JPH10221846A - Production of sensitizer and positive photoresist composition containing the sensitizer - Google Patents
Production of sensitizer and positive photoresist composition containing the sensitizerInfo
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- JPH10221846A JPH10221846A JP3279197A JP3279197A JPH10221846A JP H10221846 A JPH10221846 A JP H10221846A JP 3279197 A JP3279197 A JP 3279197A JP 3279197 A JP3279197 A JP 3279197A JP H10221846 A JPH10221846 A JP H10221846A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度のレジス
ト性能を有し、i線露光法に有効に利用できるポジ型フ
ォトレジスト組成物に関し、特にはその感光剤の製造方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photoresist composition having a high-resolution resist performance, and which can be effectively used for an i-line exposure method, and more particularly to a method for producing a photosensitive agent therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体リソグラフィーで使用される露光
装置およびフォトレジストの進歩は速く、i線露光法で
0.5μmのデザインルールを超えて、0.35μm、
さらには0.30μmのデザインルールによる64MD
RAMの生産が行われ、さらに細い線幅を追求すべく努
力が続けられている。2. Description of the Related Art Exposure apparatuses and photoresists used in semiconductor lithography have advanced rapidly, exceeding the design rule of 0.5 μm by the i-line exposure method to 0.35 μm.
Furthermore, 64MD according to the 0.30 μm design rule
RAM is being produced and efforts are being made to pursue finer linewidths.
【0003】ここで使用されているフォトレジスト組成
物は、主としてアルカリ可溶性樹脂、とりわけノボラッ
ク樹脂に感光剤を配合したポジ型フォトレジスト組成物
である。この感光剤としては、通常、1,2ナフトキノ
ン−2−ジアジド−5−スルホン酸エステル化合物が使
用されている。[0003] The photoresist composition used here is a positive photoresist composition in which a photosensitive agent is mainly blended with an alkali-soluble resin, especially a novolak resin. As this photosensitizer, 1,2 naphthoquinone-2-diazido-5-sulfonic acid ester compound is usually used.
【0004】この化合物は、それ自身、ノボラック樹脂
のアルカリ可溶性を低下させる溶解阻止剤として作用し
ているが、光照射(露光)により分解してアルカリ可溶
性物質であるインデンカルボン酸となり、これがノボラ
ック樹脂のアルカリ溶解を促進させ、露光前後のアルカ
リ溶解速度差を大きくする理想的な化合物である。この
感光剤の作用は、主として1,2ナフトキノン−2−ジ
アジド−5−スルホン酸基の働きによるものであり、特
にこの作用を十分に発揮させるためにはバラスト分子の
選択が極めて重要である。[0004] This compound itself acts as a dissolution inhibitor for reducing the alkali solubility of the novolak resin, but decomposes upon irradiation with light (exposure) to form an indene carboxylic acid which is an alkali-soluble substance, which is a novolak resin. Is an ideal compound that promotes alkali dissolution of the compound and increases the difference in alkali dissolution rate before and after exposure. The action of this photosensitizer is mainly due to the action of the 1,2 naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid group, and in particular, the selection of a ballast molecule is extremely important to sufficiently exert this action.
【0005】従って、従来よりもレジスト溶媒への相溶
性も高く、ノボラック樹脂に対するアルカリ溶解阻止作
用も大きく、光照射後、逆にアルカリ溶解性を大きく促
進させる感光剤を求めて開発が進められてきている。Therefore, the development of a photosensitizer which has a higher compatibility with a resist solvent and a greater inhibitory action on alkali dissolution in a novolak resin than the conventional one, and conversely promotes the alkali solubility greatly after irradiation with light has been promoted. ing.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記状況に
鑑みなされたもので、レジスト性能の感度および解像度
にさらに優れたポジ型フォトレジスト組成物、特に高感
度で、露光前後のアルカリ溶解速度差の大きい感光剤の
製造方法およびこれを含有する高解像度ポジ型フォトレ
ジスト組成物を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has been made in view of the above-mentioned circumstances. It is an object of the present invention to provide a method for producing a photosensitive agent having a large difference and a high-resolution positive photoresist composition containing the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明の請求項1に記載した発明は、下記一
般式I、Means for Solving the Problems To solve such problems, the invention described in claim 1 of the present invention has the following general formula I:
【化2】 で表されるメチレンテトラ−p−クレゾール1モルに対
して、1,2ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホ
ニルクロライドを2.5モル以上4.5モル以下の割合
で添加し、ジメチルアセトアミドを溶媒としてトリエチ
レンジアミンの存在下でエステル化反応させた後、反応
液を塩酸水溶液に注ぎ込み、生じた沈殿生成物をろ別、
水洗し、乾燥することを特徴とする感光剤の製造方法で
ある。Embedded image 1,2 naphthoquinone-2-diazido-5-sulfonyl chloride is added at a ratio of 2.5 mol or more and 4.5 mol or less to 1 mol of methylenetetra-p-cresol represented by the following formula, and dimethylacetamide is added to the solvent. After an esterification reaction in the presence of triethylenediamine, the reaction solution was poured into an aqueous hydrochloric acid solution, and the resulting precipitate was separated by filtration.
A method for producing a photosensitive agent, comprising washing with water and drying.
【0008】このような製造方法によって、感度の高い
ジエステル体の濃度が高く、しかもアルカリ可溶性樹脂
の溶解阻止作用を低下させる不純物としての1,2ナフ
トキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸が全く含まれ
ていない感光剤を得ることができる。According to such a production method, 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid as an impurity which has a high concentration of a highly sensitive diester compound and lowers the dissolution inhibiting action of an alkali-soluble resin is completely contained. It is possible to obtain an unsensitized photosensitive agent.
【0009】また、本発明の請求項2の発明は、少なく
とも、メチレンテトラ−p−クレゾール1モルに対し
て、1,2ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニ
ルクロライドを2.5モル以上4.5モル以下の割合で
添加し、ジメチルアセトアミドを溶媒として、トリエチ
レンジアミンの存在下でエステル化反応させて得られた
感光剤およびアルカリ可溶性樹脂から成ることを特徴と
するポジ型フォトレジスト組成物である。そして、この
場合前記アルカリ可溶性樹脂をクレゾール・ノボラック
樹脂とするのが好ましい(請求項3)。In the invention of claim 2 of the present invention, 1,2 naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonyl chloride is used in an amount of at least 2.5 moles per mole of methylenetetra-p-cresol. A positive photoresist composition comprising a photosensitizer and an alkali-soluble resin obtained by an esterification reaction in the presence of triethylenediamine using dimethylacetamide as a solvent in a proportion of 5 mol or less. . In this case, it is preferable that the alkali-soluble resin is a cresol-novolak resin (claim 3).
【0010】ポジ型フォトレジスト組成物をこのように
構成すれば、高感度、高解像度で、かつアルカリ溶解性
等のレジスト性能に優れたポジ型フォトレジスト組成物
とすることができる。When the positive photoresist composition is constituted as described above, a positive photoresist composition having high sensitivity, high resolution, and excellent resist performance such as alkali solubility can be obtained.
【0011】以下、本発明を詳細に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物は、本発明の製造方法により製造さ
れた感光剤およびアルカリ可溶性樹脂を主成分とするも
のであり、先ず、本発明にかかる感光剤の製造方法から
説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto. The positive photoresist composition of the present invention contains the photosensitive agent and the alkali-soluble resin produced by the production method of the present invention as main components. First, the method for producing the photosensitive agent according to the present invention will be described.
【0012】本発明の感光剤の組成は、前記一般式Iで
表されるメチレンテトラ−p−クレゾール {2,2’
−メチレンビス[6−[(2−ヒドロキシ−5−メチル
フェニル)メチル]−4−メチルフェノール]} と、
1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニル
クロライドとを反応して得られるエステル化合物で、ジ
エステル体、トリエステル体、および微量のテトラエス
テル体の混合物である。The composition of the photosensitizer of the present invention is represented by the following general formula I: methylenetetra-p-cresol {2,2 ′
-Methylenebis [6-[(2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl] -4-methylphenol]};
An ester compound obtained by reacting with 1,2-naphthoquinone-2-diazido-5-sulfonyl chloride, which is a mixture of a diester, a triester, and a trace amount of a tetraester.
【0013】この感光剤の製造方法は、ジメチルアセト
アミドを溶媒として、メチレンテトラ−p−クレゾール
(以下、MTPCと略記する)1モルに対して、1,2
−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニルクロラ
イド(以下、NQASCと略記する)2.5モル以上
4.5モル以下の割合でトリエチレンジアミンの存在下
で反応させてエステル体とし、反応液を塩酸水溶液に注
ぎ込み、生じた沈殿生成物をろ別、水洗し、乾燥する工
程から成っている。This method for producing a photosensitizer uses dimethylacetamide as a solvent, and 1,2 moles per mole of methylenetetra-p-cresol (hereinafter abbreviated as MTPC).
-Naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonyl chloride (hereinafter abbreviated as NQASC) in the presence of triethylenediamine at a ratio of 2.5 mol or more and 4.5 mol or less to form an ester, and the reaction solution is treated with aqueous hydrochloric acid. And the resulting precipitated product is filtered off, washed with water and dried.
【0014】一般に、感光剤の合成に際して、MTPC
に対してNQASCを4倍モル以上の大過剰で反応させ
ても、トリエステル体は生成し難く、また、テトラエス
テル体はほとんど生成せず、ジエステル体が主成分で得
られる。本発明では、ジエステル体の濃度をおよそ60
%以上とすることを目標としているので、上限は4.5
倍モルであり、4.5倍モルを超えると濃度的にもレジ
スト性能上も飽和し、経済的にも不利となる。In general, when synthesizing a photosensitive agent, MTPC
Even when NQASC is reacted in a large excess of 4 times or more, a triester is hardly formed, a tetraester is hardly formed, and a diester is obtained as a main component. In the present invention, the concentration of the diester is about 60
%, So the upper limit is 4.5
When the molar ratio exceeds 4.5, the concentration and the resist performance are saturated, which is economically disadvantageous.
【0015】さらに過剰になると、NQASCは、反応
生成物の処理中に、1,2−ナフトキノン−2−ジアジ
ド−5−スルホン酸(以下、NQASAと略記する)を
生成し、これが不純物として多量に感光剤に含まれてし
まう。この不純物としてのNQASAは、感光剤が持っ
ているアルカリ可溶性樹脂の溶解阻止作用を低下させ、
レジスト組成物の性能を悪化させることが見出された。
逆に、2.5倍モル未満では、ジエステル体の濃度が低
くなり、レジスト性能も低下する。In a further excess, NQASC generates 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid (hereinafter abbreviated as NQASA) during the treatment of the reaction product, and this is produced in large amounts as an impurity. It is contained in the photosensitive agent. NQASA as this impurity reduces the dissolution inhibiting action of the alkali-soluble resin of the photosensitive agent,
It has been found that the performance of the resist composition deteriorates.
Conversely, if the molar ratio is less than 2.5 times, the concentration of the diester decreases, and the resist performance also decreases.
【0016】次に、この反応溶媒の選択も重要な要件で
ある。従来、よく用いられているジオキサン、アセトン
等の溶媒と、アミン類として周知のトリエチルアミン、
トリブチルアミン、ピリジン、ジアザビシクロオクタン
等の組み合わせでは、感光剤中に不純物として含まれて
くるNQASAの生成を抑えることは困難である。Next, selection of the reaction solvent is also an important requirement. Conventionally, often used solvents such as dioxane and acetone, and triethylamine known as amines,
With a combination of tributylamine, pyridine, diazabicyclooctane and the like, it is difficult to suppress the generation of NQASA contained as an impurity in the photosensitive agent.
【0017】しかしながら、ジメチルアセトアミド溶媒
とトリエチレンジアミン[1,4−ジアザビシクロ
(2,2,2)オクタン]の組み合わせの場合にのみ、
意外にも、NQASAが感光剤中に全く含まれてこない
ことを見出し、かつ高いレジスト性能を示すことがわか
り、本発明に到達したのである。このトリエチレンジア
ミンの使用量は、NQASCと等モル量で十分である。However, only in the case of a combination of a dimethylacetamide solvent and triethylenediamine [1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane],
Surprisingly, they have found that NQASA is not contained in the photosensitive agent at all, and it has been found that they exhibit high resist performance. Thus, they have reached the present invention. The amount of this triethylenediamine used is sufficient to be equimolar to NQASC.
【0018】次いで、ポジ型フォトレジスト組成物につ
いて述べる。本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、
アルカリ可溶性樹脂に前記本発明の製造方法により作製
した感光剤を配合したものである。Next, the positive photoresist composition will be described. The positive photoresist composition of the present invention,
It is a mixture of an alkali-soluble resin and a photosensitive agent produced by the production method of the present invention.
【0019】ここでアルカリ可溶性樹脂としては、例え
ば、ノボラック樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、ポリビニルヒドロキシベンゾエート、ポリヒドロキ
シスチレン、カルボキシル基含有アクリル樹脂等が使用
できるが、特にクレゾール・ノボラック樹脂が好適であ
る。As the alkali-soluble resin, for example, novolak resin, styrene-maleic anhydride copolymer, polyvinylhydroxybenzoate, polyhydroxystyrene, carboxyl group-containing acrylic resin and the like can be used. In particular, cresol-novolak resin is used. It is suitable.
【0020】このクレゾール・ノボラック樹脂として
は、重量平均分子量(Mw,GPC,ポリスチレン換
算)が1,000〜20,000のもの、特に3,00
0〜10,000のものが好適である。分子量が1,0
00未満では耐熱性が低下してしまう場合があり、2
0,000を超えると耐熱性は向上するが、アルカリ溶
解度が分子量の増加と共に低下し、解像度が悪くなる場
合があるからである。The cresol novolak resin has a weight-average molecular weight (Mw, GPC, in terms of polystyrene) of 1,000 to 20,000, especially 3,000.
Those having 0 to 10,000 are preferred. Molecular weight 1,0
If it is less than 00, the heat resistance may decrease, and 2
If it exceeds 000, the heat resistance will be improved, but the alkali solubility will decrease as the molecular weight increases, and the resolution may deteriorate.
【0021】前記感光剤の配合量は、アルカリ可溶性樹
脂100重量部に対して、10〜50重量部、特に20
〜40重量部が好ましい。10重量部未満では樹脂のア
ルカリ溶解速度を低下させる能力が発揮されなかった
り、露光による光分解後のアルカリ溶解速度の増加が十
分でなく、レジストとしての性能が十分発揮されない場
合があり、50重量部を超えると露光量の増加(感度低
下)と共に、レジスト性能も低下する場合がある。これ
は露光による溶解阻止の解消が不完全であること、或は
光分解による樹脂との反応等が原因と考えられる。The amount of the photosensitive agent is 10 to 50 parts by weight, especially 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
~ 40 parts by weight are preferred. If the amount is less than 10 parts by weight, the ability to reduce the alkali dissolution rate of the resin may not be exhibited, or the alkali dissolution rate after photolysis by exposure may not be sufficiently increased, and the performance as a resist may not be sufficiently exhibited. If the amount exceeds the above range, the resist performance may decrease as the exposure amount increases (sensitivity decreases). This is considered to be caused by incomplete dissolution inhibition by exposure or by reaction with the resin due to photolysis.
【0022】本発明のポジ型フォトレジスト組成物の使
用方法は、これを溶媒に溶解し、半導体基板上に塗布し
て焼き付け(プリベーク)、露光後アルカリ現像してパ
ターンを形成するというものである。ここに用いられる
溶媒としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、
メチルセロソルブアセテート等のセロソルブエステル
類、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテ
ル類、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシ
エタン等のエーテル類、乳酸エチル、マロン酸ジエチル
等のエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン
等のケトン類等が挙げられる。溶媒の配合量は、要求さ
れるレジスト膜厚に応じて調製されるが、50〜90重
量%濃度の溶液とするのが一般的である。The method of using the positive photoresist composition of the present invention is to dissolve it in a solvent, apply it on a semiconductor substrate, bake it (pre-bake), and after exposure, develop with alkali to form a pattern. . As the solvent used here, for example, ethyl cellosolve acetate,
Cellosolve esters such as methyl cellosolve acetate; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monomethyl ether; ethers such as 1,2-diethoxyethane and 1,2-dibutoxyethane; ethyl lactate; diethyl malonate; And ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone. The compounding amount of the solvent is adjusted according to the required resist film thickness, but it is generally a solution having a concentration of 50 to 90% by weight.
【0023】この溶液調製に際して、ポジ型フォトレジ
スト組成物の塗布性、ストリエーションを改善するため
界面活性剤を添加することが望ましく、ポリオキシエチ
レンラウリ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ノニルフェニルエーテ
ル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類
等のノニオン界面活性剤、フロラードFC−430、F
C−431(住友スリーエム社製商品名)等のフッ素系
界面活性剤が挙げられる。界面活性剤の配合量は、前記
溶液に対して0.01〜0.1重量%が好ましい。In preparing this solution, it is desirable to add a surfactant to improve the coatability and striation of the positive photoresist composition, and to add polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether; Nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl phenyl ethers such as ethylene nonyl phenyl ether; Florad FC-430, F
Fluorinated surfactants such as C-431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited) are exemplified. The amount of the surfactant is preferably 0.01 to 0.1% by weight based on the solution.
【0024】更に、本組成物には任意成分として、増感
剤、保存安定剤、吸光剤、接着助剤等を添加することが
できる。Further, a sensitizer, a storage stabilizer, a light absorbing agent, an adhesion aid and the like can be added as optional components to the composition.
【0025】前記本発明のポジ型フォトレジスト組成物
の半導体基板への塗布方法としては、通常、スピンコー
ターを用いて2000〜5000rpmの回転数で0.
5〜5μm程度の膜厚になるように調製するが、スプレ
ーコート、ナイフコート等も利用される。The method for applying the positive photoresist composition of the present invention to a semiconductor substrate is usually carried out by using a spin coater at a rotational speed of 2000 to 5000 rpm.
It is prepared so as to have a thickness of about 5 to 5 μm, but a spray coat, a knife coat and the like are also used.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は、これら
に限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
【0027】[0027]
(実施例1)[感光剤の合成] 温度計、撹拌機、リフラックスコンデンサーを備えた四
つ口フラスコに、メチレンテトラ−p−クレゾール(M
TPC)6g(0.0128mol)、1,2−ナフト
キノン−2−ジアジド−5−スルホニルクロライド(N
QASC)10.3g(0.0384mol)を60g
のジメチルアセトアミドに溶解し、これにトリエチレン
ジアミン4.3g(0.0384mol)をジメチルア
セトアミド20gに溶解させた溶液を徐々に滴下して加
え、20℃で4時間反応させた。反応混合物を1%塩酸
水溶液1リットル中に注ぎ、生じた沈殿生成物を瀘別
し、十分純水で洗浄し、乾燥させ、MTPCのNQAS
Aエステル化合物11gの感光剤を得た。液体クロマト
グラフー分析によれば、ジエステル体含量は、68.9
%であり、NQASA不純物は検出されなかった。(Example 1) [Synthesis of photosensitizer] In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, methylenetetra-p-cresol (M
TPC) 6 g (0.0128 mol), 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonyl chloride (N
QASC) 10.3 g (0.0384 mol) of 60 g
Was dissolved in dimethylacetamide, and a solution of 4.3 g (0.0384 mol) of triethylenediamine dissolved in 20 g of dimethylacetamide was gradually added dropwise, followed by reaction at 20 ° C. for 4 hours. The reaction mixture was poured into 1 liter of a 1% aqueous hydrochloric acid solution, and the resulting precipitate was filtered off, washed with pure water, dried, and NPCAS of MTPC.
11 g of a photosensitizer of the A ester compound was obtained. According to liquid chromatographic analysis, the diester content was 68.9.
%, And no NQASA impurity was detected.
【0028】(実施例2)[感光剤の合成] MTPC6g(0.0128mol)、NQASC1
3.8g(0.0513mol)を120gのジメチル
アセトアミドに溶解し、これにトリエチレンジアミン
5.8g(0.0513mol)をジメチルアセトアミ
ド30gに溶解させた溶液を徐々に滴下して加え、20
℃で4時間反応させた。反応混合物を1%塩酸水溶液1
リットル中に注ぎ、生じた沈殿生成物を瀘別し、十分純
水で洗浄し、乾燥させ、エステル化物11.3gの感光
剤を得た。液体クロマトグラフー分析によるジエステル
体含量は、70.5%であり、NQASA不純物は検出
されなかった。(Example 2) [Synthesis of photosensitizer] 6 g (0.0128 mol) of MTPC, NQASC1
3.8 g (0.0513 mol) was dissolved in 120 g of dimethylacetamide, and a solution of 5.8 g (0.0513 mol) of triethylenediamine dissolved in 30 g of dimethylacetamide was gradually added dropwise thereto.
The reaction was performed at 4 ° C. for 4 hours. The reaction mixture was diluted with 1% aqueous hydrochloric acid 1
The resulting precipitate was separated by filtration, washed sufficiently with pure water, and dried to obtain 11.3 g of a photosensitizer of an esterified product. The diester content by liquid chromatography analysis was 70.5%, and no NQASA impurity was detected.
【0029】(比較例1)[感光剤の合成] 反応溶媒をジメチルアセトアミドの代わりにジオキサン
とした以外は実施例1と同様の条件で感光剤を合成した
ところ、前記スルホン酸不純物は3.6%であった。(Comparative Example 1) [Synthesis of Photosensitive Agent] A photosensitizer was synthesized under the same conditions as in Example 1 except that dioxane was used instead of dimethylacetamide. The sulfonic acid impurity was 3.6. %Met.
【0030】(比較例2)[感光剤の合成] 反応溶媒をジメチルアセトアミドの代わりにジオキサン
とし、トリエチレンジアミンの代わりにトリエチルアミ
ンとした以外は実施例1と同様の条件で感光剤を合成し
たところ、前記スルホン酸不純物は12.5%であっ
た。Comparative Example 2 [Synthesis of Photosensitive Agent] A photosensitizer was synthesized under the same conditions as in Example 1 except that dioxane was used instead of dimethylacetamide and triethylamine was used instead of triethylenediamine. The sulfonic acid impurity was 12.5%.
【0031】(実施例3)[クレゾール・ノボラック樹
脂の調製] 温度計、撹拌機、リフラックスコンデンサーを備えた四
つ口フラスコに、m−クレゾール43.3g(0.40
mol)、p−クレゾール64.9g(0.60mo
l)、37%ホルマリン水溶液52gおよびシュウ酸3
gを仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温して16時
間反応させた。反応後、メチルイソブチルケトン300
mlに溶解して十分水洗した後、溶媒を除去し、重量平
均分子量(GPC、ポリスチレン換算)4,000のク
レゾール・ノボラック樹脂85gを得た。(Example 3) [Preparation of cresol-novolak resin] In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, 43.3 g (0.40 g) of m-cresol was placed.
mol), 64.9 g of p-cresol (0.60 mol)
l), 52 g of 37% formalin aqueous solution and oxalic acid 3
g was charged and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring, and the reaction was carried out for 16 hours. After the reaction, methyl isobutyl ketone 300
After dissolving in water and washing thoroughly with water, the solvent was removed to obtain 85 g of a cresol-novolak resin having a weight average molecular weight (GPC, calculated as polystyrene) of 4,000.
【0032】[ポジ型フォトレジスト組成物の調製とそ
の性能評価]実施例1、実施例2で得た感光剤3gと上
記で合成して得たクレゾール・ノボラック樹脂10gと
を乳酸エチル56gに溶解した後、孔径0.2μmのミ
クロフィルターを用いてろ過し、ポジ型フォトレジスト
組成物を調製した。[Preparation of Positive Photoresist Composition and Its Performance Evaluation] 3 g of the photosensitizer obtained in Examples 1 and 2 and 10 g of the cresol / novolak resin synthesized above were dissolved in 56 g of ethyl lactate. After that, the mixture was filtered using a micro filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a positive photoresist composition.
【0033】得られたレジスト組成物をオートコーター
を用いて、ヘキサメチルジシラザンで蒸気処理したシリ
コンウエ−ハにスピンコートし、90℃で60秒間プリ
ベークし、1.05μmの膜厚を得た。このレジスト塗
布ウエーハを縮小投影露光装置NSR1755i7A
(ニコン社製商品名)を用い、マスクパターンを介して
露光した後、110℃で50秒間焼き付け、2.38%
のテトラメチルアンモニウムヒドロキサイド水溶液で1
分間現像し、水洗後オートディベロッパーにより乾燥さ
せて、レジストパターンを得た。The obtained resist composition was spin-coated on a silicon wafer vapor-treated with hexamethyldisilazane using an auto coater, and prebaked at 90 ° C. for 60 seconds to obtain a film thickness of 1.05 μm. . This resist-coated wafer is converted into a reduced projection exposure apparatus NSR1755i7A.
After exposing through a mask pattern using (Nikon product name), baking at 110 ° C. for 50 seconds, 2.38%
With aqueous tetramethylammonium hydroxide solution
After developing with water, washing with water and drying with an auto developer, a resist pattern was obtained.
【0034】得られたレジストパターンを走査型電子顕
微鏡で観察し、下記方法で評価し、その結果を表1に示
した。 i)感度:膜厚が0となる露光量(しきい値露光量)。 ii)残膜率:未露光部の現像前後の百分率で表した。 iii)解像度:マスクパターンとレジストパターンの
ラインとスペース像寸法が1:1を再現(±10%許容
度)する露光量における最小寸法を表した。 iv)焦点深度:0.5μmL/Sの値を示した。 v)レジスト形状:断面の電子顕微鏡写真より、ウエー
ハ面とレジスト壁面との角度が85度以上を良好と評価
した。The obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope and evaluated by the following method. The results are shown in Table 1. i) Sensitivity: exposure amount at which the film thickness becomes 0 (threshold exposure amount). ii) Remaining film ratio: expressed as a percentage before and after development of an unexposed portion. iii) Resolution: The minimum dimension at the exposure amount at which the line and space image dimensions of the mask pattern and the resist pattern reproduce 1: 1 (± 10% tolerance). iv) Depth of focus: indicated a value of 0.5 μmL / S. v) Resist shape: From the electron micrograph of the cross section, the case where the angle between the wafer surface and the resist wall surface was 85 degrees or more was evaluated as good.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものはいかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention. Within the technical scope of
【0037】例えば、上記説明では、本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物中のアルカリ可溶性樹脂にクレゾー
ル−ノボラック樹脂を使用するものとして説明したが、
本発明は、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビ
ニルヒドロキシベンゾエート、ポリヒドロキシスチレ
ン、カルボキシル基含有アクリル樹脂等を使用しても有
効であることは言うまでもない。For example, in the above description, the cresol-novolak resin is used as the alkali-soluble resin in the positive photoresist composition of the present invention.
It goes without saying that the present invention is effective even if a styrene-maleic anhydride copolymer, polyvinyl hydroxybenzoate, polyhydroxystyrene, a carboxyl group-containing acrylic resin or the like is used.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明によれば、高感度、高解像度であ
り、露光前後のアルカリ溶解速度差の大きいレジスト性
能を有し、i線露光法で0.35μm以下の描画が可能
な感光剤およびこれを含有するポジ型フォトレジスト組
成物を製造することができ、半導体産業上その利用価値
は極めて高い。According to the present invention, a photosensitive agent having high sensitivity, high resolution, resist performance with a large alkali dissolution rate difference before and after exposure, and capable of drawing 0.35 μm or less by i-line exposure. And a positive photoresist composition containing the same can be produced, and its utility in the semiconductor industry is extremely high.
Claims (3)
して、1,2ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホ
ニルクロライドを2.5モル以上4.5モル以下の割合
で添加し、ジメチルアセトアミドを溶媒として、トリエ
チレンジアミンの存在下でエステル化反応させた後、反
応液を塩酸水溶液に注ぎ込み、生じた沈殿生成物をろ
別、水洗し、乾燥することを特徴とする感光剤の製造方
法。1. A compound represented by the following general formula I: 1,2 naphthoquinone-2-diazido-5-sulfonyl chloride is added at a ratio of 2.5 mol or more and 4.5 mol or less to 1 mol of methylenetetra-p-cresol represented by the following formula, and dimethylacetamide is added to the solvent. A method for producing a photosensitizer, comprising the steps of: subjecting an esterification reaction in the presence of triethylenediamine, pouring the reaction solution into an aqueous hydrochloric acid solution, filtering the formed precipitate, washing with water, and drying.
ゾール1モルに対して、1,2ナフトキノン−2−ジア
ジド−5−スルホニルクロライドを2.5モル以上4.
5モル以下の割合で添加し、ジメチルアセトアミドを溶
媒として、トリエチレンジアミンの存在下でエステル化
反応させて得られる感光剤、およびアルカリ可溶性樹脂
から成ることを特徴とするポジ型フォトレジスト組成
物。2. At least 2.5 mol or more of 1,2 naphthoquinone-2-diazido-5-sulfonyl chloride to 1 mol of methylenetetra-p-cresol.
A positive photoresist composition comprising a photosensitizer obtained by an esterification reaction in the presence of triethylenediamine using dimethylacetamide as a solvent in an amount of 5 mol or less and an alkali-soluble resin.
・ノボラック樹脂であることを特徴とする請求項2に記
載のポジ型フォトレジスト組成物。3. The positive photoresist composition according to claim 2, wherein the alkali-soluble resin is a cresol novolak resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3279197A JPH10221846A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Production of sensitizer and positive photoresist composition containing the sensitizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3279197A JPH10221846A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Production of sensitizer and positive photoresist composition containing the sensitizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10221846A true JPH10221846A (en) | 1998-08-21 |
Family
ID=12368685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3279197A Pending JPH10221846A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Production of sensitizer and positive photoresist composition containing the sensitizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10221846A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007017987A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Samsung Electronics Co Ltd | Photoresist composition, method for forming pattern using the photoresist composition, and method for manufacturing thin film transistor display panel using the composition |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP3279197A patent/JPH10221846A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007017987A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Samsung Electronics Co Ltd | Photoresist composition, method for forming pattern using the photoresist composition, and method for manufacturing thin film transistor display panel using the composition |
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