン との対比で、 以下の基準 で評価した。  An exposure dose that reproduces the mask dimensions of 0.35 / m 1: 1 line & space at a resist film thickness of 1.07 m, and a resist film of 1.30 / m The thick resist film was exposed, and the obtained resist pattern was observed and evaluated according to the following criteria in comparison with a resist pattern of 1.07 m.
〇 : レ ジス トパター ンの寸法変化率が 1 0 %以下である。 :: The dimensional change rate of the resist pattern is 10% or less.
△ : レ ジス トパター ンの寸法変化率が 1 1 〜 1 5 %である。  △: The dimensional change rate of the resist pattern is 11 to 15%.
: レ ジス 卜パター ンの寸法変化率が 1 6 %以上である。  : The dimensional change rate of the resist pattern is 16% or more.
( 6 ) 保存安定性  (6) Storage stability
調製したポジ型フ ォ ト レ ジス ト溶液を 2 3 °Cで静置し、 3 ヶ月後 の溶液中の析出物を観察し、 以下の基準で評価した。  The prepared positive photoresist solution was allowed to stand at 23 ° C., and a precipitate in the solution after three months was observed, and evaluated according to the following criteria.
〇 : 析出物が観察されなかった。 X : 析出物が観察された 〇: No precipitate was observed. X: precipitate was observed
評価結果を表 2 に示す 表 2  Table 2 shows the evaluation results.
Figure imgf000033_0001
表 2 の結果から、 本発明のポジ型フ ォ 卜 レ ジス ト組成物 (実施例 1 ~ 1 5 ) は、 比較的膜厚の高い レ ジス ト膜にパター ンを形成する に際し、 感度、 解像度、 パター ン形状、 フ ォ ーカ ス許容性がいずれ も向上し、 寸法変化を抑え、 しかも保存安定性に優れる こ とが判つ た 産業上の利用可能性
Figure imgf000033_0001
From the results shown in Table 2, it can be seen that the positive photoresist composition of the present invention (Examples 1 to 15) has a sensitivity and a resolution in forming a pattern on a relatively thick resist film. , Pattern shape and focus tolerance Industrial applicability that has been shown to improve
本発明のポ ジ型フ ォ ト レジス 卜組成物は、 感度、 解像度、 パタ一 ン形状、 フ ォ ーカ ス許容性がいずれも良好であ り、 寸法精度にも優 れており、 さ らには、 保存安定性にも優れるな ど、 厚膜条件であつ て も レ ジス ト特性が高度にバラ ンス している。 したがっ て、 本発明 のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物は、 今後、 高集積化がさ らに進むと 考えられる集積回路の製造などにきわめて有用である。  The photoresist composition of the present invention has excellent sensitivity, resolution, pattern shape, and focus tolerance, and is excellent in dimensional accuracy. In addition, the resist characteristics are highly balanced even under thick film conditions, such as excellent storage stability. Therefore, the positive photoresist composition of the present invention is extremely useful for the production of integrated circuits and the like, for which higher integration is expected to further advance in the future.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. ( A ) アルカ リ可溶性フ ユ ノ ール樹脂、 及び ( B ) フ ヱ ノ ー ル類のキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルを感光剤と して含有する ポ ジ型 レ ジス ト組成物において、 ( B ) フ エ ノ ール類のキ ノ ン ジァ ジ ドスルホ ン酸エステルが、 フ ヱ ノ ール類の全フ ユ ノ ール性水酸基 の 1 0 ~ 7 0 %が式 ( 1 ) 1. Posi-type resist composition containing (A) an alkali-soluble phenolic resin and (B) quinonediazidosulfonate of a phenol as a photosensitizer. In (B), the quinone diazide sulfonate of phenols represents 10 to 70% of the total phenolic hydroxyl groups of the phenols of the formula (1) )
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0001
で表さ れる 1 , 2 — ナフ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸由来の 感光基でエステル化された 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 6 — ス ルホ ン酸エステル ( B 1 ) を含有する こ とを特徵とするポジ型フ 才 ト レジス ト組成物。 1, 2 — naphthoquinone diazide 6 — sulfonate esterified with a sulfonate-derived photosensitive group represented by 1,2 — naphthoquinone diazide 6 (sulfonate) A positive resist composition characterized by containing B1).
2. ( B ) フ エ ノ ール類のキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル が、 少な く と も 3個の水酸基を有する多価フ ヱ ノ ール類のキノ ン ジ ア ジ ドスルホ ン酸エステルである請求項 1 に記載のポ ジ型フ ォ ト レ ジス 卜組成物。 2. (B) The quinone diazide sulfonate of phenols is a quinone diazide sulfonate of polyhydric phenols having at least three hydroxyl groups. 2. The photoresist composition according to claim 1, wherein the composition is:
3. 多価フ ヱ ノ ールが、 ポ リ ヒ ドロキシベ ン ゾフ エ ノ ン類、 没 食子酸エステル類、 ポ リ ヒ ドロキ シ ビス フ ヱ ニルアルカ ン類、 ポ リ ヒ ドロ キ シ 卜 リ ス フ エ ニルアルカ ン類、 ポ リ ヒ ドロキシテ ト ラキス フ エ ニルアルカ ン類、 ポ リ ヒ ドロキシテ ト ラキス フ ヱニルキシ レ ン 類、 及びフ エ ノ ール化合物とホルマ リ ン との縮合反応生成物からな る群よ り選ばれる少な く と も一種であ る請求項 2記載のポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 3. Polyhydric phenols are polyhydroxybenzophenones, gallic esters, polyhydroxybisbisphenylalkanes, polyhydroxytris It does not consist of phenylalkanes, polyhydroxyltraxenyl phenylalkanes, polyhydroxyltraxyl phenyloxylens, and the condensation reaction products of phenolic compounds with formalin. 3. The photoresist composition of claim 2, wherein the composition is at least one selected from the group consisting of:
4. ( A) アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 1 0 0重量部に対し て、 1 , 2—ナフ トキノ ンジアジ ドー 6—スルホン酸エステル (B 1 ) を 2〜 6 0重量部の割合で含有する請求項 1 ない し 3のいずれか 1 項に記載のポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 4. (A) 1,2-Naphthoquinonediazide 6-sulfonate (B1) in a proportion of 2 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. 4. The photoresist composition according to any one of claims 1 to 3, which contains the composition.
5. ( B ) フ エ ノ ール類のキ ノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル が、 1, 2—ナフ トキノ ンジアジ ド ー 6—スルホン酸エステノレ (B 1 ) に加えて、 フ ユ ノ ール類の フ ヱ ノ ール性水酸基が式 ( 2 ) 5. (B) The quinonediazidosulfonate ester of phenols is obtained by adding 1,2-naphthoquinonediazide 6-sulfonate ester (B1) to phenol. Phenolic hydroxyl groups of formula (2)
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0001
で表される 1, 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ド ー 5 - スルホ ン酸由来の 感光基でエステル化された 1 , 2 — ナフ ト キノ ン ジア ジ ドー 5 — ス ルホ ン酸エステル ( B 2 ) 、 及びフ ヱ ノ ール類のフ ヱ ノ ール性水酸 基が式 ( 3 ) 1,2-Naphthoquinone diazide 5 —sulfonate esterified with a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinone diazide 5-sulfonate represented by B 2), and the phenolic hydroxyl group of phenols is represented by the formula (3)
Figure imgf000036_0002
Figure imgf000036_0002
で表される 1 , 2 — ナフ ト キノ ン ジア ジ ド一 4 ー スルホ ン酸由来の 感光基でエステル化された 1 , 2 — ナ フ トキノ ン ジア ジ ド一 4 — ス ルホ ン酸エステル ( B 3 ) からなる群よ り選ばれる少な く と も一種 をさ らに含有する ものである請求項 1 ない し 4のいずれか 1項に記 載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 1,2-Naphthoquinone diazide derived from 4-sulfonate It further contains at least one member selected from the group consisting of 1,2-naphthoquinonediazide-14-sulfonate (B3) esterified by a photosensitive group. 5. The positive photoresist composition according to claim 1, wherein the composition is a positive photoresist composition.
6. 1 , 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ド一 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) と、 1, 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 5 — スルホ ン酸エス テル ( B 2 ) 及び 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 — スノレホ ン酸 エステル ( B 3 ) からなる群よ り選ばれる少な く と も一種との重量 比が 1 : 9 9〜 9 9 : 1 の範囲内である請求項 5記載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 6. 1, 2-naphthoquinone diazide 6-sulfonate (B1) and 1, 2-naphthoquinone diazide 5-sulfonate ester (B2) And 1,2—naphthoquinonediazido 4—snorrephonate (B 3) having a weight ratio of at least one selected from the group consisting of 1:99 to 99: 1. 6. The positive photoresist composition according to claim 5, which is within the range.
7. ( A ) アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 1 0 0重量部に対し て、 1 , 2—ナフ トキノ ンジアジ ドー 6—スルホン酸エステノレ (B 1 ) を 2〜 6 0重量部、 並びに 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ド ー 5 — ス ルホ ン酸エステル ( B 2 ) 及び 1, 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 ー スルホ ン酸エステル ( B 3 ) か らな る群よ り 選ばれる少な く と も 一種を 2〜 6 0重量部の割合で含有する請求項 5 または 6に記載の ポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 7. 2 to 60 parts by weight of 1,2-naphthoquinonediazido 6-esterenolate sulfonate (B1) and 100 parts by weight of (A) the alkali-soluble phenol resin , 2 — naphthoquinone diazide 5 — sulfonate (B 2) and 1, 2 — naphthoquinone diazide 4-sulfonate (B 3) 7. The positive photoresist composition according to claim 5, which contains at least one member selected from the group in an amount of 2 to 60 parts by weight.
8. 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 6 — スルホ ン酸エステル ( B 1 ) が、 フ ヱ ノ ール類の全フ ヱ ノ ール性水酸基の 1 0〜 7 0 % が前記式 ( 1 ) で表される 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 6 — ス ルホ ン酸由来の感光基でエステル化され、 かつ、 残余のフ ヱ ノ ール 性水酸基の少な く と も一部が前記式 ( 2 ) で表される 1 , 2 — ナ フ トキノ ン ジアジ ドー 5 — スルホ ン酸由来の感光基及び前記式 ( 3 ) で表される 1 , 2 —ナフ トキノ ンジアジ ドー 4 ー スルホン酸由来の 感光基からなる群よ り選ばれる少な く と も一種の感光基でエステル 化された混合エステルである請求項 1 ない し 7のいずれか 1項に記 載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 8. 1, 2 — Naphthoquinone diazide 6 — Sulfonate (B 1) accounts for 10 to 70% of all phenolic hydroxyl groups in phenols. 1,2-Naphthoquinone diazide 6 represented by the formula (1) is esterified with a photosensitive group derived from sulfonate, and has a small amount of residual phenolic hydroxyl group. And a photosensitive group derived from 1,2-naphthoquinonediazido 5—sulfonate, a part of which is represented by the formula (2); A mixed ester esterified with at least one kind of photosensitive group selected from the group consisting of photosensitive groups derived from 1,2-naphthoquinonediazido-4-sulfonic acid represented by the following formula: The positive photoresist composition according to any one of the above.
9. ( C ) フ エ ノ ール化合物をさ らに含有する請求項 1 ない し 8のいずれか 1項に記載のポ ジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 9. The photoresist composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising (C) a phenol compound.
1 0. ( A ) アルカ リ可溶性フ ヱ ノ —ル樹脂 1 0 0重量部に対 して、 ( C ) フ ヱ ノ ール化合物を 1 〜 4 0重量部の割合で含有する 請求項 9記載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 10. The method according to claim 9, wherein the (C) phenol compound is contained in a proportion of 1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the (A) alkali soluble phenol resin. Positive photoresist composition.
1 1 . ( C ) フ エ ノ ール化合物が、 モ ノ フ エ ノ 一ル類、 ビス フ ェ ノ ール類、 ト リ ス フ ヱ ノ ール類、 及びテ 卜 ラキス フ ヱ ノ ール類か らなる群よ り選ばれる少な く と も一種である請求項 9 または 1 0記 載のポ ジ型フ ォ ト レジス ト組成物。 1 1. The (C) phenolic compound is a monophenol, a bisphenol, a trisphenol, or a tetraxphenol. 10. The photoresist composition of claim 9 or 10, wherein the composition is at least one member selected from the group consisting of:
1 2. (A) アルカ リ可溶性樹脂が、 重量平均分子量が 3 , 5 0 0 〜 2 0, 0 0 0の範囲内のものである請求項 1 ないし 1 1 のいずれ か 1項に記載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 12. The positive electrode according to any one of claims 1 to 11, wherein (A) the alkali-soluble resin has a weight average molecular weight in the range of 3,500 to 20,000. Type photo resist composition.
1 3. 各成分を均一に溶解するに足る量の溶剤をさ らに含有す る請求項 1 ないし 1 2のいずれか 1項に記載のポジ型フ ォ ト レジス ト組成物。 13. The positive photoresist composition according to claim 1, further comprising a solvent in an amount sufficient to uniformly dissolve each component.
1 4. ( A) アルカ リ可溶性フ ェ ノ 一ル樹脂 1 0 0重量部に対 して、 1, 2—ナフ トキノ ンジアジ ドー 6—スルホン酸エステル (B l ) 2〜 6 0重量部、 1 , 2 — ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 5 — スルホ ン酸 エステル ( B 2 ) 及び 1 , 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 ー スノレホ ン酸エステル ( B 3 ) からなる群よ り選ばれる少な く と も一種 2〜 6 0重量部、 並びに ( C ) フ ユ ノ ール化合物 1 〜 4 0重量部を含有 する請求項 1 0記載のポジ型フ ォ ト レジス ト組成物。 1 4. (A) Alkali-soluble phenol resin 100 parts by weight Then, 1,2-naphthoquinonediazido 6-sulfonate (Bl) 2 to 60 parts by weight, 1,2-naphthoquinonediazido 5—sulfonate (B2) and At least one selected from the group consisting of 1,2-naphthoquinonediazido-4-snolephonate (B3); 2 to 60 parts by weight; and (C) funolol 10. The positive photoresist composition according to claim 10, comprising 1 to 40 parts by weight of the compound.
1 5. 各成分を均一に溶解するに足る量の溶剤をさ らに含有す る請求項 1 4記載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 15. The positive photoresist composition according to claim 14, further comprising a solvent in an amount sufficient to uniformly dissolve each component.
1 6. 式 ( I ) 1 6. Equation (I)
A=^-£n[T(max, /T(0) ] ( I) A = ^-£ n [T (max , / T (0 )] (I)
Ί r  Ί r
〔 Τ r は、 レジス ト膜厚 ( m ) であ り、 T (max> は、 露光後の レ ジ ス 卜の透過率 (%) であり、 T <。) は、 露光前の レジス 卜の透過率 (%) である。 ) [Τr is the resist film thickness (m), T ( max > is the transmittance (%) of the resist after exposure, and T <.) Is the resist thickness before exposure. The transmittance (%). )
に基づいて算出されたパラ メ ータ Aが、 0. 3 0〜 1 . 5 0の範囲 内にある請求項 1 ない し 1 5 のいずれか 1項に記載のポジ型フ ォ ト レ ジス ト組成物。 The positive type photo resist according to any one of claims 1 to 15, wherein the parameter A calculated on the basis of Composition.
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