JPH0768435B2 - Radiation-sensitive resin composition - Google Patents
Radiation-sensitive resin compositionInfo
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- JPH0768435B2 JPH0768435B2 JP62247680A JP24768087A JPH0768435B2 JP H0768435 B2 JPH0768435 B2 JP H0768435B2 JP 62247680 A JP62247680 A JP 62247680A JP 24768087 A JP24768087 A JP 24768087A JP H0768435 B2 JPH0768435 B2 JP H0768435B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感放射線性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは
紫外線、遠紫外線、X線、電子線、分子線、γ線、シン
クロトロン放射線、プロトンビーム等の放射線に感応す
る高集積回路を作製するためのポジ型レジストとして好
適な感放射線性樹脂組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, more specifically, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron beams, molecular beams, γ-rays, synchrotron radiation, protons. The present invention relates to a radiation sensitive resin composition suitable as a positive resist for producing a highly integrated circuit sensitive to radiation such as a beam.
ポジ型レジストは、高解像度のレジストパターンが得ら
れるので、集積回路の製造において多く用いられてい
る。The positive type resist is often used in the manufacture of integrated circuits because a high resolution resist pattern can be obtained.
しかしながら、近年、集積回路の高集積化が進み、高感
度であり、より解像度の向上したレジストパターンを形
成させることのできるポジ型レジストが望まれている。
すなわち、ポジ型レジストによって微細なレジストパタ
ーンを形成する場合、露光が短時間ですみ、かつ露光に
より形成される潜像をアルカリ性水溶液からなる現像液
で現像する際に、露光部がウエーハと接している部分
(パターンの裾)まで、速やかに現像されることが必要
である。従来のポジ型レジストの場合、感度が不十分で
あり、また形成すべきレジストパターンの間隔が1μm
以下になると、レジストパターンの裾の部分の現像性が
悪く、形成すべきレジストパターンの間隔が1μm以下
において解像度が低下するという問題がある。However, in recent years, the degree of integration of integrated circuits has increased, and there is a demand for a positive resist which has high sensitivity and is capable of forming a resist pattern with improved resolution.
That is, when a fine resist pattern is formed with a positive resist, exposure takes only a short time, and when the latent image formed by exposure is developed with a developer composed of an alkaline aqueous solution, the exposed part comes into contact with the wafer. It is necessary to quickly develop even the part (bottom of the pattern) where there is. In the case of the conventional positive type resist, the sensitivity is insufficient, and the distance between the resist patterns to be formed is 1 μm.
In the case of the following, there is a problem that the developability of the bottom portion of the resist pattern is poor and the resolution is lowered when the interval between the resist patterns to be formed is 1 μm or less.
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、感
度、解像度および現像性に優れ、さらに耐熱性も良好な
高集積度用感放射線性樹脂組成物を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a radiation-sensitive resin composition for high integration, which is excellent in sensitivity, resolution and developability, and also has good heat resistance.
本発明は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と1,2−キノ
ンジアジド化合物とを含有する感放射線性樹脂組成物に
おいて、前記アルカリ可溶性ノボラック樹脂が、m−ク
レゾールを20〜80モル%、p−クレゾールを5〜60モル
%ならびに2,3−ジメチルフェノール、3,4−ジメチルフ
ェノール、3,5−ジメチルフェノール、2,3,5−トリメチ
ルフェノールおよび3,4,5−トリメチルフェノールから
選ばれる少なくとも1種のポリアルキルフェノールを5
〜60モル%含むフェノール類と、アルデヒド類とを縮合
重合させて得られ、かつ単分散ポリスチレンを標準とす
るゲルパーミェーションクロマトグラフ法により求めた
ポリスチレン換算重量平均分子量が6,300〜25,000、2,5
00〜6,000および150〜900の範囲にあるピークの最大の
高さの値をそれぞれa、bおよびcとしたとき、a/b=
0〜1.5およびc/b=0.4〜2の範囲にある樹脂であり、
また前記1,2−キノンジアジド化合物が、テトラヒドロ
キシベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−5
−スルホン酸エステルであることを特徴とする。The present invention provides a radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble novolac resin and a 1,2-quinonediazide compound, wherein the alkali-soluble novolac resin contains 20 to 80 mol% of m-cresol and 5 to 5 of p-cresol. 60 mol% and at least one poly (polyphenol) selected from 2,3-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol and 3,4,5-trimethylphenol 5 alkylphenols
Obtained by condensation polymerization of phenols containing -60 mol% and aldehydes, and having a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 6,300 to 25,000, obtained by gel permeation chromatography with monodisperse polystyrene as the standard. ,Five
When the maximum height values of peaks in the range of 00 to 6,000 and 150 to 900 are a, b and c, respectively, a / b =
A resin in the range of 0 to 1.5 and c / b = 0.4 to 2,
Further, the 1,2-quinonediazide compound is 1,2-naphthoquinonediazide-5 of tetrahydroxybenzophenone.
-It is a sulfonic acid ester.
本発明に用いられるアルカリ可溶性ノボラック樹脂(以
下、単に「ノボラック樹脂」という)は、m−クレゾー
ル、p−クレゾールおよびポリアルキルフェノールを含
むフェノール類とアルデヒド類とを酸触媒下に縮合重合
させて得られる。The alkali-soluble novolac resin used in the present invention (hereinafter, simply referred to as “novolak resin”) is obtained by condensation polymerization of phenols including m-cresol, p-cresol and polyalkylphenol and aldehydes under an acid catalyst. .
本発明においては前記ポリアルキルフェノールを少なく
とも1種用いる必要があるが、2,4−ジメチルフェノー
ル、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェ
ノール、2,4,5−トリメチルフェノールなどの前記以外
のポリアルキルフェノールと併用することもできる。In the present invention, it is necessary to use at least one kind of the polyalkylphenol, but such as 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, and 2,4,5-trimethylphenol. It can also be used in combination with a polyalkylphenol other than the above.
また、m−クレゾール、p−クレゾールおよびポリアル
キルフェノールの使用割合は、20〜80/5〜60/5〜60(モ
ル%)、好ましくは30〜70/10〜50/10〜50(モル%)で
ある。m−クレゾールの量が20モル%未満では現像性が
悪化し、80モル%を超えると耐熱性および解像度が悪化
する。またp−クレゾールの量が5モル%未満では解像
度が悪化し、60モル%を超えると耐熱性および現像性が
悪化する。さらにポリアルキルフェノールの量が5モル
%未満では耐熱性が悪化し、60モル%を超えると現像性
および解像度が悪化する。The proportion of m-cresol, p-cresol and polyalkylphenol used is 20-80 / 5-60 / 5-60 (mol%), preferably 30-70 / 10-50 / 10-50 (mol%). Is. When the amount of m-cresol is less than 20 mol%, the developability is deteriorated, and when it exceeds 80 mol%, the heat resistance and the resolution are deteriorated. If the amount of p-cresol is less than 5 mol%, the resolution is deteriorated, and if it exceeds 60 mol%, the heat resistance and the developability are deteriorated. Further, when the amount of polyalkylphenol is less than 5 mol%, heat resistance is deteriorated, and when it exceeds 60 mol%, developability and resolution are deteriorated.
またアルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、
パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒ
ド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプ
ロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、
m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベン
ズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、m−クロ
ロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o
−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒ
ド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズア
ルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベ
ンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド等が
挙げられ、これらの化合物のうち、ホルムアルデヒド、
アセトアルデヒドが好ましい。これらのアルデヒド類は
単独でまたは2種以上混合して使用することができる。Examples of aldehydes include formaldehyde,
Paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde,
m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o
-Nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn-butylbenzaldehyde and the like, and among these compounds, formaldehyde,
Acetaldehyde is preferred. These aldehydes can be used alone or in admixture of two or more.
アルデヒド類はフェノール類1モル当たり、通常、0.7
〜3モル、好ましくは0.7〜2モルの割合で使用され
る。Aldehydes are usually 0.7 per mole of phenols.
It is used in a proportion of -3 mol, preferably 0.7-2 mol.
さらに、前記ノボラック樹脂は、東洋ソーダ社製GPCカ
ラム(G2000H62本、G3000H6、G4000H6)を用い、流量1.
5ml/min、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40
℃の分析条件で単分散ポリスチレンを標準とするゲルパ
ーミエーションクロマトグラフ(GPC)法により求めた
ポリスチレン換算重量平均分子量が6,300〜25,000、2,5
00〜6,000および150〜900の範囲にあるピークの最大の
高さの値をそれぞれa,bおよびcとしたとき、a/b=0〜
1.5およびc/b=0.4〜2、好ましくはa/b=0.2〜1.3およ
びa/b=0.5〜1.5の範囲にある樹脂である。c/bの値が1.
5を超えると耐熱性は向上するが、現像性が悪化する。
またc/bの値が2を超えると解像度は向上するが、耐熱
性が悪化し、0.4未満では耐熱性は向上するが、解像度
が低下する。Further, the novolak resin, Toyo Soda Co. GPC column (G2000H 6 2 present, G3000H 6, G4000H 6) was used, the flow rate 1.
5 ml / min, elution solvent tetrahydrofuran, column temperature 40
The polystyrene-reduced weight average molecular weight determined by the gel permeation chromatograph (GPC) method using monodisperse polystyrene as standard under the analysis condition of ℃ was 6,300 to 25,000, 2,5
When the maximum height values of peaks in the range of 00 to 6,000 and 150 to 900 are a, b and c, respectively, a / b = 0 to
It is a resin in the range of 1.5 and c / b = 0.4 to 2, preferably a / b = 0.2 to 1.3 and a / b = 0.5 to 1.5. The value of c / b is 1.
When it exceeds 5, the heat resistance is improved but the developability is deteriorated.
When the value of c / b exceeds 2, the resolution is improved but the heat resistance is deteriorated. When the value is less than 0.4, the heat resistance is improved but the resolution is decreased.
縮合重合に用いる酸触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸等
の無機酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸等の有機酸を使用する
ことができる。As the acid catalyst used for condensation polymerization, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, and organic acids such as formic acid, oxalic acid and acetic acid can be used.
前記酸触媒の使用量は、フェノール類1モルに対して好
ましくは1×10-5〜5×10-1モルである。The amount of the acid catalyst used is preferably 1 × 10 −5 to 5 × 10 −1 mol with respect to 1 mol of the phenol.
重縮合においては、通常、反応触媒として水が用いられ
るが、重縮合に用いられるフェノール類がアルデヒド類
の水溶液に溶解せず、反応初期から不均一系になる場合
には、反応媒質として親水性溶媒を使用することもでき
る。これらの親水性溶媒としては、例えばメターノル、
エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール
類、またはテトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エ
ーテル類が挙げられる。これらの反応媒質の使用量は、
通常、反応原料100重量部当たり、20〜1000重量部であ
る。In polycondensation, water is usually used as a reaction catalyst, but when the phenols used in polycondensation do not dissolve in an aqueous solution of aldehydes and become a heterogeneous system from the initial stage of the reaction, hydrophilicity is used as the reaction medium. It is also possible to use a solvent. Examples of these hydrophilic solvents include methanol and
Examples thereof include alcohols such as ethanol, propanol and butanol, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. The amount of these reaction media used is
Usually, it is 20 to 1000 parts by weight per 100 parts by weight of the reaction raw material.
反応温度は、反応原料の反応性に応じて適宜調節するこ
とができるが、通常、10〜200℃、好ましくは70〜130℃
である。The reaction temperature can be appropriately adjusted depending on the reactivity of the reaction raw materials, but is usually 10 to 200 ° C, preferably 70 to 130 ° C.
Is.
また前記ノボラック樹脂を得る重合法としては、フェノ
ール類、アルデヒド類および酸触媒等を一括して仕込む
重合法、フェノール類を反応の進行とともに加えて行く
重合法等が用いられる。フェノール類を反応の進行とと
もに加える方法の場合は、ノボラック樹脂をより再現性
よく、安定的に製造するために、まずフェノール類の一
部、アルデヒド類および酸触媒を仕込んで重合させ、そ
の後残りのフェノール類を加えて重合させる方法をとる
ことが好ましい。反応終了後は、系内に存在する未反応
原料、酸触媒および反応媒質を除去するために、一般的
には温度を130〜230℃に上昇させ、減圧下に揮発分を留
去し、次いでノボラック樹脂を回収する。As the polymerization method for obtaining the novolac resin, a polymerization method in which phenols, aldehydes, an acid catalyst and the like are charged all at once, and a polymerization method in which phenols are added as the reaction progresses are used. In the case of the method of adding phenols with the progress of the reaction, in order to produce the novolak resin more reproducibly and stably, first, a part of the phenols, the aldehydes and the acid catalyst are charged and polymerized, and then the remaining It is preferable to employ a method of adding phenols and polymerizing. After completion of the reaction, in order to remove the unreacted raw materials, the acid catalyst and the reaction medium present in the system, the temperature is generally raised to 130 to 230 ° C., the volatile matter is distilled off under reduced pressure, and then, Collect the novolac resin.
本発明に用いられる1,2−キノンジアジド化合物は、下
記一般式(I)で表されるテトラヒドロキシベンゾフェ
ノン の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ルであり、具体例としては2,3,4,5−テトラヒドロキシ
ベンゾフェノン、2,3,4,6−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン、2,3,5,6−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
2,3,4,2′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,5,
2′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,6,2′−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン、2,4,5,2′−テトラヒ
ドロキシベンゾフェノン、2,4,6,2′−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン、3,4,5,2′−テトラヒドロキシベン
ゾフェノン、2,3,4,3′−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、2,3,5,3′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
2,3,6,3′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4,5,
3′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6,3′−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン、3,4,5,3′−テトラヒ
ドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4′−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン、2,3,5,4′−テトラヒドロキシベン
ゾフェノン、2,3,6,4′−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、2,4,5,4′−テトラヒドロキシベゾフェノン、2,
4,6,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、3,4,5,4′
−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,2′,3′−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,2′,4′−テトラ
ヒドロキシベンゾフェノン、2,3,2′,5′−テトラヒド
ロキシベンゾフェノン、2,3,2′,6′−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン、2,3,3′,4′−テトラヒドロキシベ
ンゾフェノン、2,3,3′,5′−テトラヒドロキシベンゾ
フェノン、2,4,2′,4′−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、2,4,2′,5′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,4,2′,6′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
2,4,3′,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4,
3′,5′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,5,2′,
5′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,5,2′,6′−
テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,5,3′,4′−テト
ラヒドロキシベンゾフェノン2,5,3′,5′−テトラヒド
ロキシベンゾフェノン、2,6,2′,6′−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン、2,6,3′,4′−テトラヒドロキシベ
ンゾフェノン、2,6,3′,5′−テトラヒドロキシベンゾ
フェノン、3,4,3′,4′−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、3,4,3′,5′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、3,5,3′,5′−テトラヒドロキシベンゾフェノン等
の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ルがある。The 1,2-quinonediazide compound used in the present invention is a tetrahydroxybenzophenone represented by the following general formula (I). 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of 2,3,4,5-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,6-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,5, 6-tetrahydroxybenzophenone,
2,3,4,2'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,5,
2'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,6,2'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,5,2'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,6,2'-tetrahydroxybenzophenone, 3,4, 5,2'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,5,3'-tetrahydroxybenzophenone,
2,3,6,3'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,5,
3'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,6,3'-tetrahydroxybenzophenone, 3,4,5,3'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3, 5,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,6,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,5,4'-tetrahydroxybezophenone, 2,
4,6,4'-tetrahydroxybenzophenone, 3,4,5,4 '
-Tetrahydroxybenzophenone, 2,3,2 ', 3'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,2', 4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,2 ', 5'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 , 2 ', 6'-Tetrahydroxybenzophenone, 2,3,3', 4'-Tetrahydroxybenzophenone, 2,3,3 ', 5'-Tetrahydroxybenzophenone, 2,4,2', 4'-Tetra Hydroxybenzophenone, 2,4,2 ', 5'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,2', 6'-tetrahydroxybenzophenone,
2,4,3 ', 4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,
3 ', 5'-tetrahydroxybenzophenone, 2,5,2',
5'-tetrahydroxybenzophenone, 2,5,2 ', 6'-
Tetrahydroxybenzophenone, 2,5,3 ', 4'-tetrahydroxybenzophenone 2,5,3', 5'-tetrahydroxybenzophenone, 2,6,2 ', 6'-tetrahydroxybenzophenone, 2,6,3 ′, 4′-Tetrahydroxybenzophenone, 2,6,3 ′, 5′-Tetrahydroxybenzophenone, 3,4,3 ′, 4′-Tetrahydroxybenzophenone, 3,4,3 ′, 5′-Tetrahydroxybenzophenone , 2,5,3 ', 5'-tetrahydroxybenzophenone and other 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonates.
これらのうち2,4,2′,4′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸
エステル、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エス
テルの化合物が好ましい。これらの1,2−キノンジアジ
ド化合物は単独でまたは2種以上混合して使用される。Of these, 2,4,2 ', 4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide- Compounds of 5-sulfonic acid esters are preferred. These 1,2-quinonediazide compounds may be used alone or in admixture of two or more.
前記テトラヒドロキシベンゾフェノンの1,2−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホン酸エステルは、テトラヒド
ロキシベンゾフェノンと1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸クロリドを、アミン存在下に縮合するこ
とにより得られるが、テトラヒドロキシベンゾフェノン
1モルに縮合させる1,2−ナフトキノンジアジド−5−
スルホン酸クロリドのモル数の比(縮合比)は、通常、
1〜4、好ましくは1.5〜3.7である。テトラヒドロキシ
ベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−ス
ルホン酸エステルの縮合比が1未満では、ノボラック樹
脂に対する不溶化効果が不十分であるため、テトラヒド
ロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸エステルの配合量を極端に多くする必要
があり、このような組成物によるレジストは、耐熱性が
極端に低下し好ましくない。The 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone includes tetrahydroxybenzophenone and 1,2-naphthoquinonediazide-
Obtained by condensing 5-sulfonic acid chloride in the presence of an amine, 1,2-naphthoquinonediazide-5-condensed with 1 mol of tetrahydroxybenzophenone
The molar ratio of sulfonic acid chloride (condensation ratio) is usually
It is 1 to 4, preferably 1.5 to 3.7. When the condensation ratio of tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester is less than 1, the insolubilizing effect on the novolak resin is insufficient, and therefore tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-
It is necessary to extremely increase the amount of 5-sulfonic acid ester compounded, and the resist having such a composition has an extremely low heat resistance, which is not preferable.
前記1,2−キノンジアジド化合物の配合量は、前記ノボ
ラック樹脂100重量部に対して、5〜100重量部が好まし
く、特に好ましくは10〜50重量部である。1,2−キノン
ジアジド化合物の配合量が少なすぎると、ノボラック樹
脂に対する不溶化効果が不十分で、露光部と未露光部の
アルカリ性水溶液からなる現像液に対する溶解性に差を
つけることができず、パターニングが困難となり、また
配合量が多すぎると、短時間の放射線照射では加えた1,
2−キノンジアジド化合物の全てを分解することができ
ず、現像液による現像が困難となることがある。The content of the 1,2-quinonediazide compound is preferably 5 to 100 parts by weight, and particularly preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the novolac resin. If the compounding amount of the 1,2-quinonediazide compound is too small, the effect of insolubilizing the novolak resin is insufficient, and it is not possible to make a difference in the solubility of the exposed portion and the unexposed portion in the developer containing the alkaline aqueous solution, and thus patterning However, if the amount is too large, the amount of
All of the 2-quinonediazide compound cannot be decomposed, and development with a developer may be difficult.
本発明の組成物には、レジストとしての感度を向上させ
るために、増感剤を配合することもできる。これらの増
感剤として、例えば2H−ピリド〔3,2−b〕−1,4−オキ
サジン−3〔4H〕オン類、10H−ピリド〔3,2−b〕〔1,
4〕−ベンゾチアジン類、ラウゾール類、ヒダントイン
類、バルビツール酸類、グリシン無水物類、1−ヒドロ
キシベンゾトリアゾール類、アロキサン類、マレイミド
類等が挙げられる。これらの増感剤の配合量は、1,2−
キノンジアジド化合物100重量部に対して、通常100重量
部以下、好ましくは4〜60重量部である。The composition of the present invention may contain a sensitizer in order to improve the sensitivity as a resist. Examples of these sensitizers include 2H-pyrido [3,2-b] -1,4-oxazin-3 [4H] ones, 10H-pyrido [3,2-b] [1,
4] -Benzothiazines, laurazoles, hydantoins, barbituric acids, glycine anhydrides, 1-hydroxybenzotriazoles, alloxans, maleimides and the like. The compounding amount of these sensitizers is 1,2-
The amount is usually 100 parts by weight or less, preferably 4 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the quinonediazide compound.
また本発明の組成物には、塗布性、例えばストリエーシ
ョンや乾燥塗膜形成後の放射線照射部の現像性を改良す
るために界面活性剤を配合することもできる。界面活性
剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキ
シエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンア
ルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノ
ールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエ
ーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェノールエー
テル類、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエ
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などのノニオン系界面活性
剤、エフトップEF301、EF303、EF352(新秋田化成社
製)、メガファックF171、F172、F173(大日本インキ社
製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム社
製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC10
1、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(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
KP341(信越化学工業社製)、アクリル酸系またはメタ
クリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.95(共栄
社油脂化学工業社製)等が挙げられる。これらの界面活
性剤の配合量は、組成物の固形分当たり、通常、2重量
%以下、好ましくは1重量%以下である。Further, the composition of the present invention may contain a surfactant in order to improve the coating property, for example, the development property of the irradiation portion after striation or dry film formation. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether and other polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether and other polyoxyethylene alkylphenols. Nonionic surfactants such as ethers, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol dialkyl esters such as polyethylene glycol distearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F172, F173 ( Dai Nippon Ink Co., Ltd., Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC10
1, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Made by Asahi Glass Co., Ltd.)
Fluorosurfactants such as, organosiloxane polymer
KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, No. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi-Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and the like can be mentioned. The content of these surfactants is usually 2% by weight or less, preferably 1% by weight or less, based on the solid content of the composition.
さらに本発明の組成物には、放射線照射部の潜像を可視
化させ、放射線照射時のハレーションの影響を少なくす
るための染料や顔料、および接着性を改良するための接
着助剤を配合することもできる。Further, in the composition of the present invention, a dye or pigment for visualizing a latent image of a radiation irradiated portion and reducing the effect of halation during radiation irradiation, and an adhesion aid for improving adhesiveness should be blended. You can also
さらにまた本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物には、
必要に応じて保存安定剤、消泡剤等も配合することがで
きる。Furthermore, in the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention,
If necessary, a storage stabilizer, a defoaming agent, etc. may be added.
本発明の組成物は、前記ノボラック樹脂、1,2−キノン
ジアジド化合物、および各種配合剤の所定量を、例えば
固形分濃度が5〜50重量%となるように溶剤に溶解さ
せ、例えば孔径0.2μm程度のフィルターで濾過して得
られる。この際に用いられる溶剤としては、例えばエチ
レングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピ
ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等
のエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピル
エーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等の
ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセ
ロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等の
エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート
類、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、
プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールプロピルエーテルアセテート等のプロ
ピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、2−ヒドロ
キシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸
エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エチル、2−ヒド
ロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチ
ルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸
エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エ
チル等のエステル類を用いることができる。これらの溶
剤は2種類以上混合して使用することもできる。さらに
ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル等のエー
テル類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレン
グリコールモノアルキルエーテル類、アセトニルアセト
ン、イソホロン等のケトン類、カプロン酸、カプリル酸
等の脂肪酸類、1−オクタノール、1−ノナノール、ベ
ンジルアルコール等のアルコール類、酢酸ベンジル、安
息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチ
ル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレ
ン、フェニルセロソルブアセテート等のエステル類の如
き高沸点溶剤を添加することもできる。The composition of the present invention is prepared by dissolving a predetermined amount of the novolak resin, the 1,2-quinonediazide compound, and various compounding agents in a solvent so that the solid content concentration becomes 5 to 50% by weight, for example, a pore diameter of 0.2 μm. It is obtained by filtering with a medium filter. Examples of the solvent used in this case include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and other ethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether. Ether, diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ether acetate,
Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol ethyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate,
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, methyl ethyl ketone, ketones such as cyclohexanone, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, oxyacetic acid Ethyl, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, and ethyl acetoacetate can be used. Two or more kinds of these solvents may be mixed and used. Further, ethers such as benzyl ethyl ether and dihexyl ether, diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether, ketones such as acetonylacetone and isophorone, fatty acids such as caproic acid and caprylic acid, 1- Alcohols such as octanol, 1-nonanol and benzyl alcohol, high boiling point solvents such as benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and esters such as phenyl cellosolve acetate. Can also be added.
本発明の組成物を基板に塗布する際には、塗膜とシリコ
ン酸化膜等の基板との接着力を向上させるために、ヘキ
サメチルジシラザンやクロロメチルシラン等を予め被塗
布基板に塗布することができる。When applying the composition of the present invention to a substrate, hexamethyldisilazane, chloromethylsilane, or the like is previously applied to the substrate to be coated in order to improve the adhesion between the coating film and the substrate such as the silicon oxide film. be able to.
本発明の組成物の現像液としては、例えば水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、硅酸ナトリウ
ム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカ
リ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第1級ア
ミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の
第2級アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルア
ミン等の第3級アミン類、ジメチルエタノールアミン、
トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモ
ニウムヒドロキシド、コリン等の第4級アンモニウム塩
またはピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ(4,
3,0)−5−ノナン等の環状アミン類を溶解してなるア
ルカリ性水溶液が使用される。The developer of the composition of the present invention includes, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as aqueous ammonia, ethylamine, primary n-propylamine and the like. Secondary amines such as primary amines, diethylamine and di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, dimethylethanolamine,
Alcohol amines such as triethanolamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline or pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -7-undecene, 1,5-diazabicyclo (4,
An alkaline aqueous solution prepared by dissolving a cyclic amine such as 3,0) -5-nonane is used.
また前記現像液には、水性有機溶媒、例えばメタノー
ル、エタノール等のアルコール類や界面活性剤を適量添
加して使用することもできる。Further, an appropriate amount of an aqueous organic solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol and a surfactant may be added to the developer and used.
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明
は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
実施例中のポリスチレン換算重量平均分子量は、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフ(GPC)法により測定し
た。さらにレジストの性能(感度、解像度、現像性、耐
熱性)の評価は下記の方法によって行なった。The polystyrene reduced weight average molecular weight in the examples was measured by gel permeation chromatography (GPC) method. Further, the performance of the resist (sensitivity, resolution, developability, heat resistance) was evaluated by the following methods.
感度:GCA社製4800DSW縮小投影露光機にて、露光時間を
変化させて露光を行ない、次いでテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド2.4重量%水溶液を用い25℃で60秒間
現像し水でリンスし乾燥した後、得られたレジストパタ
ーンに対して、走査型電子顕微鏡を用い、現像後のレジ
ストパターンが1.2μmのライン・アンド・スペースパ
ターンを1対1に形成する露光時間(以下、これを「最
適露光時間」と称する)を求めた。Sensitivity: In GCA 4800DSW reduction projection exposure machine, the exposure time is changed to perform exposure, then development is performed using a tetramethylammonium hydroxide 2.4 wt% aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds, rinsed with water and dried, An exposure time for forming a line-and-space pattern having a developed resist pattern of 1.2 μm in a one-to-one relationship with the obtained resist pattern using a scanning electron microscope (hereinafter, referred to as “optimum exposure time”). Called).
現像度:最適露光時間における最小のレジストパターン
寸法を測定した。Development degree: The minimum resist pattern dimension at the optimum exposure time was measured.
現像性:スカムや現像残りの程度を調べた。Developability: The extent of scum and development residual was examined.
耐熱性:クリーンオーブン中にウエハーを入れて、パタ
ーンがくずれはじめた時の温度を測定した。Heat resistance: The wafer was put in a clean oven, and the temperature at which the pattern began to break was measured.
実施例1 撹拌機、冷却管および温度計を装着したセパラブルフラ
スコに、m−クレゾール108g(1.0モル)、p−クレゾ
ール324g(3.0モル)3,5−ジメチルフェノール195g(1.
6モル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液438gおよび
シュウ酸0.64gを仕込み、セパラブルフラスコを油浴に
浸し、内温を100℃に保持しながら0.5時間反応させ、そ
の後さらにm−クレゾール432g(4.0モル)、3.5−ジメ
チルフェノール49g(0.4モル)を反応の進行とともに連
続的にセパラブルフラスコに仕込み、0.5時間反応させ
た。Example 1 In a separable flask equipped with a stirrer, a cooling tube and a thermometer, 108 g (1.0 mol) of m-cresol and 324 g (3.0 mol) of p-cresol 195 g (1.
6 mol), 438 g of 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.64 g of oxalic acid were placed, the separable flask was immersed in an oil bath, and the reaction was carried out for 0.5 hours while maintaining the internal temperature at 100 ° C., after which 432 g of m-cresol (4.0 mol) was added. ), And 49 g (0.4 mol) of 3.5-dimethylphenol were continuously charged into a separable flask as the reaction proceeded, and reacted for 0.5 hours.
次いで油浴温度を180℃まで上昇させ、同時にセパラブ
ルフラスコ内を減圧して水、未反応のホルムアルデヒ
ド、m−クレゾール、p−クレゾールおよび3,5−ジメ
チルフェノールならびにシュウ酸を除去した。次いで溶
融したノボラック樹脂を室温に戻し回収した。Next, the oil bath temperature was raised to 180 ° C., and at the same time, the pressure in the separable flask was reduced to remove water, unreacted formaldehyde, m-cresol, p-cresol, 3,5-dimethylphenol and oxalic acid. Then, the molten novolac resin was returned to room temperature and recovered.
このノボラック樹脂をテトラヒドロフランに溶解し、前
記GPC法にてノボラック樹脂の分子量分布を測定した。
その結果を第1表に示す。This novolak resin was dissolved in tetrahydrofuran, and the molecular weight distribution of the novolak resin was measured by the GPC method.
The results are shown in Table 1.
このようにして得られたノボラック樹脂100重量部と第
1表に記載の1,2−ナフトキノンジアジド化合物(I)3
0重量部とを、エチルセロソルブアセテート300重量部に
溶解し、組成物溶液を調製した。この組成物溶液は孔径
0.2μmのフィルタで濾過して異物微粒子を除去した。100 parts by weight of the novolak resin thus obtained and the 1,2-naphthoquinonediazide compound (I) 3 shown in Table 1
0 parts by weight was dissolved in 300 parts by weight of ethyl cellosolve acetate to prepare a composition solution. This composition solution has a pore size
Foreign particles were removed by filtration with a 0.2 μm filter.
これを常法によりシリコンウェハー上にスピンナーで回
転塗布したのち、90℃で2分間ホットプレート上にてプ
レベークし、乾燥膜厚で1.2μmのレジスト膜を形成し
た。This was spin-coated on a silicon wafer by a spinner by a conventional method, and then prebaked at 90 ° C. for 2 minutes on a hot plate to form a resist film having a dry film thickness of 1.2 μm.
次いで、縮小投影露光機(GCA社製4800DSW)にて露光量
を変化させ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.
4重量%水溶液を用い、25℃で60秒間現像し、水でリン
スし、乾燥した。得られたレジストパターンを走査型電
子顕微鏡で観察したところ、現像残りは認められず現像
性は良好であり、感度も良好であり、線幅0.8μmのレ
ジストパターンが解像できた。またオーブン中にレジス
トパターンを形成したウエハーを入れてパターンが崩れ
始めたときの温度を求めたところ、155℃であり、レジ
ストとして耐熱性が良好なことが分かった。その結果を
第1表に示す。Next, the exposure amount was changed with a reduction projection exposure machine (4800DSW manufactured by GCA), and tetramethylammonium hydroxide 2.
It was developed with a 4% by weight aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds, rinsed with water and dried. Observation of the obtained resist pattern with a scanning electron microscope revealed that no development residue was observed, the developability was good, the sensitivity was good, and a resist pattern having a line width of 0.8 μm could be resolved. When the temperature at which the pattern began to collapse when the wafer on which the resist pattern was formed was placed in an oven, it was 155 ° C., and it was found that the resist had good heat resistance. The results are shown in Table 1.
実施例2 実施例1と同様のセパラブルフラスに、m−クレゾール
86g(0.8モル)、p−クレゾール324g(3.0モル)、3,5
−ジメチルフェノール293g(2.4モル)、37重量%ホル
ムアルデヒド水溶液317gおよびシュウ酸0.59gを仕込
み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に
保持しながら0.5時間反応させ、その後さらにm−クレ
ゾール346g(3.2モル)、3,5−ジメチルフェノール73g
(0.6モル)を反応の進行とともに連続的にセパラブル
フラスコに仕込み、0.5時間反応させた。Example 2 The same separable frass as in Example 1 was mixed with m-cresol.
86 g (0.8 mol), p-cresol 324 g (3.0 mol), 3,5
-Prepare 293 g (2.4 mol) of dimethylphenol, 317 g of 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.59 g of oxalic acid, immerse the separable flask in an oil bath, and carry out the reaction for 0.5 hours while maintaining the internal temperature at 100 ° C. Cresol 346g (3.2mol), 3,5-dimethylphenol 73g
(0.6 mol) was continuously charged into a separable flask as the reaction proceeded, and the reaction was carried out for 0.5 hours.
その後実施例1と同様な操作を行ないノボラック樹脂を
回収し、その分子量分布を測定した。その結果を第1表
に示す。さらに実施例1と同様にして組成物溶液を調製
し、濾過し、レジスト性能の評価を行なった。その結果
を第1表に示す。Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to recover the novolak resin, and its molecular weight distribution was measured. The results are shown in Table 1. Further, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例3 実施例1と同様のセパラブルフラスコにm−クレゾール
65g(0.6モル)、p−クレゾール324g(3.0モル)3,5−
ジメチルフェノール390g(3.2モル)、37重量%ホルム
アルデヒトド319gおよびシュウ酸0.59gを仕込み、セパ
ラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に保持しな
がら0.5時間反応させ、その後さらにm−クレゾール259
g(2.4モル)および3,5−ジメチルフェノール98g(0.8
モル)を反応の進行とともに連続的にセパラブルフラス
コに仕込み、0.5時間反応させた。その後実施例1と同
様な操作を行ないノボラック樹脂を回収し、その分子量
分布を測定した。その結果を第1表に示す。さらに実施
例1と同様にして組成物溶液を調製し、濾過し、レジス
ト性能の評価を行なった。その結果を第1表に示す。Example 3 A separable flask similar to that used in Example 1 was charged with m-cresol.
65 g (0.6 mol), p-cresol 324 g (3.0 mol) 3,5-
Dimethylphenol 390 g (3.2 mol), 37% by weight formaldehyde dihydrate 319 g and oxalic acid 0.59 g were charged, the separable flask was immersed in an oil bath, and the reaction was carried out for 0.5 hours while keeping the internal temperature at 100 ° C., and then m-cresol. 259
g (2.4 mol) and 3,5-dimethylphenol 98 g (0.8
Mol) was continuously charged into a separable flask as the reaction proceeded, and the reaction was carried out for 0.5 hours. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to recover the novolak resin, and its molecular weight distribution was measured. The results are shown in Table 1. Further, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例4〜7 第1表に示す各種フェノール類を用い、その他は実施例
1と同様にしてノボラック樹脂を合成し、ノボラック樹
脂の分子量分布を測定した。その結果を第1表に示す。Examples 4 to 7 Novolak resins were synthesized in the same manner as in Example 1 except that various phenols shown in Table 1 were used, and the molecular weight distribution of the novolac resins was measured. The results are shown in Table 1.
さらに実施例1と同様にして組成物溶液を調製し、濾過
し、レジスト性能の評価を行なった。その結果を第1表
に示す。Further, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例8 実施例1で得たノボラック樹脂ならびに第2表に示す種
類および添加量の1,2−ナフトキノンジアジド化合物(I
I)を用い、実施例1と同様にして本発明の組成物溶液
を調製し、濾過し、レジスト性能の評価を実施した。そ
の結果を第2表に示す。Example 8 The novolak resin obtained in Example 1 and the 1,2-naphthoquinonediazide compound (I of the type and addition amount shown in Table 2)
Using I), a composition solution of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例9 実施例4で得たノボラック樹脂ならびに第2表に示す種
類および添加量の1,2−ナフトキノンジアジド化合物(I
I)を用い、実施例1と同様にして組成物溶液を調製
し、濾過し、レジスト性能の評価を行なった。その結果
を第2表に示すが、感度、解像度、現像性および耐熱性
の優れたものであった。Example 9 The novolak resin obtained in Example 4 and the 1,2-naphthoquinonediazide compound (I of the type and addition amount shown in Table 2)
Using I), a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 2, which shows excellent sensitivity, resolution, developability and heat resistance.
実施例10 実施例6で得たノボラック樹脂ならびに第2表に示す種
類および添加量の1,2−ナフトキノンジアジド化合物(I
I)を用い、実施例1と同様にして組成物溶液を調製
し、濾過し、レジスト性能の評価を行なった。その結果
を第2表に示す。Example 10 The novolac resin obtained in Example 6 and the 1,2-naphthoquinonediazide compound (I of the kind and addition amount shown in Table 2)
Using I), a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例11 実施例1で得たノボラック樹脂ならびに第2表に示す種
類および添加量の1,2−ナフトキノンジアジド化合物(I
II)を用い、実施例1と同様にして組成物溶液を調製
し、濾過し、レジスト性能の評価を行なった。その結果
を第2表に示す。Example 11 The novolac resin obtained in Example 1 and the 1,2-naphthoquinonediazide compound (I
Using II), a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例12 実施例7で得たノボラック樹脂ならびに第2表に示す種
類および添加量の1,2−ナフトキノンジアジド化合物(I
I)を用い、実施例1と同様にして組成物溶液を調製
し、濾過し、レジスト性能の評価を行なった。その結果
を第2表に示す。Example 12 The novolak resin obtained in Example 7 and the 1,2-naphthoquinonediazide compound (I
Using I), a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 2.
比較例1 実施例1と同様なセパラブルフラスコにm−クレゾール
162g(1.5モル)、p−クレゾール54g(0.5モル)、3,5
−ジメチルフェノール976g(8.0モル)、37重量%ホル
ムアルデヒド水溶液438gおよびシュウ酸0.80gを仕込
み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に
保持しながら2時間反応させた。その後は実施例1と同
様にしてノボラック樹脂を回収し、ノボラック樹脂の分
子量分布を測定した。その結果を第3表に示す。さらに
実施例1と同様にして組成物溶液を調製し、濾過し、レ
ジスト性能の評価を行なった。この結果を第3表に示
す。Comparative Example 1 A separable flask similar to that used in Example 1 was charged with m-cresol.
162g (1.5mol), p-cresol 54g (0.5mol), 3,5
-Dimethylphenol 976 g (8.0 mol), 37 wt% formaldehyde aqueous solution 438 g and oxalic acid 0.80 g were charged, the separable flask was immersed in an oil bath, and the reaction was carried out for 2 hours while keeping the internal temperature at 100 ° C. Thereafter, the novolak resin was recovered in the same manner as in Example 1, and the molecular weight distribution of the novolac resin was measured. The results are shown in Table 3. Further, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 3.
比較例2 実施例1と同様なセパラブルフラスコに、m−クレゾー
ル864g(8.0モル)、3,5−ジメチルフェノール244g(2.
0モル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液438gおよび
シュウ酸0.80gを仕込み、セパラブルフラスコを油浴に
浸し、内温を100℃に保持しながら2時間反応させた。
その後は実施例1と同様にしてノボラック樹脂を回収
し、ノボラック樹脂の分子量分布を測定した。その結果
を第3表に示す。さらに実施例1と同様にして組成物溶
液を調製し、濾過し、レジスト性能の評価を行なった。
その結果を第3表に示す。Comparative Example 2 In a separable flask similar to that used in Example 1, 864 g (8.0 mol) of m-cresol and 244 g of 2,5-dimethylphenol (2.
0 mol), 438 g of 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.80 g of oxalic acid were charged, the separable flask was immersed in an oil bath, and the reaction was carried out for 2 hours while maintaining the internal temperature at 100 ° C.
Thereafter, the novolak resin was recovered in the same manner as in Example 1, and the molecular weight distribution of the novolac resin was measured. The results are shown in Table 3. Further, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1, filtered, and the resist performance was evaluated.
The results are shown in Table 3.
比較例3 実施例1と同様なセパラブルフラスコに、m−クレゾー
ル108g(1.0モル)、p−クレゾール162g(1.5モル)、
3,5−ジメチルフェノール195g(1.6モル)、37重量%ホ
ルムアルデヒド水溶液438gおよびシュウ酸0.64gを仕込
み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温を100℃に
保持しながら0.5時間反応させ、その後さらにm−クレ
ゾール432g(4.0モル)、p−クレゾール162g(1.5モ
ル)、3,5−ジメチルフエノール49g(0.4モル)を反応
の進行とともに連続的にセパラブルフラスコに仕込み、
0.5時間反応させた。その後は実施例1と同様にして、
ノボラック樹脂を回収し、ノボラック樹脂の分子量分布
を測定した。この結果を第3表に示す。さらに実施例1
と同様にして組成物溶液を調製し、濾過し、レジスト性
能の評価を行なった。その結果を第3表に示す。Comparative Example 3 In a separable flask similar to that used in Example 1, 108 g (1.0 mol) of m-cresol, 162 g (1.5 mol) of p-cresol,
195 g (1.6 mol) of 3,5-dimethylphenol, 438 g of 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.64 g of oxalic acid were charged, the separable flask was immersed in an oil bath, and the reaction was carried out for 0.5 hours while maintaining the internal temperature at 100 ° C. Further, m-cresol 432 g (4.0 mol), p-cresol 162 g (1.5 mol) and 3,5-dimethylphenol 49 g (0.4 mol) were continuously charged into a separable flask as the reaction proceeded,
The reaction was carried out for 0.5 hours. After that, in the same manner as in Example 1,
The novolak resin was recovered and the molecular weight distribution of the novolak resin was measured. The results are shown in Table 3. Further Example 1
A composition solution was prepared in the same manner as above, filtered, and the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 3.
比較例4 実施例1と同様なセパラブルフラスコに、m−クレゾー
ル216g(2.0モル)、p−クレゾール324g(3.0モル)、
3,5−ジメチルフェノール195g(1.6モル)、37重量%ホ
ルムアルデヒド水溶液438gおよびシュウ酸0.64gを仕込
み、セパラブルフラスコを油浴に浸し、内温100℃に保
持しながら0.5時間反応させ、その後さらにm−クレゾ
ール324g(3.0モル)、3,5−ジメチルフェノール49g
(0.4モル)を反応の進行とともに連続的にセパラブル
フラスコに仕込み、0.5時間反応させた。その後は実施
例1と同様にしてノボラック樹脂を回収し、ノボラック
樹脂の分子量分布を測定した。その結果を第3表に示
す。さらに実施例1と同様にして組成物溶液を調製し、
濾過し、レジスト性能の評価を行なった。その結果を第
3表に示す。Comparative Example 4 In a separable flask similar to that used in Example 1, 216 g (2.0 mol) of m-cresol, 324 g (3.0 mol) of p-cresol,
195 g (1.6 mol) of 3,5-dimethylphenol, 438 g of 37% by weight aqueous formaldehyde solution and 0.64 g of oxalic acid were charged, the separable flask was immersed in an oil bath, and the reaction was carried out for 0.5 hours while maintaining the internal temperature at 100 ° C., and then further. 324 g (3.0 mol) of m-cresol, 49 g of 3,5-dimethylphenol
(0.4 mol) was continuously charged into a separable flask as the reaction proceeded, and reacted for 0.5 hours. Thereafter, the novolak resin was recovered in the same manner as in Example 1, and the molecular weight distribution of the novolac resin was measured. The results are shown in Table 3. Further, a composition solution was prepared in the same manner as in Example 1,
After filtering, the resist performance was evaluated. The results are shown in Table 3.
〔発明の効果〕 本発明の感放射線性樹脂組成物によれば、解像度、感
度、現像性および耐熱性に優れ、さらに耐ドライエッチ
ング性にも優れたポジ型レジストを得ることができる。 [Advantages of the Invention] According to the radiation-sensitive resin composition of the present invention, it is possible to obtain a positive resist having excellent resolution, sensitivity, developability and heat resistance, and also excellent dry etching resistance.
Claims (1)
ノンジアジド化合物とを含有する感放射線性樹脂組成物
において、前記アルカリ可溶性ノボラック樹脂が、m−
クレゾールを20〜80モル%、p−クレゾールを5〜60モ
ル%ならびに2,3−ジメチルフェノール、3,4−ジメチル
フェノール、3,5−ジメチルフェノール、2,3,5−トリメ
チルフェノールおよび3,4,5−トリメチルフェノールか
ら選ばれる少なくとも1種のポリアルキルフェノールを
5〜60モル%含むフェノール類と、アルデヒド類とを縮
合重合させて得られ、かつ単分散ポリスチレンを標準と
するゲルパーミェーションクロマトグラフ法により求め
られたポリスチレン換算重量平均分子量が6,300〜25,00
0、2,500〜6,000および150〜900の範囲にあるピークの
最大の高さの値をそれぞれa、bおよびcとしたとき、
a/b=0〜1.5およびc/b=0.4〜2の範囲にある樹脂であ
り、また前記1,2−キノンジアジド化合物が、テトラヒ
ドロキシベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド
−5−スルホン酸エステルであることを特徴とする感放
射線性樹脂組成物。1. A radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble novolac resin and a 1,2-quinonediazide compound, wherein the alkali-soluble novolac resin is m-
Cresol 20 to 80 mol%, p-cresol 5 to 60 mol% and 2,3-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol and 3, Gel permeation obtained by condensation polymerization of phenols containing 5 to 60 mol% of at least one polyalkylphenol selected from 4,5-trimethylphenol and aldehydes, and using monodisperse polystyrene as standard. The polystyrene-reduced weight average molecular weight determined by the chromatographic method is 6,300 to 25,00.
When the maximum height values of the peaks in the range of 0, 2,500 to 6,000 and 150 to 900 are a, b and c, respectively,
A resin in the range of a / b = 0 to 1.5 and c / b = 0.4 to 2, and the 1,2-quinonediazide compound is a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of tetrahydroxybenzophenone. A radiation-sensitive resin composition characterized by being present.
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1987
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JPS6490250A (en) | 1989-04-06 |
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