JPH07281430A - ポジ型フオトレジスト組成物 - Google Patents

ポジ型フオトレジスト組成物

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JPH07281430A
JPH07281430A JP6073119A JP7311994A JPH07281430A JP H07281430 A JPH07281430 A JP H07281430A JP 6073119 A JP6073119 A JP 6073119A JP 7311994 A JP7311994 A JP 7311994A JP H07281430 A JPH07281430 A JP H07281430A
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史郎 丹
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保雅 河辺
Tadayoshi Kokubo
忠嘉 小久保
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    • 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
    • G03F7/023Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0233Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に半導体デバイスの製造において、高い解
像力を有し、フオトマスク線幅の広い範囲にわたってマ
スク寸法を正確に再現し、1μm以下の線幅のパターン
において高いアスペクト比を有する断面形状のレジスト
パターンを生成することができ、パターン断面の側壁が
垂直に近い形状のパターンを生成することができ、広い
現像ラチチユードを有すし、且つ、得られるレジスト像
が耐熱性に優れるポジ型フオトレジスト組成物を提供す
る。 【構成】 アルカリ可溶性ノボラック樹脂と1,2−キ
ノンジアジド化合物を含有するポジ型フオトレジスト組
成物において、該アルカリ可溶性ノボラック樹脂が、下
記一般式(1)で表されるフェノール類の少なくとも1
種と一般式(2)で表される化合物の少なくとも1種を
含有する混合物と、アルデヒド類とを縮合させることに
より得られるノボラック樹脂を含む。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は輻射線に感応するポジ型
フオトレジスト組成物に関するものであり、特に高い解
像力と感度、更に良好なパターンの断面形状を備えた微
細加工用フオトレジスト組成物に関するものである。本
発明に成るポジ型フオトレジストは、半導体ウエハー、
ガラス、セラミツ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0.5〜3μm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、現
像してポジ画像が形成される。更にこのポジ画像をマス
クとしてエツチングすることにより、基板上にパターン
の加工を施すことができる。代表的な応用分野にはIC
等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘツド等の回路基
板の製造、その他のフオトフアブリケーシヨン工程等が
ある。
【0002】
【従来の技術】ポジ型フオトレジスト組成物としては、
一般にアルカリ可溶性樹脂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。例
えば、「ノボラツク型フエノール樹脂/ナフトキノンジ
アジド置換化合物」としてUSP−3,666,473
号、USP−4,115,128号及びUSP−4,17
3,470号等に、また最も典型的な組成物として 「ク
レゾールーホルムアルデヒドより成るノボラツク樹脂/
トリヒドロキシベンゾフエノンー1,2ーナフトキノン
ジアジドスルホン酸エステル」の例がトンプソン 「イ
ントロダクシヨン・トウー・マイクロリソグラフイー」
(L.F.Thompson 「Intro−ducti
on to Microlitho−graphy」)
(ACS出版、No.219号、P112〜121)に
記載されている。結合剤としてのノボラツク樹脂は、膨
潤することなくアルカリ水溶液に溶解可能であり、また
生成した画像をエツチングのマスクとして使用する際に
特にプラズマエツチングに対して高い耐性を与えるが故
に本用途に特に有用である。また、感光物に用いるナフ
トキノンジアジド化合物は、それ自身ノボラツク樹脂の
アルカリ溶解性を低下せしめる溶解阻止剤として作用す
るが、光照射を受けて分解するとアルカリ可溶性物質を
生じてむしろノボラツク樹脂のアルカリ溶解度を高める
働きをする点で特異であり、この光に対する大きな性質
変化の故にポジ型フオトレジストの感光物として特に有
用である。これまで、かかる観点からノボラツク樹脂と
ナフトキノンジアジド系感光物を含有する数多くのポジ
型フオトレジストが開発、実用化され、1.5μm〜2
μm程度までの線幅加工においては充分な成果をおさめ
てきた。
【0003】しかし、集積回路はその集積度を益々高め
ており、超LSIなどの半導体基板の製造においては1
μm以下の線幅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
に高い解像力、露光マスクの形状を正確に写しとる高い
パターン形状再現精度及び高生産性の観点からの高感度
を有するフオトレジストが要求され、従来の上記ポジ型
フオトレジストでは対応できないのが実状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的と
する所は、特に半導体デバイスの製造において、(1)
高い解像力を有するポジ型フオトレジスト組成物、
(2) フオトマスク線幅の広い範囲にわたってマスク
寸法を正確に再現するポジ型フオトレジスト組成物、
(3) 1μm以下の線幅のパターンにおいて、高いア
スペクト比を有する断面形状のレジストパターンを生成
し得るポジ型フオトレジスト組成物、(4) パターン
断面の側壁が垂直に近い形状のパターンを生成し得るポ
ジ型フオトレジスト組成物、(5) 広い現像ラチチユ
ードを有するポジ型フオトレジスト組成物、(6) 得
られるレジスト像が耐熱性に優れるポジ型フオトレジス
ト組成物、を提供する事にある。
【0005】
【課題を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、特定のアルカリ可溶性ノ
ボラック樹脂とキノンジアジド化合物を用いることによ
り、上記目的を達成できることを見いだし、この知見に
基づいて本発明を完成させるに到った。即ち、本発明の
目的は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と1,2−キノ
ンジアジド化合物を含有するポジ型フオトレジスト組成
物において、該アルカリ可溶性ノボラック樹脂が、下記
一般式(1)で表されるフェノール類の少なくとも1種
と一般式(2)で表される化合物の少なくとも1種を含
有する混合物と、アルデヒド類とを縮合させることによ
り得られるノボラック樹脂を含むことを特徴とするポジ
型フオトレジスト組成物により達成された。
【0006】
【化3】
【0007】ここで、 R1〜R3:同一でも異なっても良く、水素原子、水酸
基、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルケ
ニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシカルボ
ニル基もしくはアリールカルボニル基、 R4〜R7:同一でも異なっても良く、水素原子、水酸
基、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、ア
ルコキシ基、アルケニル基、アリール基、もしくはアラ
ルキル基、 n:4〜7より選ばれる整数、 を表す。以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】上記一般式(1)のR1〜R3において、ハ
ロゲン原子としては塩素原子、臭素原子もしくは沃素原
子が好ましく、塩素原子がより好ましい。アルキル基と
してはメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基もしくはt−ブチ
ル基の様な炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチ
ル基が感度の点でより好ましい。アルコキシ基としては
メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロ
ポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキ
シ基もしくはt−ブトキシ基の様な炭素数1〜4のアル
コキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキシ基がより
好ましい。アルケニル基としてはビニル基、プロペニル
基、アリル基もしくはブテニル基の様な炭素数2〜4の
アルケニル基が好ましく、ビニル基及びアリル基がより
好ましい。アリール基としてはフェニル基、キシリル
基、トルイル基もしくはクメニル基が好ましく、フェニ
ル基がより好ましい。アラルキル基としてはベンジル
基、フェネチル基もしくはクミル基が好ましく、ベンジ
ル基がより好ましい。アルコキシカルボニル基としては
メトキシカルボニル基もしくはエトキシカルボニル基が
好ましく、メトキシカルボニル基がより好ましい。アリ
ールカルボニル基としてはベンゾイルオキシ基が好まし
い。
【0009】上記一般式(1)で示されるフェノール類
のより具体的な例としては、フェノール、o−クレゾー
ル、m−クレゾール、p−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、2,4
−キシレノール、2,6−キシレノール等のキシレノー
ル類、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、
p−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、o−メトキシフェノール、m−
メトキシフェノール、p−メトキシフェノール、o−エ
トキシフェノール、m−エトキシフェノール、p−エト
キシフェノール、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、o−プロポキシフェ
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、o−ブトキシフェノール、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、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,
5−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフ
ェノール等のトリメチルフェノール類、o−ビニルフェ
ノール、m−ビニルフェノール、p−ビニルフェノー
ル、o−アリルフェノール、m−アリルフェノール、p
−アリルフェノール等のアルケニルフェノール類、o−
フェニルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フ
ェニルフェノール等のアリールフエノール類、o−ベン
ジルフェノール、m−ベンジルフェノール、p−ベンジ
ルフェノール等のアラルキルフェノール類、o−メトキ
シカルボニルフェノール、m−メトキシカルボニルフェ
ノール、p−メトキシカルボニルフェノール等のアルコ
キシカルボニルフェノール類、o−ベンゾイルオキシフ
ェノール、m−ベンゾイルオキシフェノール、p−ベン
ゾイルオキシフェノール等のアリールカルボニルフェノ
ール類、o−クロロフェノール、m−クロロフェノー
ル、p−クロロフェノール等のハロゲン化フェノール
類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、フロ
ログルシノール、ピロガロール等のポリヒドロキシベン
ゼン類等を示すことができるがこれらに限定されるもの
ではない。
【0010】これらの中で、フェノール、クレゾール
類、キシレノール類、トリメチルフェノール類が好まし
く、m−クレゾール、p−クレゾール、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、2,3,5−トリメチルフ
ェノールがより好ましい。
【0011】これらのフェノール類は、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、本発明の効果
を十分に発揮するためには、m−クレゾール、p−クレ
ゾール、2,5−キシレノールの3種を適宜混合して用
いることが更に好ましい。
【0012】上記一般式(2)のR4〜R7において、ハ
ロゲン原子としては塩素原子、臭素原子もしくは沃素原
子が好ましく、塩素原子がより好ましい。アルキル基と
してはメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基もしくはt−ブチ
ル基の様な炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチ
ル基が感度の点でより好ましい。シクロアルキル基とし
てはシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、シクロヘプチル基もしくはシクロオクチル基が
好ましく、シクロヘキシル基がより好ましい。アルコキ
シ基としてはメトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエト
キシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、イソ
プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、se
c−ブトキシ基もしくはt−ブトキシ基の様な炭素数1
〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキ
シ基がより好ましい。アルケニル基としてはビニル基、
プロペニル基、アリル基もしくはブテニル基の様な炭素
数2〜4のアルケニル基が好ましく、ビニル基及びアリ
ル基がより好ましい。アリール基としてはフェニル基、
キシリル基、トルイル基もしくはクメニル基が好まし
く、フェニル基がより好ましい。アラルキル基としては
ベンジル基、フェネチル基もしくはクミル基が好まし
く、ベンジル基がより好ましい。
【0013】一般式(2)で示されるシクロアルキリデ
ンビスフェノール類のより具体的な例を以下に示すが、
本発明において使用できる化合物はこれらに限定される
訳ではない。
【0014】
【化4】
【0015】
【化5】
【0016】
【化6】
【0017】上に示した具体例の中で、(A)、
(B)、(G)、(O)及び(P)がより好ましく、
(A)及び(B)が特に好ましい。
【0018】一般式(1)で示されるフェノール類と一
般式(2)で示されるシクロアルキリデンビスフェノー
ル類との混合比率は、本発明の効果を十分に発揮するた
めに必要な量のシクロアルキリデンビスフェノール類を
用いれば良く、特に限定はされないが、一般にシクロア
ルキリデンビスフェノールの比率が高くなると感度が低
下する傾向にあるため、(1)のフェノール類を60モ
ル%以上、(2)のシクロアルキリデンビスフェノール
類を40モル%未満にすることが好ましい。シクロアル
キリデンビスフェノール類のより好ましい混合比率は、
0.1モル%以上20モル%未満であり、1モル%以上
10モル%未満が更に好ましい。
【0019】本発明の効果を十分に発揮する、一般式
(1)で示されるフェノール類の混合物としては、m−
クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノールの
3種の混合物が好ましいが、これらと一般式(2)で示
されるシクロアルキリデンビスフェノール類とは以下の
比率で混合して用いることが好ましい。
【0020】 m−クレゾール: 40モル%以上80モル%未満 p−クレゾール: 1モル%以上40モル%未満 2,5−キシレノール: 1モル%以上40モル%未満 シクロアルキリデンビスフェノール類: 40モル%未満
【0021】より好ましくは、 m−クレゾール: 50モル%以上70モル%未満 p−クレゾール: 1モル%以上30モル%未満 2,5−キシレノール: 1モル%以上30モル%未満 シクロアルキリデンビスフェノール類: 0.1モル%以上20モル%未満
【0022】更に好ましくは、 m−クレゾール: 50モル%以上70モル%未満 p−クレゾール: 5モル%以上30モル%未満 2,5−キシレノール: 5モル%以上30モル%未満 シクロアルキリデンビスフェノール類: 1モル%以上10モル%未満 である。
【0023】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、トリオキサン、アセト
アルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ヒドロ
キシベンズアルドヒド類、クロトンアルデヒド、クロロ
アセトアルデヒド等を使用することができるが、これら
の中ではホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒ
ドを使用するのが好ましい。更に、一般式(1)で示さ
れるフェノール類及び一般式(2)で示されるシクロア
ルキリデンビスフェノール類を塩基性条件下、ホルムア
ルデヒド類と反応させることにより得られるメチロール
化合物をホルムアルデヒド前駆体として用いることがで
きる。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。
【0024】縮合反応に用いる酸性触媒としては塩酸、
硫酸、ギ酸、酢酸及びシユウ酸等を使用することがで
き、中でもシュウ酸が好ましい。
【0025】こうして得られたノボラツク樹脂の重量平
均分子量は、2000〜30000の範囲であることが
好ましい。2000未満では未露光部の現像後の膜減り
が大きく、30000を超えると現像速度が小さくなつ
て感度が低下してしまう。得られたノボラック樹脂の低
分子量成分を、特開昭60−45238、同60−97
347、同60−140235、同60−18973
9、同64−14229、特開平1−276131、同
2−60915、同2−275955、同2−2827
45、同4−101147、同、4−122938等の
公報に開示されている技術、例えば分別沈澱、分別溶
解、カラムクロマトグラフィー等の方法により除去する
と、スカム、耐熱性等の性能が向上するので更に好まし
い。除去する低分子量成分の量は20重量%〜70重量
%が好ましく、30重量%〜60重量%が更に好まし
い。低分子量成分除去後のノボラック樹脂の重量平均分
子量は5000〜20000の範囲であることが好まし
い。ここで、重量平均分子量はゲルパーミエーシヨンク
ロマトグラフイー(GPC)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)
が1.5〜7.0のものが好ましく、更に好ましくは
1.5〜4.0である。7を越えると感度、耐熱性、プ
ロファイル等の性能が損なわれる。他方、1.5未満で
はノボラック樹脂を合成する上で高度の精製工程を要す
るので、実用上の現実性を欠き不適切である。
【0026】本発明では、感光物として1,2−ナフト
キノンジアジドスルホニルエステル類を用いるが、これ
らは、以下に示すポリヒドロキシ化合物と1,2−ナフ
トキノンジアジド−5− (及び/又は−4−)スルホニ
ルクロリドとを、塩基性触媒の存在下で、エステル化す
ることにより得られる。
【0027】ポリヒドロキシ化合物の例としては、2,
3,4−トリヒドロキシベンゾフエノン、2,4,4'−ト
リヒドロキシベンゾフ エノン、2,4,6−トリヒド ロ
キシベンゾフエノン、2,3,4−トリヒドロキ シ−2'
−メチルベンゾフエノ ン、2,3,4,4'−テトラヒド
ロキシベンゾフエノン、2,2',4,4'−テトラ ヒドロ
キシベンゾフエノン、2,4,6,3',4'−ペンタヒ 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、2,3,4,2',5'−ペンタヒ
ドロキシベンゾフエノン、2,4,6, 3',4',5'−ヘ
キサヒドロキシベンゾフエノン、2,3,4,3',4',5'
−ヘキ サヒドロキシベンゾフエノン等のポリヒドロキ
シベンゾフエノン類、
【0028】2,3,4−トリヒドロキシアセトフエノ
ン、2,3,4−トリヒドロキシフエニルペンチルケト
ン、2,3,4−トリヒドロキシフエニルヘキシルケトン
等のポリヒドロキシフエニルアルキルケトン類、
【0029】ビス(2,4−ジヒドロキシフエニル)メ
タン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフエニ ル )メ
タン、ビス(2,4−ジヒドロキシフエニル)プロパン
−1、ビス(2, 3,4−トリヒドロキシフエニル)プ
ロパン−1、ノルジヒドログア イアレチン 酸等のビス
((ポリ)ヒドロキシフエニル)アルカン類、
【0030】3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸プロピ
ル、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸フエニル、3,
4,5−トリヒドロキシ安息香酸フエニル等のポリヒド
ロキシ安息香酸エステル類、
【0031】ビス(2,3,4−トリヒドロキシベンゾイ
ル)メタン、ビス(3−アセチル−4, 5,6−トリヒ
ドロキシフエニル)ーメタン、ビス(2,3,4−トリヒ
ドロキシ ベンゾイル)ベンゼン、ビス(2,4,6−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、
【0032】エチレングリコール−ジ(3,5−ジヒド
ロキシベンゾエ ート)、エチレングリコール−ジ(3,
4,5−トリ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、
【0033】2,3,4−ビフエニルトリオール、3,4,
5−ビフエニルトリオール、3,5,3',5'−ビフエニ
ルテト ロール、2,4,2',4'−ビフエニルテトロー
ル、2,4,6,3',5'−ビフエニ ルペントール、2,
4,6,2',4',6'−ビフエニルヘキソール、2,3,4,
2', 3',4'−ビフエニルヘキソール等のポリヒドロキ
シビフエニル類、
【0034】4,4'−チ オビス(1,3−ジヒドロキ
シ)ベンゼン等のビス(ポリヒドロキシ)スルフイド
類、
【0035】2,2',4,4'−テトラヒドロキシジフエ
ニルエーテル等のビス(ポリヒ ドロキシフエニル)エ
ーテル類、
【0036】2,2',4,4'−テトラヒドロキシジフエ
ニル スルフオキシド等のビス(ポリヒドロキシフエニ
ル)スルフオキシド類、
【0037】2,2',4,4'−ジフエニルスルフオン等
のビス(ポリヒドロキシフエニル)スルフオン類、
【0038】トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、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',3'',4''−テ
トラヒドロキシ−3,5,3',5'−テトラメチルト リフ
エニルメタン、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エニルメタ
ン、2,3,4,2',3',4'−ヘキサヒドロキシ−5,5'
−ジアセチルトリフエニルメタン、2,3,4,2',3',
4',3'',4''−オクタヒドロキシ−5,5'−ジアセチ
ルトリフエニルメタン、2,4,6,2',4',6'−ヘキサ
ヒドロキシ−5,5'−ジプロピオニルトリフエニルメタ
ン等のポリヒドロキシトリフエニルメタン類、
【0039】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、
【0040】3,3−ビス(3,4−ジヒドロキシフエニ
ル)フタリド、3,3−ビス(2,3,4−トリヒドロキ
シフエニル)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、
【0041】モリン、ケルセチン、ルチン等のフラボノ
色素類、
【0042】α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシ
フエニル)1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、
α,α’,α”−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフエニル)1,3,5−トリイソプロピルベンゼ
ン、α,α’,α”−トリス(3,5−ジエチル−4−
ヒドロキシフエニル)1,3,5−トリイソプロピルベ
ンゼン、α,α’,α”−トリス(3,5−ジn−プロ
ピル−4−ヒドロキシフエニル)1,3,5−トリイソ
プロピルベンゼン、α,α’,α”−トリス(3,5−
ジイソプロピル−4−ヒドロキシフエニル)1,3,5
−トリイソプロピルベンゼン、α,α’,α”−トリス
(3,5−ジn−ブチル−4−ヒドロキシフエニル)
1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、α,α’,
α”−トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフエニル)
1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、α,α’,
α”−トリス(3−メトキシ−4−ヒドロキシフエニ
ル)1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、α,
α’,α”−トリス(2,4−ジヒドロキシフエニル)
1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、1,3,5−
トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフエニル)
ベンゼン、1,3,5−トリス(5−メチル−2−ヒド
ロキシフエニル)ベンゼン、2,4,6−トリス(3,
5−ジメチル−4−ヒドロキシフエニルチオメチル)メ
シチレン、1−[α−メチル−α−(4’−ヒドロキシ
フエニル)エチル]−4−[α,α’−ビス(4”−ヒ
ドロキシフエニル)エチル]ベンゼン、1−[α−メチ
ル−α−(4’−ヒドロキシフエニル)エチル]−3−
[α,α’−ビス(4”−ヒドロキシフエニル)エチ
ル]ベンゼン、1−[α−メチル−α−(3',5’−
ジメチル−4’−ヒドロキシフエニル)エチル]−4−
[α,α’−ビス(3”,5”−ジメチル−4”−ヒド
ロキシフエニル)エチル]ベンゼン、1−[α−メチル
−α−(3’−メチル−4’−ヒドロキシフエニル)エ
チル]−4−[α',α’−ビス(3”−メチル−4”
−ヒドロキシフエニル)エチル]ベンゼン、1−[α−
メチル−α−(3’−メトキシ−4’−ヒドロキシフエ
ニル)エチル]−4−[α',α’−ビス(3”−メト
キシ−4”−ヒドロキシフエニル)エチル]ベンゼン、
1−[α−メチル−α−(2’,4’−ジヒドロキシフ
エニル)エチル]−4−[α’,α’−ビス(4”−ヒ
ドロキシフエニル)エチル]ベンゼン、1−[α−メチ
ル−α−(2’,4’−ジヒドロキシフエニル)エチ
ル]−3−[α’’α’−ビス(4”−ヒドロキシフエ
ニル)エチル]ベンゼン等の特開平4−253058に
記載のポリヒドロキシ化合物、
【0043】p−ビス (2,3,4−トリヒドロキシベン
ゾイル)ベンゼン、p−ビス (2,4,6−トリヒドロキ
シベンゾイル)ベンゼン、m−ビス (2,3,4−トリヒ
ドロキシベンゾイル)ベンゼン、m−ビス (2,4,6−
トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、p−ビス (2,
5−ジヒドロキシ−3−ブロムベンゾイル)ベンゼン、
p−ビス (2,3,4−トリヒドロキシ−5−メチルベン
ゾイル)ベンゼン、p−ビス (2,3,4−トリヒドロキ
シ−5−メトキシベンゾイル)ベンゼン、p−ビス
(2,3,4−トリヒドロキシ−5−ニトロベンゾイル)
ベンゼン、p−ビス (2,3,4−トリヒドロキシ−5−
シアノベンゾイル)ベンゼン、1,3,5−トリス (2,
5−ジヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,3,5−ト
リス (2,3,4 −トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼ
ン、1,2,3−トリス (2,3,4−トリヒドロキシベン
ゾイル)ベンゼン、1,2,4−トリス (2,3,4−トリ
ヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,2,4,5−テト
ラキス (2,3,4−トリヒドロキシ ベンゾイル)ベン
ゼン、α,α’−ビス (2,3,4−トリヒドロキシベン
ゾイル)−p−キシレン、α,α’,α’−トリス (2,
3,4−トリヒドロキシベンゾイル)メシチレン、
【0044】2,6−ビス−(2’−ヒドロキシ−
3’,5’−ジメチル−ベンジル)−p−クレゾール、
2,6−ビス−(2’−ヒドロキシ−5’−メチル−ベ
ンジル)−p−クレゾール、2,6−ビス−(2’−ヒ
ドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチル−ベンジル)−
p−クレゾール、2,6−ビス−(2’−ヒドロキシ−
5’−エチル−ベンジル)−p−クレゾール、2,6−
ビス−(2’,4’−ジヒドロキシ−ベンジル)−p−
クレゾール、2,6−ビス−(2’−ヒドロキシ−3’
−t−ブチル−5’−メチル−ベンジル)−p−クレゾ
ール、2,6−ビス−(2’,3’,4’−トリヒドロ
キシ−5’−アセチル−ベンジル)−p−クレゾール、
2,6−ビス−(2’,4’,6’−トリヒドロキシ−
ベンジル)−p−クレゾール、2,6−ビス−(2’,
3’,4’−トリヒドロキシ−ベンジル)−p−クレゾ
ール、2,6−ビス−(2’,3’,4’−トリヒドロ
キシ−ベンジル)−3,5−ジメチル−フエノール、
4,6−ビス−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジメ
チル−ベンジル)−ピロガロール、4,6−ビス−
(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジメトキシ−ベンジ
ル)−ピロガロール、2,6−ビス−(4’−ヒドロキ
シ−3’,5’−ジメチル−ベンジル)−1,3,4−
トリヒドロキシ−フエノール、4,6−ビス−(2’,
4’,6’−トリヒドロキシ−ベンジル)−2,4−ジ
メチル−フエノール、4,6−ビス−(2’,3’,
4’−トリヒドロキシ−ベンジル)−2,5−ジメチル
−フエノール等を挙げることができる。
【0045】また、ノボラツク樹脂等フエノール樹脂の
低核体を用いる事もできる。
【0046】更に、以下に示すポリヒドロキシ化合物を
用いることもできる。
【0047】
【化7】
【0048】
【化8】
【0049】前記ポリヒドロキシ化合物の中で、式
(5)〜式(16)に示される化合物がより好ましく、
更に好ましくは式(5)、(7)及び(15)に示され
る化合物である。これらは混合して用いることもでき、
最も好ましくは式(5)の化合物より誘導した感光物と
式(15)の化合物より誘導した感光物とを混合するこ
とにより本発明の効果を十分に発揮できる。
【0050】前記感光物のエステル化反応は、所定量の
ポリヒドロキシ化合物と、1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−(及び/叉は−4−)スルホニルクロリドとを
ジオキサン、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルエ
チルケトン、N−メチルピロリドン、クロロホルム、ト
リクロロエタン、トリクロロエチレンあるいはジクロロ
エタン等の溶媒に溶かし、塩基性触媒、例えば水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリ
エチルアミン、N−メチルモルホリン、N−メチルピペ
ラジン、4−ジメチルアミノピリジン等を滴下して縮合
させる。得られた生成物は、水洗後精製し乾燥する。
【0051】通常のエステル化反応においては、エステ
ル化数及びエステル化位置が種々異なる混合物が得られ
るが、合成条件叉はポリヒドロキシ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エス
テル化させることもできる。本発明でいうエステル化率
は、この混合物の平均値として定義される。
【0052】このように定義されたエステル化率は、原
料であるポリヒドロキシ化合物と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
ドとの混合比により制御できる。即ち、添加された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は、実質上総てエステル化反応を起
こすので、所望のエステル化率の混合物を得るために
は、原料のモル比を調整すれば良い。必要に応じて、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリ
ドと1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルク
ロリドを併用することもできる。また、前記方法におけ
る反応温度は、通常−20〜60℃、好ましくは0〜4
0℃である。
【0053】前記のような方法で合成される感光性化合
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、ノボラツク樹脂100重量部に
対し該化合物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重量部を越えると感度及び
溶剤への溶解性が低下する。
【0054】本発明の組成物には、更に現像液への溶解
促進のために、ポリヒドロキシ化合物を含有することが
できる。好ましいポリヒドロキシ化合物としては、フエ
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エノン、2,3,4,4’−テトラ
ヒドロキシベンゾフエノン、2,3,4,3’,4’,5’
−ヘキサヒドロキシベンゾフエノン、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’−
ビフエニルテトロール、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
ロキシジフエニルエーテル、2,2’,4,4’−テトラ
ヒドロキシジフエニルスルフオキシド、2,2’,4,
4’−テトラヒドロキシジフエニルスルフオン、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。これら
のポリヒドロキシ化合物は、キノンジアジド化合物10
0重量部に対して、通常100重量部以下、好ましくは
5〜50重量部以下の割合で配合することができる。
【0055】本発明の感光物及びアルカリ可溶性ノボラ
ツ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、シクロヘキサノン、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。
【0056】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。
【0057】本発明のポジ型フオトレジスト用組成物に
は、ストリエーシヨ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エノールエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフエ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ツクコポリマー類、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、エフトツプEF
301,EF303,EF352 (新秋田化成(株)製)、
メガフアツクF171,F173 (大日本インキ(株)
製)、フロラードFC430,FC431 (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,SC10
4,SC105,SC106 (旭硝子(株)製)等のフツ素
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、本発明の組成物中
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。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。
【0058】本発明のポジ型フオ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。
【0059】本発明のポジ型フオトレジスト用組成物に
は、必要に応じ、吸光剤、架橋剤、接着助剤等を配合す
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.De
sperse Yellow 1,3,4,5,7,8,13,23,31,49,50,51,54,56,
60,64,66,68,79,82,88,90,93,102,114及び124、C.I.Dis
perse Orange 1,5,13,25,29,30,31,44,57,72及び73、C.
I.Disperse Red 1,5,7,13,17,19,43,50,54,58,65,72,7
3,88,117,137,143,199及び210、C.I.Disperse Violet 4
3、C.I.Disperse Blue 96、C.I.Fluorescent Brighteni
ng Agent112, 135及び163、C.I.Solvent Yellow 14,16,
33及び56、C.I.Solvent Orange2 及び45、C.I.Solvent
Red 1,3,8,23,24,25,27及び49、C.I.Pigment Green 1
0、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。
【0060】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、叉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。
【0061】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、叉はチ
オ尿素化合物を挙げることができる。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。
【0062】上記ポジ型フオ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)上にスピナー、コーター等の適当な塗
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。以下、本発明の実施例
を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、%は、他に指定のない限り、重量%を示す。
【0063】
【実施例】
(1)ノボラック樹脂の合成(a−1) m−クレゾール129.77g、p−クレゾール32.
44g、2,5−キシレノール48.87g及び4,
4’−シクロヘキシリデンビス[3−メチルフェノー
ル](明細書中の化合物番号(B))29.64gとホ
ルマリン水溶液(37.27%)145.03gを1l
の3つ口フラスコに仕込み90℃で攪拌下、シユウ酸
0.75gを添加した。1時間後、浴温を115℃に上
げ、更に3時間攪拌した。次いで、還流冷却管をリービ
ッヒコンデンサーに取り替え、浴温を徐々に200℃ま
で上げ、未反応のホルマリン、水を除去した。2時間常
圧留去を行った後、徐々に1mmHgまで減圧して未反
応のモノマー等を除去した。溶融したアルカリ可溶性ノ
ボラック樹脂を室温に戻して回収した。得られたノボラ
ツク樹脂a−1は重量平均分子量4040(ポリスチレ
ン換算)であり、分散度は3.83であった。
【0064】(2)ノボラック樹脂の合成(b−1)〜
(l−1) 上記(1)と同様にして表1及び表2に記載のモノマー
及びシクロアルキリデンビスフェノール化合物(表中括
弧内は明細書中の化合物の番号に対応)を所定のモル%
仕込み、ホルムアルデヒドと縮合することによりノボラ
ック樹脂(b−1)〜(l−1)までを得た。なお、表
1中(X)は
【0065】
【化9】
【0066】を表す。
【0067】 表1:ノボラック樹脂の合成(仕込みモル%) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ノホ゛ラック m-クレソ゛ール p-クレソ゛ール 2,5-キシレノール シクロアルキリテ゛ン化合物 Mw ─────────────────────────────────── a−1 60 15 20 (B) 5 4040 b−1 60 5 5 (B)30 3440 c−1 70 0 15 (B)15 4200 d−1 70 20 0 (A)10 6120 e−1 60 15 20 (A) 5 4560 f−1 60 15 20 (O) 5 7630 ─────────────────────────────────── g−1 60 40 0 − − 5150 h−1 60 15 20 (X) 5 4370 i−1 60 20 20 − − 4470 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0068】 表2:ノボラック樹脂の合成(仕込みモル%) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ノホ゛ラック m-クレソ゛ール p-クレソ゛ール キノレノール叉は シクロアルキリテ゛ン Mw トリメチルフェノール 化合物 ─────────────────────────────────── j−1 60 15 3,5-キシレノール 20 (A) 5 4010 k−1 60 15 2,3,5-トリメチルフェノール 20 (B) 5 4630 l−1 70 0 2,3,5-トリメチルフェノール 20 (A)10 4980 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0069】(3)分別ノボラック樹脂(a−2)〜
(l−2) 上記(1)及び(2)で得られたノボラック樹脂(a−
1)〜(l−1)それぞれ100gを1000gのアセ
トンに溶解し、攪拌下n−ヘキサン1000g〜160
0gを添加し、30分攪拌の後、1時間静置した。上層
をデカンテーション除去した後、残った下層をロータリ
ーエバポレーターを用いて溶媒を留去し固形ノボラック
(a−2)〜(l−2)を得た。
【0070】 表3:分別ノボラック樹脂 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ノボラック 低分子量成分除去率(%) Mw ─────────────────────────────────── a−2 55 7120 b−2 60 6770 c−2 61 7650 d−2 38 10120 e−2 53 8060 f−2 42 12180 g−2 63 11090 h−2 54 7710 i−2 50 8710 j−2 47 6920 k−2 45 8160 l−2 49 9190 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0071】(4)感光物(A−1)の合成 化合物(5)38.9g、1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホニルクロリド53.7g、アセトン80
0mlを3つ口フラスコに仕込み、均一に溶解した。次
いで、N−メチルピペリジン20.8gを徐々に滴下
し、25℃で3時間反応させた。反応混合液を1%塩酸
水溶液3l中に注ぎ、生じた沈澱を濾別し、水洗、乾燥
を行い感光物(A−1)76.8gを得た。
【0072】(5)感光物(B−1)の合成 化合物(15)53.7g、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホニルクロリド53.7g、アセトン8
00mlを3つ口フラスコに仕込み、均一に溶解した。
次いで、トリエチルアミン21.2gを徐々に滴下し、
25℃で3時間反応させた。反応混合液を1%塩酸水溶
液3l中に注ぎ、生じた沈澱を濾別し、水洗、乾燥を行
い感光物(B−1)90.2gを得た。
【0073】(6)感光物(C−1)の合成 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35.3g、1,2
−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド5
3.7g、アセトン800mlを3つ口フラスコに仕込
み、均一に溶解した。次いで、トリエチルアミン21.
2gを徐々に滴下し、25℃で3時間反応させた。反応
混合液を1%塩酸水溶液3l中に注ぎ、生じた沈澱を濾
別し、水洗、乾燥を行い感光物(C−1)75.0gを
得た。
【0074】(7)感光物(D−1)の合成 2,3,4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン19.19
g、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルク
ロリド53.7g、アセトン800mlを3つ口フラス
コに仕込み、均一に溶解した。次いで、トリエチルアミ
ン21.2gを徐々に滴下し、25℃で3時間反応させ
た。反応混合液を1%塩酸水溶液3l中に注ぎ、生じた
沈澱を濾別し、水洗、乾燥を行い感光物(D−1)6
2.3gを得た。
【0075】(8)ポジ型フオトレジスト組成物の調製
と評価 上記(1)〜(3)で得られたノボラック樹脂(a−
1)〜(l−1)及び(a−2)〜(l−2)、上記
(4)〜(7)で得られた感光物(A−1)〜(D−
1)、溶剤及び必要に応じてポリヒドロキシ化合物を表
4に示す割合で混合し、均一溶液とした後、孔径0.1
0μmの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、
スピナーを用いてシリコンウエハー上に塗布し、真空吸
着式ホツトプレートで90℃、60秒間乾燥してレジス
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。このようにして得
られたシリコンウエ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5に
示す。感度は、0.60μmのマスクパターンを再現す
る露光量の逆数をもつて定義し、比較例1のレジストの
感度に対する相対値で示した。解像力は、0.60μm
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。耐熱性は、レジストがパターン形成されたシリ
コンウエハーをホットプレート上で4分間ベークし、そ
のパターンの変形が起こらない温度を示した。レジスト
の形状は、0.50μmのレジストパターン断面におけ
るレジスト壁面とシリコンウエハーの平面のなす角
(Θ)で表した。スカムは0.50μmのレジストパタ
ーンにおける現像残渣の残り具合で示し、残渣が観察さ
れなかったものを○、若干認められたものを△、かなり
残ったものを×で表した。
【0076】
【表1】
【0077】ここで、 *1 P−1:α,α,α'-トリス(4-ヒト゛ロキシフェニル)-1-エチル-4-イソ
フ゜ロヒ゜ルヘ゛ンセ゛ン P−2:トリス(4-ヒト゛ロキシフェニル)メタン P−3:1,1-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)シクロヘキサン *2 S−1:エチルセロソルフ゛アセテート S−2:2-ヒト゛ロキシフ゜ロヒ゜オン酸エチル S−3:3-メトキシフ゜ロヒ゜オン酸メチル S−4:3-エトキシフ゜ロヒ゜オン酸エチル
【0078】
【表2】
【0079】
【発明の効果】本発明のアルカリ可溶性ノボラック樹脂
を用いたポジ型フオトレジストは感度、解像度、パター
ンプロファイル、スカム及び耐熱性等のレジスト性能に
優れる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ可溶性ノボラック樹脂と1,2
    −キノンジアジド化合物を含有するポジ型フオトレジス
    ト組成物において、該アルカリ可溶性ノボラック樹脂
    が、下記一般式(1)で表されるフェノール類の少なく
    とも1種と一般式(2)で表される化合物の少なくとも
    1種を含有する混合物と、アルデヒド類とを縮合させる
    ことにより得られるノボラック樹脂を含むことを特徴と
    するポジ型フオトレジスト組成物。 【化1】 ここで、 R1〜R3:同一でも異なっても良く、水素原子、水酸
    基、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルケ
    ニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシカルボ
    ニル基もしくはアリールカルボニル基、 R4〜R7:同一でも異なっても良く、水素原子、水酸
    基、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、ア
    ルコキシ基、アルケニル基、アリール基、もしくはアラ
    ルキル基、 n:4〜7より選ばれる整数、 を表す。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該フェノール類が、
    フェノール、クレゾール、キシレノール及びトリメチル
    フェノールから成る群から選ばれた少なくとも1種であ
    ることを特徴とするポジ型フオトレジスト組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1において、該フェノール類が、
    m−クレゾール、p−クレゾール及び2,5−キシレノ
    ールの混合物であることを特徴とするポジ型フオトレジ
    スト組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1において、該フェノール類が、
    m−クレゾール、p−クレゾール及び2,5−キシレノ
    ールの混合物であり、該一般式(2)で表される化合物
    が、下記式(3)及び(4)の少なくとも1種であるこ
    とを特徴とするポジ型フオトレジスト組成物。 【化2】
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