JPH09304924A - Positive type photosensitive composition - Google Patents
Positive type photosensitive compositionInfo
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- JPH09304924A JPH09304924A JP12489896A JP12489896A JPH09304924A JP H09304924 A JPH09304924 A JP H09304924A JP 12489896 A JP12489896 A JP 12489896A JP 12489896 A JP12489896 A JP 12489896A JP H09304924 A JPH09304924 A JP H09304924A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ可溶性樹脂
と特定の1,2−キノンジアジド化合物を含有し、紫外
線、遠紫外線、X線、電子線、分子線、γ線、シンクロ
トロン放射線等の輻射線に感応するポジ型フォトレジス
ト組成物に関するものであり、更に詳しくは、高い解像
力及び高感度が得らる微細加工用ポジ型感光性組成物に
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention contains an alkali-soluble resin and a specific 1,2-quinonediazide compound, and emits radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron beams, molecular beams, γ-rays and synchrotron radiation. The present invention relates to a positive photoresist composition which is sensitive to, and more specifically, to a positive photosensitive composition for microfabrication which is capable of obtaining high resolution and high sensitivity.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポジ型フォトレジストは、半導体ウエハ
ー、ガラス、セラミックスもしくは金属等の基板上にス
ピン塗布法もしくはローラー塗布法で0.5〜2μmの
厚みに塗布される。その後、加熱、乾燥し、露光マスク
を介して回路パターン等を紫外線照射等により焼き付
け、必要により露光後ベークを施してから現像してポジ
画像が形成される。ポジ型フォトレジスト組成物として
は、一般にノボラック等のアルカリ可溶性樹脂結合剤と
感光物としてのナフトキノンジアジド化合物とを含む組
成物が用いられている。2. Description of the Related Art A positive photoresist is applied on a substrate such as a semiconductor wafer, glass, ceramics or metal to a thickness of 0.5 to 2 .mu.m by a spin coating method or a roller coating method. Thereafter, the film is heated and dried, and a circuit pattern or the like is baked by ultraviolet irradiation or the like through an exposure mask. If necessary, the film is baked after exposure and then developed to form a positive image. As a positive photoresist composition, a composition containing an alkali-soluble resin binder such as novolak and a naphthoquinonediazide compound as a photosensitive material is generally used.
【0003】集積回路はその集積度をますます高めてお
り、超LSIなどの半導体基板の製造においては0.5
μmあるいはそれ以下の線輻から成る超微細パターンの
加工が必要とされる様になってきている。かかる用途に
おいては、特に安定して高い解像力が得られ、常に一定
の加工線輻を確保する上で広い現像ラチチュードを有す
るフォトレジストが要求されている。また、回路の加工
欠陥を防止するために現像後のレジストのパターンに、
レジスト残渣が発生しないことが求められている。The degree of integration of integrated circuits is increasing, and 0.5 is used in the manufacture of semiconductor substrates such as VLSI.
It is becoming necessary to process an ultrafine pattern composed of a line radiation of μm or less. In such applications, there is a demand for a photoresist that can obtain a particularly high resolution and that has a wide development latitude in order to always maintain a constant processing radiation. In addition, in order to prevent processing defects of the circuit, the resist pattern after development,
It is required that no resist residue is generated.
【0004】また、特公平8−7436号は、−NH−
1,2−ナフトキノンジアジド−5−または−4−スル
フォニル基の構造を有する感光性ジアゾキノン化合物を
含有するポジ型感光性組成物に関するものであるが、得
られる解像力は十分なものではなかった。Further, Japanese Examined Patent Publication No. 8-7436 is -NH-
The present invention relates to a positive photosensitive composition containing a photosensitive diazoquinone compound having a structure of 1,2-naphthoquinonediazide-5- or -4-sulfonyl group, but the obtained resolving power was not sufficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、高感度で高解像力を有する、更に露光マージンが改
善された超微細加工用ポジ型感光性組成物を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a positive type photosensitive composition for ultrafine processing which has high sensitivity and high resolution and has an improved exposure margin.
【0006】[0006]
【発明が解決するための手段】本発明者等は、上記諸特
性に留意し鋭意検討した結果、特定の構造を有するキノ
ンジアジドスルフォン酸エステルを感光物として用いる
ことにより、上記課題を解決できることを見い出し、こ
の知見に基づき本発明を完成させるに到った。すなわ
ち、本発明の目的は、アルカリ可溶性樹脂および下記一
般式〔I〕で表される感光性化合物を含有することを特
徴とするポジ型感光性組成物により達成された。DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by using a quinonediazide sulfonic acid ester having a specific structure as a photosensitive material, as a result of diligent study in consideration of the above characteristics. The present invention has been completed based on this finding. That is, the object of the present invention was achieved by a positive photosensitive composition containing an alkali-soluble resin and a photosensitive compound represented by the following general formula [I].
【0007】[0007]
【化2】 Embedded image
【0008】(R1 〜R10:同一でも異なっていてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル
基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ア
シル基、水酸基、−OD、−NR25D、−N(D)
2 (Dは1,2−ナフトキノンジアジド−5−または−
4−スルフォニル基)を表す。ただし、R1 〜R10のう
ち少なくとも一つは−NR25Dあるいは−N(D)2 で
ある。 R11〜R18:同一でも異なっていてもよく、水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基、アラルキル基、アシル基、水酸
基、−OD(Dは1,2−ナフトキノンジアジド−5−
または−4−スルフォニル基)を表す。ただし、R11〜
R18のうち少なくとも一つは、水酸基あるいは−ODで
ある。 R19〜R25:同一でも異なっていてもよく、水素原子、
アルキル基を表す。)(R 1 to R 10 : which may be the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, acyl group, hydroxyl group, -OD, -NR 25 D, -N (D)
2 (D is 1,2-naphthoquinonediazide-5- or-
4-sulfonyl group). However, at least one of R 1 to R 10 is —NR 25 D or —N (D) 2 . R 11 to R 18 : may be the same or different, and are a hydrogen atom,
Halogen atom, alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, acyl group, hydroxyl group, -OD (D is 1,2-naphthoquinonediazide-5-
Or -4-sulfonyl group). However, R 11 ~
At least one of R 18 is a hydroxyl group or -OD. R 19 to R 25 : the same or different, a hydrogen atom,
Represents an alkyl group. )
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
上記一般式(I)においてR1 〜R18のハロゲン原子と
しては塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、塩
素原子が特に好ましい。R1〜R24のアルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、
tert−ブチル基の様な炭素数1〜4のアルキル基で
ある。より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基である。R1 〜R18のアルケニル基
としては、ビニル基、プロぺニル基、アリル基が好まし
く、アリル基が特に好ましい。R1 〜R18のシクロアル
キル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基
が好ましい。R1 〜R18のアリール基としてはフェニル
基、トルイル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基
の様な炭素数6〜10個のアリール基が挙げられ、より
好ましくはフェニル基が挙げらる。R1 〜R18のアラル
キル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が好まし
い。R1 〜R18のアシル基としては、ホルミル基、アセ
チル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等が好ましい。
また一般式(I)においてR1〜R10としては、水素原
子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、アリル基、シクロヘキシル基、
フェニル基、ベンジル基、−NR25D、−N(D)2 が
好ましく、より好ましくは、水素原子、塩素原子、メチ
ル基、アリル基、ベンジル基、−NR25Dである。R11
〜R18としては、水素原子、塩素原子、メチル基、エチ
ル基、アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベン
ジル基が好ましく、より好ましくは、水素原子、メチル
基、アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基である。
R 19〜R25としては、水素原子、メチル基が好ましく、
水素原子が特に好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
In the above general formula (I), R1~ R18With halogen atom
Is preferably a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and a salt
Elementary atoms are particularly preferred. R1~ Rtwenty fourAs an alkyl group
Is methyl, ethyl, propyl, isopropyl
Group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group,
an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a tert-butyl group
is there. More preferably methyl group, ethyl group, propyl
Group, an isopropyl group. R1~ R18Alkenyl group of
As a vinyl group, a propenyl group, an allyl group is preferable.
In particular, an allyl group is particularly preferable. R1~ R18The cycloal
As the kill group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group
Is preferred. R1~ R18Phenyl as the aryl group of
Group, toluyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group
And an aryl group having 6 to 10 carbon atoms such as
Preferred is a phenyl group. R1~ R18Aral
As the kill group, benzyl group, phenethyl group and the like are preferable.
Yes. R1~ R18Examples of the acyl group include formyl group and aceton group.
A tyl group, a propionyl group, a benzoyl group and the like are preferable.
In the general formula (I), R1~ RTenAs a hydrogen source
Child, chlorine atom, bromine atom, methyl group, ethyl group, propiyl group
Group, isopropyl group, allyl group, cyclohexyl group,
Phenyl group, benzyl group, -NRtwenty fiveD, -N (D)TwoBut
Preferably, more preferably, a hydrogen atom, a chlorine atom and a methyl group.
Group, allyl group, benzyl group, -NRtwenty fiveIt is D. R11
~ R18As, hydrogen atom, chlorine atom, methyl group, ethyl
Group, allyl group, cyclohexyl group, phenyl group, benzene
A zyl group is preferable, and a hydrogen atom or methyl is more preferable.
A group, an allyl group, a cyclohexyl group, and a phenyl group.
R 19~ Rtwenty fiveAs, a hydrogen atom and a methyl group are preferable,
Hydrogen atoms are particularly preferred.
【0010】本発明の感光性化合物〔I〕は、式〔I〕
においてDがH(水素)となったポリアミノ化合物と
1,2−ナフトキノンジアジド−5−または−4−スル
フォニルクロリドを、塩基触媒存在下でエステル化、ア
ミド化反応を行うことにより得られたものである。即
ち、所定量のポリアミノ化合物と1,2−ナフトキノン
ジアジド−5−または−4−スルフォニルクロリドおよ
び、アセトン、メチルエチルケトン、ジオキサン、ジメ
トキシエタン、テトラヒドロフラン、ジグライム、酢酸
エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、γ−ブチロラ
クトン、N−メチルピロリドン等の溶媒をフラスコ中に
仕込み、塩基触媒、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナト
リウム、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジ
ン、N−メチルモルホリン、N−メチルピペラジン、N
−メチルピロリジン等、好ましくはトリエチルアミン、
N−メチルピロリジンを滴下して縮合させる。得られた
生成物は、水に晶析後、水洗し、更に精製乾燥する。The photosensitive compound [I] of the present invention has the formula [I]
Was obtained by carrying out esterification and amidation reaction of 1,2-naphthoquinonediazide-5- or -4-sulfonyl chloride with a polyamino compound in which D was H (hydrogen) in is there. That is, a predetermined amount of polyamino compound and 1,2-naphthoquinonediazide-5- or -4-sulfonyl chloride and acetone, methyl ethyl ketone, dioxane, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, diglyme, ethyl acetate, dichloromethane, chloroform, γ-butyrolactone, N. A solvent such as -methylpyrrolidone is charged into a flask, and a base catalyst such as sodium hydroxide, sodium carbonate, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine, N-methylmorpholine, N-methylpiperazine, N is added.
-Methylpyrrolidine, etc., preferably triethylamine,
N-methylpyrrolidine is added dropwise and condensed. The obtained product is crystallized in water, washed with water, and further purified and dried.
【0011】上記の反応においては、エステル化又はア
ミド化数およびエステル化又はアミド化位置の異なる混
合物が得られる。しかし、合成条件またはポリアミノ化
合物の構造を選択することにより、ある特定の異性体の
みを選択的に合成することもできる。以下に本発明にお
ける一般式(I)で表わされる化合物の具体例を示す。
しかし、本発明の内容がこれらに限定されるものではな
い。これらは、単独でもしくは2種以上混合して用いら
れる。In the above reaction, a mixture having different esterification or amidation numbers and esterification or amidation positions is obtained. However, only certain specific isomers can be selectively synthesized by selecting the synthesis conditions or the structure of the polyamino compound. Specific examples of the compound represented by formula (I) in the present invention are shown below.
However, the content of the present invention is not limited to these. These may be used alone or in combination of two or more.
【0012】[0012]
【化3】 Embedded image
【0013】[0013]
【化4】 Embedded image
【0014】前記のような方法で合成される本発明の感
光性化合物は、樹脂組成物として使用する際に、単独で
もしくは2種以上混合してアルカリ可溶性樹脂に配合し
て使用されるが、その配合量は、アルカリ可溶性樹脂1
00重量部に対し該感光物5〜100重量部、好ましく
は20〜60重量部である。この使用比率が5重量部未
満では残膜率が著しく低下し、また100重量部を超え
ると感度及び溶剤への溶解性が低下する。When the photosensitive compound of the present invention synthesized by the above-mentioned method is used as a resin composition, it may be used alone or as a mixture of two or more kinds thereof in an alkali-soluble resin. The compounding amount is 1
It is 5 to 100 parts by weight, preferably 20 to 60 parts by weight, relative to 00 parts by weight. When the use ratio is less than 5 parts by weight, the residual film rate is remarkably lowered, and when it exceeds 100 parts by weight, the sensitivity and the solubility in a solvent are lowered.
【0015】本発明では、前記感光物を用いるべきであ
るが、必要に応じて、以下に示すポリヒドロキシ化合物
の1,2−ナフトキノンジアジド−5− (及び/又は−
4−)スルホニルクロリドとのエステル化物を併用する
ことができる。この際、これらのポリヒドロキシ化合物
のナフトキノンジアジドエステル感光物と本発明におけ
る感光物の比率は、20/80〜80/20(重量比)
の割合であることが好ましい。即ち、本発明の感光物が
全感光物の20重量%未満では本発明の効果を十分に発
揮できない。In the present invention, the above-mentioned photosensitive material should be used, but if necessary, 1,2-naphthoquinonediazide-5- (and / or-) of the polyhydroxy compound shown below is used.
4-) An esterified product with sulfonyl chloride can be used in combination. At this time, the ratio of the naphthoquinone diazide ester photosensitive material of these polyhydroxy compounds to the photosensitive material in the present invention is 20/80 to 80/20 (weight ratio).
Is preferable. That is, if the photosensitive material of the present invention is less than 20% by weight of the total photosensitive material, the effect of the present invention cannot be sufficiently exhibited.
【0016】該ポリヒドロキシ芳香族化合物としては、
例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、
2,4,4′−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,
4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,
4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′,
4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4,
6,3′,4′,5′−へキサヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,3,4,3′,4′,5′−ヘキサヒドロキシ
ベンゾフェノン等のポリヒドロキシベンゾフェノン類、
2,3,4−トリヒドロキシアセトフェノン、2,3,
4−トリヒドロキシフェニルヘキシルケトン等のポリヒ
ドロキシフェニルアルキルケトン類、ビス(2,4−ジ
ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリ
ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロ
キシフェニル)プロパン−1等のビス((ポリ)ヒドロ
キシフェニル)アルカン類、3,4,5−トリヒドロキ
シ安息香酸プロピル、3,4,5−トリヒドロキシ安息
香酸フェニル等のポリヒドロキシ安息香酸エステル類、
ビス(2,3,4−トリヒドロキシベンゾイル)メタ
ン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシベンゾイル)ベ
ンゼン等のビス(ポリヒドロキシベンゾイル)アルカン
又はビス(ポリヒドロキシベンゾイル)アリール類、エ
チレングリコール−ジ(3,5−ジヒドロキシベンゾエ
ート)等のアルキレン−ジ(ポリヒドロキシベンゾエー
ト)類、3,5,3′,5′−ビフェニルテトロ−ル、
2,4,2′,4′−ビフェニルテトロ−ル、2,4,
6,3′,5′−ビフェニルベントール、2,4,6,
2′,4′,6′−ビフェニルヘキソール等のポリヒド
ロキシビフェニル類、As the polyhydroxy aromatic compound,
For example, 2,3,4-trihydroxybenzophenone,
2,4,4'-trihydroxybenzophenone, 2,
4,6-trihydroxybenzophenone, 2,3,4
4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ',
4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4
Polyhydroxybenzophenones such as 6,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone and 2,3,4,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone
2,3,4-trihydroxyacetophenone, 2,3
Polyhydroxyphenyl alkyl ketones such as 4-trihydroxyphenylhexyl ketone, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, bis (2,4-dihydroxyphenyl) Bis ((poly) hydroxyphenyl) alkanes such as propane-1, polyhydroxybenzoic acid esters such as propyl 3,4,5-trihydroxybenzoate and phenyl 3,4,5-trihydroxybenzoate
Bis (polyhydroxybenzoyl) alkanes such as bis (2,3,4-trihydroxybenzoyl) methane, bis (2,3,4-trihydroxybenzoyl) benzene or bis (polyhydroxybenzoyl) aryls, ethylene glycol-di Alkylene-di (polyhydroxybenzoates) such as (3,5-dihydroxybenzoate), 3,5,3 ′, 5′-biphenyl tetrol,
2,4,2 ', 4'-biphenyl tetrol, 2,4
6,3 ', 5'-biphenylbentol, 2,4,6
Polyhydroxybiphenyls such as 2 ′, 4 ′, 6′-biphenylhexol,
【0017】4,4′,4″−トリヒドロキシ−3,
5,3′,5′−テトラメチルトリフェニルメタン、
4,4′,4″−トリヒドロキシ−3″−メトキシ−
3,5,3′,5′−テトラメチルトリフェニルメタ
ン、4,4′,2″−トリヒドロキシ−3,5,3′,
5′−テトラメチルトリフェニルメタン、4,4′,
2″−トリヒドロキシ−2,2′−ジメチル−5,5′
−ジシクロヘキシルトリフェニルメタン、4,4′,
2″−トリヒドロキシ−2,5,2′,5′−テトラメ
チルトリフェニルメタン、4,4′,3″,4″−テト
ラヒドロキシ−3,5,3′,5′−テトラメチルトリ
フェニルメタン、4,4′,2″,3″,4″−ペンタ
ヒドロキシ−3,5,3′,5′−テトラメチルトリフ
ェニルメタン、2,3,4,2′,3′,4′,3″,
4″−オクタヒドロキシ−5,5′−ジアセチルトリフ
ェニルメタン等のポリヒドロキシトリフェニルメタン
類、3,3,3′,3′−テトラメチル−1,1′−ス
ピロビ−インダン−5,6,5′,6′−テトロール、
3,3,3′,3′−テトラメチル−1,1′−スピロ
ビ−インダン−5,6,7,5′,6′,7′−ヘキソ
オール、3,3,3′,3′−テトラメチル−1,1′
−スピロビインダン−4,5,6,4′,5′,6′−
ヘキソオール、3,3,3′,3′−テトラメチル−
1,1′−スピロビ−インダン−4,5,6,5′,
6′,7′−ヘキソオール等のポリヒドロキシスピロビ
−インダン類、4,4 ', 4 "-trihydroxy-3,
5,3 ', 5'-tetramethyltriphenylmethane,
4,4 ', 4 "-trihydroxy-3" -methoxy-
3,5,3 ', 5'-tetramethyltriphenylmethane, 4,4', 2 "-trihydroxy-3,5,3 ',
5'-tetramethyltriphenylmethane, 4,4 ',
2 "-trihydroxy-2,2'-dimethyl-5,5 '
-Dicyclohexyltriphenylmethane, 4,4 ',
2 "-trihydroxy-2,5,2 ', 5'-tetramethyltriphenylmethane, 4,4', 3", 4 "-tetrahydroxy-3,5,3 ', 5'-tetramethyltriphenyl Methane, 4,4 ', 2 ", 3", 4 "-pentahydroxy-3,5,3', 5'-tetramethyltriphenylmethane, 2,3,4,2 ', 3', 4 ', 3 ″,
Polyhydroxytriphenylmethanes such as 4 ″ -octahydroxy-5,5′-diacetyltriphenylmethane, 3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobi-indane-5,6,6. 5 ', 6'-tetrol,
3,3,3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi-indan-5,6,7,5', 6 ', 7'-hexool, 3,3,3', 3'-tetra Methyl-1,1 '
-Spirobiindane-4,5,6,4 ', 5', 6'-
Hexool, 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-
1,1'-spirobi-indane-4,5,6,5 ',
Polyhydroxyspirobi-indanes such as 6 ', 7'-hexool,
【0018】3,3−ビス(3,4−ジヒドロキシフェ
ニル)フタリド、3,3−ビス(2,3,4−トリヒド
ロキシフェニル)フタリド、3′,4′,5′,6′−
テトラヒドロキシスピロ〔フタリド−3,9′−キサン
テン〕等のポリヒドロキシフタリド類、2−(3,4−
ジヒドロキシフェニル)−3,5,7−トリヒドロキシ
ベンゾピラン、2−(3,4,5−トリヒドロキシフェ
ニル)−3,5,7−トリヒドロキシベンゾピラン、2
−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−3−(3,4,
5−トリヒドロキシベンゾイルオキシ)−5,7−ジヒ
ドロキシベンゾピラン、2−(3,4,5−トリヒドロ
キシフェニル)−3−(3,4,5−トリヒドロキシベ
ンゾイルオキシ)−5,7−ジヒドロキシベンゾピラン
などのポリヒドロキシベンゾピラン類、2,4,4−ト
リメチル−2−(2′,4′−ジヒドロキシフェニル)
−7−ヒドロキシクロマン、2,4,4−トリメチル−
2−(2′,3′,4′−トリヒドロキシフェニル)−
7,8−ジヒドロキシクロマン、2,4,4−トリメチ
ル−2−(2′,4′,6′−トリヒドロキシフェニ
ル)−5,7−ジヒドロキシクロマンなどのポリヒドロ
キシフェニルクロマン類、2,6−ビス(2,3,4−
トリヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、
2,6−ビス(2,4−ジヒドロキシベンジル)−4−
メチルフェノール、2,6−ビス(5−クロロ−2,4
−ジヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、
2,6−ビス(2,4,6−トリヒドロキシベンジル)
−4−メチルフェノール、2,6−ビス(2−アセチル
−3,4,5−トリヒドロキシベンジル)−4−メチル
フェノール、2,4,6−トリス(2,3,4−トリヒ
ドロキシベンジル)フェノール、2,6−ビス(3,5
−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフ
ェノール、2,6−ビス(2,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシベンジル)−4−メチルフェノール、2,6−ビ
ス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−4
−フェニルフェノール、2,6−ビス(2,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシベンジル)−4−シクロヘキシルフ
ェノール、2,6−ビス(4−ヒドロキシベンジル)−
4−シクロヘキシルフェノール、2,6−ビス{3′−
(4″−ヒドロキシベンジル)−4′−ヒドロキシ−
5′−メチルベンジル}−4−シクロヘキシルフェノー
ル、2,6−ビス{3′−(3″−メチル−4″−ヒド
ロキシベンジル)−4′−ヒドロキシ−5′−メチルベ
ンジル}−4−シクロヘキシルフェノール、2,4,6
−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)−フェノール、4,6−ビス(3,5−ジメチル−
4−ヒドロキシベンジル)ピロガロール、2,6−ビス
(3−メチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−メチル
フェノール、2,6−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒ
ドロキシベンジル)フロログルシノール等のヒドロキシ
ベンジルフェノール類、3,3-bis (3,4-dihydroxyphenyl) phthalide, 3,3-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) phthalide, 3 ', 4', 5 ', 6'-
Polyhydroxyphthalides such as tetrahydroxyspiro [phthalide-3,9'-xanthene], 2- (3,4-
Dihydroxyphenyl) -3,5,7-trihydroxybenzopyran, 2- (3,4,5-trihydroxyphenyl) -3,5,7-trihydroxybenzopyran, 2
-(3,4-dihydroxyphenyl) -3- (3,4,
5-trihydroxybenzoyloxy) -5,7-dihydroxybenzopyran, 2- (3,4,5-trihydroxyphenyl) -3- (3,4,5-trihydroxybenzoyloxy) -5,7-dihydroxy Polyhydroxybenzopyrans such as benzopyran, 2,4,4-trimethyl-2- (2 ', 4'-dihydroxyphenyl)
-7-hydroxychroman, 2,4,4-trimethyl-
2- (2 ', 3', 4'-trihydroxyphenyl)-
Polyhydroxyphenyl chromanes such as 7,8-dihydroxychroman, 2,4,4-trimethyl-2- (2 ', 4', 6'-trihydroxyphenyl) -5,7-dihydroxychroman, 2,6- Screw (2,3,4-
Trihydroxybenzyl) -4-methylphenol,
2,6-bis (2,4-dihydroxybenzyl) -4-
Methylphenol, 2,6-bis (5-chloro-2,4
-Dihydroxybenzyl) -4-methylphenol,
2,6-bis (2,4,6-trihydroxybenzyl)
-4-Methylphenol, 2,6-bis (2-acetyl-3,4,5-trihydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,4,6-tris (2,3,4-trihydroxybenzyl) Phenol, 2,6-bis (3,5
-Dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (2,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (2,5-dimethyl-4) -Hydroxybenzyl) -4
-Phenylphenol, 2,6-bis (2,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-cyclohexylphenol, 2,6-bis (4-hydroxybenzyl)-
4-cyclohexylphenol, 2,6-bis {3'-
(4 "-hydroxybenzyl) -4'-hydroxy-
5'-methylbenzyl} -4-cyclohexylphenol, 2,6-bis {3 '-(3 "-methyl-4" -hydroxybenzyl) -4'-hydroxy-5'-methylbenzyl} -4-cyclohexylphenol , 2, 4, 6
-Tris (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) -phenol, 4,6-bis (3,5-dimethyl-
4-hydroxybenzyl) pyrogallol, 2,6-bis (3-methyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) phloroglucinol, etc. Hydroxybenzylphenols,
【0019】2,2′−ジヒドロキシ−5,5′−ビス
(4″−ヒドロキシベンジル)ビフェノール、2,2′
−ジヒドロキシ−3,3′−ジメトキシ−5,5′−ビ
ス(4″−ヒドロキシベンジル)ビフェノール、2,
2′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメトキシ−5,5′
−ビス(3″,5″−ジメチル−4″−ヒドロキシベン
ジル)ビフェノール、2,2′−ジヒドロキシ−3,
3′−ジメトキシ−5,5′−ビス(3″−メチル−
4″−ヒドロキシベンジル)ビフェノール、4,4′−
ジヒドロキシ−3,3′−ジメチル−5,5′−ビス
(3″,5″−ジメチル−4″−ヒドロキシベンジル)
ビフェノール、等のビフェノール類、1,3,3,5−
テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,
1−ビス{3′−(4″−ヒドロキシベンジル)−4′
−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル}シクロヘキサ
ン、1,1−ビス{3′−(3″−メチル−4″−ヒド
ロキシベンジル)−4′−ヒドロキシ−5′−メチルフ
ェニル}シクロへキサン、1,1−ビス{3′−
(3″,6″−ジメチル−4″−ヒドロキシベンジル)
−4′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル}シクロヘ
キサン、4,4′−メチレンビス{2−(4″−ヒドロ
キシベンジル)−3,6−ジメチルフェノール}、4,
4′−メチレンビス{2−(3″−メチル−4″−ヒド
ロキシベンジル)−3,6−ジメチルフェノール}、
4,4′−メチレンビス{2−(3″−メチル−4″−
ヒドロキシベンジル)−3−シクロヘキシル−6−メチ
ルフェノール}、4,4′−メチレンビス{2−
(2″,4″−ジヒドロキシベンジル)−6−メチルフ
ェノール}、1,8−ビス{3′−(4″−ヒドロキシ
ベンジル)−4′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニ
ル}メンタン、1,8−ビス{3′−(3″−メチル−
4″−ヒドロキシベンジル)−4′−ヒドロキシ−5′
−メチルフェニル}メンタン等のヒドロキシフェニルア
ルカン類、2,2'-dihydroxy-5,5'-bis (4 "-hydroxybenzyl) biphenol, 2,2 '
-Dihydroxy-3,3'-dimethoxy-5,5'-bis (4 "-hydroxybenzyl) biphenol, 2,
2'-dihydroxy-3,3'-dimethoxy-5,5 '
-Bis (3 ", 5" -dimethyl-4 "-hydroxybenzyl) biphenol, 2,2'-dihydroxy-3,
3'-dimethoxy-5,5'-bis (3 "-methyl-
4 "-hydroxybenzyl) biphenol, 4,4'-
Dihydroxy-3,3'-dimethyl-5,5'-bis (3 ", 5" -dimethyl-4 "-hydroxybenzyl)
Biphenols such as biphenols, 1,3,3,5-
Tetrakis (4-hydroxyphenyl) pentane, 1,
1-bis {3 '-(4 "-hydroxybenzyl) -4'
-Hydroxy-5'-methylphenyl} cyclohexane, 1,1-bis {3 '-(3 "-methyl-4" -hydroxybenzyl) -4'-hydroxy-5'-methylphenyl} cyclohexane, 1, 1-bis {3'-
(3 ", 6" -dimethyl-4 "-hydroxybenzyl)
-4'-hydroxy-5'-methylphenyl} cyclohexane, 4,4'-methylenebis {2- (4 "-hydroxybenzyl) -3,6-dimethylphenol}, 4,
4'-methylenebis {2- (3 "-methyl-4" -hydroxybenzyl) -3,6-dimethylphenol},
4,4'-methylenebis {2- (3 "-methyl-4"-
(Hydroxybenzyl) -3-cyclohexyl-6-methylphenol}, 4,4'-methylenebis {2-
(2 ", 4" -dihydroxybenzyl) -6-methylphenol}, 1,8-bis {3 '-(4 "-hydroxybenzyl) -4'-hydroxy-5'-methylphenyl} menthane, 1,8 -Bis {3 '-(3 "-methyl-
4 "-hydroxybenzyl) -4'-hydroxy-5 '
Hydroxyphenylalkanes such as -methylphenyl} menthane,
【0020】3,3′−ビス(4″−ヒドロキシベンジ
ル)−4,4′−ジヒドロキシ−5,5″−ジアリルジ
フェニルエ−テル、3,3′−ビス(4″−ヒドロキシ
ベンジル)−4,4′−ジヒドロキシ−5,5″−ジメ
チルジフェニルチオエーテル、3,3′−ビス(3″−
メチル−4″−ヒドロキシベンジル)−4,4′−ジヒ
ドロキシ−5,5″−ジメチルジフェニルチオエーテ
ル、3,3′−ビス(3″,6″−ジメチル−4″−ヒ
ドロキシベンジル)−4,4′−ジヒドロキシ−5,
5″−ジメチルジフェニルチオエーテル、3,3′−ビ
ス(3″−メチル−4″−ヒドロキシベンジル)−4,
4′−ジヒドロキシ−5,5″−ジアリルジフェニルエ
ーテル等のジフェニルエーテル類、2,6−ビス(4′
−ヒドロキシベンジル)−4ーベンゼンスルフォンアミ
ド−フェノール、2,6−ビス(3′,6′−ジメチル
−4′−ヒドロキシベンジル)−4−ベンゼンスルフォ
ンアミド−フェノール等のスルフォンアミドフェノール
類あるいはケルセチン、ルチン等のフラボノ色素類等、
更にはノボラックの低核体、またはその類似物を用いる
ことができる。3,3'-bis (4 "-hydroxybenzyl) -4,4'-dihydroxy-5,5" -diallyldiphenyl ether, 3,3'-bis (4 "-hydroxybenzyl) -4 , 4'-dihydroxy-5,5 "-dimethyldiphenyl thioether, 3,3'-bis (3"-
Methyl-4 ″ -hydroxybenzyl) -4,4′-dihydroxy-5,5 ″ -dimethyldiphenylthioether, 3,3′-bis (3 ″, 6 ″ -dimethyl-4 ″ -hydroxybenzyl) -4,4 ′ -Dihydroxy-5,
5 "-dimethyldiphenyl thioether, 3,3'-bis (3" -methyl-4 "-hydroxybenzyl) -4,
Diphenyl ethers such as 4'-dihydroxy-5,5 "-diallyl diphenyl ether, 2,6-bis (4 '
-Hydroxybenzyl) -4-benzenesulfonamide-phenol, 2,6-bis (3 ', 6'-dimethyl-4'-hydroxybenzyl) -4-benzenesulfonamide-phenol and other sulfonamide phenols or quercetin, Flavono pigments such as rutin,
Furthermore, a low nucleolar form of novolac, or an analogue thereof can be used.
【0021】またアセトンピロガロール縮合樹脂やポリ
ビニルフェノールのような芳香族水酸基を含有したポリ
マーをこれらの低分子化合物に代えて用いることもでき
る。更にノボラックの水酸基自身をキノンジアジドで適
当量置換して感光物として、あるいはバインダーとして
の機能も兼ねさせることも可能である。Further, a polymer containing an aromatic hydroxyl group such as acetone pyrogallol condensation resin or polyvinyl phenol can be used instead of these low molecular weight compounds. Further, it is possible to substitute the hydroxyl group of novolac itself with quinonediazide in an appropriate amount so that it also functions as a photosensitive material or as a binder.
【0022】これらの中では特に芳香族水酸基を、同一
芳香環上に1個以上有する部分を包含し、かつ全部で3
個以上の水酸基を有する構造を持ったものが好ましい。
また、公知の芳香族または脂肪族ポリヒドロキシ化合物
の1,2−ナフトキノンジアシド−5−(及び/又は−
4−)スルフォン酸エステル化合物としては、例えば特
公昭56-2333号、特公昭62-3411号、特公平3-2293号、特
公平3-42656号、特開昭58-150948号、特開昭60-154249
号、特開昭60-134235号、特開昭62-10646号、特開昭62-
153950号、特開昭60-146234号、特開昭62-178562号、特
開昭63-113451号、特開昭64-76047号、特開平1-147538
号、特開平1-189644号、特開平1-309052号、特開平2-19
846号、特開平2-84650号、特開平2-72363号、特開平2-1
03543号、特開平2-285351号、特開平2-296248号、特開
平2-296249号、特開平3-48251号、特開平3-48249号、特
開平3-119358号、特開平3-144454号、特開平3-185447
号、特開平4-1652号、特開平4-60548号、特開平5-15823
4号、特開平5-224410号、特開平5-303198号、特開平5-2
97580号、特開平5-323597号、特願平5-251781号、特願
平5-251780号、特願平5-233537号、米国特許第4,797,34
5号、同4,957,846号、同4,992,356号、同5,151,340号、
同5,178,986号、欧州特許第530,148号、同573,056号等
に記載されている化合物を挙げることができる。Among these, in particular, a portion having one or more aromatic hydroxyl groups on the same aromatic ring is included, and a total of 3
Those having a structure having one or more hydroxyl groups are preferable.
In addition, 1,2-naphthoquinonediaside-5- (and / or-, which is a known aromatic or aliphatic polyhydroxy compound,
4-) Sulfonic acid ester compounds include, for example, JP-B-56-2333, JP-B-62-3411, JP-B-3-2293, JP-B-3-42656, JP-A-58-150948, and JP-A-58-150948. 60-154249
No. 60-134235, JP-A 62-10646, JP-A 62-
153950, JP60-146234A, JP62-178562A, JP63-113451A, JP64-76047A, JP1-147538A.
No. 1, JP-A 1-189644, JP-A 1-309052, JP-A 2-19
846, JP2-84650, JP2-72363, JP2-1
03543, JP-A-2-285351, JP-A-2-296248, JP-A-2-296249, JP-A-3-48251, JP-A-3-48249, JP-A-3-119358, JP-A-3-144454 No. 3-185447
No. 4-1652, No. 4-60548, No. 5-15823
No. 4, JP-A-5-224410, JP-A No. 5-303198, JP-A No. 5-2
97580, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-323597, Japanese Patent Application No. 5-251781, Japanese Patent Application No. 5-251780, Japanese Patent Application No. 5-233537, U.S. Pat.No. 4,797,34
No. 5, No. 4,957,846, No. 4,992,356, No. 5,151,340,
Examples thereof include compounds described in JP-A-5,178,986, European Patent Nos. 530,148 and 573,056.
【0023】本発明に用いるアルカリ可溶性樹脂として
は、ノボラック樹脂、アセトン−ピロガロール樹脂やポ
リヒドロキシスチレン及びその誘導体を挙げることがで
きる。これらの中で、特にノボラック樹脂が好ましく、
所定のモノマーを主成分として、酸性触媒の存在下、ア
ルデヒド類と付加縮合させることにより得られる。所定
のモノマーとしては、フェノール、m−クレゾール、p
−クレゾール、o−クレゾール等のクレゾール類、2,
5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キ
シレノール、2,3−キシレノール等のキシレノール
類、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o
−エチルフェノール、p−t−ブチルフェノール等のア
ルキルフェノール類、2,3,5−トリメチルフェノー
ル、2,3,4−トリメチルフェノール等のトリアルキ
ルフェノール類、p−メトキシフェノール、m−メトキ
シフェノール、3,5−ジメトキシフェノール、2−メ
トキシ−4−メチルフェノール、m−エトキシフェノー
ル、p−エトキシフェノール、m−プロポキシフェノー
ル、p−プロポキシフェノール、m−ブトキシフェノー
ル、p−ブトキシフェノール等のアルコキシフェノール
類、2−メチル−4−イソプロピルフェノール等のビス
アルキルフェノール類、m−クロロフェノール、p−ク
ロロフェノール、o−クロロフェノール、ジヒドロキシ
ビフェニル、ビスフェノールA、フェニルフェノール、
レゾルシノール、ナフトール等のヒドロキシ芳香族化合
物を単独もしくは2種以上混合して使用することができ
るが、これらに限定されるものではない。Examples of the alkali-soluble resin used in the present invention include novolac resin, acetone-pyrogallol resin, polyhydroxystyrene and derivatives thereof. Of these, novolak resins are particularly preferred,
It is obtained by subjecting a given monomer as a main component to addition condensation with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst. As the predetermined monomer, phenol, m-cresol, p
Cresols such as -cresol, o-cresol, 2,
Xylenols such as 5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3-xylenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o
Alkylphenols such as -ethylphenol and pt-butylphenol, trialkylphenols such as 2,3,5-trimethylphenol and 2,3,4-trimethylphenol, p-methoxyphenol, m-methoxyphenol and 3,5 Alkoxyphenols such as -dimethoxyphenol, 2-methoxy-4-methylphenol, m-ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-propoxyphenol, p-propoxyphenol, m-butoxyphenol and p-butoxyphenol; Bisalkylphenols such as methyl-4-isopropylphenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, o-chlorophenol, dihydroxybiphenyl, bisphenol A, phenylphenol,
Hydroxy aromatic compounds such as resorcinol and naphthol can be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto.
【0024】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセト
アルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フ
ェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアル
デヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロ
キシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、
m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデ
ヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズ
アルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチル
ベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−
メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒ
ド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラール、
クロロアセトアルデヒド及びこれらのアセタール体、例
えばクロロアセトアルデヒドジエチルアセタール等を使
用することができるが、これらの中で、ホルムアルデヒ
ドを使用するのが好ましい。これらのアルデヒド類は、
単独でもしくは2種以上組み合わせて用いられる。酸性
触媒としては塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸及びシュウ酸等を
使用することができる。Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde. , O-chlorobenzaldehyde,
m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-
Methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn-butylbenzaldehyde, furfural,
Chloroacetaldehyde and its acetal form, such as chloroacetaldehyde diethyl acetal, can be used, and among these, formaldehyde is preferably used. These aldehydes are
They are used alone or in combination of two or more. As the acidic catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid and the like can be used.
【0025】また、特開昭60−45238、同60−
97347、同60−140235、同60−1897
39、同64−14229、特開平1−276131、
同2−60915、同2−275955、同2−282
745、同4−101147、同4−122938等の
公報に開示されている技術、即ち、ノボラック樹脂の低
分子成分を除去あるいは減少させたものを用いるのが好
ましい。Further, JP-A-60-45238 and 60-
97347, 60-14235, 60-1897
39, 64-14229, JP-A-1-276131,
2-60915, 2-275555, 2-282
745, 4-101147, 4-122938, etc., that is, it is preferable to use a technique in which low-molecular components of novolac resin are removed or reduced.
【0026】こうして得られたノボラック樹脂の重量平
均分子量は、1500〜25000の範囲であることが
好ましい。1500未満では未露光部の現像後の膜減り
が大きく、25000を越えると現像速度が小さくなっ
てしまう。ここで、重量平均分子量はゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって
定義される。また、ノボラック樹脂の分散度(重量平均
分子量Mwと数平均分子量Mnの比、即ちMw/Mn)
は1.5〜7.0のものが好ましく、更に好ましくは
1.5〜5.0である。分散度が7を越える場合、本発
明の効果が得にくくなる。分散度が1.5未満の場合、
ノボラック樹脂を合成する上で高度の精製工程を要する
ため、実用上の現実性に欠き不適切である。上記ノボラ
ック樹脂の重量平均分子量と分散度は、ノボラック樹脂
の種類によって適宜設定することができる。The novolak resin thus obtained preferably has a weight average molecular weight in the range of 1,500 to 25,000. If it is less than 1500, the film loss of the unexposed portion after development is large, and if it exceeds 25,000, the developing speed is reduced. Here, the weight average molecular weight is defined as a value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography. Also, the degree of dispersion of the novolak resin (ratio of weight average molecular weight Mw to number average molecular weight Mn, ie, Mw / Mn)
Is preferably 1.5 to 7.0, and more preferably 1.5 to 5.0. When the dispersity exceeds 7, the effect of the present invention is difficult to obtain. If the dispersity is less than 1.5,
Since a high-level purification step is required for synthesizing the novolac resin, it is not suitable for practical use and is inappropriate. The weight average molecular weight and dispersity of the novolak resin can be appropriately set depending on the type of the novolac resin.
【0027】該アルカリ可溶性樹脂が、フェノール、ク
レゾール、キシレノール、トリメチルフェノールの2種
以上(但し、m−クレゾールを必須とする)を含有する
混合物とアルデヒド化合物との縮合反応により合成され
たノボラック樹脂の場合、重量平均分子量は、5500
〜25000であることが好ましく、より好ましくは6
000〜25000である。更に、上記ノボラック樹脂
は、重量平均分子量と数平均分子量の比が1.5〜5.
0であることが好ましい。該アルカリ可溶性樹脂が、p
−クレゾール、o−クレゾール、2,3−キシレノー
ル、2,6−キシレノール、トリメチルフェノールのう
ち少なくとも4種(o−クレゾールを必須とする)を含
有する混合物とアルデヒド化合物との縮合反応により合
成された少なくとも1種のノボラック樹脂である場合、
重量平均分子量と数平均分子量の比は1.5〜5.0で
あって、重量平均分子量が1500〜6000であるこ
とが好ましい。上記のように、用いるノボラック樹脂の
種類により、重量平均分子量、分散度を所定範囲に設定
することにより、本発明の効果がより著しくなる。The alkali-soluble resin is a novolak resin synthesized by a condensation reaction between a mixture containing two or more kinds of phenol, cresol, xylenol and trimethylphenol (however, m-cresol is essential) and an aldehyde compound. In this case, the weight average molecular weight is 5500.
~ 25,000, more preferably 6
2,000 to 25,000. Further, the novolak resin has a ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight of 1.5 to 5.0.
It is preferably 0. The alkali-soluble resin is p
It was synthesized by a condensation reaction of a mixture containing at least four of o-cresol, o-cresol, 2,3-xylenol, 2,6-xylenol and trimethylphenol (o-cresol is essential) with an aldehyde compound. If at least one novolak resin,
The ratio between the weight average molecular weight and the number average molecular weight is 1.5 to 5.0, and the weight average molecular weight is preferably 1500 to 6000. As described above, the effect of the present invention becomes more remarkable by setting the weight average molecular weight and the polydispersity within predetermined ranges depending on the type of novolac resin used.
【0028】本発明に用いることのできるフェノール性
水酸基を有する低分子化合物(水不溶性アルカリ可溶性
低分子)について説明する。The low molecular compound having a phenolic hydroxyl group (water-insoluble alkali-soluble low molecule) that can be used in the present invention will be described.
【0029】本発明の組成物には、更に現像液への溶解
促進のために、水不溶性アルカリ可溶性低分子を含有さ
せることが好ましい。これにより、現像ラチチュードを
向上させることができる。水不溶性アルカリ可溶性低分
子としては、具体的にポリヒドロキシ化合物を挙げるこ
とができる。好ましいポリヒドロキシ化合物としては、
フェノール類、レゾルシン、フロログルシン、2,3,
4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4′
−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,
3′,4′,5′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、
アセトン−ピロガロール縮合樹脂、フロログルシド、
2,4,2′,4′−ビフェニルテトロール、4,4′
−チオビス(1,3−ジヒドロキシ)ベンゼン、2,
2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェニルエーテ
ル、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェニル
スルフォキシド、2,2′,4,4′−テトラヒドロキ
シジフェニルスルフォン、トリス(4−ヒドロキシフェ
ニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)シクロヘキサン、4,4′−(α−メチルベンジリ
デン)ビスフェノール、α,α′,α″−トリス(4−
ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピル
ベンゼン、α,α′,α″−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン、
1,2,2−トリス(ヒドロキシフェニル)プロパン、
1,1,2−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、2,2,5,5−テトラキス
(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1,2−テトラ
キス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,3−
トリス(ヒドロキシフェニル)ブタン、パラ[α,α,
α′,α′−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)]
−キシレン等を挙げることができる。The composition of the present invention preferably further contains a water-insoluble alkali-soluble low molecule in order to accelerate the dissolution in the developing solution. Thereby, the development latitude can be improved. Specific examples of the water-insoluble alkali-soluble low molecular weight include polyhydroxy compounds. Preferred polyhydroxy compounds include:
Phenols, resorcin, phloroglucin, 2,3
4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4 '
-Tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4
3 ', 4', 5'-hexahydroxybenzophenone,
Acetone-pyrogallol condensation resin, phloroglucide,
2,4,2 ', 4'-biphenyl tetrol, 4,4'
-Thiobis (1,3-dihydroxy) benzene, 2,
2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl ether, 2,2', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfoxide, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfone, tris (4-hydroxyphenyl) ) Methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4 '-(α-methylbenzylidene) bisphenol, α, α', α "-tris (4-
Hydroxyphenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene, α, α ′, α ″ -tris (4-hydroxyphenyl) -1-ethyl-4-isopropylbenzene,
1,2,2-tris (hydroxyphenyl) propane,
1,1,2-Tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl) hexane, 1,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane , 1,1,3-
Tris (hydroxyphenyl) butane, para [α, α,
α ', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl)]
-Xylene and the like.
【0030】これらの中でも、水不溶性アルカリ可溶性
低分子化合物として、一分子中の総炭素数が60以下で
あり、かつ1分子中に2〜8個のフェノール性水酸基を
有する水不溶性アルカリ可溶性低分子化合物が好まし
い。更には、該水不溶性アルカリ可溶性低分子化合物
は、フェノール性水酸基と芳香環との比が0.5〜1.
4であって、かつ1分子中の総炭素数が12〜60であ
り、1分子中に2〜10個のフェノール性水酸基を有す
る少なくとも1種の水不溶性アルカリ可溶性低分子化合
物であることが好ましい。かかる化合物のうち、水不溶
性アルカリ可溶性樹脂に添加した際に、該アルカリ可溶
性樹脂のアルカリ溶解速度を増大させる化合物が特に好
ましい。これにより、より一層現像ラチチュードが向上
するようになる。また該化合物の炭素数が60より大き
いものでは上記の効果が減少する。また12より小さい
ものでは耐熱性が低下するなどの新たな欠点が発生す
る。上記の効果を発揮させるためには、分子中に少なく
とも2個の水酸基数を有することが必要であるが、これ
が10を越えると、現像ラチチュードの改良効果が失わ
れる。また、フェノール性水酸基と芳香環との比が0.
5未満では膜厚依存性が大きく、また、現像ラチチュー
ドが狭くなる傾向がある。この比が1.4を越える場合
では該組成物の安定性が劣化し、高解像力及び良好な膜
厚依存性を得るのが困難となって好ましくない。Among these, as the water-insoluble alkali-soluble low-molecular compound, the total number of carbon atoms in one molecule is 60 or less, and the water-insoluble alkali-soluble low-molecular compound having 2 to 8 phenolic hydroxyl groups in one molecule is used. Compounds are preferred. Further, the water-insoluble alkali-soluble low molecular weight compound has a ratio of phenolic hydroxyl group to aromatic ring of 0.5 to 1.
4, and preferably at least one water-insoluble alkali-soluble low-molecular compound having 12 to 60 phenolic hydroxyl groups in one molecule, having a total carbon number of 12 to 60 in one molecule. . Among these compounds, compounds that increase the alkali dissolution rate of the alkali-soluble resin when added to the water-insoluble alkali-soluble resin are particularly preferable. As a result, the development latitude is further improved. If the compound has more than 60 carbon atoms, the above effect is reduced. If the number is smaller than 12, new drawbacks such as a decrease in heat resistance occur. In order to exert the above effects, it is necessary to have at least two hydroxyl groups in the molecule, but if it exceeds 10, the effect of improving the development latitude is lost. Further, the ratio of the phenolic hydroxyl group to the aromatic ring is 0.
If it is less than 5, the film thickness dependency is large and the development latitude tends to be narrow. If this ratio exceeds 1.4, the stability of the composition deteriorates, and it becomes difficult to obtain high resolution and good film thickness dependence, which is not preferable.
【0031】この低分子化合物の好ましい添加量は、ア
ルカリ可溶性樹脂に対して1〜100重量%であり、更
に好ましくは2〜80重量%である。100重量%を越
えた添加量では、現像残渣が悪化し、また現像時にパタ
ーンが変形するという新たな欠点が発生して好ましくな
い。本発明に用いられる芳香族水酸基を有する水不溶性
アルカリ可溶性低分子化合物は、例えば、特開平4−1
22938、同2−28531、同2−242973、
同2−275995、同4−251849、同5−30
3199、同5−22440、同6−301204各号
公報、米国特許第4916210、同5210657、
同5318875、欧特許第219294等に記載の方
法を参考にして、当業者に於て容易に合成することが出
来る。The low molecular weight compound is preferably added in an amount of 1 to 100% by weight, more preferably 2 to 80% by weight, based on the alkali-soluble resin. An addition amount exceeding 100% by weight is not preferable because the development residue deteriorates and a new defect that a pattern is deformed during development occurs. The water-insoluble alkali-soluble low molecular weight compound having an aromatic hydroxyl group used in the present invention is described in, for example,
22938, 2-28531, 2-242973,
2-275959, 4-251849, 5-30
3199, 5-22440, 6-301204, U.S. Pat. Nos. 4,916,210 and 5,210,657,
It can be easily synthesized by those skilled in the art with reference to the methods described in US Pat. No. 5,318,875 and European Patent No. 219294.
【0032】本発明に用いられる感光物及びアルカリ可
溶性ノボラック樹脂を溶解させる溶剤としては、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エ
チルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノ
メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエー
テル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテー
ト、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノン、4−メトキシ−4−メ
チル−2−ペンタノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エ
チル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシ
プロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチ
ル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプ
ロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル等を用いることができる。
これらの有機溶剤は単独で、又は2種以上の組み合わせ
で使用される。Solvents for dissolving the photosensitive material and the alkali-soluble novolac resin used in the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone, ethyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxy-2-methyl Ethyl propionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-
Methyl hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl acetate, butyl acetate, etc. Can be used.
These organic solvents are used alone or in combination of two or more.
【0033】更に、N−メチルホルムアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,
N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジ
メチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル等の高沸
点溶剤を混合して使用することができる。Further, N-methylformamide, N, N-
Dimethylformamide, N-methylacetamide, N,
High-boiling solvents such as N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and benzylethyl ether can be mixed and used.
【0034】本発明のポジ型フォトレジスト用組成物に
は、ストリエーション等の塗布性を更に向上させるため
に、界面活性剤を配合する事ができる。界面活性剤とし
ては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポ
リオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチ
レンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリ
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエ
チレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン
・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビ
タンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソ
ルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエー
ト、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステア
レート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリ
ステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF
301,EF303,EF352(新秋田化成(株)
製、)メガファックF171,F173(大日本インキ
(株)製)、フロラードFC430,431(住友スリ
ーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロ
ンS−382,SC101,SC102,SC103,
SC104,SC105,SC106(旭硝子(株)
製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリ
マーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸
系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.
75,No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を
挙げることができる。これらの界面活性剤の配合量は組
成物中のアルカリ可溶性樹脂及びキノンジアジド化合物
100重量部当たり、通常、2重量部以下、好ましくは
1重量部以下である。The positive photoresist composition of the present invention may contain a surfactant in order to further improve the coating properties such as striation. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and other polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether. Polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, etc. Sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sol Monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, nonionic surfactants of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan tristearate, Eftop EF
301, EF303, EF352 (Shin-Akita Kasei Co., Ltd.)
, MegaFac F171, F173 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Florado FC430,431 (Sumitomo 3M Ltd.), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103,
SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.)
Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., an acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymerized polyflow No.
75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like. The content of these surfactants is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin and the quinonediazide compound in the composition.
【0035】これらの界面活性剤は単独で添加してもよ
いし、また、いくつかの組み合わせで添加することもで
きる。These surfactants may be added alone or in some combinations.
【0036】本発明のポジ型フォトレジスト用組成物の
現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリ
ウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミ
ン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルア
ミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエ
チルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、
ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等の
アルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリ
ン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等
の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用するこ
とができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロ
ピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系界面活性
剤等の界面活性剤を適当量添加して使用することもでき
る。The developer for the positive photoresist composition of the present invention includes sodium hydroxide, potassium hydroxide,
Inorganic alkalis such as sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia; primary amines such as ethylamine and n-propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine; triethylamine and methyldiethylamine Tertiary amines such as
Use aqueous solutions of alkali amines such as alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, and cyclic amines such as pyrrole and piperidine. can do. Furthermore, alcohols such as isopropyl alcohol and surfactants such as nonionic surfactants may be added to the aqueous solution of the above alkalis in appropriate amounts.
【0037】本発明のポジ型フォトレジスト用組成物に
は、必要に応じ、吸光剤、架橋剤、接着助剤を配合する
ことができる。吸光剤は、基板からのハレーションを防
止する目的や透明基板に塗布した際の視認性を高める目
的で、必要に応じて添加される。例えば、「工業用色素
の技術と市場」(CMC出版)や、染料便覧(有機合成
化学協会編)に記載の市販の吸光剤、例えば、C. I. Di
sperse Yellow 1, 3,4, 5, 7, 8, 13, 23, 31, 49, 50,
51, 54, 56, 60, 64, 66, 68, 79, 82, 88,90, 93, 10
2, 114及び124、C. I. Disperse Orange 1, 5, 13, 25,
29, 30, 31,44, 57, 72及び73、C. I. Disperse Red
1, 5, 7, 13, 17, 19, 43, 50, 54, 58, 65, 72, 73, 8
8, 117, 137, 143, 199及び210、C. I. Disperse Viole
t 43、C. I. Disperse Blue 96、C. I. Fluorescent Br
ightening Agent 112, 135及び163、C. I. Solvent Yel
low 14, 16, 33及び56、C. I. Solvent Orange 2及び4
5、C. I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27及び4
9、C. I. Pigment Green 10、C. I. Pigment Brown 2等
を好適に用いることができる。吸光剤は通常、アルカリ
可溶性樹脂100重量部に対し、100重量部以下、好
ましくは50重量部以下、更に好ましくは30重量部以
下の割合で配合される。A light absorber, a cross-linking agent, and an adhesion aid may be added to the positive photoresist composition of the present invention, if necessary. The light absorbing agent is added as needed for the purpose of preventing halation from the substrate or for enhancing the visibility when applied to a transparent substrate. For example, commercially available light-absorbing agents described in “Technologies and Markets of Industrial Dyes” (CMC Publishing) and Dye Handbook (edited by the Society of Synthetic Organic Chemistry), for example, CI Di
sperse Yellow 1, 3,4, 5, 7, 8, 13, 23, 31, 49, 50,
51, 54, 56, 60, 64, 66, 68, 79, 82, 88, 90, 93, 10
2, 114 and 124, CI Disperse Orange 1, 5, 13, 25,
29, 30, 31, 44, 57, 72 and 73, CI Disperse Red
1, 5, 7, 13, 17, 19, 43, 50, 54, 58, 65, 72, 73, 8
8, 117, 137, 143, 199 and 210, CI Disperse Viole
t 43, CI Disperse Blue 96, CI Fluorescent Br
ightening Agent 112, 135 and 163, CI Solvent Yel
low 14, 16, 33 and 56, CI Solvent Orange 2 and 4
5, CI Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27 and 4
9, CI Pigment Green 10, CI Pigment Brown 2, and the like can be suitably used. The light absorbing agent is usually added in an amount of 100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, and more preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
【0038】架橋剤は、ポジ画像を形成するのに影響の
無い範囲で添加される。架橋剤の添加の目的は、主に、
感度調整、耐熱性の向上、耐ドライエッチング性向上等
である。架橋剤の例としては、メラミン、ベンゾグアナ
ミン、グリコールウリル等にホルムアルデヒドを作用さ
せた化合物、又はそのアルキル変性物や、エポキシ化合
物、アルデヒド類、アジド化合物、有機過酸化物、ヘキ
サメチレンテトラミン等を挙げることができる。これら
の架橋剤は、感光剤100重量部に対して、10重量部
未満、好ましくは5重量部未満の割合で配合できる。架
橋剤の配合量が10重量部を超えると感度が低下し、ス
カム(レジスト残渣)が生じるようになり好ましくな
い。The cross-linking agent is added within a range that does not affect the formation of a positive image. The purpose of adding the crosslinking agent is mainly
These include sensitivity adjustment, improvement of heat resistance, improvement of dry etching resistance, and the like. Examples of the cross-linking agent include melamine, benzoguanamine, glycoluryl, etc., which are reacted with formaldehyde, or alkyl modified products thereof, epoxy compounds, aldehydes, azide compounds, organic peroxides, hexamethylenetetramine, etc. You can These crosslinking agents can be blended in a proportion of less than 10 parts by weight, preferably less than 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the photosensitive agent. If the amount of the crosslinking agent exceeds 10 parts by weight, the sensitivity is lowered, and scum (resist residue) is undesirably generated.
【0039】接着助剤は、主に、基板とレジストの密着
性を向上させ、特にエッチング工程においてレジストが
剥離しないようにするための目的で添加される。具体例
としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルビニルク
ロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、クロロメ
チルジメチルクロロシラン等のクロロシラン類、トリメ
チルメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチ
ルジメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ラン等のアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザ
ン、N,N′−ビス(トリメチルシリル)ウレア、ジメ
チルトリメチルシリルアミン、トリメチルシリルイミダ
ゾール等のシラザン類、ビニルトリクロロシラン、γ−
クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン等のシラン類、ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾイミダゾール、インダゾール、イミダゾール、2−
メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズ
チアゾール、2−メルカプトベンズオキサゾール、ウラ
ゾール、チオウラシル、メルカプトイミダゾール、メル
カプトピリミジン等の複素環状化合物や、1,1−ジメ
チルウレア、1,3−ジメチルウレア等の尿素、又はチ
オ尿素化合物を挙げることができる。The adhesion aid is mainly added for the purpose of improving the adhesion between the substrate and the resist and preventing the resist from being peeled off especially in the etching step. Specific examples include trimethylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, chlorosilanes such as chloromethyldimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, dimethylvinylethoxysilane,
Alkoxysilanes such as diphenyldimethoxysilane and phenyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, N′-bis (trimethylsilyl) urea, dimethyltrimethylsilylamine, silazanes such as trimethylsilylimidazole, vinyltrichlorosilane, γ-
Silanes such as chloropropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, benzotriazole, benzimidazole, indazole, imidazole, 2-
Heterocyclic compounds such as mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzthiazole, 2-mercaptobenzoxazole, urazole, thiouracil, mercaptoimidazole, mercaptopyrimidine, and urea such as 1,1-dimethylurea and 1,3-dimethylurea, or Thiourea compounds may be mentioned.
【0040】これらの接着助剤は、アルカリ可溶性樹脂
100重量部に対し、通常10重量部未満、好ましくは
5重量部未満の割合で配合される。These adhesion aids are usually mixed in an amount of less than 10 parts by weight, preferably less than 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
【0041】上記ポジ型フォトレジスト用組成物を精密
集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリ
コン/二酸化シリコン被覆、ガラス基板、ITO基板等
の透明基板等)上にスピンコート法、ロールコート法、
フローコート法、ディップコート法、スプレーコート
法、ドクターコート法等の適当な塗布方法により塗布後
プリベークして、所定のマスクを通して露光し、必要に
応じて後加熱(PEB:Post Exposure Bake)を行い、
現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストを得
ることができる。The positive photoresist composition is spin-coated on a substrate (eg, a silicon / silicon dioxide coating, a glass substrate, a transparent substrate such as an ITO substrate, etc.) which is used for the production of precision integrated circuit devices. , Roll coating method,
After applying by a suitable coating method such as a flow coating method, a dip coating method, a spray coating method, and a doctor coating method, pre-baking is performed, exposure is performed through a predetermined mask, and post-heating (PEB: Post Exposure Bake) is performed as necessary. ,
By developing, rinsing and drying, a good resist can be obtained.
【0042】[0042]
合成例(1)化合物〔I−2〕の合成 攪拌機、還流器、滴下器、温度計を取り付けた4つ口フ
ラスコに、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)メタン102g、エタノール700mLを加
え、均一に溶解した後、ジメチルアミン50%水溶液3
60gを加えた。さらに、37.3%ホルマリン水溶液
322gを一時間かけて滴下、50℃で20分間加熱攪
拌した。白色粉体である中間体1が析出するため、それ
を濾取した。同様の反応装置に、上記操作で得た中間体
1を296gと無水酢酸820gを加え、120℃で5
時間加熱攪拌した。得られた反応混合液を、減圧下濃縮
し、白色粉体である中間体2を得た。同様の反応装置
に、上で得た中間体2を100gとジクロロメタン20
0mLを加え均一とした後、30%HBr酢酸溶液10
0mLを加え、室温下1時間攪拌した。やはり、白色粉
体が析出、ろ過し、中間体3を得た。Synthesis Example (1) Synthesis of Compound [I-2] 102 g of bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methane and 700 mL of ethanol were placed in a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropper, and a thermometer. Was added and dissolved uniformly, then 50% aqueous solution of dimethylamine 3
60 g was added. Further, 322 g of a 37.3% formalin aqueous solution was added dropwise over 1 hour, and the mixture was heated with stirring at 50 ° C. for 20 minutes. Since white powdery Intermediate 1 was deposited, it was collected by filtration. 296 g of Intermediate 1 obtained by the above operation and 820 g of acetic anhydride were added to a similar reaction apparatus, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 5 minutes.
The mixture was heated and stirred for hours. The obtained reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain Intermediate 2 as a white powder. In a similar reactor, add 100 g of the intermediate 2 obtained above and 20 g of dichloromethane.
After adding 0 mL to homogenize, 30% HBr acetic acid solution 10
0 mL was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Again, white powder was deposited and filtered to obtain Intermediate 3.
【0043】更に、同様の反応装置にアセトアニリド6
8gとクロロベンゼン500mLを加え攪拌し、塩化ア
ルミ7gを加えた。そこへ、上で得た中間体3を25g
1時間かけて分割添加し、これを80℃で3時間加熱攪
拌した。得られた反応混合液を水蒸気蒸留し、溶媒のク
ロロベンゼンを留去した後、アルカリ加水分解、中和、
さらにシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製、
目的物の前駆体〔I〕を得た。最後に同様の装置に目的
物の前駆体〔I〕4.7g、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルフォニルクロリド8.06g、アセトン
200mLを加え、攪拌溶解し、トリエチルアミン3.
2gを30分かけて滴下、2.5時間攪拌、得られた反
応混合液を1%塩酸水溶液600mLに晶析、ろ過し、
目的物である化合物〔I−2〕10.7gを得た。分析
の結果、得られた化合物は以下の化合物群(1) 〜(9) の
混合物であり、実質的には化合物(1) 、(2) 、(3) 、
(4) 、(5) 、(8) から成り、中でも化合物(4) 、(5) 、
(8) を多く含み、特に化合物(8) を多量に含有してい
た。化合物(6)、(7) はほとんど含まれていないといっ
ていいほどの微量であった。Further, acetanilide 6 was added to the same reactor.
8 g and 500 mL of chlorobenzene were added and stirred, and 7 g of aluminum chloride was added. 25 g of the intermediate 3 obtained above
It was added in portions over 1 hour, and this was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours. The obtained reaction mixture is subjected to steam distillation to remove the solvent chlorobenzene, followed by alkali hydrolysis, neutralization,
Further purification by silica gel column chromatography,
A precursor [I] of the target substance was obtained. Finally, to the same apparatus, 4.7 g of the target precursor [I], 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 8.06 g, and 200 mL of acetone were added, and the mixture was stirred and dissolved, and triethylamine 3.
2 g was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred for 2.5 hours. The obtained reaction mixture was crystallized in 600 mL of a 1% hydrochloric acid aqueous solution and filtered,
10.7 g of the target compound [I-2] was obtained. As a result of the analysis, the obtained compound is a mixture of the following compound groups (1) to (9), which are substantially compounds (1), (2), (3),
(4), (5), (8), among which compound (4), (5),
It contained a large amount of (8), and particularly contained a large amount of compound (8). The amounts of the compounds (6) and (7) were so small that they were hardly contained.
【0044】[0044]
【化5】 Embedded image
【0045】合成例(2)化合物〔I−4〕の合成 攪拌機、還流器、滴下器、温度計を取り付けた4つ口フ
ラスコに、ジフェノールメタン、アリルブロミド、ジメ
チルアセトアミドを加え、120℃に加熱、ジフェノー
ルメタンのアリル化物を得た後、上記方法に準じ化合物
〔I−4〕を得た。なお感光物の仕込み時の1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルフォニルクロリド/目的
物の前駆体モル比は3とした。分析の結果、得られた化
合物〔I−4〕は以下の化合物群(1) 〜(9) の混合物で
あり、実質的には化合物(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(7)
から成り、中でも化合物(4)、(5)、(7)を多量に含み、
特に化合物(4)を多量に含有していた。Synthesis Example (2) Synthesis of Compound [I-4] Diphenolmethane, allyl bromide and dimethylacetamide were added to a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropper and a thermometer, and the mixture was heated to 120 ° C. After heating to obtain an allylated product of diphenolmethane, compound [I-4] was obtained according to the above method. The molar ratio of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride / precursor of the target substance when the photosensitive material was charged was set to 3. As a result of analysis, the obtained compound [I-4] is a mixture of the following compound groups (1) to (9), and is substantially the compounds (1), (2), (3), (4) , (5), (7)
Consisting of a large amount of compounds (4), (5), and (7),
In particular, it contained a large amount of compound (4).
【0046】[0046]
【化6】 [Chemical 6]
【0047】合成例(3)比較用感光物〔II〕の合成 特公平8−7436号の実施例1に従って下記構造の比
較用感光物〔II〕を合成した。Synthesis Example (3) Synthesis of Comparative Photosensitive Material [II] A comparative photosensitive material [II] having the following structure was synthesized according to Example 1 of JP-B-8-7436.
【0048】[0048]
【化7】 [Chemical 7]
【0049】 合成例(4)ノボラック樹脂の合成 p−クレゾール 30g、 o−クレゾール 14g、 2,3−ジメチルフェノール 50g、 2,3,5−トリメチルフェノール 20g、 2,6−ジメチルフェノール 4.9g を50gのジエチレングリコールモノメチルエーテルと
混合し、攪拌機、還流冷却管、温度計を取り付けた3つ
口フラスコに仕込んだ。次いで、37%ホルマリン水溶
液85gを添加、110℃の油浴で加熱しながら攪拌し
た。内温が90℃に達した時点で、6.3gのシュウ酸
2水和物を添加した。その後、18時間油浴の温度を1
30℃に保って反応を続け、次いで還流冷却管を取り除
いて200℃で減圧蒸留し、未反応モノマーを取り除い
た。得られたノボラック樹脂は、重量平均分子量328
0(ポリスチレン換算)であり、分散度は2.75であ
った。Synthesis Example (4) Synthesis of Novolac Resin 30 g of p-cresol, 14 g of o-cresol, 50 g of 2,3-dimethylphenol, 20 g of 2,3,5-trimethylphenol and 4.9 g of 2,6-dimethylphenol. It was mixed with 50 g of diethylene glycol monomethyl ether and charged into a three-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer. Next, 85 g of a 37% formalin aqueous solution was added, and the mixture was stirred while heating in an oil bath at 110 ° C. When the internal temperature reached 90 ° C, 6.3 g of oxalic acid dihydrate was added. Then, set the oil bath temperature to 1 for 18 hours.
The reaction was continued while maintaining the temperature at 30 ° C., the reflux condenser was removed, and the unreacted monomer was removed by distillation under reduced pressure at 200 ° C. The obtained novolak resin has a weight average molecular weight of 328.
It was 0 (polystyrene conversion) and the dispersity was 2.75.
【0050】ポジ型フォトレジスト組成物の調製と評価 実施例1〜2及び比較例 上記合成例(1)〜(3)で得られた感光物種〔I−
2〕、〔I−4〕、〔II〕、上記合成例(4)で得ら
れたノボラック樹脂、 溶剤、 ポリヒドキシ化合物:α,α,α’−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベン
ゼン を表1に示す割合で混合し、均一溶液とした後、孔径
0.10μmのテフロン製ミクロフィルターを用いて濾
過し、フォトレジスト組成物を調製した。このフォトレ
ジスト組成物をスピナーを用い、回転数を変えてシリコ
ンウェハー上に塗布し、真空密着式ホットプレ−トで9
0℃、60秒間乾燥して、膜厚が1.02μmのレジス
ト膜を得た。この膜に縮小投影露光装置(ニコン社製縮
小投影露光装置NSR−2005i9c)を用い露光し
た後、110℃で60秒間PEBを行い、2.38%の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で1分間
現像し、30秒間水洗して乾燥した。この様にして得ら
れたシリコンウェハーのレジストパターンを走査型電子
顕微鏡で観察し、レジストを評価した。結果を表2に示
す。尚、表中の添加量はグラム単位である。Preparation and Evaluation of Positive Photoresist Compositions Examples 1 and 2 and Comparative Example Photosensitive material species [I-
2], [I-4], [II], the novolak resin obtained in the above Synthesis Example (4), a solvent, a polyhydroxy compound: α, α, α′-tris (4-hydroxyphenyl) -1-ethyl- 4-Isopropylbenzene was mixed at a ratio shown in Table 1 to form a uniform solution, which was then filtered using a Teflon microfilter having a pore size of 0.10 μm to prepare a photoresist composition. This photoresist composition was applied onto a silicon wafer by using a spinner while changing the rotation speed, and then a vacuum contact type hot plate was used to coat the composition.
After drying at 0 ° C. for 60 seconds, a resist film having a film thickness of 1.02 μm was obtained. This film was exposed using a reduction projection exposure apparatus (reduction projection exposure apparatus NSR-2005i9c manufactured by Nikon Corporation), PEB was performed at 110 ° C. for 60 seconds, and developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute. It was washed with water for 30 seconds and dried. The resist pattern of the silicon wafer thus obtained was observed with a scanning electron microscope to evaluate the resist. Table 2 shows the results. The amount added in the table is in grams.
【0051】相対感度は、0.50μmのマスクパター
ンを再現する露光量に逆数をもって定義し、比較例の感
度に対する相対値で示した。解像力は、0.50μmの
マスクパターンを再現する露光量における限界解像力を
表す。The relative sensitivity is defined by the reciprocal of the exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.50 μm, and shown as a relative value with respect to the sensitivity of the comparative example. The resolving power represents a limiting resolving power at an exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.50 μm.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】結果より、本発明のレジスト組成物は、高
感度で解像力に優れていることがわかる。The results show that the resist composition of the present invention has high sensitivity and excellent resolution.
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明は、高感度で高解像力を有する超
微細加工用ポジ型感光性組成物を提供することができ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a positive type photosensitive composition for ultrafine processing, which has high sensitivity and high resolution.
Claims (1)
〔I〕で表される感光性化合物を含有することを特徴と
するポジ型感光性組成物。 【化1】 (R1 〜R10:同一でも異なっていてもよく、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、シクロ
アルキル基、アリール基、アラルキル基、アシル基、水
酸基、−OD、−NR25D、−N(D)2 (Dは1,2
−ナフトキノンジアジド−5−または−4−スルフォニ
ル基)を表す。ただし、R1 〜R10のうち少なくとも一
つは、−NR25Dあるいは−N(D)2 である。 R11〜R18:同一でも異なっていてもよく、水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基、アラルキル基、アシル基、水酸
基、−OD(Dは1,2−ナフトキノンジアジド−5−
または−4−スルフォニル基)を表す。ただし、R11〜
R18のうち少なくとも一つは、水酸基あるいは−ODで
ある。 R19〜R25:同一でも異なっていてもよく、水素原子、
アルキル基を表す。)1. A positive type photosensitive composition comprising an alkali-soluble resin and a photosensitive compound represented by the following general formula [I]. Embedded image (R 1 to R 10 : may be the same or different, and are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an acyl group, a hydroxyl group, -OD, -NR 25 D, -N (D) 2 (D is 1, 2
-Naphthoquinonediazide-5- or -4-sulfonyl group). However, at least one of R 1 to R 10 is —NR 25 D or —N (D) 2 . R 11 to R 18 : may be the same or different, and are a hydrogen atom,
Halogen atom, alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, acyl group, hydroxyl group, -OD (D is 1,2-naphthoquinonediazide-5-
Or -4-sulfonyl group). However, R 11 ~
At least one of R 18 is a hydroxyl group or -OD. R 19 to R 25 : the same or different, a hydrogen atom,
Represents an alkyl group. )
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