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JPH045378B2 - - Google Patents
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JPH045378B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH045378B2
JPH045378B2 JP59002521A JP252184A JPH045378B2 JP H045378 B2 JPH045378 B2 JP H045378B2 JP 59002521 A JP59002521 A JP 59002521A JP 252184 A JP252184 A JP 252184A JP H045378 B2 JPH045378 B2 JP H045378B2
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Japan
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trihydroxybenzoate
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Publication of JPH045378B2 publication Critical patent/JPH045378B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/022Quinonediazides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物に関し、さ
らに詳しく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とを配合してなる、高感
度、高解像度および高残膜率を有し、かつ現像性
に優れ、集積回路作製のための耐熱性ホトレジス
トとして好適なポジ型感光性樹脂組成物に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、集積回路を作製するためのホトレジスト
としては、環化イソプレンゴムにビスアジド化合
物を配合したネガ型ホトレジストが知られてい
る。しかしこのネガ型ホトレジストは解像度に限
界があるため、集積回路の高集積化に充分対応で
きない欠点を有する。一方、このネガ型ホトレジ
ストに対し、ポジ型ホトレジストは、解像度が優
れているため、集積回路の高集積化に充分対応し
得るものであると考えられている。 現在、この分野で一般的に使用されているポジ
型ホトレジストは、アルカリ可溶性樹脂に感光剤
として1,2−キノンジアジド化合物を配合した
ものである。 しかしながら、従来のポジ型ホトレジストは、
感度、解像度、残膜率、耐熱性等の諸性能におい
て必ずしも満足な結果は得られていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除去
し、高感度、高解像度および高残膜率を有し、現
像性に優れた耐熱性を有するポジ型感光性樹脂組
成物を提供することにある。 本発明者らは、この目的を達成するために鋭意
研究した結果、アルカリ可溶性樹脂に、感光剤と
して特定の1,2−キノンジアジド化合物を配合
することにより、前記欠点が改良されることを見
出して本発明に到達した。 〔課題を解決するための手段〕 本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、アルカリ
可溶性樹脂100重量部に対して一般式() または一般式() 〔式中、a、bおよびcは同一または異なり、1
〜4の整数、R1、R2およびR3は同一または異な
り、水素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン
原子、アルキル基、好ましくはメチル基、エチル
基、プロピル基等の炭素数1〜4のアルキル基、
フエニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジ
ル基等のアラルキル基、アルコキシ基、好ましく
はメトキシ基等の炭素数1〜3のアルコキシ基、
アロキシル基、好ましくはフエノキシ基等の炭素
数6〜9のアロキシル基、アラルコキシ基、好ま
しくはベンジルオキシ基等の炭素数7〜10のアラ
ルコキシ基、シアノ基またはニトロ基、R4はア
ルキル基、好ましくはメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル
基、フエニル基等のアリール基、ベンジル基等の
アラルキル基、Zは例えばポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等の残基であるオ
キシアルキレン基(−(CpH2pO)rCpH2p−、式
中のpは好ましくは1〜4の整数、rは好ましく
は1〜100の整数を意味する)またはメチレン、
エチレン、プロピレン、ブチレン等のアルキレン
基(−CqH2p−、式中のqは好ましくは1〜4の
整数)を意味する〕で表される化合物のヒドロキ
シ基の全部または一部に、1,2−キノンジアジ
ドスルホニルクロリドを縮合させて得られる1,
2−キノンジアジド化合物(A)の少なくとも1種
を、5〜100重量部配合してなるポジ型感光性樹
脂組成物に関する。 本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂として
は特に限定されないが、例えばフエノールとホル
ムアルデヒドから得られるノボラツク樹脂、クレ
ゾールとホルムアルデヒドから得られるノボラツ
ク樹脂、ヒドロキシスチレン重合体、アミノスチ
レン重合体、エチレン性不飽和カルボン酸と他の
モノオレフイン系化合物との共重合体等が挙げら
れる。 本発明に用いられる1,2−キノンジアジド化
合物(A)は、上記一般式()または()で表さ
れる化合物と、1,2−ナフトキノンジアジド−
4−スルホニルクロリド、1,2−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホニルクロリド、1,2−ベ
ンゾキノンジアジド−4−スルホニルクロリド等
の1,2−キノンジアジドスルホニルクロリドを
塩基性触媒の存在下に縮合反応させたのち、精製
することにより得られる。 縮合反応における1,2−キノンジアジドスル
ホニルクロリドの使用量は、前記一般式()ま
たは()で表される化合物の水酸基の数によつ
て適宜調整され、通常は当該水酸基数1当量に対
して1,2−キノンジアジドスルホニルクロリド
1モルが使用される。 縮合反応に使用する塩基性触媒としては、例え
ば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナト
リウム等の無機アルカリ、ジエチルアミン、トリ
エチルアミン等の有機アミン類を挙げることがで
きる。これらの塩基性触媒の使用量は、使用する
1,2−キノンジアジドスルホニルクロリドに対
して通常1〜2倍モル、好ましくは1〜1.3倍モ
ルである。縮合反応は、通常溶媒の存在下におい
て行れ、該溶媒としては水、ジオキサン、ジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、メ
チルエチルケトン等が用いられる。溶媒の使用量
は、一般式()または()で表される化合物
100重量部に対して通常100〜1000重量部である。 縮合反応温度は、使用する溶媒によつて異なる
が、一般的には−20〜60℃、好ましくは0〜40℃
である。 前記一般式()で表される化合物としては、
例えばエチレングリコール−ジ(2−ヒドロキシ
ベンゾエート)、エチレングリコール−ジ(3−
ヒドロキシベンゾエート)、エチレングリコール
−ジ(4−ヒドロキシベンゾエート)、エチレン
グリコール−ジ(2,3−ジヒドロキシベンゾエ
ート)、エチレングリコール−ジ(2,6−ジヒ
ドロキシベンゾエート)、エチレングリコール−
ジ(3,5−ジヒドロキシベンゾエート)、エチ
レングリコール−ジ(3,4,5−トリヒドロキ
シベンゾエート)、エチレングリコール−ジ(2
−ニトロ−3,4,5−トリヒドロキシベンゾエ
ート)、エチレングリコール−ジ(2−シアノ−
3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)、エ
チレングリコール−ジ(2,4,6−トリヒドロ
キシベンゾエート)、ジエチレングリコール−ジ
(2,3−ジヒドロキシベンゾエート)、ジエチレ
ングリコール−ジ(2−ヒドロキシ−3−メチル
ベンゾエート)、トリエチレングリコール−ジ
(3−ヒドロキシ−4−メチルベンゾエート)、テ
トラエチレングリコール−ジ(4−クロル−2−
ヒドロキシベンゾエート)、ポリエチレングリコ
ール−ジ(5−クロル−2−ヒドロキシベンゾエ
ート)、プロピレングリコール−ジ(3−クロル
−4−ヒドロキシベンゾエート)、ポリプロピレ
ングリコール−ジ(3−ヒドロキシ−4−ニトロ
ベンゾエート)、ポリプロピレングリコール−ジ
(2−ヒドロキシ−5−メトキシベンゾエート)、
1,3−プロパンジオール−ジ(4−ヒドロキシ
−3−メトキシベンゾエート)、1,3−プロパ
ンジオール−ジ(3,4,5−トリヒドロキシベ
ンゾエート)、1,4−ブタンジオール−ジ(3
−ヒドロキシベンゾエート)、1,4−ブタンジ
オール−ジ(5−ブロム−2−ヒドロキシベンゾ
エート)、ポリテトラヒドロフラングリコール−
ジ(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)、
ネオペンチルグリコール−ジ(3,4,5−トリ
ヒドロキシベンゾエート)等が挙げられる。 前記一般式()で表される化合物としては、
例えばエチレングリコール−モノメチル−モノ
(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)、エ
チレングリコール−モノエチル−モノ(3,4,
5−トリヒドロキシベンゾエート)、エチレング
リコール−モノエチル−モノ(2,4,6−トリ
ヒドロキシベンゾエート)、ジエチレングリコー
ル−モノエチル−モノ(2,3−ジヒドロキシベ
ンゾエート)、トリエチレングリコール−モノエ
チル−モノ(3,5−ジヒドロキシベンゾエー
ト)、エチレングリコール−モノフエニル−モノ
(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)等
が挙げられる。 上記1,2−キノンジアジド化合物(A)は、単独
でまたは2種以上混合して用いることができ、該
1,2−キノンジアジド化合物(A)の配合量は、ア
ルカリ可溶性樹脂100重量部に対して5〜100重量
部、好ましくは10〜50重量部である。この配合量
が5重量部未満では、現像後の残膜率が不充分で
あり、また得られるパターンが熱変形し易く、さ
らに高い解像度の感光性樹脂組成物を得ることが
できない。また配合量が100重量部を超えると、
高感度の感光性樹脂組成物を得ることができな
い。 本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、1,2
−キノンジアジド化合物(A)以外の1,2−キノン
ジアジド化合物を、例えばアルカリ可溶性樹脂
100重量部に対して100重量部以下、好ましくは50
重量部以下、さらに好ましくは20重量部以下の割
合で配合することができる。これらの1,2−キ
ノンジアジド化合物としては、米国特許3046118
号明細書および特公昭37−18015号明細書に開示
されている化合物、例えば2,3,4−トリヒド
ロキシベンゾフエノン、2,4,6−トリヒドロ
キシベンゾフエノン、2,3,4−トリヒドロキ
シフエニルメチルケトン、3,4,5−トリヒド
ロキシフエニルメチルケトン、2,4,6−トリ
ヒドロキシフエニルメチルケトン等のヒドロキシ
基の全部または一部に、1,2−ナフトキノンジ
アジド−4−スルホニルクロリド、1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルホニルクロリド、
1,2−ベンゾキノンジアジド−5−スルホニル
クロリド等を縮合反応させて得られる化合物が挙
げられる。 本発明の組成物には、必要に応じて現像性、組
成物の保存安定性等を向上させるため、例えばロ
ジン、シエラツク等の天然樹脂スチレンと無水マ
レイン酸との共重合体、スチレンとアクリル酸、
メタクリル酸またはこれらのアルキルエステルと
の共重合体、アクリル酸エステル重合体、ビニル
エーテル重合体、酢酸ビニル重合体、ビニルアル
コール重合体、ビニルピロリドン重合体等の合成
樹脂を、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して
1〜50重量部、好ましくは5〜30重量部の割合で
配合することができる。 また本発明の組成物には、必要に応じて保存安
定剤、色素等を添加配合することもできる。 本発明のポジ型感光性樹脂組成物を、微細加工
すべき基板上に塗布し、活性化輻射線、例えば紫
外線等を部分的に照射した後、現像液で現像する
ことによつてパターンを形成することができる。
組成物を塗布する際には、基板と組成物の接着力
を向上させるため、選定した基板に応じてに例え
ばヘキサメチルジシラザン、クロルメチルシラン
等の接着助剤を基板に塗布してもよい。 組成物を基板に塗布する方法としては、例え
ば、組成物の濃度が5〜50重量%となるように適
当な溶剤を加えて組成物を溶解し、これを回転塗
布、流し塗布、ロール塗布等により塗布する方法
が挙げられる。この際に用いられる溶剤として
は、例えばシクロペンタノン、シクロヘキサノ
ン、ジアセトンアルコール等のケトン類、n−ブ
タノール等のアルコール類、ジオキサン、エチレ
ングリコールジメチルエーテル、エチルゲリコー
ルジエチルエーテル等のエーテル類、エチルグリ
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等のアルコールエーテル類、
酢酸ブチル、セロソルブアセテート、メトキシエ
チルアセテート等のエステル類、1,1,2−ト
リクロルエチレン等のハロゲン化炭化水素類、ジ
メチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジ
メチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の
極性溶媒が、単独でまたは混合して用いられる。
さらに特願昭58−133108号明細書に記載の高沸点
溶剤、例えばベンジルエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、アセトニルア
セトン、カプロン酸、1−オクタノール、ベンジ
ルアルコール炭酸プロピレン等を混合して用いる
こともできる。 現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、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、リン酸三ナトリウ
ム、リン酸水素ナトリウム等の無機アルカリ類の
水溶液、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピル
アミン、ジ−n−ブチルアミン、メチルジエチル
アミン、ピロール、2,5−ジメチルピロール、
β−ピコリン、コリジン、ピペリジン、ピペラジ
ン、トリエチレンジアミン等のアミン類の水溶
液、ジメチルエタノールアミン、トリエタノール
アミン、ジエチルヒドロキシアミン等のアルコー
ルアミン類の水溶液、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
キシド等の第4級アンモニウム塩の水溶液、アン
モニア水等が挙げられる。 また現像液にメタノール、エタノール等のアル
コール類、亜硫酸系安定剤または界面活性剤を適
当量添加することもできる。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により詳述するが、本発
明はこれらの実施例により何ら制約されるもので
はない。 実施例 1 (1) ノボラツク樹脂の合成 500mlの三ツ口セパラブルフラスコに、m−
クレゾール75gおよびp−クレゾール25gを仕
込んだ後、37重量%のホルマリン水溶液66mlお
よび蓚酸0.04gを添加した。撹拌しながらセパ
ラブルフラスコを油浴に浸して反応温度を100
℃に調節し、10時間反応させた。反応終了後、
30mmHgに減圧して水を留去し、さらに内温を
130℃に上昇させて未反応物を除去した。次い
で反応生成物である溶融したアルカリ可溶性ノ
ボラツク樹脂を室温に戻して回収した。 (2) 感光剤Aの合成 500mlの三ツ口フラスコに、没食子酸56.4g
およびエチレングリコール6.2gを仕込んだ後、
ジオキサン150ml、ベンゼン150mlおよび濃硫酸
5mlを添加した。次いでこの三ツ口フラスコを
油浴に浸して油浴温度120℃で20時間反応させ
た。生成する水は、水分分離器で反応系外へ流
出させた。反応終了後、反応系を氷水に注ぎ、
0℃付近で生成物のエチレングリコール−ジ
(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)
を析出させ、濾別後水洗を繰返して精製した。 遮光下に500mlの三ツ口セパラブルフラスコ、
エチレングリコール−ジ(3,4,5−トリヒ
ドロキシベンゾエート)11.0g、1,2−ナフ
トキノンジアジド−5−スルホニルクロリド
24.2gおよびアセトン200mlを仕込んで溶解さ
せた。この溶液を撹拌しながらトリエチルアミ
ン10.9gを徐々に添加し、室温で1時間反応さ
せた。反応終了後、内容物を多量の1重量%塩
酸水に滴下して生成物を沈澱させ、水洗後40℃
で20時間真空乾燥してエチレングリコール−ジ
(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)−
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸トリエステル(感光剤A)を得た。 (3) 感光性樹脂組成物の調製と評価 遮光下で(1)で得られたアルカリ可溶性ノボラ
ツク樹脂20gおよび(2)で得られた感光剤A5g
を、75gのセロソルブアセテートに溶解し、孔
径0.2μmのメンブランフイルタで濾過して感光
性樹脂組成物の溶液を調製した。 得られた溶液を、シリコン酸化膜ウエハー上
に、スピンナーで塗布した後、オーブン中で90
℃で25分間プレベークして1.2μm厚の感光性樹
脂組成物膜を得た。凸版印刷社製テストパター
ンマスクをウエハーに密着し、18.9mJ/cm2
紫外線(オプテイカルアソシエート・インコー
ポレイテツド製モデル205UVパワーメーター
により測定)を照射し、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド1.6重量%水溶液で20℃で60
秒間現像したところ、線幅0.5μmのパターンを
解像できた。未露光部の残膜率は98.8%と非常
に高く、また現像残りがなくパターンが鮮明で
現像性に優れ、現像後のパターンを170℃で30
分間オーブン中でポストベークしたが、パター
ン崩れは観察されなかつた。 実施例 2〜6 (1) 感光剤B〜Fの合成 実施例1(2)と同様にして次に示す感光剤B〜
Fを合成した。 感光剤B:1,3−プロパンジオール−ジ
(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート)
11.4gと1,2−ナフトキノンジアジド−5
−スルホニルクロリド32.2gとの反応生成物
である1,3−プロパンジオール−ジ(3,
4,5−トリヒドロキシベンゾエート)−1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸
テトラエステル。 感光剤C:ジエチレングリコール−ジ(2,3
−ジヒドロキシベンゾエート)11.3gと1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル
クロリド24.2gとの反応生成物であるジエチ
レングリコール−ジ(2,3−ジヒドロキシ
ベンゾエート)−1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸トリエステル。 感光剤D:1,4−ブタンジオール−ジ(3−
ヒドロキシベンゾエート)13.2gと1,2−
ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロ
リド21.5gとの反応生成物である1,4−ブ
タンジオール−ジ(3−ヒドロキシベンゾエ
ート)−1,2−ナフトキノンジアジド−5
−スルホン酸ジエステル。 感光剤E:エチレングリコール−ジ(4−ヒド
ロキシベンゾエート)9.1gと1.2−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホニルクロリド16.1
gとの反応生成物であるエチレングリコール
−ジ(4−ヒドロキシベンゾエート)−1,
2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸
ジエステル。 感光剤F:エチレングリコール−モノエチル−
モノ(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエ
ート)9.7gと1.2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホニルクロリド35.5gとの反応生成
物であるエチレングリコール−モノエチル−
モノ(3,4,5−トリヒドロキシベンゾエ
ート)−1,2−ナフトキノンジアジド−5
−スルホン酸トリエステル (2) 感光性樹脂組成物の調製と評価 実施例1(1)で得られたアルカリ可溶性ノボラ
ツク樹脂20gおよび感光剤B〜Fそれぞれ5g
を用いて実施例1(3)と同様にして感光性樹脂組
成物の溶液を調製した。この溶液を用いて実施
例1(3)と同様にして評価し、結果を第1表に示
した。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a positive photosensitive resin composition, and more specifically, to a positive photosensitive resin composition, and more specifically to an alkali-soluble resin and a specific one or two.
- A positive photosensitive resin composition containing a quinonediazide compound, which has high sensitivity, high resolution, and high residual film rate, has excellent developability, and is suitable as a heat-resistant photoresist for producing integrated circuits. . [Prior Art] Conventionally, as a photoresist for manufacturing integrated circuits, a negative photoresist in which a bisazide compound is blended with cyclized isoprene rubber is known. However, this negative type photoresist has a limitation in resolution, and therefore has the disadvantage that it cannot sufficiently respond to higher integration of integrated circuits. On the other hand, since positive photoresists have superior resolution in contrast to negative photoresists, they are considered to be able to fully respond to higher integration of integrated circuits. Currently, positive photoresists commonly used in this field are made by blending an alkali-soluble resin with a 1,2-quinonediazide compound as a photosensitizer. However, conventional positive photoresists
Satisfactory results have not always been obtained in various performances such as sensitivity, resolution, residual film rate, and heat resistance. [Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned prior art, and to provide a positive-working photosensitive material that has high sensitivity, high resolution, high residual film rate, excellent developability, and heat resistance. An object of the present invention is to provide a synthetic resin composition. As a result of extensive research to achieve this objective, the present inventors have discovered that the above-mentioned drawbacks can be improved by blending a specific 1,2-quinonediazide compound as a photosensitizer into an alkali-soluble resin. We have arrived at the present invention. [Means for Solving the Problems] The positive photosensitive resin composition of the present invention has the general formula () with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. or general expression () [In the formula, a, b and c are the same or different, and 1
an integer of ~4, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each has 1 to 1 carbon atoms, such as a halogen atom such as a hydrogen atom, a chlorine atom, or a bromine atom, an alkyl group, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc. 4 alkyl group,
Aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, alkoxy groups, preferably alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms such as methoxy groups,
an alloxyl group, preferably an alloxyl group having 6 to 9 carbon atoms such as a phenoxy group, an aralkoxy group, preferably an aralkoxy group having 7 to 10 carbon atoms such as a benzyloxy group, a cyano group or a nitro group, R 4 is an alkyl group, preferably is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an aryl group such as a phenyl group, an aralkyl group such as a benzyl group, and Z is a residue of polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc. An oxyalkylene group (-( CpH2pO ) rCpH2p- , in which p preferably means an integer of 1 to 4, and r preferably means an integer of 1 to 100) or methylene,
1,2 in all or part of the hydroxyl group of a compound represented by an alkylene group ( -CqH2p- , q in the formula preferably means an integer of 1 to 4) such as ethylene, propylene, butylene, etc. -1 obtained by condensing quinonediazide sulfonyl chloride,
The present invention relates to a positive photosensitive resin composition containing 5 to 100 parts by weight of at least one 2-quinonediazide compound (A). The alkali-soluble resin used in the present invention is not particularly limited, but includes, for example, novolak resin obtained from phenol and formaldehyde, novolak resin obtained from cresol and formaldehyde, hydroxystyrene polymer, aminostyrene polymer, ethylenically unsaturated carboxylic acid. and other monoolefin compounds. The 1,2-quinonediazide compound (A) used in the present invention is a compound represented by the above general formula () or (), and a 1,2-naphthoquinonediazide-
After carrying out a condensation reaction of 1,2-quinonediazide sulfonyl chloride such as 4-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, and 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonyl chloride in the presence of a basic catalyst. , obtained by purification. The amount of 1,2-quinonediazide sulfonyl chloride used in the condensation reaction is appropriately adjusted depending on the number of hydroxyl groups in the compound represented by the general formula () or (), and is usually 1 equivalent per equivalent of the number of hydroxyl groups. , 1 mol of 2-quinonediazide sulfonyl chloride is used. Examples of the basic catalyst used in the condensation reaction include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium carbonate, and organic amines such as diethylamine and triethylamine. The amount of these basic catalysts used is usually 1 to 2 times the mole, preferably 1 to 1.3 times the mole of 1,2-quinonediazide sulfonyl chloride used. The condensation reaction is usually carried out in the presence of a solvent, and water, dioxane, diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, etc. are used as the solvent. The amount of solvent used is determined by the compound represented by the general formula () or ().
It is usually 100 to 1000 parts by weight per 100 parts by weight. The condensation reaction temperature varies depending on the solvent used, but is generally -20 to 60°C, preferably 0 to 40°C.
It is. As the compound represented by the general formula (),
For example, ethylene glycol di(2-hydroxybenzoate), ethylene glycol di(3-hydroxybenzoate),
hydroxybenzoate), ethylene glycol di(4-hydroxybenzoate), ethylene glycol di(2,3-dihydroxybenzoate), ethylene glycol di(2,6-dihydroxybenzoate), ethylene glycol di(2,6-dihydroxybenzoate)
Di(3,5-dihydroxybenzoate), Ethylene glycol-di(3,4,5-trihydroxybenzoate), Ethylene glycol-di(2
-nitro-3,4,5-trihydroxybenzoate), ethylene glycol-di(2-cyano-
3,4,5-trihydroxybenzoate), ethylene glycol-di(2,4,6-trihydroxybenzoate), diethylene glycol-di(2,3-dihydroxybenzoate), diethylene glycol-di(2-hydroxy-3-methyl benzoate), triethylene glycol-di(3-hydroxy-4-methylbenzoate), tetraethylene glycol-di(4-chloro-2-
hydroxybenzoate), polyethylene glycol di(5-chloro-2-hydroxybenzoate), propylene glycol di(3-chloro-4-hydroxybenzoate), polypropylene glycol di(3-hydroxy-4-nitrobenzoate), polypropylene glycol-di(2-hydroxy-5-methoxybenzoate),
1,3-propanediol-di(4-hydroxy-3-methoxybenzoate), 1,3-propanediol-di(3,4,5-trihydroxybenzoate), 1,4-butanediol-di(3
-hydroxybenzoate), 1,4-butanediol-di(5-bromo-2-hydroxybenzoate), polytetrahydrofuran glycol-
di(3,4,5-trihydroxybenzoate),
Examples include neopentyl glycol di(3,4,5-trihydroxybenzoate). As the compound represented by the general formula (),
For example, ethylene glycol-monomethyl-mono(3,4,5-trihydroxybenzoate), ethylene glycol-monoethyl-mono(3,4,
5-trihydroxybenzoate), ethylene glycol monoethyl mono(2,4,6-trihydroxybenzoate), diethylene glycol monoethyl mono(2,3-dihydroxybenzoate), triethylene glycol monoethyl mono(3,5 -dihydroxybenzoate), ethylene glycol monophenyl mono(3,4,5-trihydroxybenzoate), and the like. The above 1,2-quinonediazide compound (A) can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount of the 1,2-quinonediazide compound (A) is based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. The amount is 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight. If this amount is less than 5 parts by weight, the residual film rate after development will be insufficient, the resulting pattern will be easily deformed by heat, and it will not be possible to obtain a photosensitive resin composition with higher resolution. Also, if the amount added exceeds 100 parts by weight,
A highly sensitive photosensitive resin composition cannot be obtained. The positive photosensitive resin composition of the present invention contains 1,2
- A 1,2-quinonediazide compound other than the quinonediazide compound (A), for example, an alkali-soluble resin
100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight
It can be blended in an amount of not more than 20 parts by weight, more preferably not more than 20 parts by weight. These 1,2-quinonediazide compounds include US Pat. No. 3,046,118
2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone, 2,3,4- 1,2-naphthoquinone diazide- in all or part of the hydroxy group of trihydroxyphenylmethylketone, 3,4,5-trihydroxyphenylmethylketone, 2,4,6-trihydroxyphenylmethylketone, etc. 4-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride,
Examples include compounds obtained by subjecting 1,2-benzoquinonediazide-5-sulfonyl chloride to a condensation reaction. In order to improve developability, storage stability of the composition, etc., the composition of the present invention may contain, for example, a copolymer of styrene and maleic anhydride, a copolymer of styrene and maleic anhydride, a copolymer of styrene and maleic anhydride, a natural resin such as rosin or silica, etc. ,
Synthetic resins such as methacrylic acid or copolymers with these alkyl esters, acrylic acid ester polymers, vinyl ether polymers, vinyl acetate polymers, vinyl alcohol polymers, vinyl pyrrolidone polymers, etc. are added to 100 parts by weight of an alkali-soluble resin. It can be blended in an amount of 1 to 50 parts by weight, preferably 5 to 30 parts by weight. Furthermore, storage stabilizers, pigments, and the like may be added to the composition of the present invention, if necessary. A pattern is formed by applying the positive photosensitive resin composition of the present invention onto a substrate to be microfabricated, partially irradiating it with activating radiation, such as ultraviolet rays, and developing it with a developer. can do.
When applying the composition, depending on the selected substrate, an adhesion aid such as hexamethyldisilazane or chloromethylsilane may be applied to the substrate in order to improve the adhesion between the substrate and the composition. . As a method for applying the composition to the substrate, for example, the composition is dissolved by adding an appropriate solvent so that the concentration of the composition becomes 5 to 50% by weight, and then the composition is applied by spin coating, flow coating, roll coating, etc. An example of this method is to apply it by. Examples of solvents used in this case include ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, and diacetone alcohol, alcohols such as n-butanol, ethers such as dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and ethyl gelicol diethyl ether, and ethyl glycol. Alcohol ethers such as monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether,
Esters such as butyl acetate, cellosolve acetate, methoxyethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as 1,1,2-trichloroethylene, polar solvents such as dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc. are used alone. used separately or in combination.
Furthermore, high boiling point solvents described in Japanese Patent Application No. 133108/1982, such as benzyl ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, acetonyl acetone, caproic acid, 1-octanol, benzyl alcohol propylene carbonate, etc., may be used in combination. . Examples of the developer include aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, trisodium phosphate, and sodium hydrogen phosphate, n-propylamine, di-n -propylamine, di-n-butylamine, methyldiethylamine, pyrrole, 2,5-dimethylpyrrole,
Aqueous solutions of amines such as β-picoline, collidine, piperidine, piperazine, and triethylenediamine, aqueous solutions of alcohol amines such as dimethylethanolamine, triethanolamine, and diethylhydroxyamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, etc. Examples include aqueous solutions of quaternary ammonium salts and aqueous ammonia. Furthermore, an appropriate amount of alcohols such as methanol and ethanol, sulfite stabilizers, or surfactants may be added to the developer. [Examples] Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Example 1 (1) Synthesis of novolac resin In a 500 ml three-necked separable flask, m-
After charging 75 g of cresol and 25 g of p-cresol, 66 ml of a 37% by weight formalin aqueous solution and 0.04 g of oxalic acid were added. While stirring, immerse the separable flask in an oil bath to raise the reaction temperature to 100℃.
The temperature was adjusted to ℃ and allowed to react for 10 hours. After the reaction is complete,
Reduce the pressure to 30mmHg to distill off the water, and then lower the internal temperature.
The temperature was raised to 130°C to remove unreacted substances. The reaction product, molten alkali-soluble novolac resin, was then returned to room temperature and recovered. (2) Synthesis of photosensitizer A: 56.4 g of gallic acid in a 500 ml three-necked flask.
After adding 6.2g of ethylene glycol,
150 ml of dioxane, 150 ml of benzene and 5 ml of concentrated sulfuric acid were added. Next, this three-necked flask was immersed in an oil bath and reacted for 20 hours at an oil bath temperature of 120°C. The produced water was drained out of the reaction system using a water separator. After the reaction is complete, pour the reaction system into ice water,
The product ethylene glycol-di(3,4,5-trihydroxybenzoate) at around 0°C
was precipitated, separated by filtration, and purified by repeated washing with water. A 500ml three-necked separable flask under light-shielding conditions.
11.0 g of ethylene glycol di(3,4,5-trihydroxybenzoate), 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride
24.2 g and 200 ml of acetone were charged and dissolved. 10.9 g of triethylamine was gradually added to this solution while stirring, and the mixture was allowed to react at room temperature for 1 hour. After the reaction, the contents were dropped into a large amount of 1% by weight hydrochloric acid solution to precipitate the product, and after washing with water, the product was heated at 40°C.
After vacuum drying for 20 hours, ethylene glycol-di(3,4,5-trihydroxybenzoate)-
1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid triester (sensitizer A) was obtained. (3) Preparation and evaluation of photosensitive resin composition 20 g of alkali-soluble novolak resin obtained in (1) and 5 g of photosensitizer A obtained in (2) under light shielding.
was dissolved in 75 g of cellosolve acetate and filtered through a membrane filter with a pore size of 0.2 μm to prepare a solution of a photosensitive resin composition. The obtained solution was applied onto a silicon oxide film wafer using a spinner, and then heated in an oven for 90 minutes.
A photosensitive resin composition film having a thickness of 1.2 μm was obtained by prebaking at °C for 25 minutes. A test pattern mask manufactured by Toppan Printing Co., Ltd. was placed in close contact with the wafer, irradiated with 18.9 mJ/cm 2 of ultraviolet light (measured with a model 205 UV power meter manufactured by Optical Associates, Inc.), and treated with a 1.6% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. 60℃
When developed for seconds, a pattern with a line width of 0.5 μm could be resolved. The residual film rate in the unexposed area is extremely high at 98.8%, and there is no development residue, and the pattern is clear and has excellent developability.
After post-baking in an oven for a minute, no pattern collapse was observed. Examples 2 to 6 (1) Synthesis of photosensitizers B to F The following photosensitizers B to F were prepared in the same manner as in Example 1 (2).
F was synthesized. Photosensitizer B: 1,3-propanediol-di(3,4,5-trihydroxybenzoate)
11.4g and 1,2-naphthoquinonediazide-5
-1,3-propanediol-di(3,
4,5-trihydroxybenzoate)-1,
2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid tetraester. Photosensitizer C: diethylene glycol-di(2,3
-dihydroxybenzoate) 11.3g and 1,
Diethylene glycol-di(2,3-dihydroxybenzoate)-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid triester, which is a reaction product with 24.2 g of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride. Photosensitizer D: 1,4-butanediol-di(3-
hydroxybenzoate) 13.2g and 1,2-
1,4-butanediol-di(3-hydroxybenzoate)-1,2-naphthoquinonediazide-5, which is a reaction product with 21.5 g of naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride.
-Sulfonic acid diester. Photosensitizer E: 9.1 g of ethylene glycol di(4-hydroxybenzoate) and 16.1 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride
Ethylene glycol-di(4-hydroxybenzoate)-1, which is the reaction product with g
2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid diester. Photosensitizer F: Ethylene glycol-monoethyl-
9.7 g of mono(3,4,5-trihydroxybenzoate) and 1,2-naphthoquinonediazide
Ethylene glycol monoethyl, the reaction product with 35.5 g of 5-sulfonyl chloride
Mono(3,4,5-trihydroxybenzoate)-1,2-naphthoquinonediazide-5
-Sulfonic acid triester (2) Preparation and evaluation of photosensitive resin composition 20 g of alkali-soluble novolak resin obtained in Example 1 (1) and 5 g each of photosensitizers B to F
A solution of a photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1(3) using the following. This solution was evaluated in the same manner as in Example 1(3), and the results are shown in Table 1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、高感度、
高解像度および高残膜率を有し、かつ現像性にも
優れたものであり、集積回路作製用の耐熱性を有
するポジ型ホトレジストとして特に有用であると
ともに、マスク製作用のポジ型ホトレジスト等と
しても有用なものである。
The positive photosensitive resin composition of the present invention has high sensitivity,
It has high resolution, high residual film rate, and excellent developability, and is particularly useful as a heat-resistant positive photoresist for integrated circuit manufacturing, as well as as a positive photoresist for mask production. is also useful.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して一般
式() または一般式() (式中、a、bおよびcは同一または異なり、1
〜4の整数、R1、R2およびR3は同一または異な
り、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリ
ール基、アラルキル基、アルコキシ基、アロキシ
ル基、アラルコキシ基、シアノ基またはニトロ
基、R4はアルキル基、アリール基またはアラル
キル基、Zはアルキレン基またはオキシアルキレ
ン基を意味する)で表される化合物のヒドロキシ
基の全部または一部に、1,2−キノンジアジド
スルホニルクロリドを縮合させて得られる1,2
−キノンジアジド化合物(A)の少なくとも1種を、
5〜100重量部配合してなるポジ型感光性樹脂組
成物。
[Claims] 1 General formula () for 100 parts by weight of alkali-soluble resin or general expression () (In the formula, a, b and c are the same or different, and 1
an integer of ~4, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, alloxyl group, aralkoxy group, cyano group or nitro group, R 4 is an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and Z is an alkylene group or an oxyalkylene group). 1,2
- at least one quinonediazide compound (A),
A positive photosensitive resin composition containing 5 to 100 parts by weight.
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