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WO1998049601A1 - Positive resist composition for photomask preparation - Google Patents

Positive resist composition for photomask preparation Download PDF

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Publication number
WO1998049601A1
WO1998049601A1 PCT/JP1998/001964 JP9801964W WO9849601A1 WO 1998049601 A1 WO1998049601 A1 WO 1998049601A1 JP 9801964 W JP9801964 W JP 9801964W WO 9849601 A1 WO9849601 A1 WO 9849601A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solvent
photomask
resist composition
compound
film
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/001964
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Takeyoshi Kato
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 WO1998049601A1 publication Critical patent/WO1998049601A1/en

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    • 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
    • G03F7/0048Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • 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 photoresist composition used for producing a photomask, and more particularly to a photomask composition having excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film. It relates to a positive resist composition. Further, the present invention relates to a positive resist composition for producing a photomask having excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability. Further, the present invention relates to a method for producing a photomask using a positive resist composition having such excellent characteristics. Background technology>
  • a photomask is a component in which a pattern of an electronic circuit is formed of a light-shielding material on a transparent substrate.
  • the photomask is formed on a substrate on which a resist film is formed by a photolithography technique. It is used as a master for selectively irradiating light to the device to project a pattern image of an electronic circuit.
  • Photomasks are used, for example, in the manufacture of semiconductor devices, magnetic bubble memory devices, semiconductor integrated circuits (LSI), liquid crystal displays (LCD), print substrates (PWB), and the like.
  • a material obtained by dissolving a photosensitive polymer material called a resist in an organic solvent is applied onto a substrate having a layer to be processed formed on a surface thereof.
  • the organic solvent is evaporated in a pre-bake to form a resist film.
  • an unnecessary portion of the resist film is dissolved and removed using a developing solution, and the resist pattern is formed on the substrate.
  • etching is performed on the resist pattern by immersing it in a solution of an acid or the like that dissolves the layer to be added on the substrate. Finally, remove the unnecessary registry.
  • the photomask is used as an original for partially irradiating the resist film with light.
  • a notation forming method includes a mask pattern transfer method that irradiates ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and the like in a pattern through a photomask.
  • a drawing method by beam scanning such as an electronic lion.
  • the drawing method is a sequential process, the throughput is low, but the creation and modification of the pattern can be performed quickly and easily, so that the photo mask (including the reticle), This is useful for manufacturing ASICs (Application Spectrified Circuits), etc., or for prototyping devices at the research and development stages.
  • a mask pattern is formed using an electron beam lithography system or a laser lithography system.
  • a hard mask used for LSI, LCD, PWB and the like and suitable for miniaturization will be described as an example.
  • a light-shielding film made of a thin metal film is formed on a transparent substrate such as a transparent glass plate to form a mask substrate. Chrome is generally used as the metal thin film material.
  • an interference film of a chromium oxide is formed on the metal chromium film.
  • a radiation-sensitive resist film is formed on the light-shielding film or the interference film on the mask substrate.
  • an electron beam lithography system or a laser lithography system scans the resist film with an electron beam or laser beam to form a pattern. Forming structure.
  • a resist pattern is formed by developing using a developing solution compatible with the used resist. In this case, development is performed using the difference in solubility or the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion with respect to the developer.
  • the light shielding film is etched. Etching of a metal chromium film is mainly performed by etching, and an aqueous solution of ammonium nitrate ammonium is generally used as an etching solution. After the etching, the unnecessary resist film is peeled off. As a result, a photomask in which an electronic circuit pattern (mask turn) formed of a light-shielding film is formed on a transparent substrate can be obtained.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polymethyl styrene polymethyl styrene
  • an organic solvent is used as a developer.
  • PMMA has the disadvantage that it has high resolution but low sensitivity, and also has problems such as deterioration of working environment and difficulty in waste liquid treatment because it uses an organic solvent for the developer. ing.
  • a positive resist composition in which a soluble phenol resin and a quinone diazide sulfonate-based photosensitizer are dissolved in a solvent has good sensitivity and resolution, and also has an aqueous alkaline composition. Since development with a developer is possible, research and development for use as a resist for photomask manufacturing is underway. However, in general, this positive resist composition has poor adhesion to a metal chromium film (light-shielding film) or a chromium oxide film (thickness film), so that the development step and the etching step For example, there was a problem that the resist film was peeled off. This positive resist composition has poor adhesion especially to a chromium oxide film, but is not suitable for metal chromium oxide. The same is true for the film film because its surface is oxidized to chromium oxide. Invention disclosure>
  • An object of the present invention is to provide a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinone diazide sulfonate, and a solvent, which has excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film.
  • An object of the present invention is to provide a positive resist composition for producing a photomask.
  • Another object of the present invention is to provide a positive resist composition for producing a photomask, which has excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability.
  • a positive electrode containing an alkali-soluble phenol resin, a quinone diazide sulfonate, and a solvent In the resist composition, a linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms may be used alone or in combination with another solvent.
  • this positive resist composition exhibited excellent properties immediately after production, but had insufficient storage stability such as precipitation of components when stored for a long period of time.
  • the specific ketone compound and the lactone compound are used in combination as a solvent.
  • a positive resist composition having excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability can be obtained. Therefore, this positive resist composition is suitable when long-term storage is required.
  • the present invention has been completed based on these findings.
  • a photoresist for producing a photomask comprising an alkali-soluble phenol resin (A), a quinone diazide sulfonate (B), and a solvent (C).
  • the solvent (C) contains a linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms (C-type positive-type photomask; A resist composition is provided.
  • the solvent (C) contains a ketone compound (C and a lactone compound (C.) together with a photoresist type resist composition for producing a photomask. Things are provided.
  • a resist film is formed by applying a positive resist composition on the light-shielding film or the interference film of the transparent substrate on which the light-shielding film or the light-shielding film and the interference film are formed. Then, the resist film is irradiated with a radiation beam to draw a pattern, developed with an alkaline developer, and then etched to remove the mask and the pattern.
  • an alkali-soluble phenol resin (A), a quinone diazide sulfonate (B), and a positive resist composition are provided in the method for producing a photomask to be formed.
  • a linear, branched or cyclic ketone compound containing a solvent (C) and having 6 to 8 carbon atoms (a poly-type resist composition containing C) is used.
  • a method for producing a photomask characterized by this is provided.
  • the solvent (C) is converted into a ketone compound (C and In particular, it preferably contains a lactone compound (c 2 ).
  • alkali-soluble phenol resin used in the present invention examples include, for example, condensation reaction products of phenols and aldehydes (novolak resin), phenols Reaction products of phenols and ketones, vinylphenol-based polymers, isopropenylphenol-based polymers, and hydrogenation reaction products of these phenolic resins Things. Of these, novolak resin is particularly preferred.
  • phenols used in the production of novolak resin include phenol, ⁇ —cresole, m—cresole, and p—cresole. 1, 3, 5 — xylenol, 2, 5 — xylenol, 2, 3 — xylenol, 3, 4 — xylenol, 2, 3, 5 — Tri-methyl phenol, 2, 3 — dimethyl phenol, 2, 5 — dimethyl phenol, 3, 5 — dimethyl phenol Le, 2—Echinoref Enor, 3—Echinoref Enor, 4—Echinoref Enorno, 2—Pro Pinolev Enorno, 3—Propyrno Nor, 4—Propyr ⁇ Nor, 2, 3, 5 — Tri-Echinolev Enole, 3, 5 — Detjynolev Enole, 2, 5 — Diechinolev Enole, 2 — tert — Butino Phenol, 3-tert-butylphenol, 4-tert-
  • aldehydes include formaldehyde, acetate aldehyde, propionaldehyde, n-butyl aldehyde, isobutyl aldehyde, and trimethyl aldehyde.
  • Aliphatic or cycloaliphatic aldehydes such as furyl crolein; benzaldehyde, o—tolualdehyde, m—tonoraldehyde, p—tolualdehyde, p —Echilbenzaldehyde, 2, 4 — Dimethylbenzaldehyde, 2, 5 — Dimethylbenzaldehyde, 3, 4 1 or 3,5 — Dimethyl norbenzanoledide, phenylase tonanoredeh De, o — hydroxybenzaldehyde, m — hydroxybenzaldehyde, p — hydroxybenzaldehyde, kay skin aldehyde, o — anisaldehyde, m — anisaldehyde, p — anisaldehyde, etc.
  • Aromatic aldehydes and the like. These aldehydes may be used alone or in combination of two or more. Among these, low molecular weight aliphatic saturated aldehydes such as formaldehyde and acetate aldehyde; o—hydroxy benzyl aldehyde, m—hydroxy benzyl aldehyde, and p—hydroxy benzyl aldehyde, etc. Drokishibenzaldehydes are preferred.
  • the condensation reaction between phenols and aldehydes can be carried out according to a conventional method.
  • the vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of a component copolymerizable with vinylphenol.
  • Specific examples of copolymerizable components include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic acid imide, vinyl acetate, and acrylonitrile. Examples thereof include lil and derivatives thereof.
  • Isopropyl vinyl polymer is selected from homopolymers of isopropyl vinyl and copolymers of components copolymerizable with isopropenyl vinyl.
  • copolymerizable components include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic acid imide, vinyl acetate, and acrylic acid. And the like, and derivatives thereof.
  • the hydrogenation reaction product of the phenolic resin can be produced by any known hydrogenation reaction. Specifically, it can be obtained by dissolving a phenol resin in an organic solvent and introducing hydrogen in the presence of a homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalyst.
  • These alcohol-soluble phenol resins can be used as they are, but may be separated by a known means to control the molecular weight and the molecular weight distribution.
  • the resin is pulverized and extracted one by one with an organic solvent having an appropriate solubility, or the resin is dissolved in a good solvent and dissolved in a poor solvent. Or a poor solvent is dropped to perform solid-liquid or liquid-liquid extraction.
  • Each of these alcohol soluble resins can be used alone, but if necessary, two or more of them may be used in combination. Further, in the present invention, among these, phenols and aldehydes are obtained by polycondensation in the presence of an acid catalyst. Alkali-soluble phenol resin is preferred. Furthermore, phenolic phenolic resin obtained by polycondensing phenols containing m- and p-cresols with aldehydes is preferred. . This phenolic box resin is a phenol, other than m- and p-cresols, and 3,5-xylenol or phenol. A combination of 2, 3, and 5 trimethylphenol may be used.
  • the cre- novolak resin has an m-cresol content of 50 mol% or less (usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 45 mol%) in the constituent parts. Mol%) is preferred. If the content of m-cresol is too large, the residual film ratio after development may decrease.
  • the quinone diazide sulfonate used in the present invention functions as a photosensitizer.
  • examples of such quinone diazide sulfonates include 1,2 naphthoquinone diazide-15 sulfonate and 1,2 naphthoquinone diazide-14 sulfonate.
  • 1,2 naphthoquinone diazide 5-sulfonate and 1,2 naphthoquinone diazide 4-sulfonate are preferred, and 1,2-naphthoquinone diazide. DO-4 sulfonate is more preferred.
  • the method for producing these quinonediazidosulfonates is not particularly limited, but quinodiazidosulfonide halides (preferably quinonediazidosulfonate chlorides) are used in accordance with conventional methods.
  • quinodiazidosulfonide halides preferably quinonediazidosulfonate chlorides
  • a solvent such as aceton, dioxane, tetrahydrofuran, etc.
  • Inorganic bases such as aluminum, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, or trimethylamine, tritylamine, trib mouth Pyramine, diisopropylamine, tributylamine, pyrrolidine, pyridin, pyrazine, monolefolin, pyridin, dicyclohexylurea It can be obtained by reacting with polyphenols in the presence of an organic base such as mine.
  • the polyphenols used herein are those having two or more, preferably three or more, and more preferably four or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. It is a droxy compound.
  • phenols examples include 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 24,4'-trihydroxybenzobenzonone, and 234-4'-telephenol. Trahydroxybenzofenon, 2 4 2'4 'Tetrahydroxybenzofenon, 23,4,2'4' —Pont of hydroxybenzofenon, etc.
  • Polyhydroxybenzophenones gallic esters such as methyl gallate, ethyl gallate, and propyl gallate; 22-bis (4-hydroxybenzoyl) pun, 2,2-bis ( 2 4—Polyhydroxybisphenylalkanes such as dihydroxyphenyl) phenyl; tris (4—hydroxyphenyl) methane, 1,1,1,1 tris ( 4-Hydroxy-1 31-Methylphenyl) ethane, 1 1 1—Tris (4 ⁇ Hydroxy — 2 — methyl phenyl) ethane, 111 — tris (4 — hydroxyphenyl) ethane, 111 — bis (4 — hydroxy 13 — methyl) 4- (hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy-13-methyl-phenyl) -12-hydroxy 4-phenyloxymethane, etc.
  • Lisphenylalkanes 1 1, 2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,2,2—Tetrakis (3—Methenol 14-hydroxyphenyl) Ethan, 1,1,1,3,3—Tetrakis (4—Hi (Drokinphenyl) phenolic alcohols such as prono and phenol; a, a, a ', a'-tetrakis (4-hydroxy) Droxifanil) 1-3 xylene, a, a, a ', a'-Tetrakis (4-hydroxyxeninole) 14-1 xylene HI, a, a ', a'-tetra dry (methyl) 1-4 (hydroxy phenyl) 13-poly (hydroxy) 2,6-bis (2,4-dihydroxybenzil) -r- ⁇ -cresole, 2,6-bis (2,4-dihydro) Loxy 1 3 — Methynorbenzil) 1 ⁇
  • shaku 1 and! ⁇ 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 to R 6 are mutually independent. And an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group.
  • the ratio (average esterification rate) of the quinonediazidesulfonic acid esterified hydroxyl groups of the hydroxyl groups of these polyphenols is particularly limited. Usually, it is not less than 65%, preferably not less than 70%, expressed as mol% of the quinonediazidesulfonic acid compound relative to the hydroxyl group of polyphenols, The upper limit is usually 100%, preferably 90%. If the ratio of this esterification is too low, the pattern shape and the resolution may be deteriorated.
  • the quinonediazide sulfonate used as a photosensitizer in the present invention can be used alone or in combination of two or more.
  • the compounding amount of the photosensitizer is usually 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. If the amount is too small, it is difficult to form a pattern. If the amount is too large, the sensitivity is reduced and development residue tends to occur.
  • the positive resist composition for producing a photomask according to the present invention is intended to improve the adhesion to a light-shielding film or an interference film formed on a mask substrate, particularly to a metal chromium film or a chromium oxide film.
  • a linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms (C ⁇ ) is used as a solvent. Further, when the storage stability of the port-shaped record Soo Bok composition is required, Quai tons of compound (C ⁇ and La click tons compound (c 2) used together with.
  • the ketone compound (c can be used alone as a solvent, but if necessary, another solvent (c 3 ) may be used in combination. Preferably, it is at least 50% by weight, based on the total solvent content, and at least 80% by weight. More preferred. Therefore, the compound ij (c) is a ketone compound (c is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight, and the other solvent (C 3 ) preferably comprises 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight.
  • the ratio of the lactone compound (c 2 ) is preferably based on the total amount of the solvent components. From 1 to 50% by weight, more preferably from 1 to 30% by weight, particularly preferably from 5 to 20% by weight, so that the composition of the solvent (C) is preferably
  • the ketone compound (C 50 to 99% by weight, the lactone compound (C 2 ) 1 to 50% by weight, and the other solvent (C 3 ) 0 to 49% by weight are more preferable.
  • the proportion of the ketone compound (C) in the solvent (C) component is too small, the adhesion to the light-shielding film and the interference film is reduced, and the resist film is peeled off during development and during etching.
  • the ratio of the lactone compound (c 2 ) is too small, the etchant is more likely to penetrate between the resist film and the light-shielding film or the interference film.
  • the storage stability of the positive resist composition is reduced, a large number of fine particles are generated during long-term storage, which become foreign matter on the substrate at the time of drawing, resulting in a mask pattern.
  • the proportion of each solvent component is within the above range, the balance between adhesion and storage stability becomes good.
  • Ketone compounds (C is a linear, branched or cyclic C 6-8 Is a ketone compound. Specific examples of such ketone compounds include 2—hexanone, 3—hexanone, 2—heptanone, 3—heptanone, and 4-heptanone.
  • Linear ketones such as 2-octanenon, 3-octanenone, 4-octanenone; 3-methyl 2-pentanonone, 4-methanone Chinore 1 2 — Pentanone, 3 — Etchinore 1 2 — Pentanone, 2,4 -Dimethylinole 3 — Pentannon, 2 — Methyl 3 — Pentanone, 3 ⁇ Methyl 2-Hexanone, 5-Methyl 2-Hexanone, 2-Methylenol 3-Hexanone, 4-Methylenol 3-Hexanone, 5-Methyl 1 3- Hexanone, 3 — ethyl 2-, hexanone, 4-ethylinone 2-hexanone, 2, 5 — dimethinol 1 3 — hexanone, 3, 5 — dime Lou 2 — Hexanone, 4, 5 — Dimethyl 2 — Hexanone, 2 — Methyl 3 —
  • La click tons (c 2), 7 - Puchiro la click tons, 7 - Ba Le b La click tons, 7 - Power Pro la click tons, 7 - Ca pli b La Saturated lactones 7—Lactones; croctactone, single angelica lactone, / 3—unsaturated angelic lactones 7— Lactones; (5—valerolactone, 5—caprolactone, etc. S—lactones; S—propiolactone, 3—butyrolactone Tonto, etc. / S-Lactones; (5-Norolactones, etc. 5-Norrelactones, etc.
  • 5-Lactones £ 1 Such as lactolactone, ⁇ -oprolactone, etc., etc. Among them, saturated 7—lactons ⁇ unsaturated 7—lactos 7-Lactones are preferred, and saturated 7-Lactones are particularly preferred.Saturated 7-Lactones are preferred, and 7-Lactone is preferred. Especially preferred.
  • C 3 Other usable solvents (C 3 ) include, for example, ketones such as acetone, methylethyl ketone, cyclopentanone, and the like; ⁇ —propylanolone, is ⁇ — Propinoleanol alcohol, n — butanol alcohols such as butanol alcohol, cyclohexano alcohol, etc .; ethyl alcohol glycol methyl ether, ethylene glycol alcohol jet alcohol, dioxan Ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethyl alcohol, etc., etc .; propanol formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, propionate Esters such as methyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate Cerro Sorupuasete one door, Celloso-nolebutest
  • a phenol compound can be added for the purpose of improving the sensitivity of the positive resist composition.
  • phenolic compounds include phenols disclosed in WO96 / 22563 and a, a'-monosubstituted phenols.
  • Resin-based phenols such as obtained resins; p-vinyl phenol, p-isophenol phenol, etc .; phenol; biphenol , 4,4 '— Hydroxy dino-tinole, 4,4'-Dihydroquinone zof Bisphenol A (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Bisphenol E (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol ⁇ Knore F (Honshu Chemical Co., Ltd.), Bisphenol AP (Honshu Chemical Co., Ltd.), Bisphenol M (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Bisphenol P (manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), bisphenol Z (manufactured by Honshu Chemical Industries), 1, 1-bis (4—hydroxy phenol) 9, 9—bis (4—hydroxyphenyl) fluorene, 1,1bis (5—methyl-2—hydroxyphenyl) me
  • the amount of these phenolic compounds varies depending on the composition, molecular weight, molecular weight distribution, and type and amount of other additives of the soluble polyphenol resin. 1
  • the upper limit is usually 50 parts by weight, preferably 30 parts by weight, more preferably 20 parts by weight, and the lower limit is usually 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin. Parts by weight, preferably 2 parts by weight, more preferably 3 parts by weight.
  • the positive resist composition of the present invention optionally contains a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, a plasticizer, and other additives as necessary. It can be done.
  • the positive resist composition of the present invention can be developed with an alkaline developer.
  • an aqueous inorganic alkaline solution that is, an aqueous solution of an alkaline inorganic compound is preferable.
  • aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium gayate, ammonia, mixtures thereof, and pH buffers Agents, surfactants, and compatible low-grade alcohols.
  • an organic developer such as ethanolamine may be used, if necessary. It can also be.
  • a photomask is prepared by a photolithography technique using the positive resist composition.
  • a light-shielding film or a light-shielding film and an interference film are formed on a transparent substrate to form a mask substrate.
  • a transparent glass plate is used as the transparent substrate.
  • Chrome is used as a material for forming the light-shielding film.
  • silicon, iron oxide, molybdenum sulfide, or the like may be used.
  • the interference film serves to reduce the reflectance of the light-shielding film, and usually uses chromium oxide, and is formed as a chromium oxide film on the surface of a metal chromium film (two-layer type). .
  • a three-layer type in which the interference film is also provided on the back surface of the metal chromium film can be used.
  • a positive resist composition is applied on the light-shielding film or the interference film of the mask substrate to form a resist film. Coating, drying, prebaking and the like of the positive resist composition can be carried out according to a conventional method.
  • the resist film is irradiated with a radiation beam to draw a pattern.
  • an electron beam lithography system and a laser lithography system are used for writing with a radiation beam, and an electron beam or a laser beam is scanned based on a mask pattern, and the resist film is formed on the resist film.
  • the pattern is drawn.
  • development is carried out by an ordinary method such as immersion development using an alkaline developer. In this way, a resist pattern is formed.
  • post baking or desmating surface treatment with oxygen plasma or the like
  • Etching is a step of transferring the resist pattern formed by the resist pattern forming method to the underlying light-shielding film or the light-shielding film and the interference film.
  • Etchin There are two types of driving methods: jet etching using a liquid, and dry etching using a gas. ⁇ Etching is generally performed using ammonium cerium nitrate (Kodak specification). Etching is performed by dipping or spraying. As the dry etching gas, a carbon halide gas such as carbon tetrachloride or a chlorine-based gas is used.
  • the resist film is peeled off.
  • the resist film can be removed by a chemical method using an acid obtained by adding hydrogen peroxide or ozone to an organic solvent or concentrated sulfuric acid, or a physical method using an oxygen plasma or a UV-ozone-assisting treatment. .
  • a combination of chemical and physical methods can be applied. Thereby, a photomask on which the mask pattern of the light-shielding film is formed can be obtained.
  • the photomask may be a reticle (a mask for a reduction exposure apparatus).
  • the substrate surface was observed with an optical microscope, and the presence or absence of peeling of the line pattern of the resist film was observed.
  • the adhesion was evaluated according to the following criteria.
  • the cross section of the pattern was observed with a scanning electron microscope to determine the extent of penetration of the etching solution into the interface between the resist film and the chromium oxide film (side etch amount). It was measured. The smaller the side etch amount, the greater the adhesion of the resist film.
  • Polyphenols are 2,3,4,4'-tetrahydroxybe Using 1,2-naphthoquinonediazide-14-sulfonate chloride in dioxane, an amount corresponding to 87.5 mol% of this hydroxyl group was obtained using benzophenone. And dissolved in a solution to make a 10% solution. While controlling the temperature to 250 ° C, 12-naphthoquinone diazide 4 — 1.2 equivalents of sulfonic acid chloride was added for 30 minutes. Then, the reaction was completed by maintaining the reaction temperature for 2 hours. The precipitated salt was separated by filtration and poured into a 10% equivalent 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 to obtain quinone diazide sulfonate.
  • This resist solution was spin-coated on a silicon wafer coated with 800-ounce-thick chromium oxide, and then heated on a 110 ° C hot plate. Then, the resist film was baked for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 50,000 angstroms.
  • an acceleration voltage of 20 kV was applied to the resist film formed on the silicon wafer using an electron beam lithography system ELS-3300 (a pencil beam type manufactured by Elionix Inc.). Irradiation was performed at an energy of 9 ⁇ C / cm 2 , and 11 lines with a line width of 10 11 and a space of 0 lines were drawn.
  • a resist solution was prepared and a pattern was formed in the same manner as in Examples 1 to 3, except that the solvent was changed to the solvent shown in Table 2.
  • Table 2 shows the results. O 98/49601
  • a 500- ⁇ -thick metal chromium film is formed on a square glass substrate (commonly called 409), and a 300- A chromium oxide film was formed to create a two-layer mask substrate.
  • the solution was heated for 90 seconds on a hot plate at 110 ° C.
  • a resist film having a thickness of 5,000 ⁇ was formed.
  • Drawing was performed on this resist film in the same manner as in Examples 1 to 3. Further, development and etching were performed in the same manner as in Examples 1 to 3. Then, the substrate was immersed in N-methylpyrrolidone at 35 ° C for 180 seconds, rinsed with pure water, and the resist film was peeled off. In this way, a photomask was created.
  • a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinone diazide sulfonic acid ester, and a solvent, which has an adhesive property with a light-shielding film or an interference film.
  • An excellent positive resist composition for producing a photomask is provided.
  • a positive resist composition for producing a photomask which has excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability.
  • the positive resist composition for producing a photomask of the present invention not only has excellent resist characteristics such as sensitivity, resolution, pattern cross-sectional shape, and remaining film ratio, particularly in an electron beam lithography method, Because of its excellent adhesion to the light-shielding film and the interference film, peeling and side-etching of the resist film in the developing step and the etching step are suppressed. Furthermore, the positive resist composition of the present invention has excellent storage stability, and can be mass-produced. In addition, since an aqueous inorganic developer can be used, there is no problem of deteriorating the working environment due to evaporation of the organic solvent, and waste liquid treatment is easy.

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Abstract

A positive resist composition for preparing a photomask, which contains an alkali-soluble phenol resin (A), a quinonediazidesulfonic ester (B) and a solvent (C), characterized in that the solvent (C) contains a linear, branched or cyclic ketone compound (C1) having 6 to 8 carbon atoms; and a process for preparing a photomask by using the positive resist composition.

Description

明細書 フ ォ ト マスク製造用ポジ型レ ジス ト組成物 ぐ技術分野〉  Technical field of positive resist composition for photomask production>
本発明は、 フ ォ ト マス ク の製造に用いられるポ ジ型レ ジス ト組成 物に関し、 さ らに詳し く は、 遮光膜または干渉膜との密着性に優れ た フ ォ 卜マス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成物に関する。 また、 本発 明は、 遮光膜または干渉膜との密着性に優れる と と もに、 保存安定 性に優れたフ ォ ト マス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成物に関する。 さ らに、 本発明は、 このよ う な優れた特性を有するポジ型レジス ト組 成物を使用する フ ォ 卜マス ク の製造方法に関する。 ぐ背景技術 >  The present invention relates to a photoresist composition used for producing a photomask, and more particularly to a photomask composition having excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film. It relates to a positive resist composition. Further, the present invention relates to a positive resist composition for producing a photomask having excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability. Further, the present invention relates to a method for producing a photomask using a positive resist composition having such excellent characteristics. Background technology>
フ ォ ト マスクは、 透明基板上に電子回路のパター ンを遮光性材料 で形成した部品であ り 、 フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ技術によ り 、 レ ジス ト 膜が形成された基板上に光を選択的に照射して、 電子回路のパター ン像を映し出す際に使用される原版となる ものである。 フ ォ ト マス クは、 例えば、 半導体素子、 磁気バブルメ モ リ ー素子、 半導体集積 回路 (L S I ) 、 液晶ディ スプレー (L C D ) 、 プリ ン ト基板 (P W B ) などの製造に使用されている。  A photomask is a component in which a pattern of an electronic circuit is formed of a light-shielding material on a transparent substrate. The photomask is formed on a substrate on which a resist film is formed by a photolithography technique. It is used as a master for selectively irradiating light to the device to project a pattern image of an electronic circuit. Photomasks are used, for example, in the manufacture of semiconductor devices, magnetic bubble memory devices, semiconductor integrated circuits (LSI), liquid crystal displays (LCD), print substrates (PWB), and the like.
フ ォ ト リ ソグラフ ィ技術では、 被加工層を表面に形成した基板上 に、 レ ジス ト と呼ばれる感光性高分子材料を有機溶剤に溶かした も のを塗布する。 プリ べー ク で有機溶剤を蒸発さ せて、 レ ジス ト膜を 形成する。 レ ジス ト膜に部分的に光を照射した後、 現像液を用いて 不要な部分の レ ジス 卜膜を溶解除去し、 基板上に レ ジス トパター ン を形成する。 次に、 こ の レ ジス トパター ンの上から、 基板上の被加 ェ層を溶解する酸などの液に浸漬するなどしてエ ッ チングする。 最 後に、 不要な レ ジス トを除去する。 フ ォ ト マス ク は、 レ ジス ト膜に 部分的に光を照射するための原版と して用いられる。 In the photolithography technology, a material obtained by dissolving a photosensitive polymer material called a resist in an organic solvent is applied onto a substrate having a layer to be processed formed on a surface thereof. The organic solvent is evaporated in a pre-bake to form a resist film. After partially irradiating the resist film with light, an unnecessary portion of the resist film is dissolved and removed using a developing solution, and the resist pattern is formed on the substrate. To form Next, etching is performed on the resist pattern by immersing it in a solution of an acid or the like that dissolves the layer to be added on the substrate. Finally, remove the unnecessary registry. The photomask is used as an original for partially irradiating the resist film with light.
こ のフ ォ ト マス ク も フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ技術を用いて製造されて いる。 フ ォ ト リ ソグラ フ ィ技術におけるノ ター ン形成方法には、 フ ォ ト マスク を介して、 紫外線、 電子線、 X線などをパター ン状に照 射するマス クパター ンの転写方式以外に、 電子ゃィオンなどの ビ一 ム走査による描画方式がある。 描画方式は、 逐次処理であるためス ループッ ト は低いが、 パター ンの創生や変更を迅速かつ容易に行う こ とができ るため、 フ ォ ト マス ク ( レテ ィ ク ルを含む) 、 A S I C (A p p l i c a t i o n S p e c i f i c I n t e r g r a t e d C i r c u i t ) などの製作、 あるいは研究 · 開発段階でのディ バイ ス試作などに有用である。  This photomask is also manufactured using photolithography technology. In the photolithography technology, a notation forming method includes a mask pattern transfer method that irradiates ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and the like in a pattern through a photomask. There is a drawing method by beam scanning such as an electronic lion. Although the drawing method is a sequential process, the throughput is low, but the creation and modification of the pattern can be performed quickly and easily, so that the photo mask (including the reticle), This is useful for manufacturing ASICs (Application Spectrified Circuits), etc., or for prototyping devices at the research and development stages.
フ ォ トマスク の製造工程では、 多く の場合、 電子線描画装置やレー ザ一描画装置を用いて、 マスクパター ンが形成されている。 具体的 に、 L S I 、 L C D , P W Bなどに用いられてお り、 微細化に適し ているハ一 ドマスクを例に挙げて説明する。 フ ォ トマスクを製造す るには、 先ず、 透明なガラス板などの透明基板上に金属薄膜からな る遮光膜を形成してマスク基板を作成する。 金属薄膜材料と しては、 一般に、 ク ロムが使用される。 金属ク ロム膜の反射率を下げるため に、 金属ク ロム膜上に酸化ク 口ムの干渉膜を形成した 2層タイ プの ものがある。 マス ク基板の遮光膜または干渉膜上に、 放射線感応性 レ ジス ト膜を形成する。 予め作成してあるマス クパター ンデータに 基づいて、 電子線描画装置や:レーザー描画装置によ り、 レ ジス 卜膜 上に電子線ビームまたは レーザ一 ビームを走査してパタ一ン状の製 造を形成する。 次いで、 使用 した レ ジス ト に適合する現像液を用い て現像する こ と によ り 、 レ ジス トパタ ー ンを形成する。 こ の場合、 現像液に対する露光部分と非露光部分との溶解度の差または溶解速 度の差を利用して、 現像する。 現像後、 遮光膜のエ ッ チ ングを行う。 金属ク ロム膜のエッ チングは、 ゥエ ツ 卜エッチ ングが主流であ り、 エッチング液と しては、 一般に硝酸第二セ リ ゥムアンモニゥムの水 溶液が使用されている。 エッ チング後には、 不要な レジス ト膜は剥 離除去される。 これによ り 、 透明な基板の上に遮光膜からなる電子 回路のパターン (マスクノ、。タ ー ン) が形成された フ ォ トマスクが得 られる。 In many photomask manufacturing processes, a mask pattern is formed using an electron beam lithography system or a laser lithography system. Specifically, a hard mask used for LSI, LCD, PWB and the like and suitable for miniaturization will be described as an example. To manufacture a photomask, first, a light-shielding film made of a thin metal film is formed on a transparent substrate such as a transparent glass plate to form a mask substrate. Chrome is generally used as the metal thin film material. In order to reduce the reflectance of the metal chromium film, there is a two-layer type in which an interference film of a chromium oxide is formed on the metal chromium film. A radiation-sensitive resist film is formed on the light-shielding film or the interference film on the mask substrate. Based on mask pattern data created in advance, an electron beam lithography system or a laser lithography system scans the resist film with an electron beam or laser beam to form a pattern. Forming structure. Next, a resist pattern is formed by developing using a developing solution compatible with the used resist. In this case, development is performed using the difference in solubility or the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion with respect to the developer. After the development, the light shielding film is etched. Etching of a metal chromium film is mainly performed by etching, and an aqueous solution of ammonium nitrate ammonium is generally used as an etching solution. After the etching, the unnecessary resist film is peeled off. As a result, a photomask in which an electronic circuit pattern (mask turn) formed of a light-shielding film is formed on a transparent substrate can be obtained.
従来、 描画方式で使用される放射線感応性レ ジス ト と しては、 ポ リ メ チルメ タ ク リ レ一 卜 ( P M M A ) 、 ポ リ 一 ひ ー メ チルスチ レ ン などの高分子が知られており、 この場合、 現像液と して有機溶媒が 用いられている。 しかしながら、 P M M Aは、 高い解像度を有して いる ものの感度が低いという欠点を有しており、 また、 現像液に有 機溶媒を用いるため、 作業環境の悪化や廃液処理の困難といった問 題を抱えている。  Conventionally, polymers such as polymethyl methacrylate (PMMA) and polymethyl styrene have been known as radiation-sensitive resists used in the drawing method. In this case, an organic solvent is used as a developer. However, PMMA has the disadvantage that it has high resolution but low sensitivity, and also has problems such as deterioration of working environment and difficulty in waste liquid treatment because it uses an organic solvent for the developer. ing.
一方、 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 酸エステル系感光剤を溶剤に溶解させたポジ型レ ジス ト組成物は、 感度及び解像度が良好で、 しかも水系アルカ リ現像液による現像が 可能であるため、 フ ォ 卜マスク製造用の レジス 卜 と して使用するた めの研究開発が進められている。 しか しながら、 一般に、 このポジ 型レ ジス ト組成物は、 金属ク ロ ム膜 (遮光膜) や酸化ク ロ ム膜 (千 渉膜) との密着性が悪く 、 現像工程ゃゥエツ 卜エッチング工程など で、 レジス ト膜の剥れが生じ-る と い う 問題があ っ た。 こ のポジ型レ ジス ト組成物は、 特に酸化ク ロム膜との密着性に劣るが、 金属ク ロ ム膜もその表面は酸化されて酸化ク ロムとな っているため、 同様で ある。 ぐ発明の開示 > On the other hand, a positive resist composition in which a soluble phenol resin and a quinone diazide sulfonate-based photosensitizer are dissolved in a solvent has good sensitivity and resolution, and also has an aqueous alkaline composition. Since development with a developer is possible, research and development for use as a resist for photomask manufacturing is underway. However, in general, this positive resist composition has poor adhesion to a metal chromium film (light-shielding film) or a chromium oxide film (thickness film), so that the development step and the etching step For example, there was a problem that the resist film was peeled off. This positive resist composition has poor adhesion especially to a chromium oxide film, but is not suitable for metal chromium oxide. The same is true for the film film because its surface is oxidized to chromium oxide. Invention disclosure>
本発明の目的は、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂、 キノ ン ジアジ ドスルホン酸エステル、 及び溶剤を含有するポジ型レジス ト組成物 であって、 遮光膜または干渉膜との密着性に優れたフ ォ 卜マスク製 造用ポジ型レ ジス ト組成物を提供する こ と にある。  An object of the present invention is to provide a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinone diazide sulfonate, and a solvent, which has excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film. An object of the present invention is to provide a positive resist composition for producing a photomask.
また、 本発明は、 遮光膜または干渉膜との密着性に優れる と と も に、 保存安定性に優れたフ ォ 卜マス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成物 を提供する こ と にある。  Another object of the present invention is to provide a positive resist composition for producing a photomask, which has excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability.
さ らに、 本発明の目的は、 このよ う な優れた特性を有するポジ型 レジス 卜組成物を用いたフ ォ トマスクの製造方法を提供する こ とに ある。  It is a further object of the present invention to provide a method for producing a photomask using a positive resist composition having such excellent characteristics.
本発明者らは、 前記従来技術の問題点を克服するために鋭意研究 を行った結果、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂、 キノ ン ジア ジ ドス ルホ ン酸エステル、 及び溶剤を含有するポジ型レジス ト組成物にお いて、 溶剤と して、 炭素数 6 〜 8 の直鎖状、 分岐状または環状のケ ト ン化合物を単独で、 あるいは他の溶剤と併用 して使用する こ とに よ り 、 フ ォ 卜 マス ク基板上に形成された遮光膜 (金属ク ロム膜) や 干渉膜 (酸化ク ロム膜) との密着性に優れたレ ジス ト膜を形成し得 るポジ型レジス 卜組成物の得られる こ とを見いだした。  The present inventors have conducted intensive studies to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, have found that a positive electrode containing an alkali-soluble phenol resin, a quinone diazide sulfonate, and a solvent. In the resist composition, a linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms may be used alone or in combination with another solvent. Thus, a positive resist capable of forming a resist film having excellent adhesion to a light-shielding film (metal chrome film) and an interference film (chromium oxide film) formed on a photomask substrate. It has been found that a metal composition can be obtained.
また、 このポジ型レジス ト組成物は、 製造直後には優れた特性を 示すものの、 長期保存する と各成分の析出が生じるなど保存安定性 が不充分である こ とが判明した。 そ こ で、 さ らに検討した結果、 溶 剤と して、 前記特定のケ ト ン化合物とラ ク ト ン化合物とを併用する こ とによ り、 遮光膜や干渉膜との密着性に優れる と共に、 保存安定 性に優れたポジ型レジス ト組成物の得られる こ とを見いだした。 し たがっ て、 このポジ型レ ジス 卜組成物は、 長期保存が要求される場 合に好適である。 本発明は、 これらの知見に基づいて完成するに至 つ た ものである。 In addition, it was found that this positive resist composition exhibited excellent properties immediately after production, but had insufficient storage stability such as precipitation of components when stored for a long period of time. As a result of further study, the specific ketone compound and the lactone compound are used in combination as a solvent. As a result, it has been found that a positive resist composition having excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability can be obtained. Therefore, this positive resist composition is suitable when long-term storage is required. The present invention has been completed based on these findings.
本発明によれば、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 ( A ) 、 キノ ン ジアジ ドスルホ ン酸エステル ( B ) 、 及び溶剤 ( C ) を含有する フ オ ト マス ク製造用ポ ジ型レ ジス ト組成物において、 溶剤 ( C ) が、 炭素数 6 〜 8の直鎖状、 分岐状または環状のケ ト ン化合物 ( C を 含有する こ とを特徴とする フ ォ 卜マス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成 物が提供される。  According to the present invention, there is provided a photoresist for producing a photomask, comprising an alkali-soluble phenol resin (A), a quinone diazide sulfonate (B), and a solvent (C). The solvent (C) contains a linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms (C-type positive-type photomask; A resist composition is provided.
また、 本発明によれば、 溶剤 ( C ) が、 ケ ト ン化合物 ( C と と もに、 ラ ク ト ン化合物 ( C。) を含有する フ ォ ト マスク製造用ポ ジ型 レ ジス ト組成物が提供される。  Further, according to the present invention, the solvent (C) contains a ketone compound (C and a lactone compound (C.) together with a photoresist type resist composition for producing a photomask. Things are provided.
さ らに、 本発明によれば、 遮光膜または遮光膜と干渉膜とが形成 された透明基板の該遮光膜または干渉膜上にポジ型レジス ト組成物 を塗布してレジス ト膜を形成し、 次いで、 該レジス ト膜に放射線ビ一 ムを照射してパター ンを描画した後、 アルカ リ現像液にて現像し、 しかる後、 エ ッ チ ングを行っ てマス クノ、 °タ ー ンを形成する フ ォ ト マ ス ク の製造方法において、 ポジ型レ ジス ト組成物と して、 アルカ リ 可溶性フ ヱ ノ 一ル樹脂 ( A ) 、 キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル ( B ) 、 及び溶剤 ( C ) を含有し、 かつ、 溶剤 ( C ) が炭素数 6 〜 8の直鎖状、 分岐状または環状のケ ト ン化合物 ( C を含有するポ ジ型レ ジス ト組成物を使用する こ とを特徴とするフ ォ トマス ク の製 造方法が提供される。 —  Further, according to the present invention, a resist film is formed by applying a positive resist composition on the light-shielding film or the interference film of the transparent substrate on which the light-shielding film or the light-shielding film and the interference film are formed. Then, the resist film is irradiated with a radiation beam to draw a pattern, developed with an alkaline developer, and then etched to remove the mask and the pattern. In the method for producing a photomask to be formed, an alkali-soluble phenol resin (A), a quinone diazide sulfonate (B), and a positive resist composition are provided. A linear, branched or cyclic ketone compound containing a solvent (C) and having 6 to 8 carbon atoms (a poly-type resist composition containing C) is used. A method for producing a photomask characterized by this is provided.
この製造方法において、 溶剤 ( C ) が、 ケ ト ン化合物 ( C とと もに、 ラ ク ト ン化合物 (c2) を含有する こ とが好ま しい。 く発明を実施するための最良の形態〉 In this production method, the solvent (C) is converted into a ketone compound (C and In particular, it preferably contains a lactone compound (c 2 ). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION>
( A ) アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂  (A) Alkali-soluble phenol resin
本発明で用いられるアルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂と しては、 例 えば、 フ ヱ ノ ール類とアルデヒ ド類との縮合反応生成物 (ノ ボラ ッ ク樹脂) 、 フ ノ ール類とケ ト ン類との縮合反応生成物、 ビニルフ ヱ ノ 一ル系重合体、 ィ ソ プロ べニルフ ヱ ノ ール系重合体、 及びこ れ らフ ェ ノ ール樹脂の水素添加反応生成物などが挙げられる。 これら の中でも、 ノ ボラ ッ ク樹脂が特に好ま しい。  Examples of the alkali-soluble phenol resin used in the present invention include, for example, condensation reaction products of phenols and aldehydes (novolak resin), phenols Reaction products of phenols and ketones, vinylphenol-based polymers, isopropenylphenol-based polymers, and hydrogenation reaction products of these phenolic resins Things. Of these, novolak resin is particularly preferred.
ノ ボラ ッ ク樹脂の製造に用いるフ ヱ ノ 一ル類の具体例と しては、 フ エ ノ ール、 ο — ク レ ゾ一ノレ、 m— ク レ ゾ一ノレ、 p — ク レ ゾ一ル、 3, 5 —キ シ レ ノ ール、 2, 5 —キシ レ ノ ール、 2 , 3 —キシ レ ノ ー ル、 3, 4 —キ シ レ ノ ーノレ、 2 , 3, 5 — ト リ メ チノレフ エ ノ 一ノレ、 2, 3 — ジ メ ト キ シ フ エ ノ ーノレ、 2, 5 — ジメ ト キ シ フ エ ノ ール、 3 , 5 — ジ メ ト キ シ フ ヱ ノ ール、 2 —ェチノレフ エ ノ ール、 3 —ェチ ルフ エ ノ ール、 4 —ェチノレフ エ ノ 一ノレ、 2 — プロ ピノレフ エ ノ 一ノレ、 3 —プロ ピルフ ヱ ノ ール、 4 —プロ ピルフ ヱ ノ ール、 2 , 3, 5 — 卜 リ エチノレフ エ ノ 一ノレ、 3, 5 — ジェチノレフ エ ノ ール、 2, 5 — ジ ェチノレフ エ ノ ーノレ、 2 — t e r t —ブチノレフ エ ノ 一ル、 3 — t e r t —ブチルフ エ ノ ール、 4— t e r t —ブチルフ エ ノ ール、 2— t e r t — ブチル一 4 — メ チノレフ エ ノ ール、 2 — t e r t ー ブチノレー 5 — メ チルフ エ ノ ーノレ、 2 — フ エ 二ノレフ エ ノ ール、 3 — フ エ ニノレフ エ ノ 一 ル、 4 — フ エニルフ エ ノ 一ノレな どの一価フ エ ノ ール類 ; レゾノレシ ノ ー ノレ、 2 — メ チル レ ゾノレシ ノ 一ル、 4 —メ チノレ レ ゾルシ ノ 一ル、 5 — メ チル レゾルシ ノ ール、 カ テ コ ール、 4 — t e r t ー ブチルカ テコ 一 ル、 3 — メ ト キシカ テ コ ール、 2 — メ ト キシ レ ゾルシ ノ ール、 4 一 メ ト キ シ レ ゾルシ ノ ール、 ビス フ エ ノ ーノレ A、 フ ロ ロ グ リ シ ノ ール な どの多価フ ヱ ノ ール類な どが挙げ られる。 こ れ らの フ ヱ ノ ール類 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。 Specific examples of phenols used in the production of novolak resin include phenol, ο—cresole, m—cresole, and p—cresole. 1, 3, 5 — xylenol, 2, 5 — xylenol, 2, 3 — xylenol, 3, 4 — xylenol, 2, 3, 5 — Tri-methyl phenol, 2, 3 — dimethyl phenol, 2, 5 — dimethyl phenol, 3, 5 — dimethyl phenol Le, 2—Echinoref Enor, 3—Echinoref Enor, 4—Echinoref Enorno, 2—Pro Pinolev Enorno, 3—Propyrno Nor, 4—Propyrヱ Nor, 2, 3, 5 — Tri-Echinolev Enole, 3, 5 — Detjynolev Enole, 2, 5 — Diechinolev Enole, 2 — tert — Butino Phenol, 3-tert-butylphenol, 4-tert-butylphenol, 2-tert-butyl-1-4-methylthiophenol, 2-tert-butylinole-5-methylphenol Monovalent phenols such as eno-nole, 2-phenyl enole, 3-phenyl enole, 4-phenyl enole, etc .; — Methyl resorcinol, 4 — methyl resorcinol, 5 — methyl resorcinol, catechol, 4 — tert-butyl , 3-methoxy alcohol, 2-methoxy resorcinol, 41-methoxy resorcinol, bisphenol A, fluoroglycinol And polyvalent phenols. Each of these phenols can be used alone or in combination of two or more.
アルデ ヒ ド類の具体例と しては、 ホルムアルデ ヒ ド、 ァセ ト アル デ ヒ ド、 プロ ピオ ンアルデヒ ド、 n — ブチルアルデヒ ド、 ィ ソ ブチ ルアルデ ヒ ド、 ト リ メ チルァセ ト アルデ ヒ ド、 n —へキシルアルデ ヒ ド、 ァ ク ロ レイ ン、 ク ロ ト ンアルデ ヒ ド、 シ ク ロへキサ ンアルデ ヒ ド、 シ ク ロペ ンタ ンァノレデ ヒ ド、 フルフ ラ 一ノレ。 フ リ ルァ ク ロ レ イ ンな どの脂肪族ま たは脂環式アルデ ヒ ド類 ; ベ ンズアルデ ヒ ド、 o — ト ルアルデ ヒ ド、 m — 卜 ノレアルデ ヒ ド、 p — ト ルアルデ ヒ ド、 p —ェチルベンズアルデヒ ド、 2, 4 — ジメ チルベンズアルデヒ ド、 2 , 5 — ジメ チルベ ンズアルデ ヒ ド、 3, 4 一又は 3, 5 — ジメ チ ノレベンズァノレデ ヒ ド、 フ エニルァセ ト ァノレデヒ ド、 o — ヒ ドロキシ ベ ンズアルデヒ ド、 m— ヒ ドロキシベ ンズァノレデ ヒ ド、 p — ヒ ドロ キシベンズアルデヒ ド、 ケィ皮アルデヒ ド、 o —ァニスアルデヒ ド、 m —ァニスアルデ ヒ ド、 p — ァニスアルデ ヒ ドな どの芳香族アルデ ヒ ド類 ; な どが挙げられる。 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。 これ らの中でも、 ホルムアルデヒ ド、 ァセ ト アルデ ヒ ドな どの低分子量 脂肪族飽和アルデ 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 ドな ど の ヒ ドロキ シベンズアルデヒ ド類 ; が好ま しい。  Specific examples of aldehydes include formaldehyde, acetate aldehyde, propionaldehyde, n-butyl aldehyde, isobutyl aldehyde, and trimethyl aldehyde. , N—Hexylaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanaldehyde, cyclopentanaldehyde, full-color. Aliphatic or cycloaliphatic aldehydes such as furyl crolein; benzaldehyde, o—tolualdehyde, m—tonoraldehyde, p—tolualdehyde, p —Echilbenzaldehyde, 2, 4 — Dimethylbenzaldehyde, 2, 5 — Dimethylbenzaldehyde, 3, 4 1 or 3,5 — Dimethyl norbenzanoledide, phenylase tonanoredeh De, o — hydroxybenzaldehyde, m — hydroxybenzaldehyde, p — hydroxybenzaldehyde, kay skin aldehyde, o — anisaldehyde, m — anisaldehyde, p — anisaldehyde, etc. Aromatic aldehydes; and the like. These aldehydes may be used alone or in combination of two or more. Among these, low molecular weight aliphatic saturated aldehydes such as formaldehyde and acetate aldehyde; o—hydroxy benzyl aldehyde, m—hydroxy benzyl aldehyde, and p—hydroxy benzyl aldehyde, etc. Drokishibenzaldehydes are preferred.
フ ヱ ノ ール類と アルデヒ ド類との縮合反応は、 常法に したがっ て 行う こ とができ る。 ビニルフ ヱ ノ 一ル系重合体は、 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。 共重合可能な成分の具体例と しては、 アタ 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、 及びこれ らの誘導体などが挙げられる。 The condensation reaction between phenols and aldehydes can be carried out according to a conventional method. The vinylphenol-based polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of a component copolymerizable with vinylphenol. Specific examples of copolymerizable components include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic acid imide, vinyl acetate, and acrylonitrile. Examples thereof include lil and derivatives thereof.
ィ ソ プロぺニルフ ヱ ノ 一ル系重合体は、 ィ ソ プロぺニルフ ヱ ノ 一 ルの単独重合体及びィ ソプロべニルフ エ ノ 一ルと共重合可能な成分 との共重合体から選択される。 共重合可能な成分の具体例と しては、 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 酸ィ ミ ド、 酢酸ビニル、 ァク リ ロニ ト リ ル、 及びこれらの誘導体な どが挙げられる。  Isopropyl vinyl polymer is selected from homopolymers of isopropyl vinyl and copolymers of components copolymerizable with isopropenyl vinyl. You. Specific examples of copolymerizable components include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic acid imide, vinyl acetate, and acrylic acid. And the like, and derivatives thereof.
フ ノ ール樹脂の水素添加反応生成物は、 任意の公知の水素添加 反応によ っ て製造する こ とができ る。 具体的には、 フ ヱ ノ ール樹脂 を有機溶剤に溶解し、 均一系または不均一系の水素添加触媒の存在 下、 水素を導入する こ と によ っ て得る こ とができ る。  The hydrogenation reaction product of the phenolic resin can be produced by any known hydrogenation reaction. Specifically, it can be obtained by dissolving a phenol resin in an organic solvent and introducing hydrogen in the presence of a homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalyst.
これらのアル力 リ可溶性フ ヱ ノ 一ル樹脂は、 そのままで用いる こ とができ るが、 公知の手段によ り分別 し、 分子量や分子量分布を制 御したものを用いてもよい。 分子量や分子量分布を制御する 目的で 分別する方法と しては、 樹脂を粉砕し、 適当な溶解度を持つ有機溶 剤で個一液抽出するか、 あるいは樹脂を良溶剤に溶解し、 貧溶剤中 に滴下するか、 または貧溶剤を滴下して、 個—液または液一液抽出 する方法などが挙げられる。  These alcohol-soluble phenol resins can be used as they are, but may be separated by a known means to control the molecular weight and the molecular weight distribution. As a method of fractionation for the purpose of controlling the molecular weight and molecular weight distribution, the resin is pulverized and extracted one by one with an organic solvent having an appropriate solubility, or the resin is dissolved in a good solvent and dissolved in a poor solvent. Or a poor solvent is dropped to perform solid-liquid or liquid-liquid extraction.
これ らのアル力 リ可溶性フ ヱ ノ 一ル樹脂は、 それぞれ単独で用い る こ とができるが、 必要に応じて、 2種以上を組み合わせて用いて も よい。 ま た、 本発明においては、 これ らの中でも特に、 フ エ ノ ー ル類とアルデヒ ド類とを酸触媒下で重縮合する こ とによって得られ るアルカ リ 可溶性フ ヱ ノ ール樹脂が好ま しい。 さ らに、 m— ク レゾ一 ルと p ク レ ゾ一ルを含有する フ ヱ ノ ール類と アルデヒ ド類とを重 縮合 して得られる ク レ ゾ一ルノ ボラ ッ ク樹脂が好ま しい。 こ のク レ ゾ一ルノ ボラ ッ ク樹脂は、 フ エ ノ ール類と して、 m ク レゾ一ル及 び p ク レ ゾ一ル以外に、 3 , 5 キシ レ ノ ールま たは 2 , 3 , 5 ト リ メ チルフ エ ノ ールを併用 した ものであ っ て も よい。 ま た、 ク レゾ一ルノ ボラ ッ ク樹脂は、 構成部分の う ち m ク レゾ一ルの含有 量を 5 0 モル%以下 (通常 5〜 5 0 モル%、 好ま し く は 1 0〜 4 5 モル% ) と した ものが好ま しい。 m ク レゾ一ルの含有量が多すぎ る と、 現像後の残膜率が低下する こ とがある。 Each of these alcohol soluble resins can be used alone, but if necessary, two or more of them may be used in combination. Further, in the present invention, among these, phenols and aldehydes are obtained by polycondensation in the presence of an acid catalyst. Alkali-soluble phenol resin is preferred. Furthermore, phenolic phenolic resin obtained by polycondensing phenols containing m- and p-cresols with aldehydes is preferred. . This phenolic box resin is a phenol, other than m- and p-cresols, and 3,5-xylenol or phenol. A combination of 2, 3, and 5 trimethylphenol may be used. In addition, the cre- novolak resin has an m-cresol content of 50 mol% or less (usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 45 mol%) in the constituent parts. Mol%) is preferred. If the content of m-cresol is too large, the residual film ratio after development may decrease.
( B ) キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル  (B) Quinone diazide sulfonate
本発明で用いられるキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルは、 感光 剤と して機能する ものである。 こ のよ う なキノ ン ジア ジ ドスルホ ン 酸エステルと しては、 1 , 2 ナ フ ト キノ ン ジア ジ ド一 5 スルホ ン酸エステル、 1, 2 ナフ ト キノ ン ジア ジ ド一 4 スルホ ン酸ェ ステル、 1, 2 ナフ トキノ ンジアジ ドー 6 —スルホ ン酸エステル、 1 , 2 —ベ ンゾキノ ン ジア ジ ドー 5 スルホ ン酸エステル、 1, 2 —ベンゾキノ ン ジア ジ ドー 4 ー スルホ ン酸エステルな どが挙げられ る。 これらの中でも、 1, 2 ナフ ト キノ ン ジア ジ ドー 5 スルホ ン酸エステル、 及び 1, 2 ナフ ト キノ ンジア ジ ドー 4 ー スルホ ン 酸エステルが好ま し く 、 1, 2 ナフ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 スル ホ ン酸エステルがよ り好ま しい。  The quinone diazide sulfonate used in the present invention functions as a photosensitizer. Examples of such quinone diazide sulfonates include 1,2 naphthoquinone diazide-15 sulfonate and 1,2 naphthoquinone diazide-14 sulfonate. Acid ester, 1,2 naphthoquinone diazide 6-sulfonate, 1,2—benzoquinone diazide 5-sulfonate, 1,2-benzoquinone diazide 4- 4-sulfonate And so on. Of these, 1,2 naphthoquinone diazide 5-sulfonate and 1,2 naphthoquinone diazide 4-sulfonate are preferred, and 1,2-naphthoquinone diazide. DO-4 sulfonate is more preferred.
これ らのキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルの製造方法は、 特に 制限されないが、 常法に したがっ て、 キノ ジァ ジ ドスルホ ン酸ハラ ィ ド (好ま し く はキノ ン ジアジ ドスルホ ン酸ク ロ ラ イ ド) を、 ァセ ト ン、 ジォキサ ン、 テ ト ラ ヒ ドロ フ ラ ン等の溶剤中で、 炭酸ナ ト リ ゥ ム、 炭酸水素ナ ト リ ウ ム、 水酸化ナ ト リ ウ ム、 水酸化カ リ ウ ム等 の無機塩基、 ま たは ト リ メ チルァ ミ ン、 ト リ ヱチルァ ミ ン、 卜 リ ブ 口 ピルァ ミ ン、 ジイ ソ プロ ピルァ ミ ン、 卜 リ ブチルァ 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 へキシルア ミ ン等の有機塩基の存在下、 ポ リ フ ヱ ノ 一ル類と反応さ せる こ と によ り得る こ とができ る。 The method for producing these quinonediazidosulfonates is not particularly limited, but quinodiazidosulfonide halides (preferably quinonediazidosulfonate chlorides) are used in accordance with conventional methods. In a solvent such as aceton, dioxane, tetrahydrofuran, etc. Inorganic bases such as aluminum, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, or trimethylamine, tritylamine, trib mouth Pyramine, diisopropylamine, tributylamine, pyrrolidine, pyridin, pyrazine, monolefolin, pyridin, dicyclohexylurea It can be obtained by reacting with polyphenols in the presence of an organic base such as mine.
こ こで用いるポ リ フ ヱ ノ 一ル類は、 フ ヱ ノ 一ル性水酸基を分子内 に 2つ以上、 好ま し く は 3 つ以上、 よ り好ま し く は 4つ以上有する ポ リ ヒ ドロキシ化合物である。  The polyphenols used herein are those having two or more, preferably three or more, and more preferably four or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. It is a droxy compound.
フ エ ノ ール類と しては、 例えば、 2 , 3 4 一 卜 リ ヒ ドロキ シべ ンゾフ エ ノ ン、 2 4 , 4 ' — ト リ ヒ ドロキシベンゾフ ヱ ノ ン、 2 3 4 4 ' —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 エ ノ ン、 2 3 , 4 , 2 ' 4 ' —ペ ンタ 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 ヱ 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 ー ヒ ドロキ シ フ ヱニル) プ ン、 2 , 2 — ビス ( 2 4 — ジ ヒ ドロキシ フ エニル) プ ン 等のポ リ ヒ ドロキシ ビス フ エ ニルアルカ ン類 ; 卜 リ ス ( 4 — ヒ ドロ キシ フ エニル) メ タ ン、 1 , 1 , 1 一 卜 リ ス ( 4 ー ヒ ドロキシ 一 3 一 メ チルフ エニル) ェタ ン、 1 1 1 — 卜 リ ス ( 4 ー ヒ ドロキ シ — 2 — メ チルフ エニル) ェタ ン、 1 1 1 ー ト リ ス ( 4 — ヒ ドロ キシ フ エニル) ェタ ン、 1 1 一 ビス ( 4 — ヒ ドロキシ 一 3 — メ チ ルフ ヱ ニル) 一 1 4 ー ヒ ドロキシ フ エニル) ェタ ン、 ビス ( 4 ー ヒ ドロキシ一 3 — メ チルフ エニル) 一 2 — ヒ ドロキシ ー 4 ー メ ト キシフ エニルメ タ ン等のポ リ ヒ ドロキシ ト リ スフ エニルアルカ ン類 ; 1 1 2 , 2 —テ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ドロキシ フ エ ニル) ェタ ン、 1 , 1 , 2 , 2 — テ ト ラ キス ( 3 — メ チノレ一 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ 二 ル) ェ タ ン、 1 , 1 , 3 , 3 — テ ト ラ キス ( 4 — ヒ ド ロ キ ン フ エ 二 ル) プロ ノ、 ° 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 ' ー テ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) 一 3 — キ シ レ ン、 a , a , a ' , a ' ー テ ト ラ キス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ ェ ニノレ) 一 4 一 キ ン レ ン、 ひ , a , a ' , a ' — テ 卜 ラ 干ス ό ~ メ チル一 4 — 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 ジル) 一 ρ — ク レ ゾ一ル、 2 , 6 — ビス ( 2 , 4 ー ジ ヒ ド ロ キ シ 一 3 — メ チノレベ ン ジル) 一 ρ — ク レ ゾ一ノレ、 4 , 6 — ビ ス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シベ ン ジル) レ ゾノレシ ン、 4 , 6 — ビス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ ー 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 ジノレ) 一 2 — メ チノレ レ ゾルシ ン、 4 , 6 — ビス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ 一 3 — メ チノレペ ン ジノレー 2 — メ チル レ ゾルシ ン等の フ エ ノ ール化合物と ホルマ リ ン と の ト リ マ一、 下記一般式 ( I ) Examples of phenols include 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 24,4'-trihydroxybenzobenzonone, and 234-4'-telephenol. Trahydroxybenzofenon, 2 4 2'4 'Tetrahydroxybenzofenon, 23,4,2'4' —Pont of hydroxybenzofenon, etc. Polyhydroxybenzophenones; gallic esters such as methyl gallate, ethyl gallate, and propyl gallate; 22-bis (4-hydroxybenzoyl) pun, 2,2-bis ( 2 4—Polyhydroxybisphenylalkanes such as dihydroxyphenyl) phenyl; tris (4—hydroxyphenyl) methane, 1,1,1,1 tris ( 4-Hydroxy-1 31-Methylphenyl) ethane, 1 1 1—Tris (4ー Hydroxy — 2 — methyl phenyl) ethane, 111 — tris (4 — hydroxyphenyl) ethane, 111 — bis (4 — hydroxy 13 — methyl) 4- (hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy-13-methyl-phenyl) -12-hydroxy 4-phenyloxymethane, etc. Lisphenylalkanes; 1 1, 2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,2,2—Tetrakis (3—Methenol 14-hydroxyphenyl) Ethan, 1,1,1,3,3—Tetrakis (4—Hi (Drokinphenyl) phenolic alcohols such as prono and phenol; a, a, a ', a'-tetrakis (4-hydroxy) Droxifanil) 1-3 xylene, a, a, a ', a'-Tetrakis (4-hydroxyxeninole) 14-1 xylene HI, a, a ', a'-tetra dry (methyl) 1-4 (hydroxy phenyl) 13-poly (hydroxy) 2,6-bis (2,4-dihydroxybenzil) -r-ρ-cresole, 2,6-bis (2,4-dihydro) Loxy 1 3 — Methynorbenzil) 1 ρ — Cresole, 4, 6 — bis (4-hydroxybenzil) Lesonoresin, 4, 6 — bis (4-hydroxyl 3 — methylbenzil) Zorcin, 4, 6—bis (4—hydroxybenzinole) 1 2—methinole resorcin, 4,6—bis (4—hydroxyl 1 3—methinolepenzinole 2— Trim of phenolic compound such as methyl resorcinol and formalin, the following general formula (I)
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(式中、 尺 1及び!^ 2は、 互いに独立に水素原子または炭素数 1 〜 4の アルキル基、 好ま し く は水素原子またはメ チル基であ り、 R 3〜 R 6 は、 互いに独立に炭素数 1 〜 4のァルキル基、 好ま し く はメ チル基 である。 ) (Wherein, shaku 1 and! ^ 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 to R 6 are mutually independent. And an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group.
で示される フ ヱ ノ ール化合物とホルマ リ ン と のテ ト ラ マ ー、 及びノ ポラ ッ ク樹脂な どが挙げられる。 本発明で用いられるキノ ンジアジ ドスルホン酸エステルにおいて、 これらのポ リ フ ヱ ノ 一ル類の水酸基のキノ ンジアジ ドスルホン酸ェ ステル化された水酸基の割合 (平均エステル化率) は、 特に限定さ れる ものではないが、 通常、 ポ リ フ エ ノ ール類の ヒ ドロキシル基に 対するキノ ンジアジ ドスルホン酸化合物のモル%で表して、 通常 6 5 %以上、 好ま し く は 7 0 %以上であ り、 上限は、 通常 1 0 0 %、 好 ま し く は 9 0 %である。 このエステル化の比率が低すぎる とパター ン形状や解像性の劣化をまね く こ とがある。 And a tetramer of a phenol compound and formalin, and a nopolak resin. In the quinonediazide sulfonic acid ester used in the present invention, the ratio (average esterification rate) of the quinonediazidesulfonic acid esterified hydroxyl groups of the hydroxyl groups of these polyphenols is particularly limited. Usually, it is not less than 65%, preferably not less than 70%, expressed as mol% of the quinonediazidesulfonic acid compound relative to the hydroxyl group of polyphenols, The upper limit is usually 100%, preferably 90%. If the ratio of this esterification is too low, the pattern shape and the resolution may be deteriorated.
本発明において感光剤と して用いられるキノ ンジアジ ドスルホ ン 酸エステルは、 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。 この感光剤の配合量は、 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 1 〜 1 0 0重量部、 好ま し く は 3 〜 4 0重量部である。 こ の配合量が少なすぎる と、 パター ン の形成が困難とな り、 多すぎる と、 感度が低下し、 現像残りが発生 し易く なる。  The quinonediazide sulfonate used as a photosensitizer in the present invention can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the photosensitizer is usually 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble phenol resin. If the amount is too small, it is difficult to form a pattern. If the amount is too large, the sensitivity is reduced and development residue tends to occur.
( C ) 溶剤  (C) Solvent
本発明のフ ォ 卜マスク製造用ポジ型レジス ト組成物では、 マスク 基板に形成された遮光膜や干渉膜、 特に金属ク ロ ム膜や酸化ク ロ ム 膜との密着性を改善するために、 溶剤と して、 炭素数 6 〜 8 の直鎖 状、 分岐状または環状のケ ト ン化合物 ( C { ) を使用する。 また、 ポ ジ型レ ジス 卜組成物の保存安定性が要求される場合には、 ケ ト ン化 合物 ( C ^ と ラ ク ト ン化合物 ( c 2) とを併用する。 The positive resist composition for producing a photomask according to the present invention is intended to improve the adhesion to a light-shielding film or an interference film formed on a mask substrate, particularly to a metal chromium film or a chromium oxide film. A linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms (C { ) is used as a solvent. Further, when the storage stability of the port-shaped record Soo Bok composition is required, Quai tons of compound (C ^ and La click tons compound (c 2) used together with.
溶剤と して、 ケ ト ン化合物 ( c を単独で使用するこ とができる が、 必要に応じて、 その他の溶剤 ( c 3) を併用 してもよい。 ケ ト ン 化合物 (C の割合は、 全溶剤成分量を基準と して、 少なく とも 5 0 重量%である こ とが好ま し く 、 少な く と も 8 0重量%である こ とが よ り好ま しい。 したがっ て、 溶斉 ij ( c ) は、 ケ ト ン化合物 ( c が 好ま し く は 5 0〜 1 0 0重量%、 よ り好ま し く は 8 0 〜 1 0 0重量 %で、 その他の溶剤 ( C 3) が好ま し く は 0〜 5 0重量%、 よ り好ま し く は 0〜 2 0重量%から構成される。 The ketone compound (c can be used alone as a solvent, but if necessary, another solvent (c 3 ) may be used in combination. Preferably, it is at least 50% by weight, based on the total solvent content, and at least 80% by weight. More preferred. Therefore, the compound ij (c) is a ketone compound (c is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight, and the other solvent (C 3 ) preferably comprises 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight.
ケ ト ン化合物 ( c とラ ク ト ン化合物 ( C 2 ) を併用する場合に は、 ラ ク ト ン化合物 ( c 2) の割合は、 全溶剤成分量を基準と して、 好ま し く は 1 〜 5 0重量%、 よ り好ま し く は 1 〜 3 0重量%、 特に 好ま し く は 5 〜 2 0重量%である。 したがっ て、 溶剤 ( C ) の組成 は、 好ま し く は、 ケ ト ン化合物 ( C 5 0〜 9 9重量%、 ラク ト ン 化合物 ( C 2) 1 〜 5 0重量%、 その他の溶剤 ( C 3) 0〜 4 9重量% であり、 よ り好ま し く は、 ケ 卜 ン化合物 ( C 7 0〜 9 9重量%、 ラ ク ト ン化合物 ( C 2) 1 〜 3 0重量%、 その他の溶剤 ( C 3) 0〜 2 9 重量%であ り、 特に好ま しく は、 ケ ト ン化合物 ( C 8 0〜 9 5重 量%、 ラク 卜 ン化合物 (C。) 5〜 2 0重量%、 その他の溶剤 ( C 3) 0〜 1 5重量%である。 When the ketone compound (c) and the lactone compound (C 2 ) are used in combination, the ratio of the lactone compound (c 2 ) is preferably based on the total amount of the solvent components. From 1 to 50% by weight, more preferably from 1 to 30% by weight, particularly preferably from 5 to 20% by weight, so that the composition of the solvent (C) is preferably The ketone compound (C 50 to 99% by weight, the lactone compound (C 2 ) 1 to 50% by weight, and the other solvent (C 3 ) 0 to 49% by weight are more preferable. Is a ketone compound (C 70 to 99% by weight, a lactone compound (C 2 ) 1 to 30% by weight, and other solvent (C 3) 0 to 29% by weight. Preferably, the ketone compound (C 80 to 95% by weight, the lactone compound (C.) 5 to 20% by weight, and the other solvent (C 3 ) 0 to 15% by weight.
溶剤 ( C ) 成分中のケ ト ン化合物 ( C の割合が過小である と、 遮光膜や干渉膜に対する密着性が低下し、 現像時ゃゥエツ 卜エッ チ ング時における レ ジス 卜膜の剥れが生じやす く な つたり、 レ ジス ト 膜と遮光膜または干渉膜との間へのエッチング液の滲み込みが激し く なる。 ラク ト ン化合物 (c 2) の割合が過小であると、 保存安定性 が低下する。 ポジ型レ ジス ト組成物の保存安定性が低下する と、 長 期保存中に多数の微粒子が生成し、 これが描画時に基板上の異物と な っ て、 マス クパター ンに欠陥が生じる。 各溶剤成分の割合が前記 範囲内にある ときに、 密着性と保存安定性とのバラ ンスが良好とな る。 If the proportion of the ketone compound (C) in the solvent (C) component is too small, the adhesion to the light-shielding film and the interference film is reduced, and the resist film is peeled off during development and during etching. When the ratio of the lactone compound (c 2 ) is too small, the etchant is more likely to penetrate between the resist film and the light-shielding film or the interference film. When the storage stability of the positive resist composition is reduced, a large number of fine particles are generated during long-term storage, which become foreign matter on the substrate at the time of drawing, resulting in a mask pattern. When the proportion of each solvent component is within the above range, the balance between adhesion and storage stability becomes good.
ケ 卜 ン化合物 ( C は、 炭素数 6〜 8の直鎖状、 分岐状または環 状の ケ ト ン化合物であ る 。 こ の よ う な ケ ト ン化合物の具体例と して は、 2 — へキサ ノ ン、 3 — へキサ ノ ン、 2 —ヘプ夕 ノ ン、 3 — ヘプ タ ノ ン、 4 一 へプタ ノ ン、 2 — ォ ク タ ノ ン、 3 — ォ ク タ ノ ン 、 4 一 ォ ク タ ノ ンな どの直鎖状ケ ト ン類 ; 3 — メ チルー 2 —ペ ン タ ノ ン、 4 ー メ チノレ 一 2 — ペ ン タ ノ ン 、 3 — ェチノレ 一 2 — ペ ン タ ノ ン 、 2 , 4 ー ジ メ チノレー 3 —ペ ン タ ノ ン、 2 — メ チルー 3 —ペ ン 夕 ノ ン、 3 ー メ チルー 2 —へキサ ノ ン、 5 — メ チルー 2 — へキサ ノ ン、 2 — メ チノレー 3 — へキサ ノ ン、 4 ー メ チノレー 3 —へキサ ノ ン、 5 — メ チル 一 3 —へキサ ノ ン、 3 — ェチルー 2 —へキサ ノ ン、 4 ー ェチノレー 2 一 へキサ ノ ン、 2 , 5 — ジ メ チノレ 一 3 —へキサ ノ ン、 3 , 5 — ジ メ チルー 2 — へキサ ノ ン、 4 , 5 — ジ メ チルー 2 —へキサ ノ ン、 2 — メ チルー 3 —へキサ ノ ン、 4 ー メ チルー 3 —へキサ ノ ン、 5 — メ チ ノレ 一 3 —へキサ ノ ン、 2 — ェチル一 3 — へキサ ノ ン、 4 — メ チルー 3 —へキサ ノ ン、 5 — メ チノレー 3 —へキサ ノ ン、 2 — ェチノレー 3 — へキサ ノ ン、 4 ー ェチルー 3 — へキサ ノ ン、 2 , 4 一 ジ メ チルー 3 一 へキサ ノ ン、 2 , 5 — ジ メ チルー 3 — へキサ ノ ン、 4 , 5 — ジ メ チノレー 3 —へキサ ノ ン、 2 — メ チノレー 3 —ヘプタ ノ ン、 2 — メ チル 一 4 —ヘプ夕 ノ ン、 5 — メ チルー 3 —ヘプ夕 ノ ン、 6 — メ チルー 2 一 へプタ ノ ンな どの分岐状ケ ト ン類 ; シ ク ロへキサ ノ ン、 シ ク ロ へ プタ ノ ン、 シ ク ロォ ク 夕 ノ ン、 2 — メ チルシ ク ロ へキサ ノ ン、 3 — メ チルシ ク ロへキサ ノ ン、 4 ー メ チノレシ ク ロへキサ ノ ン、 2 — ェチ ノレシ ク ロへキサ ノ ン、 3 — ェチノレシ ク ロへキサ ノ ン、 4 ー ェチノレシ ク ロへキサ ノ ン、 2 , 5 — ジ メ チノレシ ク ロへキサ ノ ン、 2 , 6 — ジ メ チルシク ロへキサノ ン、 3 , 4 — ジメ チルシク ロへキサノ ン、 3 , 5 — ジメ チノレシ ク ロへキサ ノ ン、 2 — メ チルシ ク ロ ヘプ夕 ノ ン、 3 ー メ チノレシ ク ロへプタ ノ ン、 4 ー メ チノレシ ク ロ へプタ ノ ン、 5 — メ チルシ ク ロヘプタ ノ ンな どの環状ケ 卜 ン類 ; な どが挙げ られる。 こ れらのなかでも、 直鎖状ケ 卜 ン類が好ま し く 、 炭素数 7 の直鎖状ケ ト ン類であ る 2 —ヘプタ ノ ン、 3 —へプタ ノ ンがよ り好ま し く 、 2 一ヘプタ ノ ンがと り わけ好ま しい。 Ketone compounds (C is a linear, branched or cyclic C 6-8 Is a ketone compound. Specific examples of such ketone compounds include 2—hexanone, 3—hexanone, 2—heptanone, 3—heptanone, and 4-heptanone. Linear ketones such as 2-octanenon, 3-octanenone, 4-octanenone; 3-methyl 2-pentanonone, 4-methanone Chinore 1 2 — Pentanone, 3 — Etchinore 1 2 — Pentanone, 2,4 -Dimethylinole 3 — Pentannon, 2 — Methyl 3 — Pentanone, 3ー Methyl 2-Hexanone, 5-Methyl 2-Hexanone, 2-Methylenol 3-Hexanone, 4-Methylenol 3-Hexanone, 5-Methyl 1 3- Hexanone, 3 — ethyl 2-, hexanone, 4-ethylinone 2-hexanone, 2, 5 — dimethinol 1 3 — hexanone, 3, 5 — dime Lou 2 — Hexanone, 4, 5 — Dimethyl 2 — Hexanone, 2 — Methyl 3 — Hexanone, 4 — Methyl 3 — Hexanone, 5 — Methyl 3—Hexanone, 2—Ethylone 3—Hexanone, 4—Methyl-3, Hexanone, 5—Methylenol 3—Hexanone, 2—Ethynolane 3—Hexanone, 4-methyl-3—hexanone, 2,4-dimethyl-1,3-hexanone, 2,5—dimethyl-3—hexanone, 4,5—dimethylinole 3—hexanone 2-, methyl 3-, heptanone, 2-, methyl 4-, heptanone, 5-- methyl 3-, heptanone, 6- methyl-2, heptanone, etc. Tones; cyclohexanone, cycloheptanone, cyclohexonone, 2—methylcyclohexane Sanone, 3 — methylcyclohexanone, 4 — methylenocyclohexanone, 2 — ethylenocyclohexanone, 3 — ethylenocyclohexanone, 4 — Etinolesicyclohexanone, 2, 5—Dimethylcyclohexanone, 2, 6—Dimethylcyclohexanone, 3, 4—Dimethylcyclohexanone, 3, 5—Dimethyl Chino-cyclohexanonone, 2-methylcycloheptanone, 3-methylinocycloheptanone, 4-methylinocycloheptanone, 5-methyl Cyclic ketones such as tilcycloheptanone; and the like. Of these, straight-chain ketones are preferred, and straight-chain ketones having 7 carbon atoms, 2—heptanone and 3—heptanone, are more preferred. In particular, 21 heptanones are particularly preferred.
ラ ク ト ン ( c 2 ) の具体例と しては、 7 —プチロ ラ ク ト ン、 7 —バ レ ロ ラ ク ト ン、 7 — 力 プロ ラ ク ト ン、 7 — カ プ リ ロ ラ ク ト ンな どの 飽和 7 — ラ ク ト ン類 ; ク ロ ト ラ ク ト ン、 ひ 一 ア ンゲ リ カ ラ ク ト ン、 /3 — ア ンゲ リ カ ラ ク ト ンな どの不飽和 7 — ラ ク ト ン類 ; (5 — バ レ ロ ラ ク ト ン、 5 — 力 プロ ラ ク ト ンな どの S — ラ ク ト ン類 ; S —プロ ピ オ ラ ク ト ン、 3 — ブチロ ラ ク ト ンな どの / S — ラ ク ト ン類 ; (5 — ノく レ ロ ラ ク ト ン、 ー メ チノレ一 5 — ノ レ ロ ラ ク ト ンな どの 5 — ラ ク ト ン 類 ; £ 一 力 プロ ラ ク ト ン、 ε —ォプロ ラ ク ト ンな どの £ — ラ ク ト ン 類 ; などが挙げられる。 これ らの中でも、 飽和 7 — ラ ク ト ン類ゃ不 飽和 7 —ラ ク ト ン類のよ う な 7 —ラ ク ト ン類が好ま し く 、 飽和 7 — ラ ク ト ン類が特に好ま しい。 飽和 7 ラ ク ト ンの中でも、 7 — プチ 口 ラ ク ト ンがと り わけ好ま しい。 Is a specific example of La click tons (c 2), 7 - Puchiro la click tons, 7 - Ba Le b La click tons, 7 - Power Pro la click tons, 7 - Ca pli b La Saturated lactones 7—Lactones; croctactone, single angelica lactone, / 3—unsaturated angelic lactones 7— Lactones; (5—valerolactone, 5—caprolactone, etc. S—lactones; S—propiolactone, 3—butyrolactone Tonto, etc. / S-Lactones; (5-Norolactones, etc. 5-Norrelactones, etc. 5-Lactones; £ 1 Such as lactolactone, ε-oprolactone, etc., etc. Among them, saturated 7—lactons ゃ unsaturated 7—lactos 7-Lactones are preferred, and saturated 7-Lactones are particularly preferred.Saturated 7-Lactones are preferred, and 7-Lactone is preferred. Especially preferred.
この他の併用可能な溶剤 ( C 3 ) と しては、 例えば、 アセ ト ン、 メ チルェチルケ ト ン、 シ ク ロペ ンタ ノ ンな どのケ ト ン類 ; η — プロ ピ ルァノレコ 一ノレ、 i s ο — プロ ピノレアノレコ ール、 n — ブチルァノレコ 一 ル、 シ ク ロへキサノ 一ノレな どのァノレコ ール類 ; エチ レ ング リ コ ール ジメ チルエーテル、 エチ レ ン グ リ コ 一ルジェチルェ一テル、 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 チルエーテル、 エチ レ ング リ コ 一ノレモ ノ ェチノレエ一テノレな どのァノレコ ールェ一テノレ 類 ; ギ酸プロ ピル、 ギ酸ブチル、 酢酸プロ ピル、 酢酸プチル、 プロ ピオ ン酸メ チル、 プロ ピオ ン酸ェチル、 酪酸メ 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 ソルプアセテ一 ト、 メ チノレセ ロ ソ ノレブア セテ ー ト 、 ェチルセ ロ ソ ノレブアセテー ト 、 プロ ピルセ ロ ソ ルブァセテ一 卜、 ブチルセ ロ ソ ノレブァセテ一 ト な どのセ ロ ソ ノレブエステル類 ; プロ ピ レ ン グ リ コ 一ノレ、 プロ ピ レ ング リ コ 一 ノレモ ノ メ チルエーテル、 プロ ピ レ ン グ リ コ ールモ ノ メ チルェ一 テル アセテー ト 、 プロ ピ レ ング リ コ ールモ ノ ェチルエーテルアセテー ト 、 プロ ピ レ ング リ コールモノ ブチルエーテルな どのプロ ピ レ ング リ コ 一 ル類 ; ジエチ レ ングリ コ 一ノレモ ノ メ チルェ一 テル、 ジエチ レ ングリ コ 一ノレモ ノ エチノレエ一テノレ、 ジエチ レ ン グ リ コ 一ノレジ メ チノレエ一 テ ノレ、 ジエチ レ ン グ リ コ 一ノレジェチルェ一テノレ、 ジエチ レ ン グ リ コ 一 ルメ チルェチルェ一テルな どの ジエチ レ ン グ リ コ ーノレ類 ; ト リ ク ロ 口エチ 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 の各溶剤成分は、 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。 溶剤 ( C ) の使用量は、 溶剤以 外の各成分を均一に溶解するに足る量である。 Other usable solvents (C 3 ) include, for example, ketones such as acetone, methylethyl ketone, cyclopentanone, and the like; η—propylanolone, is ο — Propinoleanol alcohol, n — butanol alcohols such as butanol alcohol, cyclohexano alcohol, etc .; ethyl alcohol glycol methyl ether, ethylene glycol alcohol jet alcohol, dioxan Ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethyl alcohol, etc., etc .; propanol formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, propionate Esters such as methyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate Cerro Sorupuasete one door, Celloso-nolebutesters such as methino-cello-sonoacetate, ethylcello-sono-rube-acetate, propylcello-sol-ve-acetate, butyl cello-so-nore-acetate; propylene glycol and propylene glycol Lenglycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether Which propylene glycols; diethyl glycol, non-methylone, diethylene glycol, non-ethylone, diethylene glycol, non-ethylene, diethylene, diethylene glycolジ ェ, ジ ェ, ジ ェ, ジ, ジ, 、 Diethylene glycols such as methyl ethyl ether; halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Polar solvents such as dimethyl acetate amide, dimethyl formamide, N-methyl acetate amide; and the like. Each of these solvent components can be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent (C) used is sufficient to uniformly dissolve each component other than the solvent.
( D ) フ エ ノ ール化合物  (D) phenolic compound
本発明においては、 ポジ型レ ジ ス 卜組成物の感度を向上させる 目 的で、 フ ヱ ノ ール化合物を添加する こ とができ る。 こ の よ う な フ エ ノ ール化合物の具体例と しては、 W 0 9 6 / 2 2 5 6 3号公報に開 示されたフ ヱ ノ ール類と a, a ' 一 2置換キ シ レ ン類とを酸触媒存 在下縮合する こ と に よ り得られる樹脂や、 フ ヱ ノ ール類とジ シ ク ロ ペンタ ジェンとを酸触媒存在下縮合する こ とによ り得られる樹脂等 の樹脂系フ ヱ ノ ール類 ; p — フ ヱ ニルフ ヱ ノ ール、 p — イ ソ プロ ピ ルフ エ ノ ール等のモ ノ フ エ ノ ール類 ; ビフ エ ノ ール、 4, 4 ' — ジ ヒ ド ロ キ シ ジ フ エ ニノレエ一テノレ、 4 , 4 ' ー ジ ヒ ド ロ キ シベ ン ゾフ ェ ノ ン、 ビス フ ヱ ノ ー ル A (本州化学工業社製) 、 ビス フ ヱ ノ ー ル C (本州化学工業社製) 、 ビス フ ノ ール E (本州化学工業社製) 、 ビス フ ヱ ノ ー ル F (本州化学工業社製) 、 ビス フ ヱ ノ ー ル A P (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 ヱ ノ ール P (三井石油化学工業社製) 、 ビス フ ヱ ノ ール Z (本 州化学工業社製) 、 1 , 1 — ビス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) シ ク 口ペ ン タ ン、 9, 9 — ビス ( 4 — ヒ ドロキシ フ エ ニル) フルオ レ ン、 1, 1 一 ビス ( 5 — メ チルー 2 — ヒ ドロ キシ フ エ ニル) メ タ ン、 3, 5 — ジメ チノレー 4 — ヒ ドロ キ シベ ン ジノレフ エ ノ ール等の ビス フ エ ノ ー ノレ類 ; 1, 1 , 1 ー ト リ ス ( 4 ー ヒ ド ロキシ フ エ ニル) メ タ ン、 1 , 1 , 1 一 卜 リ ス ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) ェ タ ン、 1 , 1 — ビス ( 3 — メ チノレ一 4 — ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) 一 1 — ( 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) メ タ ン、 1, 1 一 ビス ( 2, 5 — ジ メ チルー 4 — ヒ ド ロ キ シ フ ヱ ニル) 一 1 — ( 2 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) メ タ ン、 1, 1 一 ビス ( 3, 5 — ジ メ チル一 4 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) 一 1 — ( 2 ー ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) メ タ ン、 2, 6 — ビス ( 5 — メ チル一 2 — ヒ ド ロ キ シベ ン ジル) 一 4 — メ チノレフ エ ノ 一ノレ、 2, 6 — ビス ( 4 ー ヒ ドロキ シベ ン ジル) 一 4 一 メ チルフ エ ノ ール、 2, 6 — ビス ( 3 一 メ チル一 4 — ヒ ドロキシベ ン ジル) 一 4 ー メ チノレフ エ ノ 一ル、 2, 6 — ビス ( 3, 5 — ジ メ チル一 4 ー ヒ ドロ キ シベ ン ジル) 一 4 ー メ チルフ ヱ ノ ール、 ト リ ス フ ヱ ノ ール一 P A (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 ヱ ノ ー ノレ類 ; 1, 1, 2, 2 — テ ト ラ キス ( 4 — ヒ ド ロ キ シ フ エ 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 — ヒ ド ロ キ シ フ エ ニル) プロノ、0 ン、 1, 1, 5, 5 —テ ト ラキス ( 4 — ヒ ドロキシフ エニル) ペ ン タ ン、 ひ , a. , a ' , a ' —テ ト ラ キス ( 4 ー ヒ ド ロキ シ フ エ 二ノレ) 一 3 — キシ レ ン、 ひ , a , a ' , a ' ー テ ト ラ キス ( 4 — ヒ ト ロ十シ フ エ ニノレ 一 4 ーキ シ レ ン、 a , a , a ' , a ' —テ ト ラ キス ( 3 —メ チル一 4 ー 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 ( 3 — メ チル一 4 — ヒ ドロキシ フ エ 二 ル) — 4 —キシレン等のテ 卜 ラキスフヱノ ール類などが例示される。 これらの中でも、 ト リ スフ エ ノ 一ル類、 テ ト ラキスフ ヱ ノ ール類な どは、 特に好ま しい例である。 In the present invention, a phenol compound can be added for the purpose of improving the sensitivity of the positive resist composition. Specific examples of such phenolic compounds include phenols disclosed in WO96 / 22563 and a, a'-monosubstituted phenols. A resin obtained by condensing xylens with an acid catalyst, or a resin obtained by condensing phenols with dicyclopentadiene in the presence of an acid catalyst. Resin-based phenols such as obtained resins; p-vinyl phenol, p-isophenol phenol, etc .; phenol; biphenol , 4,4 '— Hydroxy dino-tinole, 4,4'-Dihydroquinone zof Bisphenol A (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Bisphenol E (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenolノ Knore F (Honshu Chemical Co., Ltd.), Bisphenol AP (Honshu Chemical Co., Ltd.), Bisphenol M (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Bisphenol P (manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), bisphenol Z (manufactured by Honshu Chemical Industries), 1, 1-bis (4—hydroxy phenol) 9, 9—bis (4—hydroxyphenyl) fluorene, 1,1bis (5—methyl-2—hydroxyphenyl) methane, 3,5—dimethinolelate 4 — Bisphenols such as hydroxybenzinolephenol; 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ) Methane, 1, 1, 1 1 tris (4-hydroxy phenyl) ethane, 1, 1 — bis (3 — methino 1 4 — hydroxy) Nil) 1 1 — (4-Hydroxyphenyl) methane, 1, 1 bis (2, 5 — dimethyl 4 — Hydroxyphenyl) 1 1 — (2 —Hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5—Dimethyl-1-4-hydroxyphenyl) 1-1— (2-Hydroxyphenyl) Phenyl) methane, 2, 6-bis (5—methyl 1 2—hydroxybenzoyl) 1 4—methinolephen, 2, 6—bis (4—hydroxy) 4-Methylphenol, 2, 6-bis (3-methyl-14-hydroxybenzoyl) 1-4-methylphenol, 2,6-bis (3,5) — The Chill-14-Hydroxybenzene-14-Methylphenol, Trisphenol-PA (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Trisphenol-TC Trisphenols such as Honshu Chemical Industry Co., Ltd .; 1, 1, 2, 2—tetrakis (4—hydroxyphenyl) ethane, 1, 1, 2,2—Tetrakis (3—Methyl-1-Hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3—, 3— (4—Hydroxyphenyl) Prono, 0 , 1, 1, 5, 5 — Tetrakis (4 — Hydroxyphenyl) Pentane, hi, a., A ', a' — Tetrakis (4-hydroxyphen) 1 3 — xylen, hi, a, a ', a' Trakis (4—Hydroxy-Ninyl-14-xylene, a, a, a ', a'—Tetrakis (3-Methyl-1-Hydroxyphenyl) 1-3 —Xylene, hi, a, a ', a'-Tetrakis (3—Methyl-14—Hydroxyphenyl) —4—Tetrakisphenols such as xylene Among these, trisphenols and tetrakisphenols are particularly preferred examples.
これ らの フ ヱ ノ ール化合物の添加量は、 アル力 リ可溶性フ ヱ ノ一 ル樹脂の組成、 分子量、 分子量分布、 他の添加剤の種類や量によ り 異なるが、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 1 0 0重量部に対して、 上限は、 通常 5 0重量部、 好ま し く は 3 0重量部、 よ り好ま し く は 2 0重量部であり、 下限は、 通常 1 重量部、 好ま し く は 2重量部、 よ り好ま し く は 3重量部である。  The amount of these phenolic compounds varies depending on the composition, molecular weight, molecular weight distribution, and type and amount of other additives of the soluble polyphenol resin. 1 The upper limit is usually 50 parts by weight, preferably 30 parts by weight, more preferably 20 parts by weight, and the lower limit is usually 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin. Parts by weight, preferably 2 parts by weight, more preferably 3 parts by weight.
本発明のポジ型レジス 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 ト リ エー シ ヨ ン防止剤、 可塑剤、 その他の 添加物を、 適宜含有させる こ とができ る。  The positive resist composition of the present invention optionally contains a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, a plasticizer, and other additives as necessary. It can be done.
( E ) 現像液  (E) Developer
本発明のポジ型レ ジス ト組成物は、 アル力 リ現像液にて現像する こ とができ る。 アルカ リ現像液と しては、 無機アルカ リ水溶液、 す なわちアルカ リ性の無機化合物の水溶液が好ま しい。 具体的には、 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 リ類水溶液、 これ らの混合物、 及びこ れらに p H緩衝剤や界面活性剤、 相溶性のある低級アルコ―ル類な どを添加したものなどが挙げられる。 また、 アルカ リ現像液と して は、 必要に応じて、 エタ ノ ールア ミ ンなどの有機現像液を用いる こ と も でき る 。 The positive resist composition of the present invention can be developed with an alkaline developer. As the alkaline developer, an aqueous inorganic alkaline solution, that is, an aqueous solution of an alkaline inorganic compound is preferable. Specifically, for example, aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium gayate, ammonia, mixtures thereof, and pH buffers Agents, surfactants, and compatible low-grade alcohols. As the alkali developer, an organic developer such as ethanolamine may be used, if necessary. It can also be.
( F ) フ ォ ト マ ス ク の製造方法  (F) Photomask manufacturing method
本発明では、 前記ポジ型レ ジ ス ト組成物を用いて、 フ ォ ト リ ソグ ラ フ ィ技術によ り フ ォ ト マ ス ク を作成する。 フ ォ ト マ スクを製造す るには、 先ず、 透明基板上に、 遮光膜または遮光膜と干渉膜とを形 成して、 マ ス ク基板を作成する。 透明基板と しては、 通常、 透明な ガラス板が用いられる。 遮光膜を形成する材料と しては、 ク ロムが 用いられるが、 これ以外に、 シ リ コ ン、 酸化鉄、 モ リ ブデンシ リ サ ィ ドなどを用いてもよい。 干渉膜は、 遮光膜の反射率を下げる役割 を果たすも のであ り、 通常、 酸化ク ロムが使用され、 金属ク ロム膜 表面に酸化ク ロム膜と して形成される ( 2層タイ プ) 。 干渉膜を金 属ク ロム膜の裏面にも設けた 3層タイ プのもの も使用できる。  In the present invention, a photomask is prepared by a photolithography technique using the positive resist composition. To manufacture a photomask, first, a light-shielding film or a light-shielding film and an interference film are formed on a transparent substrate to form a mask substrate. Usually, a transparent glass plate is used as the transparent substrate. Chrome is used as a material for forming the light-shielding film. Alternatively, silicon, iron oxide, molybdenum sulfide, or the like may be used. The interference film serves to reduce the reflectance of the light-shielding film, and usually uses chromium oxide, and is formed as a chromium oxide film on the surface of a metal chromium film (two-layer type). . A three-layer type in which the interference film is also provided on the back surface of the metal chromium film can be used.
次に、 マ ス ク基板の遮光膜または干渉膜上に、 ポジ型レ ジス ト組 成物を塗布して レ ジ ス ト膜を形成する。 ポジ型レ ジス ト組成物の塗 布、 乾燥、 プリ べークな どは、 常法に従って行う こ と ができ る。 次いで、 こ の レ ジ ス 卜膜に放射線ビームを照射してパター ンを描 画する。 放射線ビームによる描画には、 通常、 電子線描画装置ゃレ— ザ一描画装置が使用され、 マ ス クパター ンデ一夕に基づいて、 電子 線ビームやレーザー ビームが走査され、 レジス 卜膜上にパター ンが 描画される。 描画工程の後、 アルカ リ現像液を用いて、 浸漬現像す るなど常法に従って現像する。 これによ り、 レジス トパター ンを形 成する。 現像後、 必要に応じて、 ポス トべ一クを行った り、 デス力 ム (酸素プラズマなどによる表面処理) を行う こ とができる。  Next, a positive resist composition is applied on the light-shielding film or the interference film of the mask substrate to form a resist film. Coating, drying, prebaking and the like of the positive resist composition can be carried out according to a conventional method. Next, the resist film is irradiated with a radiation beam to draw a pattern. Usually, an electron beam lithography system and a laser lithography system are used for writing with a radiation beam, and an electron beam or a laser beam is scanned based on a mask pattern, and the resist film is formed on the resist film. The pattern is drawn. After the drawing step, development is carried out by an ordinary method such as immersion development using an alkaline developer. In this way, a resist pattern is formed. After development, post baking or desmating (surface treatment with oxygen plasma or the like) can be performed if necessary.
現像工程の後、 遮光膜のエ ッ チングを行う。 エ ッチングは、 前記 レ ジス トパター ン形成方法によ り形成されたレ ジ ス 卜パター ンを下 地の遮光膜または遮光膜と干渉膜に転写する工程である。 エツチ ン グ方法と しては、 液体を用いる ゥエ ツ 卜エ ッ チ ングと、 ガスを用い る ドラ イ エ ッ チ ン グの二通り の方法がある。 ゥエ ツ ト エ ッ チ ングで は、 硝酸第二セ リ ウム ア ンモニゥム系のもの (コダッ ク仕様) がー 般的であ り 、 浸漬法ゃスプレー法によ り、 エッ チングを行う。 ドラ ィエッチングガスと しては、 四塩化炭素などのハロゲン化炭素や塩 素系のガスが使用される。 After the development process, the light-shielding film is etched. Etching is a step of transferring the resist pattern formed by the resist pattern forming method to the underlying light-shielding film or the light-shielding film and the interference film. Etchin There are two types of driving methods: jet etching using a liquid, and dry etching using a gas.ゥ Etching is generally performed using ammonium cerium nitrate (Kodak specification). Etching is performed by dipping or spraying. As the dry etching gas, a carbon halide gas such as carbon tetrachloride or a chlorine-based gas is used.
エ ッ チ ン グ工程の後、 レ ジス 卜膜を剥離する。 レ ジス 卜膜の剥離 には、 有機溶剤、 濃硫酸に過酸化水素やオゾンを加えた酸による化 学的方法、 酸素プラズマや U V —オゾンによるア ツ シ ング処理を用 いた物理的方法がある。 化学的方法と物理的方法を組み合わせて適 用する こ と もでき る。 これによ り、 遮光膜のマスクパターンが形成 された フ ォ 卜 マス ク を得る こ とができ る。 フ ォ ト マス ク は、 レテ ィ ク ル (縮小露光装置用のマス ク) であ っ て も よい。 く実施例 >  After the etching step, the resist film is peeled off. The resist film can be removed by a chemical method using an acid obtained by adding hydrogen peroxide or ozone to an organic solvent or concentrated sulfuric acid, or a physical method using an oxygen plasma or a UV-ozone-assisting treatment. . A combination of chemical and physical methods can be applied. Thereby, a photomask on which the mask pattern of the light-shielding film is formed can be obtained. The photomask may be a reticle (a mask for a reduction exposure apparatus). Example>
以下に、 合成例、 実施例、 及び比較例を挙げて、 本発明について よ り具体的に説明する。 また、 部及び%は、 特に断りのない限り重 量基準である。 レジス ト特性の評価方法は、 次のとおりである。  Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Synthesis Examples, Examples, and Comparative Examples. Parts and percentages are by weight unless otherwise specified. The method for evaluating the resist characteristics is as follows.
( 1 ) 現像時の レ ジス 卜膜剥れ  (1) Peeling of resist film during development
現像後に基板表面を光学式顕微鏡で観察し、 レ ジス ト膜のラ イ ン パター ンの剥れの有無を観察して、 以下の基準によ り密着性を評価 した。  After the development, the substrate surface was observed with an optical microscope, and the presence or absence of peeling of the line pattern of the resist film was observed. The adhesion was evaluated according to the following criteria.
◎ : 剥れが全く ない、  ◎: No peeling at all
〇 : ごく一部に剥れがあるが、 許容できる範囲内である、  〇: There is peeling in only a part, but it is within the acceptable range.
△ : 一部に剥れが見られる、 △: Partial peeling is observed,
X : 広範囲に、 または多数の剥れがある。 ( 2 ) サイ ドエ ツ チ量 X: Extensive or numerous peeling. (2) Side etch amount
エ ッ チ ン グ後、 走査型電子顕微鏡でのパター ン断面観察を行い、 レ ジス ト膜と酸化ク ロム膜との界面へのエッ チ ング液の滲み込みの 程度 (サイ ドエツ チ量) を測定した。 こ のサイ ドエツ チ量が小さい ほど、 レ ジス ト膜の密着性が大きい。  After etching, the cross section of the pattern was observed with a scanning electron microscope to determine the extent of penetration of the etching solution into the interface between the resist film and the chromium oxide film (side etch amount). It was measured. The smaller the side etch amount, the greater the adhesion of the resist film.
( 3 ) 保存安定性  (3) Storage stability
レ ジス ト溶液の調製直後と、 レ ジス ト溶液の一部を洗浄した試料 瓶に入れて密閉し、 2 3 °Cで静置で 3 ヶ月間保存後に、 それぞれ、 リ ヨ ン社製パーテ ィ クルカ ウ ンタ 一 「 K L 一 2 0 A」 によ っ て微粒 子数を測定した。  Immediately after the preparation of the resist solution, and after sealing a portion of the resist solution in a washed sample bottle and storing it at 23 ° C for 3 months, the Lyon Parties were used. The number of microparticles was measured by Kurkaunter-1 "KL-20A".
[合成例 1 ]  [Synthesis example 1]
ノ ボラ ッ ク樹脂の合成 Synthesis of novolak resin
冷却管と攪拌装置を装着した 2 リ ッ ト ルの フ ラ ス コ に、 m— ク レ ゾ一ル 3 1 0 g、 p—ク レゾール 4 6 6 g、 3 6 %ホルマ リ ン 3 9 4 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、 3 5分間反応させた。 この後、 1 0 0〜; 1 0 5 °Cで 1 0 0 分間かけて水を留去し、 次いで、 1 7 0 °Cまで昇温しながら 1 0 mmH g まで減圧し、 さ らに、 1 9 0 °Cまで昇温を続けて未反応モノ マ一及 び残留水を除去した。 この後、 生成した溶融樹脂を室温にまで戻し て、 ノ ボラ ッ ク樹脂 5 4 4 gを得た。 このノ ボラ ッ ク樹脂について、 テ 卜 ラ ヒ ドロ フ ラ ンを用いたゲノレ · ハ°— ミ エ一 シ ヨ ン ' ク ロ マ 卜 グ ラ フ ィ 一によ る ポ リ スチ レ ン換算重量平均分子量 (M w) を測定し た と こ ろ、 5, 0 0 0 であ っ た。  Two liter flasks equipped with a cooling tube and stirrer were fitted with m-cresole 310 g, p-cresol 466.6 g, 36% formalin 39 94 g, and 2.45 g of oxalic acid dihydrate were added, and the mixture was reacted for 35 minutes while maintaining the temperature at 95 to 100 ° C. After that, water was distilled off at 100 ° C over a period of 100 minutes at 105 ° C, and then the pressure was reduced to 10 mmHg while the temperature was raised to 170 ° C. The temperature was continuously raised to 190 ° C to remove unreacted monomers and residual water. Thereafter, the generated molten resin was returned to room temperature to obtain 544 g of a novolak resin. The weight of this novolak resin in terms of polystyrene using tetrahydrofuran is determined by Geno-Hermi-Minion's Chromatography. When the average molecular weight (Mw) was measured, it was 50,000.
[合成例 2 ]  [Synthesis example 2]
キ ノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸ェズテルの合成 Synthesis of quinone diazide sulfonate eztel
ポ リ フ エ ノ ール類と して 2, 3, 4 , 4 ' ー テ ト ラ ヒ ドロキシべ ン ゾフ ヱ ノ ンを用い、 この水酸基の 8 7 . 5 モル%に相当する量の 1 , 2 —ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ド一 4 — スルホ ン酸ク ロ ラ イ ドを ジォ キサ ンに溶解して 1 0 %の溶液と したものを加えた。 2 0 2 5 °C に温度を制御しながら、 1 2 —ナ フ ト キノ ン ジア ジ ドー 4 — スル ホン酸ク ロ ライ ドの 1 . 2等量分の ト リ ヱチルァ ミ ンを 3 0分間か けて滴下し、 さ らに 2時間反応温度を保持して反応を完結させた。 析出 してきた塩を濾別し、 反応溶液の 1 0倍等量の 0 . 2 %シユ ウ 酸水溶液に投入した。 析出 してきた固形分を、 濾過、 イ オ ン交換水 洗浄、 乾燥して、 キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステルを得た。 Polyphenols are 2,3,4,4'-tetrahydroxybe Using 1,2-naphthoquinonediazide-14-sulfonate chloride in dioxane, an amount corresponding to 87.5 mol% of this hydroxyl group was obtained using benzophenone. And dissolved in a solution to make a 10% solution. While controlling the temperature to 250 ° C, 12-naphthoquinone diazide 4 — 1.2 equivalents of sulfonic acid chloride was added for 30 minutes. Then, the reaction was completed by maintaining the reaction temperature for 2 hours. The precipitated salt was separated by filtration and poured into a 10% equivalent 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 to obtain quinone diazide sulfonate.
[実施例 1 3、 比較例 1 3 ]  [Example 13 and Comparative Example 13]
上記合成例 1 2 で得られたノ ボラ ッ ク樹脂 1 0 0重量部とキノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル 2 5重量部に、 フ ヱ ノ ール化合物と して本州化学社製の 「 ト リ スフ ヱノ ール P A」 〔化合物名 : 2 — ( 4 - ( 1 , 1 一 ビス ( 4 — ヒ ド ロキシフ ヱニル) ェチル) フ ヱニル) — 2 — ( 4 — ヒ ドロキシ フ ヱ ニル) プ 0ン〕 1 5重量部を表 1 に 記載の溶剤に溶解し、 孔径 0 . 1 のポ リ テ ト ラ フルォロェチ レ ン ( P T F E ) メ ンブラ ン フ ィ ルタ 一で濾過 してポ ジ型 レ ジス 卜組 成物 ( レ ジス ト溶液) を調製した。 100 parts by weight of the novolak resin obtained in Synthesis Example 12 above and 25 parts by weight of quinone diazide sulfonate were added to Honshu Chemical Co., Ltd. as a phenol compound. Li staple We Roh Lumpur PA "[compound name: 2 - (4 - (1, 1 one bis (4 - arsenate de Rokishifu Weniru) Echiru) off Weniru) - 2 - (4 - human Dorokishi off We sulfonyl) flop 0 15 parts by weight are dissolved in the solvents listed in Table 1 and filtered through a 0.1-pore-size polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane filter to form a poly-register. A composition (resist solution) was prepared.
こ の レ ジス ト溶液を、 厚さ 8 0 0 オ ングス ト ロ 一ムの酸化ク ロ ム を膜付け したシ リ コ ンウェハにス ピンコー ト した後、 1 1 0 °Cのホ ッ トプレー ト上で 9 0秒間べーク して膜厚 5 0 0 0オングス トロ一 ムの レ ジス ト膜を形成した。 次いで、 シ リ コ ンウェハ上に形成され たレ ジス ト膜に、 電子線描画装置 E L S - 3 3 0 0 (株式会社ェ リ ォニク ス製、 ペン シルビーム型) を用いて、 加速電圧 2 0 k V 9 〃 C / c m 2のエネルギーで照射し 線幅 1 0 11の 1 1 ライ ン & スペース 0夕一 ンを描画した。 パター ン描画後、 2 3 °じの 1 . 0 %水酸化カ リ ウ ム水溶液に 6 0 秒間する こ と によ り現像し、 純水で リ ンス して線幅 1 0 mのポジ 型パター ンを得た。 パター ン形成後は、 5 . 0 %の過塩素酸及び硝 酸第二セ リ ゥムア ンモニゥムを水に溶解させたエッチ ング液に 2 3 °Cで 3 0 0秒間浸漬してエッ チングした。 評価結果を表 1 に示す。 なお、 これ らの実施例及び比較例では、 操作と評価の しゃすさの観 点から、 基板と してシ リ コ ンウェハを用いたが、 ガラス基板を用い ても同様の結果が得られる。 表 1 This resist solution was spin-coated on a silicon wafer coated with 800-ounce-thick chromium oxide, and then heated on a 110 ° C hot plate. Then, the resist film was baked for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 50,000 angstroms. Next, an acceleration voltage of 20 kV was applied to the resist film formed on the silicon wafer using an electron beam lithography system ELS-3300 (a pencil beam type manufactured by Elionix Inc.). Irradiation was performed at an energy of 9 〃 C / cm 2 , and 11 lines with a line width of 10 11 and a space of 0 lines were drawn. After drawing the pattern, develop it by applying it to a 1.0% aqueous solution of potassium hydroxide at 23 ° for 60 seconds, rinse it with pure water, and wash it with a positive pattern with a line width of 10 m. I got it. After the formation of the pattern, etching was performed by immersing in an etching solution in which 5.0% perchloric acid and ammonium nitrate ammonium were dissolved in water at 23 ° C for 30 seconds. Table 1 shows the evaluation results. In these examples and comparative examples, a silicon wafer was used as the substrate from the viewpoint of operation and evaluation. However, similar results can be obtained by using a glass substrate. table 1
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0001
[実施例 4 〜 6、 参考例 1 〜 2 ] [Examples 4 to 6, Reference Examples 1 and 2]
溶剤を表 2 に記載の溶剤に代えたこ と以外は、 実施例 1 〜 3 と同 様に して、 レ ジス ト溶液の作成とパター ンの形成を行った。 結果を 表 2 に示す。 O 98/49601 A resist solution was prepared and a pattern was formed in the same manner as in Examples 1 to 3, except that the solvent was changed to the solvent shown in Table 2. Table 2 shows the results. O 98/49601
24 表 2  24 Table 2
Figure imgf000026_0001
[実施例 7 ]
Figure imgf000026_0001
[Example 7]
角形ガラ ス基板 (通称 4 0 0 9 ) 上に厚さ 5 0 0 オ ン グス ト ロ 一 ムの金属ク ロ ム膜を形成 し、 その上に厚さ 3 0 0 オ ングス ト ロ 一ム の酸化ク ロ ム膜を形成 して、 2層タ イ プのマス ク基板を作成した。 上記マス ク基板の酸化ク ロ ム膜上に、 実施例 5 で調製 した レ ジス 卜 溶液をス ピ ン コ ー ト した後、 1 1 0 °Cのホ ッ ト プレー ト上で 9 0秒 間べ一 ク して、 膜厚 5 , 0 0 0 オ ングス 卜 ロ ームの レ ジス ト膜を形 成 した。 こ の レ ジス ト膜に、 実施例 1 〜 3 と同様に して描画を行つ た。 さ らに、 実施例 1 〜 3 と同様に して、 現像及びェ ッ チ ング処理 を行っ た。 こ の後、 3 5 °Cの N — メ チルピロ リ ド ンに 1 8 0秒間浸 潰し、 次いで、 純水で リ ンスを行い、 レ ジス 卜膜を剥離 した。 こ の よ う に して、 フ ォ ト マス ク を作成 した。  A 500-Å-thick metal chromium film is formed on a square glass substrate (commonly called 409), and a 300- A chromium oxide film was formed to create a two-layer mask substrate. After spin-coating the resist solution prepared in Example 5 on the chromium oxide film of the mask substrate, the solution was heated for 90 seconds on a hot plate at 110 ° C. As a result, a resist film having a thickness of 5,000 Å was formed. Drawing was performed on this resist film in the same manner as in Examples 1 to 3. Further, development and etching were performed in the same manner as in Examples 1 to 3. Then, the substrate was immersed in N-methylpyrrolidone at 35 ° C for 180 seconds, rinsed with pure water, and the resist film was peeled off. In this way, a photomask was created.
得られた フ ォ ト マス ク は、 現像時の レ ジス ト膜剥れが全 く な く 、 ま た、 ゥエ ツ ト エ ッ チ ング時のサイ ドエ ッ チ ン グ (サイ ドエ ツ チ量 = 2 2 0 オ ングス ト ロ ーム) によ る寸法変動も小さ く 抑え られ、 歩 留が大幅に向上 している こ とが確認さ れた。 く産業上の利用可能性 > The resulting photomask has no resist film peeling during development, and has a side-etching (amount of side-etching) at the time of wet-etching. = 220 ngstrom), and it was confirmed that the dimensional fluctuations were suppressed to a small extent and the yield was greatly improved. Industrial applicability>
本発明に よれば、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂、 キノ ン ジア ジ ドスルホン酸エステル、 及び溶剤を含有するポジ型レジス 卜組成物 であ っ て、 遮光膜または干渉膜との密着性に優れたフ ォ 卜マス ク製 造用ポジ型レ ジス ト組成物が提供される。 また、 本発明によれば、 遮光膜または干渉膜との密着性に優れる と と もに、 保存安定性に優 れた フ ォ 卜マス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成物が提供される。  According to the present invention, there is provided a positive resist composition containing an alkali-soluble phenol resin, a quinone diazide sulfonic acid ester, and a solvent, which has an adhesive property with a light-shielding film or an interference film. An excellent positive resist composition for producing a photomask is provided. Further, according to the present invention, there is provided a positive resist composition for producing a photomask, which has excellent adhesion to a light-shielding film or an interference film and excellent storage stability.
本発明のフ ォ 卜マスク製造用ポジ型レジス ト組成物は、 特に電子 線描画方式において、 感度、 解像性、 パター ン断面形状、 残膜率な どの レジス ト特性に優れるばかりでな く 、 遮光膜や干渉膜との密着 性に優れるため、 現像工程やエッ チ ング工程でのレジス ト膜の剥れ やサイ ドエ ッチングが抑制される。 さ らに、 本発明のポジ型レ ジス 卜組成物は、 保存安定性にも優れるため、 大量生産も可能である。 そのうえ、 水系の無機アル力 リ現像液が使用可能であるため、 有機 溶剤の蒸発による作業環境悪化の問題もな く 、 廃液処理も容易であ る。  The positive resist composition for producing a photomask of the present invention not only has excellent resist characteristics such as sensitivity, resolution, pattern cross-sectional shape, and remaining film ratio, particularly in an electron beam lithography method, Because of its excellent adhesion to the light-shielding film and the interference film, peeling and side-etching of the resist film in the developing step and the etching step are suppressed. Furthermore, the positive resist composition of the present invention has excellent storage stability, and can be mass-produced. In addition, since an aqueous inorganic developer can be used, there is no problem of deteriorating the working environment due to evaporation of the organic solvent, and waste liquid treatment is easy.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 ( A ) 、 キノ ン ジア ジ ドス ルホ ン酸エステル ( B ) 、 及び溶剤 ( C ) を含有する フ ォ ト マス ク 製造用ポ ジ型レ ジス ト組成物において、 溶剤 ( C ) が、 炭素数 6 〜 8の直鎖状、 分岐状または環状のケ ト ン化合物 ( C を含有するこ とを特徴とする フ ォ 卜マス ク製造用ポ ジ型 レ ジス ト組成物。 1. Posi-type resist composition for photomask production, containing alkaline soluble phenolic resin (A), quinone diazide sulfonate (B), and solvent (C) Solvent, wherein the solvent (C) contains a linear, branched or cyclic ketone compound having 6 to 8 carbon atoms (C-type polyketone resin for photomask production). Dist composition.
2. 溶剤 ( C ) が、 ケ ト ン化合物 ( C と と もに、 ラ ク ト ン化 合物 ( c 2) を含有する請求項 1記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レ ジス ト組成物。 2. a solvent (C), Quai tons compound (C and the monitor, La click tons of compound (c 2) containing claim 1 off O masks for producing positive Les Soo DOO composition according .
3. 溶剤 (C ) が、 全溶剤成分量を基準と して、 少な く と も 5 0 重量%のケ ト ン化合物 ( C を含有する請求項 1 または 2 に記載の フ ォ 卜マス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成物。 3. The photomask production method according to claim 1 or 2, wherein the solvent (C) contains at least 50% by weight of a ketone compound (C) based on the total amount of the solvent components. Positive resist composition.
4. 溶剤 ( C ) が、 全溶剤成分量を基準と して、 1 〜 5 0重量 %のラク 卜 ン化合物 ( C 2) を含有する請求項 2記載のフ ォ トマスク 製造用ポ ジ型 レ ジス 卜組成物。 4. Solvent (C) is referenced to the total solvent component amount, 1-5 0% by weight of Lac Bok emission compound (C 2) according to claim 2, wherein full O mask manufacturing Po di type record containing Dist composition.
5. 溶剤 ( C ) 力 、 全溶剤成分量を基準と して、 5 0〜 9 9重 量%のケ ト ン化合物 (C と、 1〜5 0重量%のラク 卜 ン化合物 (C2) を含有する請求項 4記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レジス ト組成 物。 5. 50 to 99% by weight of ketone compound (C and 1 to 50% by weight of lactone compound (C 2 ), based on the solvent (C) power and the total amount of solvent components The positive resist composition for producing a photomask according to claim 4, comprising:
6. 溶剤 ( C ) が、 全溶剤成分量を基準と して、 7 0〜 9 9重 量%のケ ト ン化合物 (C と、 1 〜 3 0重量%のラ ク 卜 ン化合物 (C 2) を含有する請求項 5記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レジス ト組成 物。 6. Solvent (C) is 70-99 times based on the total amount of solvent components The amount% of Ke tons compound (C and 1-3 0% by weight of La click Bok emission compound (C 2) according to claim 5 off O mask producing positive registry composition according containing.
7 . ケ ト ン化合物 ( C が、 炭素数 7 の直鎖状ケ 卜 ン化合物で ある請求項 1 または 2 に記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レ ジ ス 卜 組成物。 7. The positive resist composition for producing a photomask according to claim 1, wherein the ketone compound (C is a straight-chain ketone compound having 7 carbon atoms).
8 . 炭素数 7 の直鎖状ケ ト ン化合物が、 2 —へプタ ノ ンである 請求項 7記載のフ ォ ト マ スク製造用ポジ型レ ジ ス 卜組成物。 8. The positive resist composition for producing a photomask according to claim 7, wherein the linear ketone compound having 7 carbon atoms is 2-heptanone.
9 . ラ ク ト ン化合物 ( C 2) 、 飽和ァ ー ラ ク ト ン類である請求 項 2記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レ ジス ト組成物。 9. The positive resist composition for producing a photomask according to claim 2, which is a lactone compound (C 2 ) or a saturated lactone.
1 0 . 飽和 7 — ラク ト ン類が、 7 —プチロ ラ ク ト ンである請求 項 9記載のフ ォ 卜マ ス ク製造用ポジ型レ ジス 卜組成物。 10. The positive resist composition for photomask production according to claim 9, wherein the saturated 7-lactone is 7-ptyrolactone.
1 1 . アルカ リ可溶性樹脂 ( A ) が、 フ ヱ ノ ール類とアルデヒ ド類とを重縮合して得られる ノ ボラ ッ ク樹脂である請求項 1 または 2 に記載のフ ォ 卜マ ス ク製造用ポジ型レ ジス 卜組成物。 11. The photomass according to claim 1 or 2, wherein the alkali-soluble resin (A) is a novolak resin obtained by polycondensing phenols and aldehydes. Positive-type resist composition for producing a paste.
1 2 . アルカ リ可溶性樹脂 ( A ) が、 m — ク レゾ一ルと p —ク レゾ一ルを含有する フ ヱ ノ ール類とアルデヒ ド類とを重縮合して得 られる ク レゾ一ルノ ボラ ッ ク樹脂である請求項 1 1記載のフ ォ トマ ス ク製造用ポジ型レ ジス ト組成物。 1 2. Cresanol obtained by the polycondensation of alkanol soluble resin (A) with phenols containing m-cresol and p-cresol and aldehydes. The positive resist composition for producing a photomask according to claim 11, which is a box resin.
1 3 . キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル ( B ) が、 ポ リ フ エ ノ ール類の 1 , 2 — ナ フ ト キ ノ ン ジア ジ ドー 4 — スルホ ン酸エステ ルである請求項 1 または 2 に記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レジ ス ト組成物。 13. The quinone diazide sulfonate (B) is a 1,2-naphthoquinone diazide 4—sulfonate ester of polyphenols. Or the positive resist composition for producing a photomask according to 2.
1 4 . フ ヱ ノ ール化合物 ( D ) を さ らに含有する請求項 1 ま た は 2 に記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レ ジス ト組成物。 14. The positive resist composition for producing a photomask according to claim 1 or 2, further comprising a phenol compound (D).
1 5 . アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 ( A ) 1 0 0重量部に対 して、 キノ ンジアジ ドスルホ ン酸エステル ( B ) 1 〜 1 0 0重量部、 及び各成分を均一に溶解するに足る量の溶剤 ( C ) を含有する請求 項 1 または 2 に記載のフ ォ 卜マスク製造用ポジ型レジス ト組成物。 15. Dissolve uniformly 1 to 100 parts by weight of quinondiazide sulfonate (B) and 100 parts by weight of alkali soluble resin (A) to 100 parts by weight. 3. The positive resist composition for producing a photomask according to claim 1, which contains a sufficient amount of the solvent (C).
1 6 . アルカ リ可溶性フ ヱ ノ ール樹脂 ( A ) 1 0 0重量部に対 して、 フ ヱ ノ ール化合物 (D ) 1 〜 5 0重量部をさ らに含有する請 求項 1 5記載のフ ォ トマスク製造用ポジ型レ ジス ト組成物。 16. Claim 1 further containing 1 to 50 parts by weight of a phenol compound (D) based on 100 parts by weight of an alkali-soluble phenol resin (A). 6. The positive resist composition for photomask production according to 5.
1 7 . 遮光膜または遮光膜と干渉膜とが形成された透明基板の 該遮光膜または干渉膜上にポジ型レジス 卜組成物を塗布して レジス ト膜を形成し、 次いで、 該レ ジス ト膜に放射線ビームを照射してパ ター ンを描画した後、 アルカ リ現像液にて現像し、 しかる後、 エ ツ チ ングを行ってマス クパタ ー ンを形成する フ ォ ト マス ク の製造方法 において、 ポジ型レジス ト組成物と して、 アルカ リ可溶性フ ヱ ノ 一 ル樹脂 ( A ) 、 キノ ン ジア ジ ドスルホ ン酸エステル ( B ) 、 及び溶 剤 ( C ) を含有し、 かつ、 溶剤 ( C ) が炭素数 6〜 8 の直鎖状、 分 岐状または環状のケ 卜 ン化合物 ( C { ) を含有するポジ型レ ジス ト組 成物を使用する こ とを特徴とする フ ォ トマス ク の製造方法。 17. A positive resist composition is applied to the light-shielding film or the interference film on the transparent substrate on which the light-shielding film or the light-shielding film and the interference film are formed to form a resist film, and then the resist film is formed. A method for manufacturing a photomask in which a pattern is drawn by irradiating a film with a radiation beam, developed with an alkaline developer, and then etched to form a mask pattern. Wherein the positive resist composition comprises an alkali-soluble phenol resin (A), a quinone diazide sulfonate (B), and a solvent (C), and a solvent. (C) is a positive-type resist group containing a linear, branched or cyclic ketone compound (C { ) having 6 to 8 carbon atoms. A method for producing a photomask, which comprises using a composition.
1 8 . 溶剤 ( C ) が、 ケ ト ン化合物 ( C と と もに、 ラク ト ン 化合物 (C 2) を含有する請求項 1 7記載のフ ォ トマスクの製造方法。 1 8. Solvent (C) is, Ke tons compound (C and the monitor, Lac tons compound (C 2) off O mask manufacturing method according to claim 1 7, wherein the containing.
1 9 . 遮光膜または干渉膜が、 金属ク ロ ム膜または酸化ク ロ ム 膜である請求項 1 7 または 1 8 に記載のフ ォ トマスクの製造方法。 19. The method for manufacturing a photomask according to claim 17, wherein the light-shielding film or the interference film is a metal chromium film or a chromium oxide film.
2 0 · 放射線ビームが、 電子線ビームま たは レーザ一 ビームで ある請求項 1 7 または 1 8 に記載のフ ォ トマス ク の製造方法。 20. The method for producing a photomask according to claim 17 or 18, wherein the radiation beam is an electron beam or a laser beam.
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