JPH0934107A - Positive type photoresist composition - Google Patents

Positive type photoresist composition

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Publication number
JPH0934107A
JPH0934107A JP7180252A JP18025295A JPH0934107A JP H0934107 A JPH0934107 A JP H0934107A JP 7180252 A JP7180252 A JP 7180252A JP 18025295 A JP18025295 A JP 18025295A JP H0934107 A JPH0934107 A JP H0934107A
Authority
JP
Japan
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group
compound
bis
photosensitive material
hydroxybenzyl
Prior art date
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Pending
Application number
JP7180252A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
Atsushi Momota
淳 百田
Toshiaki Aoso
利明 青合
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP7180252A priority Critical patent/JPH0934107A/en
Publication of JPH0934107A publication Critical patent/JPH0934107A/en
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure high sensitivity, high resolving power and low dependency on film thickness by using quinonediazidosulfonic ester of a polyhydroxy compd. having a specified structure. SOLUTION: This photoresist compsn. contains an alkali-soluble resin and 1,2-naphthoquinonediazido-5-(and/or -4-)sulfonic ester of a polyhydroxy compd. represented by formula I or II. The average rate of esterification of the quinonediazidosulfonic ester is 25-75%. In the formulae I, II, each of R1 -R6 and R1 '-R4 ' is H, halogen, alkyl, alkenyl, aryl, alkoxy, acyl or cycloalkyl, each of A and A' is -S-, -O-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -S(=O)-, -S(=O)2 - or -C(R5 R6 )(R5 and R6 may form a ring and may be of the same kind) and each of (a)-(h) is an integer of 0-3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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、膜厚の変
動によらず高い解像力、及び高感度が得られ、且つ現像
ラチチュードの良好な、微細加工用ポジ型フォトレジス
ト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. Relates to a positive photoresist composition which is sensitive to, and more specifically, relates to a positive photoresist for microfabrication, which has high resolution and high sensitivity regardless of film thickness variation and has a good development latitude. It is a thing.

【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、特に0.5μm以下のような超微細
パターンの形成においては、例えば、ある塗布膜厚で一
定の解像力が得られたとしても、塗布膜厚を僅かに変え
ただけで得られる解像力が劣化してしまう現象(以降、
「膜厚依存性」と呼ぶ)があることが判ってきた。驚く
べきことに、膜厚が僅かに百分の数μm変化するだけで
解像力が大きく変化し、しかも、現在市販されている代
表的なポジ型フォトレジストのいずれをとっても、多か
れ少なかれ、このような傾向があることも判った。具体
的には、露光前のレジスト膜の厚みが所定膜厚に対して
λ/4n(λは露光波長、nはその波長におけるレジス
ト膜の屈折率)の範囲で変化すると、これに対して得ら
れる解像力が変動するのである。この膜厚依存性の問題
は、例えば、SPIE Proceedings第1925巻626頁(1993
年)においてその存在が指摘されており、これがレジス
ト膜内の光の多重反射効果によって引き起こされること
が述べられている。
Further, particularly in the formation of an ultrafine pattern of 0.5 μm or less, for example, even if a certain resolution is obtained with a certain coating thickness, it can be obtained by slightly changing the coating thickness. Phenomenon that resolution deteriorates (hereinafter,
It is known that there is "film thickness dependency"). Surprisingly, the resolution changes greatly when the film thickness changes by only a few hundreds of μm, and more or less than any of the typical positive photoresists currently on the market. I also found that there was a tendency. Specifically, when the thickness of the resist film before exposure changes within a range of λ / 4n (λ is the exposure wavelength, n is the refractive index of the resist film at that wavelength) with respect to the predetermined film thickness, The resolution that is applied varies. The problem of this film thickness dependence is, for example, SPIE Proceedings Vol.
The existence thereof was pointed out, and it is stated that this is caused by the multiple reflection effect of light in the resist film.

【0005】特に、高解像力と矩形の断面形状のパター
ンが得られるようにレジストのコントラストを高めよう
とすると、この膜厚依存性が大きくなる場合が多いこと
が判った。実際に半導体基板を加工する際には、基板面
にある凹凸や、塗布膜厚のムラによって場所ごとに微妙
に異なる膜厚で塗布されたレジスト膜を使ってパターン
を形成することになる。従って、ポジ型フォトレジスト
を使ってその解像の限界に近い微細加工を実施する上で
は、この膜厚依存性が一つの障害となっていた。
In particular, it has been found that this film thickness dependence is often increased when an attempt is made to increase the contrast of the resist so as to obtain a pattern having a high resolution and a rectangular cross section. When actually processing a semiconductor substrate, a pattern is formed by using a resist film applied with a film thickness slightly different depending on the location due to the unevenness on the substrate surface or the unevenness of the coating film thickness. Therefore, this film thickness dependence has been one obstacle in performing fine processing close to the resolution limit using a positive photoresist.

【0006】芳香環を酸素原子で連結したポリヒドロキ
シ化合物のキノンジアジドスルフォン酸エステルは、下
記特許公報に記載されている。例えば、特公平2−12
96号、特開平2−285351号、同2−29624
8号、同4−274431号、同6−148878号お
よび同7−159989号等である。また、特開平4−
242257号公報には、例えば下記式〔III 〕で表さ
れるポリヒドロキシ化合物のキノンジアジドスルフォン
酸エステルが開示されているが、この感光物では、解像
力、膜厚依存性ともに不十分であった。
A quinonediazide sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound in which an aromatic ring is linked by an oxygen atom is described in the following patent publications. For example, Japanese Patent Publication No. 2-12
96, JP-A-2-285351, and JP-A-2-29624.
No. 8, No. 4-274431, No. 6-148878 and No. 7-159989. In addition, JP-A-4-
Japanese Patent No. 242257 discloses, for example, a quinonediazide sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound represented by the following formula [III], but in this photosensitive material, the resolution and the film thickness dependency were insufficient.

【0007】[0007]

【化2】 Embedded image

【0008】また、特開平7−120916号公報に
は、下記式〔IV〕で表されるポリヒドロキシ化合物のキ
ノンジアジドスルフォン酸エステルが開示されている
が、この感光物では、解像力の点でまだ不十分であっ
た。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-120916 discloses a quinonediazide sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound represented by the following formula [IV], but this photosensitive material is still unsatisfactory in terms of resolution. Was enough.

【0009】[0009]

【化3】 Embedded image

【0010】また、特開平7−159990号公報に
は、下記式〔V〕で表されるポリヒドロキシ化合物のキ
ノンジアジドスルフォン酸エステルが開示されている
が、この感光物では、解像力および膜厚依存性の点でま
だ不満であった。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-159990 discloses a quinonediazide sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound represented by the following formula [V]. In this photosensitive material, the resolution and the film thickness dependence are Was still dissatisfied.

【0011】[0011]

【化4】 Embedded image

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】この様に、高感度で高
解像力および優れた膜厚依存性を得るには、レジスト材
料の組成をどのように設計すればよいのか、これまでま
ったく知られていなかった。従って、本発明の目的は、
高感度で高解像力および優れた膜厚依存性を有する超微
細加工用ポジ型フォトレジスト組成物を提供することに
ある。なお、本発明において「膜厚依存性」とは、露光
前のレジストの膜厚がλ/4nの範囲で変化したとき
に、露光、(必要に応じてベークし)現像して得られる
レジストの解像力の変動を言う。
As described above, how to design the composition of the resist material is completely known so far in order to obtain high sensitivity, high resolution and excellent film thickness dependence. There wasn't. Therefore, the object of the present invention is to
It is to provide a positive photoresist composition for ultrafine processing, which has high sensitivity, high resolution and excellent film thickness dependency. In the present invention, the term "thickness dependency" refers to a resist obtained by exposure and (baking as necessary) and development when the film thickness of the resist before exposure changes in the range of λ / 4n. This is a change in resolution.

【0013】[0013]

【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、特定の構造を有するポリ
ヒドロキシ化合物の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〕または〔II〕で表わさ
れる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−)スルフォン酸エステル
を含有し、かつ、該キノンジアジドスルフォン酸エステ
ルの平均エステル化率が25%以上75%以下であるこ
とを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies, paying attention to the above-mentioned characteristics, and as a result, by using a quinonediazide sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound having a specific structure as a photosensitive material, the above-mentioned problems can be solved. They have found that they can be solved, and have completed the present invention based on this finding. That is, an object of the present invention is to provide an alkali-soluble resin and a 1,2-naphthoquinonediazide-5- (and / or-4-) sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound represented by the following general formula [I] or [II]. A positive photoresist composition containing the quinonediazidosulfonic acid ester having an average esterification rate of 25% or more and 75% or less.

【0014】[0014]

【化5】 Embedded image

【0015】ここで、 R1 ,R2 ,R1',R2 ’;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、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シクロアル
キル基、 R3 ,R4 ,R3',R4 ’;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、アルコキシ基、シクロアルキル基、 A,A’;−S−、−O−、−C(=O)−、−C(=
O)O−、−S(=O)−、−S(=O)2 −、−C
(R5 6 )−(但し、R5 とR6 は環を形成してもよ
い)、 R5 ,R6 :同一でも異なっていてもよく、水素原子、
アルキル基、 a〜h:0〜3の整数 を表わす、により達成された。
R 1 , R 2 , R 1 ', R 2 ', which may be the same or different, are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group or a cyclo group. Alkyl group, R 3 , R 4 , R 3 ′, R 4 ′; which may be the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkoxy group, cycloalkyl group, A, A ′; S-, -O-, -C (= O)-, -C (=
O) O-, -S (= O)-, -S (= O) 2- , -C
(R 5 R 6 )-(provided that R 5 and R 6 may form a ring), R 5 and R 6 may be the same or different and each is a hydrogen atom,
Alkyl group, ah: representing an integer of 0-3.

【0016】以下、本発明を詳細に説明する。上記一般
式〔I〕、〔II〕において、R1 〜R6 、R1 ’〜
4 ’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のアルキル基が好ましく、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り、
特にメチル基、エチル基が好ましい。R1 〜R4
1 ’〜R 4 ’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、特に塩素原子が好まし
い。アルケニル基としてはビニル基、プロぺニル基、ア
リル基が好ましい。アルコキシ基としてはメトキシ基、
エトキシ基等の低級アルコキシ基が好ましく、メトキシ
基、エトキシ基がより好ましい。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。
1 ,R2 およびR1',R2 ’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
チル基が好ましく、アシル基としてはホルミル基、アセ
トキシ基、ベンゾイル基が好ましい。また一般式
〔I〕、〔II〕において、R1 、R2 、R1'、R2 ’と
しては水素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、アリ
ル基、フェニル基、メトキシ基、シクロヘキシル基が好
ましく、水素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、ア
リル基、メトキシ基が特に好ましい。R3 、R4
3'、R4 ’としては水素原子、塩素原子、メチル基、
エチル基、アリル基が好ましい。連結鎖A、A’として
は−S−、−O−、−C(R5 6 )−がより好まし
く、特に−C(R5 6 )−が好ましい。R5 、R6
しては水素原子、メチル基がより好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. General above
In the formulas [I] and [II], R1~ R6, R1’~
RFourAs the alkyl group of ', a methyl group, an ethyl group,
Pill group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl
Group, sec-butyl group, tert-butyl group, etc.
Alkyl groups of the numbers 1 to 4 are preferred, more preferably methyl
Group, ethyl group, propyl group, isopropyl group,
A methyl group and an ethyl group are particularly preferable. R1~ RFour,
R1’~ R FourAs the halogen atom of ', chlorine atom, bromine
Atom and iodine atom are preferable, and chlorine atom is particularly preferable.
Yes. Examples of alkenyl groups include vinyl, propenyl, and
Ryl groups are preferred. A methoxy group as an alkoxy group,
A lower alkoxy group such as an ethoxy group is preferred, and methoxy
A group and an ethoxy group are more preferable. As a cycloalkyl group
Of these, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group are preferable.
R1, RTwoAnd R1', RTwoIs an aryl group of '
Phenyl group, toluyl group, xylyl group, cumenyl group, mesh
A tyl group is preferable, and as the acyl group, a formyl group or an acetyl group is used.
A toxy group and a benzoyl group are preferable. Also the general formula
In [I] and [II], R1, RTwo, R1', RTwo'When
Is a hydrogen atom, chlorine atom, methyl group, ethyl group, ant
Group, phenyl group, methoxy group, cyclohexyl group are preferred.
More preferably, hydrogen atom, chlorine atom, methyl group, ethyl group,
A ryl group and a methoxy group are particularly preferable. RThree, RFour,
RThree', RFourAre hydrogen atom, chlorine atom, methyl group,
Ethyl group and allyl group are preferred. As connecting chains A and A '
Is -S-, -O-, -C (RFiveR6)-Is more preferred
, Especially -C (RFiveR6)-Is preferred. RFive, R6When
However, a hydrogen atom and a methyl group are more preferable.

【0017】各置換基の置換位置については、内部芳香
環上の水酸基は中心連結鎖−O−に対してパラ位または
オルト位が好ましく、パラ位が特に好ましい。末端芳香
環上の水酸基の両オルト位のうち少なくとも一方は水素
原子であることが好ましい。一般式〔I〕において、末
端芳香環の構造としては、フェノール構造、o−置換構
造、m−置換構造、2,5−置換構造が好ましく、フェ
ノール構造、2,5−置換構造が特に好ましいが、その
理由は明らかではない。また、一般式〔II〕において
は、フェノール構造が好ましい。特開平7−15999
0号公報に開示されているように、末端がp−置換構造
のものは好ましくない。内部芳香環上の水酸基の両オル
ト位が同時に水素原子であることは好ましくない。言い
換えると、水酸基の両オルト位に、その水酸基のエステ
ル化を電子的あるいは立体的に妨げる様に置換基あるい
は連結鎖を配置することが好ましい。
Regarding the substitution position of each substituent, the hydroxyl group on the internal aromatic ring is preferably in the para-position or ortho-position with respect to the central connecting chain -O-, and particularly preferably in the para-position. At least one of both ortho positions of the hydroxyl group on the terminal aromatic ring is preferably a hydrogen atom. In the general formula [I], the structure of the terminal aromatic ring is preferably a phenol structure, an o-substituted structure, an m-substituted structure or a 2,5-substituted structure, and particularly preferably a phenol structure or a 2,5-substituted structure. , The reason is not clear. Further, in the general formula [II], a phenol structure is preferable. JP-A-7-15999
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 0, those having a p-substituted structure at the end are not preferable. It is not preferable that both ortho positions of the hydroxyl group on the internal aromatic ring are hydrogen atoms at the same time. In other words, it is preferable to dispose substituents or connecting chains at both ortho positions of the hydroxyl group so as to electronically or sterically hinder the esterification of the hydroxyl group.

【0018】本発明における一般式〔I〕および〔II〕
で表わされる化合物の具体例を以下に示す。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。
General formulas [I] and [II] in the present invention
Specific examples of the compound represented by 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.

【0019】[0019]

【化6】 [Chemical 6]

【0020】[0020]

【化7】 [Chemical 7]

【0021】[0021]

【化8】 Embedded image

【0022】本発明の感光物は、例えば、前記ポリヒド
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−)スルフォニルクロリドとを、塩基
触媒存在下でエステル化反応を行うことにより得られ
る。即ち、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/又は−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 material of the present invention includes, for example, the above polyhydroxy compound and 1,2-naphthoquinonediazide-5.
(And / or -4-) sulfonyl chloride can be obtained by carrying out an esterification reaction in the presence of a base catalyst. That is, a predetermined amount of a polyhydroxy compound and 1,2-naphthoquinonediazide-5- (and / or -4-) sulfonyl chloride and acetone, methyl ethyl ketone, dioxane, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, diglyme, ethyl acetate, dichloromethane, chloroform, A solvent such as γ-butyrolactone or N-methylpyrrolidone is charged into a flask, and a base catalyst such as sodium hydroxide, sodium carbonate, triethylamine, 4-
Dimethylaminopyridine, N-methylmorpholine, N-
Methylpiperazine, N-methylpyrrolidine and the like are added dropwise for condensation. The obtained product was crystallized in water and washed with water,
Further refine and dry.

【0023】通常のエステル化反応においては、エステ
ル化数およびエステル化位置の種々異なる混合物が得ら
れるが、合成条件また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
合成することもできる。本発明で言う平均エステル化率
は、エステル化率の異なるそれらの混合物のエステル化
率の平均値として定義される。このように定義されたエ
ステル化率は原料であるキノンジアジドスルフォニルク
ロリドとポリヒドロキシ化合物の混合するモル比により
制御できる。すなわち添加されたキノンジアジドスルフ
ォニルクロリドは、実質上すべてエステル化反応を起こ
すので、所望の平均エステル化率の混合物を得るために
は、原料であるキノンジアジドスルフォニルクロリドと
ポリヒドロキシ化合物の仕込み比(モル比)〔キノンジ
アジドスルフォニルクロリドの仕込みのモル数/ポリヒ
ドロキシ化合物の仕込みのモル数〕を調整すればよい。
In the usual esterification reaction, various mixtures having different esterification numbers and esterification positions can be obtained. However, by selecting the synthesis conditions or the structure of the polyhydroxy compound, only certain isomers can be selectively selected. It can also be synthesized. The average esterification rate referred to in the present invention is defined as the average value of the esterification rates of those mixtures having different esterification rates. The esterification rate thus defined can be controlled by the molar ratio of the quinonediazide sulfonyl chloride as a raw material and the polyhydroxy compound to be mixed. That is, since the added quinonediazide sulfonyl chloride undergoes an esterification reaction substantially all, in order to obtain a mixture having a desired average esterification rate, the charging ratio (molar ratio) of the quinonediazide sulfonyl chloride as a raw material and the polyhydroxy compound is obtained. [Mole number of quinonediazide sulfonyl chloride / mol number of polyhydroxy compound] may be adjusted.

【0024】1,2−ナフトキノンジアジド−5−(お
よび/または−4−)スルフォニルクロリドと前記ポリ
ヒドロキシ化合物(一般式〔I〕および〔II〕)のモル
比の好ましい範囲は1.0〜3.0であり、より好まし
くは1.2〜2.8、さらに好ましくは、1.5〜2.
5である。つまり、平均エステル化率の好ましい範囲は
25%〜75%であり、より好ましくは30%〜70
%、さらに好ましくは37.5%〜62.5%である。
平均エステル化率が25%未満では著しい膜減りが発生
し、75%を越える場合では本発明の効果である高感
度、膜厚依存性が劣化する。さらに、本発明の感光物と
しては前記一般式〔I〕および〔II〕で表されるポリヒ
ドロキシ化合物のキノンジアジドジエステル体が好まし
く、すなわちエステル化数の異なる混合物中のジエステ
ル体の割合が、254nmを測定波長とする高速液体ク
ロマトグラフィーの面積比として50%以上であるもの
が好ましい。より好ましくは55%以上であり、さらに
好ましくは60%以上である。
The preferred molar ratio of 1,2-naphthoquinonediazide-5- (and / or -4-) sulfonyl chloride to the polyhydroxy compound (general formulas [I] and [II]) is 1.0 to 3 0.0, more preferably 1.2 to 2.8, and even more preferably 1.5 to 2.
5 That is, the preferable range of the average esterification rate is 25% to 75%, more preferably 30% to 70%.
%, And more preferably 37.5% to 62.5%.
If the average esterification rate is less than 25%, a remarkable film loss occurs, and if it exceeds 75%, the high sensitivity and the film thickness dependency, which are the effects of the present invention, deteriorate. Furthermore, as the photosensitive material of the present invention, a quinonediazide diester of the polyhydroxy compound represented by the above general formulas [I] and [II] is preferable, that is, the proportion of the diester in the mixture having different esterification numbers is 254 nm. It is preferable that the area ratio of high performance liquid chromatography at the measurement wavelength is 50% or more. It is more preferably 55% or more, and further preferably 60% or more.

【0025】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.

【0026】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.

【0027】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′−ビフェニルペントール、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'-biphenylpentol, 2,4,6
Polyhydroxybiphenyls such as 2 ′, 4 ′, 6′-biphenylhexol,

【0028】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,

【0029】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,

【0030】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,

【0031】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" -diallyldiphenylether, 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.

【0032】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 polyvinylphenol 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.

【0033】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.

【0034】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 may be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto.

【0035】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.

【0036】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.

【0037】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
明の効果が得られない。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. If the dispersity exceeds 7, the effect of the present invention cannot be obtained. When the dispersity is less than 1.5, a high-level purification step is required for synthesizing the novolac resin, which is unsuitable for practical use. The weight average molecular weight and dispersity of the novolak resin can be appropriately set depending on the type of the novolac resin.

【0038】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ことなる。
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.

【0039】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.

【0040】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.

【0041】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
いものでは本発明の効果が減少する。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。本発明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 effect of the present invention is reduced. If the number is smaller than 12, new drawbacks such as a decrease in heat resistance occur. In order to exert the effects of the present invention, 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. On the other hand, when the ratio of the phenolic hydroxyl group to the aromatic ring is less than 0.5, 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.

【0042】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 amount of the low molecular weight compound added is preferably 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.

【0043】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.

【0044】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。
Furthermore, 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.

【0045】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.

【0046】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 combination.

【0047】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.

【0048】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 can 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.

【0049】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.

【0050】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 particularly 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.

【0051】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 added 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.

【0052】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) 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.

【0053】[0053]

【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れ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。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto. In addition,% indicates weight% unless otherwise specified.

【0054】合成例(1)化合物〔I−1〕の合成 攪拌器、還流冷却管、温度計、滴下装置を取り付けた4
つ口フラスコにビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテ
ル60.7g、アリルブロミド76.2g、炭酸カリウ
ム91.2gおよびジメチルホルムアミド1.2Lを仕
込み、8時間、70℃で加熱攪拌した。得られた反応混
合液を蒸留水3Lに投入し、析出した白色の粉体をろ取
した。この粉体を水で再結晶、白色の結晶であるジアリ
ルエーテル体58gを得た。同様の反応装置に上で得ら
れたジアリルエーテル体40gとN,N−ジメチルアニ
リン120mLを仕込み、195℃で7時間加熱攪拌し
た。反応後、N,N−ジメチルアニリンを減圧留去し、
得られた褐色の粘稠物をカラムクロマトグラフィーで精
製、o−アリル化体18gを得た。さらに、同様の反応
装置に上で得たo−アリル化体18g、ジメチルアミン
50%水溶液35g、エタノール100mLを仕込み、
均一とした後、37%ホルマリン水溶液32gを滴下、
還流条件下3時間攪拌した。反応液を食塩水1.2Lに
投入、酢酸エチルで抽出し、アミノメチル体24gを得
た。同様の反応装置に上で得たアミノメチル体24gと
無水酢酸100mLを仕込み、150℃で4時間加熱攪
拌した。反応後無水酢酸を減圧留去し、アセトンで希
釈、蒸留水1.2Lに晶析、酢酸エチルで抽出、カラム
クロマトグラフィーで精製した。淡黄色粘稠物であるア
セトキシ体27gを得た。最後に、上で得たアセトキシ
体27gとフェノール150g、メタノール100mL
および濃硫酸1gを同様の反応装置に仕込み、還流条件
下で8時間加熱攪拌した。反応混合液を氷水1Lに晶析
し、得られた固体をカラムクロマトグラフィーにより精
製して目的物〔I−1〕20gを得た。
Synthesis Example (1) Synthesis of Compound [I-1] 4 equipped with stirrer, reflux condenser, thermometer, dropping device
A one-necked flask was charged with 60.7 g of bis (4-hydroxyphenyl) ether, 76.2 g of allyl bromide, 91.2 g of potassium carbonate and 1.2 L of dimethylformamide, and stirred with heating at 70 ° C. for 8 hours. The obtained reaction mixture was put into 3 L of distilled water, and the white powder deposited was collected by filtration. The powder was recrystallized with water to obtain 58 g of a white crystal diallyl ether compound. 40 g of the diallyl ether compound obtained above and 120 mL of N, N-dimethylaniline were charged in the same reaction apparatus, and the mixture was heated and stirred at 195 ° C. for 7 hours. After the reaction, N, N-dimethylaniline was distilled off under reduced pressure,
The brown viscous material obtained was purified by column chromatography to obtain 18 g of an o-allylated product. Furthermore, into the same reactor, charged with 18 g of the o-allylated product obtained above, 35 g of 50% dimethylamine aqueous solution, and 100 mL of ethanol,
After homogenizing, 32 g of 37% formalin aqueous solution was dropped.
The mixture was stirred under reflux conditions for 3 hours. The reaction solution was poured into 1.2 L of saline and extracted with ethyl acetate to obtain 24 g of aminomethyl compound. 24 g of the aminomethyl derivative obtained above and 100 mL of acetic anhydride were charged into the same reaction apparatus, and the mixture was heated and stirred at 150 ° C. for 4 hours. After the reaction, acetic anhydride was distilled off under reduced pressure, diluted with acetone, crystallized in 1.2 L of distilled water, extracted with ethyl acetate, and purified by column chromatography. 27 g of acetoxy compound, a pale yellow viscous substance, was obtained. Finally, 27 g of the acetoxy compound obtained above, 150 g of phenol, 100 mL of methanol
Then, 1 g of concentrated sulfuric acid was charged in the same reaction apparatus, and the mixture was heated and stirred for 8 hours under reflux conditions. The reaction mixture was crystallized in 1 L of ice water, and the obtained solid was purified by column chromatography to obtain 20 g of the desired product [I-1].

【0055】合成例(2)化合物〔I−3〕、〔I−
8〕、〔II−1〕の合成 フェノールの代わりに2,5−キシレノールを用いた以
外、合成例(1)と同様にして化合物〔I−3〕を合成
した。〔I−8〕、〔II−1〕についても同様の操作で
合成した。
Synthesis Example (2) Compounds [I-3], [I-
8], Synthesis of [II-1] Compound [I-3] was synthesized in the same manner as in Synthesis Example (1) except that 2,5-xylenol was used instead of phenol. [I-8] and [II-1] were also synthesized by the same operation.

【0056】合成例(3)感光物aの合成 化合物〔I−1〕49.5g、1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびア
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、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2.8L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、
水洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔I−1〕の1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル
(感光物a)91.0gを得た。平均エステル化率は5
0%であった。254nmの紫外線を使用した検出器を
用いて測定した高速液体クロマトグラフィーにおいて、
感光物aのジエステル体は全パターン面積の60%であ
った。なお、上記高速液体クロマトグラフィーの測定
は、島津製作所(株)製のLC−6Aクロマトグラフ装
置を用い、Waters社製のNova−PakC18
(4μm)8mmφ×100mmカラムを使用し、キャ
リア溶媒として、蒸留水68.6%、アセトニトリル3
0.0%、トリエチルアミン0.7%、燐酸0.7%の
溶液を2.0ml/分の流速で行った。
Synthesis Example (3) Synthesis of Photosensitive Material a A compound (I-1) (49.5 g), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride (53.7 g) and acetone (800 mL) were charged into a three-necked flask and homogenized. Dissolved in. Then, 20.8 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at 25 ° C for 3 hours. The reaction mixture was poured into 2.8 L of a 1% hydrochloric acid aqueous solution, and the generated precipitate was filtered off,
After washing with water and drying (40 ° C.), the compound [I-1] 1,
91.0 g of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (photosensitive material a) was obtained. Average esterification rate is 5
It was 0%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light,
The diester form of the photoconductor a was 60% of the entire pattern area. In addition, the measurement of the said high performance liquid chromatography uses the LC-6A chromatograph made by Shimadzu Corporation, and Nova-PakC18 made by Waters.
(4 μm) 8 mmφ × 100 mm column was used, and as a carrier solvent, distilled water 68.6%, acetonitrile 3
A solution of 0.0%, 0.7% triethylamine and 0.7% phosphoric acid was applied at a flow rate of 2.0 ml / min.

【0057】合成例(4)感光物bの合成 化合物〔I−1〕49.5g、1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホニルクロリド67.2g、およびア
セトン1000mL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26.0g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3.3L中に注ぎ、生じた沈殿をろ
別、水洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔I−1〕の
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルフォン酸エス
テル(感光物b)102.0gを得た。平均エステル化
率は62.5%であった。254nmの紫外線を使用し
た検出器を用いて測定した高速液体クロマトグラフィー
において、感光物bのジエステル体は全パターン面積の
52%であった。
Synthetic Example (4) Synthesis of Photosensitive Material b Compound [I-1] 49.5 g, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 67.2 g, and acetone 1000 mL were charged into a three-necked flask and homogenized. Dissolved in. Then, 26.0 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise and reacted at 25 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was poured into 3.3 L of a 1% hydrochloric acid aqueous solution, the resulting precipitate was filtered off, washed with water and dried (40 ° C.) to obtain 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid of compound [I-1]. 102.0 g of ester (photosensitive material b) was obtained. The average esterification rate was 62.5%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light, the diester form of the photoconductor b was 52% of the total pattern area.

【0058】合成例(5)感光物cの合成(比較用) 合成例(3)と同様の操作で、平均エステル化率80%
の化合物〔I−1〕の1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルフォン酸エステル(感光物c)を合成した。2
54nmの紫外線を使用した検出器を用いて測定した高
速液体クロマトグラフィーにおいて感光物cのジエステ
ル体は全パターン面積の3%であった。
Synthesis Example (5) Synthesis of Photosensitive Material c (for Comparison) By the same operation as in Synthesis Example (3), the average esterification rate is 80%.
1,2-naphthoquinonediazide of the compound [I-1] of
5-Sulfonic acid ester (photosensitive material c) was synthesized. Two
In high performance liquid chromatography measured with a detector using 54 nm ultraviolet light, the diester form of the photoconductor c was 3% of the total pattern area.

【0059】合成例(6)感光物dの合成 化合物〔I−3〕55.1g、1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびア
セトン900mL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3.0L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、
水洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔I−3〕の1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル
(感光物d)95.2gを得た。平均エステル化率は5
0%であった。254nmの紫外線を使用した検出器を用
いて測定した高速液体クロマトグラフィーにおいて、感
光物dのジエステル体は全パターン面積の55%であっ
た。
Synthesis Example (6) Synthesis of Photosensitive Material d 55.1 g of compound [I-3], 53.7 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, and 900 mL of acetone were charged in a three-necked flask and homogeneously charged. Dissolved in. Then, 20.8 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at 25 ° C for 3 hours. The reaction mixture was poured into 3.0 L of 1% hydrochloric acid aqueous solution, and the generated precipitate was filtered off,
After washing with water and drying (40 ° C.), the compound [I-3] 1,
95.2 g of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (photosensitive material d) was obtained. Average esterification rate is 5
It was 0%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light, the diester form of the photoconductor d was 55% of the entire pattern area.

【0060】合成例(7)感光物eの合成 化合物〔I−8〕47.1g、1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびア
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、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2.8L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、
水洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔I−8〕の1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル
(感光物e)88.8gを得た。平均エステル化率は5
0%であった。254nmの紫外線を使用した検出器を用
いて測定した高速液体クロマトグラフィーにおいて、感
光物eのジエステル体は全パターン面積の58%であっ
た。
Synthesis Example (7) Synthesis of Photosensitive Material e Compound [I-8] 47.1 g, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 53.7 g, and acetone 800 mL were charged into a three-necked flask and homogenized. Dissolved in. Then, 20.8 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at 25 ° C for 3 hours. The reaction mixture was poured into 2.8 L of a 1% hydrochloric acid aqueous solution, and the generated precipitate was filtered off,
After washing with water and drying (40 ° C.), the compound [I-8] 1
2-8.8 g of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (photosensitive material e) was obtained. Average esterification rate is 5
It was 0%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light, the diester form of the photoconductor e was 58% of the total pattern area.

【0061】合成例(8)感光物fの合成 化合物〔II−1〕47.1g、1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびア
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、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2.8L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、
水洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔II−1〕の1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル
(感光物f)88.2gを得た。平均エステル化率は5
0%であった。254nmの紫外線を使用した検出器を用
いて測定した高速液体クロマトグラフィーにおいて、感
光物fのジエステル体は全パターン面積の70%であっ
た。
Synthesis Example (8) Synthesis of Photosensitive Material f 47.1 g of compound [II-1], 53.7 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, and 800 mL of acetone were charged into a three-necked flask and homogeneously charged. Dissolved in. Then, 20.8 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at 25 ° C for 3 hours. The reaction mixture was poured into 2.8 L of a 1% hydrochloric acid aqueous solution, and the generated precipitate was filtered off,
After washing with water and drying (40 ° C.), the compound [II-1] 1,
88.2 g of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (photosensitive material f) was obtained. Average esterification rate is 5
It was 0%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light, the diester form of the photoconductor f was 70% of the entire pattern area.

【0062】合成例(9)感光物gの合成(比較用) 化合物〔III 〕30.7g、1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびアセ
トン700mL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2.4L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、水洗、
乾燥(40℃)を行い、化合物〔III 〕の1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル(感光物
g)73.3gを得た。平均エステル化率は50%であ
った。254nmの紫外線を使用した検出器を用いて測定
した高速液体クロマトグラフィーにおいて、感光物gの
ジエステル体は全パターン面積の45%であった。
Synthesis Example (9) Synthesis of Photosensitive Material g (for Comparison) 30.7 g of compound [III], 53.7 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, and 700 mL of acetone were charged in a three-necked flask. , Uniformly dissolved. Then, 21.2 g of triethylamine was gradually added dropwise and reacted at 25 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was poured into 2.4 L of a 1% hydrochloric acid aqueous solution, and the generated precipitate was filtered off, washed with water,
After drying (40 ° C.), 73.3 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of Compound [III] (photosensitive material g) was obtained. The average esterification rate was 50%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light, the diester form of the photosensitive material g was 45% of the total pattern area.

【0063】合成例(10)感光物hの合成(比較用) 化合物〔IV〕43.4g、1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびアセト
ン800mLを3つ口フラスコに仕込み、均一に溶解し
た。次いで、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2.8L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、水
洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔IV〕の1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル(感光
物h)73.3gを得た。平均エステル化率は50%で
あった。254nmの紫外線を使用した検出器を用いて測
定した高速液体クロマトグラフィーにおいて、感光物g
のジエステル体は全パターン面積の40%であった。
Synthesis Example (10) Synthesis of Photosensitive Material h (for Comparison) 43.4 g of Compound [IV], 53.7 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, and 800 mL of acetone were charged in a three-necked flask. , Uniformly dissolved. Then, 20.8 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at 25 ° C for 3 hours. 1% reaction mixture
The mixture was poured into 2.8 L of hydrochloric acid aqueous solution, the resulting precipitate was filtered off, washed with water and dried (40 ° C.), and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of Compound [IV] (photosensitive material h) 73. 3 g was obtained. The average esterification rate was 50%. In high performance liquid chromatography measured using a detector using 254 nm ultraviolet light, the photosensitive material g
The diester product of was 40% of the total pattern area.

【0064】合成例(11)感光物iの合成(比較用) 特開平7−15990号公報記載の方法に準じて、化合
物〔V〕の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルフ
ォン酸エステル(感光物i)を合成した。平均エステル
化率は70%であった。254nmの紫外線を使用した検
出器を用いて測定した高速液体クロマトグラフィーにお
いて、感光物gのジエステル体は全パターン面積の30
%であった。
Synthesis Example (11) Synthesis of Photosensitive Material i (for Comparison) According to the method described in JP-A-7-15990, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of compound [V] (photosensitive) The product i) was synthesized. The average esterification rate was 70%. In high performance liquid chromatography measured with a detector using 254 nm ultraviolet light, the diester form of the photosensitive material g was 30% of the total pattern area.
%Met.

【0065】合成例(12)感光物jの合成(比較用) 化合物〔V〕47.1g、1,2−ナフトキノンジアジ
ド−5−スルホニルクロリド53.7g、およびアセト
ン800mLを3つ口フラスコに仕込み、均一に溶解し
た。次いで、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2.8L中に注ぎ、生じた沈殿をろ別、水
洗、乾燥(40℃)を行い、化合物〔V〕の1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルフォン酸エステル(感光
物j)89.0gを得た。平均エステル化率は50%で
あった。254nmの紫外線を使用した検出器を用いて測
定した高速液体クロマトグラフィーにおいて、感光物j
のジエステル体は全パターン面積の53%であった。
Synthesis Example (12) Synthesis of Photosensitive Material j (for Comparison) 47.1 g of Compound [V], 53.7 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, and 800 mL of acetone were charged in a three-necked flask. , Uniformly dissolved. Then, 20.8 g of N-methylpiperidine was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at 25 ° C for 3 hours. 1% reaction mixture
It was poured into 2.8 L of an aqueous hydrochloric acid solution, the resulting precipitate was separated by filtration, washed with water and dried (40 ° C.), and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of Compound [V] (photosensitive material j) 89. 0 g was obtained. The average esterification rate was 50%. In the high performance liquid chromatography measured using a detector using ultraviolet rays of 254 nm, the photosensitive material j
The diester product of was 53% of the total pattern area.

【0066】合成例(13)ノボラック樹脂A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4.9
g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の蓚酸2
水和物を添加した。その後18時間油浴の温度を130
℃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3280(ポ
リスチレン換算)、分散度は2.75であった。
Synthesis Example (13) Synthesis of Novolac Resin A p-cresol 30 g, o-cresol 14 g, 2,3
-Dimethylphenol 50g, 2,3,5-trimethylphenol 20g, 2,6-dimethylphenol 4.9
g was mixed with 50 g of diethylene glycol monomethyl ether and equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer.
The flask was charged in a one-necked flask. 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 2
Hydrate was added. After that, the oil bath temperature is set to 130 for 18 hours.
The reaction was continued while maintaining the temperature at 0 ° C, then the reflux condenser was removed, and the mixture was distilled under reduced pressure at 200 ° C to remove the unreacted monomer.
The obtained novolak resin had a weight average molecular weight of 3280 (in terms of polystyrene) and a dispersity of 2.75.

【0067】合成例(14)ノボラック樹脂Bの合成 m−クレゾール259.5g、p−クレゾール9.7
g、2,3−ジメチルフェノール62.3g、37%ホ
ルマリン水溶液218.1gを攪拌機、還流冷却管、温
度計を取り付けた3つ口フラスコに仕込み、90℃で攪
拌下、蓚酸2水和物1.13gを添加した。30分後、
浴温を130℃に上げ、更に3時間30分攪拌し内容物
を還流させた。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、浴温を約1時間かけて200℃まで
昇温し、未反応のホルマリン、水等を除去した。更に1
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留去した。減圧留去には2時
間を要した。次いで溶融したノボラック樹脂を室温に戻
して回収した。得られたノボラック樹脂は重量平均分子
量2290(ポリスチレン換算)であった。次いでこの
ノボラック樹脂100gを1000gのアセトンに完全
に溶解させた後、攪拌下n−ヘキサン1000gを添加
して更に室温下30分攪拌後、1時間静置した。上層を
デカンテーションにより除去し、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ノボラック樹脂
Bを得た。得られたノボラック樹脂は、重量平均分子量
5430(ポリスチレン換算)であり、分散度は2.4
であった。
Synthesis Example (14) Synthesis of Novolac Resin B m-cresol 259.5 g, p-cresol 9.7
g, 2,3-dimethylphenol 62.3 g, and 37% formalin aqueous solution 218.1 g were charged into a three-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, and oxalic acid dihydrate 1 was stirred at 90 ° C. 0.13 g was added. 30 minutes later,
The bath temperature was raised to 130 ° C., and the contents were refluxed by further stirring for 3 hours and 30 minutes. Then, the reflux condenser was replaced with a Liebig condenser, and the bath temperature was raised to 200 ° C. over about 1 hour to remove unreacted formalin, water and the like. One more
After performing normal pressure distillation for a period of time, the pressure was gradually reduced to 1 mmHg to distill off unreacted monomers and the like. Two hours were required for distillation under reduced pressure. Next, the molten novolak resin was returned to room temperature and collected. The obtained novolak resin had a weight average molecular weight of 2290 (in terms of polystyrene). Next, 100 g of this novolak resin was completely dissolved in 1000 g of acetone, 1000 g of n-hexane was added with stirring, and the mixture was further stirred at room temperature for 30 minutes, and then allowed to stand for 1 hour. The upper layer was removed by decantation, and the remaining lower layer was distilled off the solvent using a rotary evaporator to obtain a novolak resin B. The obtained novolak resin had a weight average molecular weight of 5430 (in terms of polystyrene) and a dispersity of 2.4.
Met.

【0068】ポジ型フォトレジスト組成物の調整と評価 〔実施例1〜7〕上記合成例(3)〜(4)、(6)〜
(8)で得られた感光物a、b、d〜f、上記合成例
(13)、(14)で得られたノボラック樹脂A、B、
溶剤、及びポリヒドロキシ化合物(P):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エハー上に塗布し、真空密着
式ホットプレートで90℃、60秒間乾燥して、膜厚が
それぞれ0.97μm及び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2に示
す。感度は0.60μmのマスクパターンを再現する露
光量の逆数をもって定義し、比較例1のレジスト膜厚
0.97μmにおける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示す。 〔比較例1〜5〕実施例で用いた化合物のうち、感光物
a,b,d〜fの代わりに、合成例(5)、(9)〜
(12)で得られた感光物c、g〜jを用いたほかは、
実施例と同様にレジスト組成物を調製し評価した。
Preparation and Evaluation of Positive Photoresist Compositions [Examples 1 to 7] Above Synthesis Examples (3) to (4) and (6) to
Photosensitive materials a, b, d to f obtained in (8), novolak resins A and B obtained in Synthesis Examples (13) and (14) above.
Solvent and polyhydroxy compound (P): 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 using a spinner,
It was applied on a silicon wafer while changing the rotation speed, and dried at 90 ° C. for 60 seconds on a vacuum contact hot plate to obtain resist films having film thicknesses of 0.97 μm and 1.02 μm, respectively. After exposing this film using a reduction projection exposure apparatus (reduction projection exposure apparatus NSR-2005i9C manufactured by Nikon Corporation),
PEB was carried out at 110 ° C. for 60 seconds, followed by development with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute, washing with water for 30 seconds and drying. The resist pattern on the silicon wafer thus obtained was observed with a scanning electron microscope to evaluate the resist. Table 2 shows the results. The sensitivity was defined by the reciprocal of the exposure dose for reproducing a mask pattern of 0.60 μm, and shown as a relative value to the sensitivity of Comparative Example 1 at a resist film thickness of 0.97 μm. The resolving power indicates a limiting resolving power at an exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.60 μm. [Comparative Examples 1 to 5] Of the compounds used in the Examples, instead of the photosensitizers a, b and df, Synthesis Examples (5) and (9) to.
Other than using the photosensitive materials c and g to j obtained in (12),
A resist composition was prepared and evaluated in the same manner as in the examples.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】[0070]

【表2】 [Table 2]

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明により、高感度で解像力及び膜厚
依存性に優れたポジ型フォトレジスト組成物を提供する
ことができる。
According to the present invention, it is possible to provide a positive photoresist composition having high sensitivity and excellent in resolution and film thickness dependence.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂および下記一般式
〔I〕または〔II〕で表わされる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−)スルフォン酸エステルを含有し、かつ、該キノン
ジアジドスルフォン酸エステルの平均エステル化率が2
5%以上75%以下であることを特徴とするポジ型フォ
トレジスト組成物。 【化1】 ここで、 R1 ,R2 ,R1',R2 ’;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、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シクロアル
キル基、 R3 ,R4 ,R3',R4 ’;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、アルコキシ基、シクロアルキル基、 A,A’;−S−、−O−、−C(=O)−、−C(=
O)O−、−S(=O)−、−S(=O)2 −、−C
(R5 6 )−(但し、R5 とR6 は環を形成してもよ
い)、 R5 ,R6 :同一でも異なっていてもよく、水素原子、
アルキル基、 a〜h:0〜3の整数 を表わす。
1. An alkali-soluble resin and 1,2-naphthoquinonediazide-5- (and / or-) of a polyhydroxy compound represented by the following general formula [I] or [II].
4-) Sulfonic acid ester is contained, and the average esterification rate of the quinonediazide sulfonic acid ester is 2
5% or more and 75% or less, The positive photoresist composition characterized by the above-mentioned. Embedded image Here, R 1 , R 2 , R 1 ′, R 2 ′, which may be the same or different, are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cycloalkyl group, R 3 , R 4 , R 3 ′, R 4 ′; which may be the same or different, are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, a cycloalkyl group, A, A ′; -O-, -C (= O)-, -C (=
O) O-, -S (= O)-, -S (= O) 2- , -C
(R 5 R 6 )-(provided that R 5 and R 6 may form a ring), R 5 and R 6 may be the same or different and each is a hydrogen atom,
Alkyl group, a to h: represents an integer of 0 to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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