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タイトル:特許公報(B2)_新規アラルキル樹脂、その製造法及びその用途
出願番号:1995198419
年次:2008
IPC分類:C07C 13/465,C08G 61/02


特許情報キャッシュ

石原 裕子 唐澤 昭夫 元島 敏博 詫摩 啓輔 山口 桂三郎 JP 4136004 特許公報(B2) 20080613 1995198419 19950803 新規アラルキル樹脂、その製造法及びその用途 三井化学株式会社 000005887 中島 淳 100079049 加藤 和詳 100084995 西元 勝一 100085279 福田 浩志 100099025 石原 裕子 唐澤 昭夫 元島 敏博 詫摩 啓輔 山口 桂三郎 20080820 C07C 13/465 20060101AFI20080731BHJP C08G 61/02 20060101ALI20080731BHJP JPC07C13/465C08G61/02 C07C 13/465 特許第3351790(JP,B2) 特開平3−279959(JP,A) 特開平6−92909(JP,A) 特開平6−107583(JP,A) 特開平4−26644(JP,A) 5 1997040587 19970210 17 20020613 木村 敏康 【0001】【発明の属する技術分野】本発明は、新規にして有用なアラルキル樹脂、その製造方法及びその用途に関するものである。本発明のアラルキル樹脂は、感度及び解像度に優れた感光性樹脂組成物として有用な、またその構造からして、可とう性、耐熱性、耐水性に優れたエポキシ樹脂硬化剤等として有用な化合物である。【0002】【従来の技術】フォトレジスト用樹脂としては、一般に、フェノールあるいはクレゾールノボラック樹脂が使用されている。キノンジアジドスルホン酸エステルとノボラック樹脂からなる組成物は、300〜500nmの光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生ずることにより、アルカリ不溶の状態からアルカリ可溶性になることを利用して、ポジ型レジストとして用いられる。このポジ型レジストは、ネガ型レジストに比べ解像度が著しく優れているという特徴を有し、ICや、LSIなどの集積回路の作製に利用されている。近年、集積回路については高集積化に伴う微細化が進み、現在サブミクロンのパターン形成が要求されている。その結果、ポジ型レジストについても、より優れた解像度が求められるようになった。しかし、キノンジアジドスルホン酸エステルと、ノボラック樹脂からなるレジスト材料においては、従来からある材料の組み合わせでは、解像度の向上には限界があった。例えば、解像度を向上させるには、キノンジアジド化合物の量を増やすことが考えられる。ところが、キノンジアジド化合物の量を増やすことは、感度の低下、現像残査の増加といった重大な欠点がある。従って、解像度の向上には限度があり、フェノールあるいはクレゾールノボラック樹脂に代わる樹脂が求められている。【0003】また、レジスト組成物に特定の化合物を配合することにより、レジストの感度や現像性を改善することも試みられている。例えば、特開昭61−141441には、トリヒドロキシベンゾフェノンを含有するポジ型レジスト組成物が開示されている。このトリヒドロキシベンゾフェノンを含有するポジ型フォトレジストでは、感度および現像性が改善されるが、トリヒドロキシベンゾフェノンの添加により、耐熱性が悪化するという問題があった。また、特開昭64−44439、特開平1−177032、特開平1−280748、特開平2−10350には、トリヒドロキシベンゾフェノン以外の芳香族ポリヒドロキシ化合物を添加することにより、耐熱性を悪化させないで、高感度化する工夫が示されているが、現像性の改良については必ずしも十分とはいえない。【0004】【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高集積回路製造時に要求される高解像度、高感度な感光性樹脂組成物を提供することである。【0005】【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに到ったものである。すなわち、本発明は、▲1▼ 一般式(1)(化5)で表されるアラルキル樹脂、▲2▼ 一般式(1)で表されるアラルキル樹脂と、一般式(3)(化7)で表される化合物を含有してなるアラルキル樹脂組成物、▲3▼ 一般式(3)で表される化合物と、一般式(4)(化7)で表されるアラルキル化合物とを反応させる▲1▼のアラルキル樹脂、または、▲2▼のアラルキル樹脂組成物の製造法、▲4▼ アルカリ可溶成分および感光性成分を含有してなる感光性樹脂組成物において、アルカリ可溶成分として▲1▼のアラルキル樹脂、または、▲2▼のアラルキル樹脂組成物を含む感光性樹脂組成物、▲5▼ ▲4▼の感光性樹脂組成物を用いて得られるレジストパターン形成物、に関するものである。【0006】【化5】(式中、Aは一般式(2)(化6)で表される基であり、mは1〜100の整数を表す)【0007】【化6】(式中、R1 〜R5 は、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい直鎖もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、あるいはヒドロキシル基を表す)【0008】【化7】(式中、R1 〜R5 は、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい直鎖もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、あるいはヒドロキシル基を表し、Xは炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基またはハロゲン原子を表す)【0009】【発明の実施の形態】本発明のアラルキル樹脂およびアラルキル樹脂組成物は、一般式(3)で表される化合物(以降、CD類とする)と、一般式(4)で表されるアラルキル化合物とを、縮合反応させることにより得られる。本発明に使用できるCD類の特に好ましい具体例としては、1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5 −テトラメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5,7 −ペンタメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5 −テトラメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0010】1,3,3,5,7 −ペンタメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5 −テトラメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5,7 −ペンタメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,6 −テトラメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,6,7 −ペンタメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール【0011】1,3,3 −トリメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,6 −テトラメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,6,7 −ペンタメチル−1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,6 −テトラメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3,6,7 −ペンタメチル−1−(3,5 −ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5 −テトラメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,5,7 −ペンタメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0012】1,3,3 −トリメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3,5 −テトラメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3,5,7 −ペンタメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3,7 −テトラメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−エチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソプロピル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−メトキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−エトキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−プロピル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−t−ブチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0013】1,3,3 −トリメチル−5−プロポキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−クロル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−ブトキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソプロポキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソブチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−n−ブチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−アリル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−5,6−ジオール1,3,3 −トリメチル−7−エチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−イソプロピル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−メトキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0014】1,3,3 −トリメチル−7−エトキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−プロピル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−t−ブチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−プロポキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−クロル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−ブトキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−イソプロポキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−イソブチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−n−ブチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0015】1,3,3 −トリメチル−7−アリル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6,7−ジオール1,3,3 −トリメチル−7−エチル−1−(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−アリル−1−(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−イソプロピル−1−(3−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−メトキシ−1−(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−エトキシ−1−(3−エトキシ−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−プロピル−1−(3−プロピル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0016】1,3,3 −トリメチル−7−t−ブチル−1−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−プロポキシ−1−(3−プロポキシ−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−クロル−1−(3−クロル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−ブトキシ−1−(3−t−ブトキシ−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−イソプロポキシ−1−(3−イソプロポキシ−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−イソブチル−1−(3−イソブチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−n−ブチル−1−(3−n−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−7−アリル−1−(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−インダン−6,7−ジオール【0017】1,3,3 −トリメチル−5−エチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソプロピル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−メトキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−エトキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−プロピル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−t−ブチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−プロポキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−クロル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−ブトキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソプロポキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール【0018】1,3,3 −トリメチル−5−イソブチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−n−ブチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−5−アリル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−5,6−ジオール1,3,3 −トリメチル−5−エチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソプロピル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−メトキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−エトキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール【0019】1,3,3 −トリメチル−5−プロピル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−t−ブチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−プロポキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−クロル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−ブトキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソプロポキシ−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−イソブチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−n−ブチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−5−アリル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−7−オール1,3,3 −トリメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−5,7−ジオール等を挙げることができる。好ましい化合物は1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オールである。【0020】また、一般式(4)で表されるアラルキル化合物の例としては、α,α’−ジヒドロキシ−o−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α’−ジメトキシ−o−キシレン、α,α’−ジメトキシ−m−キシレン、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、α,α’−ジエトキシ−o−キシレン、α,α’−ジエトキシ−m−キシレン、α,α’−ジエトキシ−p−キシレン、α,α’−ジイソプロポキシ−m−キシレン、α,α’−ジイソプロポキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−n−プロポキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−sec−ブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジクロロ−o−キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレン、α,α’−ジクロロ−p−キシレン、α,α’−ジブロモ−o−キシレン、α,α’−ジブロモ−m−キシレン、α,α’−ジブロモ−p−キシレン、α,α’−ジフルオロ−o−キシレン、α,α’−ジフルオロ−m−キシレン、α,α’−ジフルオロ−p−キシレン、α,α’−ジヨード−o−キシレン、α,α’−ジヨード−m−キシレン、α,α’−ジヨード−p−キシレン等が挙げられ、好ましい化合物としては、α,α’−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α’−ジクロロ−p−キシレン、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレン、α,α’−ジメトキシ−m−キシレン等が挙げられる。【0021】本発明のアラルキル樹脂及びアラルキル樹脂組成物は、CD類1モルに対し、アラルキル化合物を0.1〜1.0モル、好ましくは0.2〜0.8モルの範囲で反応させることにより得られる。本発明のCD類とアラルキル化合物との反応は、無触媒で、または酸触媒の存在下で行われる。反応温度は50〜200℃、好ましくは80〜130℃で、反応時間は3〜30時間、好ましくは3〜20時間である。使用できる酸触媒としては、無機及び有機の酸が挙げられ、例えば、塩酸、燐酸、硫酸または硝酸等の無機酸、あるいは塩化亜鉛、塩化第二錫、塩化アルミニウム、塩化第二鉄のようなフリーデルクラフツ系触媒、メタンスルホン酸、ナフィオンH(商品名:デュポン社製)のような超強酸を単独で使用するか、または併用してもよい。また、活性白土、ゼオライト類の固体酸触媒やヘテロポリ酸類も使用できる。触媒の使用量は、通常、スピロビインダノール類とアラルキル化合物の合計に対して、0.01〜15重量%であるが、固体酸触媒の場合は、全原料に対し1〜100重量%、好ましくは5〜100重量%である。この範囲以上でも反応における問題はないが、経済的でない。一般式(4)で表されるアラルキル化合物として、ビスハロゲノメチル誘導体を用いた場合には、触媒の不存在下でも反応を行うことが出来るが、反応を速める目的で酸触媒を用いてもよい。その酸触媒としては、前記の酸触媒のいずれも使用可能である。【0022】また、本発明の反応では溶媒を使用してもよい。溶媒としては、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、メタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール等のアルコール類、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ダイグライム)、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫溶媒、DMI、NMP、DMF等の含窒素溶媒が挙げられる。反応後、触媒や溶媒等を除去することにより、本発明のアラルキル樹脂組成物が得られる。【0023】本発明のアラルキル樹脂組成物において、式(1)で表されるアラルキル樹脂と式(3)で表される化合物(CD類)との割合は、重量比で、(1):(3)=98:2〜5:95、好ましくは98:2〜10:90、より好ましくは98:2〜30:70の範囲であり、そのアラルキル樹脂組成物の分子量範囲は300〜50000程度であり、水酸基価は150〜260g/eqである。本発明のアラルキル樹脂は、前記反応で得られたアラルキル樹脂組成物から未反応のCD類を分離、除去することにより得られ、その分子量範囲は500〜50000程度であり、水酸基価は150〜250g/eqである。【0024】このアラルキル樹脂またはアラルキル樹脂組成物を、本発明の感光性樹脂組成物の目的に用いるに際しては、アラルキル樹脂またはアラルキル樹脂組成物中のイオン性金属の含有量を極力減少させることが重要である。従って、本発明のアラルキル樹脂またはアラルキル樹脂組成物を得るには、反応後の精製工程が必要である。その方法は、イオン性金属を除去できる方法であれば、いずれの方法でもよく、例えば、樹脂をトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン(MIBK)、メチルイソブチルケトン等のケトン類、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘプタノール、2−ヘプタノール、オクタノール、イソオクタノール等のアルコール類に溶解し、希塩酸で洗浄後、水洗・中和する方法が挙げられる。【0025】このようにして得られたアラルキル樹脂またはアラルキル樹脂組成物は、本発明の感光性樹脂組成物のアルカリ可溶成分として、単独で、あるいは、その他のアルカリ可溶性樹脂と併用して用いられる。なお、本発明のアラルキル樹脂中に未反応のCD類が残存していても、本発明の感光性樹脂組成物のアルカリ可溶成分として問題がなく使用することが可能である。本発明の感光性樹脂組成物において、併用され得るアルカリ可溶性成分としては、ノボラック、クレゾールノボラック、ナフトールノボラック等のフェノールおよび/またはナフトール類とアルデヒド類を縮合して得られる、いわゆるノボラック樹脂、フェノール類または/およびナフトール類と一般式(4)で表されるアラルキル化合物とを縮合して得られる、いわゆるザイロック樹脂、フェノール類または/およびナフトール類とジシクロペンタジエンとの重合樹脂、ポリヒドロキシスチレンおよびその水素化物、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリメタクリレート等が挙げられる。なお、前記樹脂を本発明の樹脂と混合して使用するのが一般的方法であるが、前記樹脂と本発明の樹脂をアルデヒド類または/および一般式(4)で表されるアラルキル化合物とで共縮合して使用することもできる。【0026】本発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶成分及び感光性成分を含有するものである。アルカリ可溶成分として、本発明のアラルキル樹脂あるいはアラルキル樹脂組成物と前記の他の樹脂とを混合して使用する場合、その使用割合は、本発明のアラルキル樹脂の特徴が表される範囲であり、具体的には、本発明のアラルキル樹脂またはアラルキル樹脂組成物が、全アルカリ可溶性成分中の1〜100重量%、好ましくは2〜60重量%の範囲で用いられる。また、本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、添加物として少量の樹脂や染料等を添加しても良い。【0027】本発明において、アルカリ可溶性成分とともに用いる感光性成分としては、光照射前ではアルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶性を抑制する能力を持ち、且つ、光照射によりその能力を失活する能力を有する公知の化合物を全て用いることが可能である。具体的に例示すれば、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド類およびそのエステルが挙げられ、より具体的には、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド、更にそのエステル類として、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4(5)−スルホン酸クロライドとフェノール、p−メトキシフェノール、ジメチルフェノール、ハイドロキノン、p−フェニルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、ビスフェノールA、ポリヒドロキシベンゾフェノン、1,3−ジヒドロキシ−4,6−ビス〔(4−ヒドロキシフェニル−ジメチル)メチル〕−ベンゼン、6,6’−ジヒドロキシ−3,3,3’3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン等とのエステル類を挙げることができる。【0028】これらの化合物は、光照射前においては、アルカリ可溶性樹脂の水酸基と水素結合することによりそのアルカリ可溶性を抑制し、光照射することにより光分解し、ケテンへと変性し、さらにレジスト膜中あるいは空気中の水分と反応してカルボキシル基を急速に生成することで、露光部分が大きく極性変化し、アルカリ水溶液に対する溶解性が速やかに著しく増大するものと推測される。本発明では、これらの性質を利用することにより、いわゆる、ポジ型のレジストパターンを得ることを可能とするものである。本発明において、この感光性成分のアルカリ可溶性樹脂に対する配合量は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、1〜100重量部の範囲、好ましくは5〜90重量部、より好ましくは10〜70重量部の範囲である。【0029】本発明の感光性樹脂組成物は、通常、有機溶剤に溶解して、1〜50重量%、好ましくは、5〜35%の濃度の溶液として、基板表面上に塗布し、乾燥することにより、均一な感光性樹脂層を形成させることができる。例えば、シリコンウェハーのような任意の基板上に、本発明の感光性樹脂組成物の有機溶剤溶液を、スピンナー等により均一に塗布し、これを50〜130℃、好ましくは80〜110℃において乾燥させ、感光性樹脂組成物層を形成させる。この感光性樹脂組成物層(塗膜ともいう)に、レジストパターンを描くためには、ポジ型のフォトマスクパターンを介して光照射させ、その後、アルカリ現像液、例えば、1〜10重量%濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液等の4級アンモニウムヒドロキシド水溶液、1〜10重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ性水溶液を用いて、現像処理することにより、任意のレジストパターンを得ることができる。【0030】この時用いられる有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン、シクロヘキサノン等のようなケトン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコール類およびその誘導体、テトラヒドロフラン、ジオキサンの様な環状エーテル類、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類等およびこれらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明においては、感光性樹脂組成物層(塗膜)に対する光照射によりレジストパターンを得るのであるが、この露光波長は、g線(436nm)、i線(365nm)が好適であり、また、エキシマレーザー等の遠紫外線も使用可能である。また、本発明の感光性樹脂組成物は、光照射により架橋剤となる成分との組み合わせによる、いわゆるネガ型のフォトレジストとしての利用も可能である。【0031】【実施例】次に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。合成例1温度計、攪拌機および還流冷却管を備えたガラス製容器に、1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール24.2g(0.09モル)、α,α’−ジクロロ−p−キシレン5.3g(0.03モル)、ダイグライム100g、および、塩化亜鉛0.18gを装入し、内温を150℃まで昇温した。内温を同温度に保ちつつ、21時間攪拌を続け、反応を終了した。次に、内温を25℃まで冷却し、100gのMIBKを加えて有機層を100gのイオン交換水で3回水洗した。蒸留によりMIBKを除去し、黄色樹脂21gを得た。次に、得られた樹脂20gを、100gのイソアミルアルコールに溶解し、1%塩酸100gで2回洗浄後、蒸留水100gで水層が中性になるまで水洗した。有機層から蒸留によりイソアミルアルコールを除去し、黄色樹脂20.5gを得た。GPCによる樹脂の組成(Area%)は、一般式(1)において、m=1が24.6%、m=2が7.2%、m≧3が0.6%、未反応物が67.6%であった。【0032】合成例2温度計、攪拌機および還流冷却管を備えたガラス製容器に、1,3,3 −トリメチル−1−(3−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オール24.2g(0.09モル)、α,α’−ジクロロ−p−キシレン5.3g(0.03モル)、ダイグライム100g、および、塩化亜鉛0.18gを装入し、内温を150℃まで昇温した。内温を同温度に保ちつつ、18時間攪拌を続け、反応を終了した。次に、内温を25℃まで冷却し、100gのMIBKを加えて有機層を100gのイオン交換水で3回水洗した。蒸留によりMIBKを除去し、黄色樹脂20gを得た。得られた樹脂10gを70gのo−ジクロロベンゼンにより再結晶精製したところ、白色粉末が析出した。これを濾過により除去し、濾液より蒸留によってo−ジクロロベンゼンを除去したところ、黄色樹脂2.5gが得られた。得られた樹脂2.5gを15gのイソアミルアルコール及び15gの1%塩酸を用いて、合成例1と同様の操作を行い、黄色樹脂2.3gを得た。この樹脂の組成(Area%)を分析したところ、一般式(1)において、m=1が73.1%、m=2が21.2%、m≧3が5.7%であった。【0033】合成例3温度計、攪拌機および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸クロライド118.1g(0.44モル)、3,3',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン24.6g(0.1モル)を、ジメチルアセトアミド300gに溶解させ、攪拌を行いながら、トリエチルアミン42.4gを30分間で滴下し、さらに2時間攪拌を続けた後、析出物を濾別した。次いで、得られた濾液に、1%塩酸水溶液250gを滴下し、反応生成物を析出させた、このものを濾別し、イオン交換水にて十分洗浄し、乾燥した。GPCによる純度は100%であった。【0034】実施例1アルカリ可溶性樹脂として、合成例1において得られたアラルキル樹脂組成物2gおよびその他の樹脂としてクレゾールノボラック樹脂10g、感光性成分として、合成例3において得られたテトラナフトキノンジアジドスルホン酸エステル3.3gを、35重量%濃度のエチルセロソルブアセテート溶液に調製して、ポジ型レジスト液を得た。このレジスト液を、シリコンウェハー上にスピンコートし、80℃のオーブン中で2分間プリベークした。膜厚は1μmであった。この塗膜を、ポジ型パターンを有するフォトマスクチャートを用いて、i線による露光を行った。露光後、140度で5分間ポストベークし、2.3重量%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、ポジ型のレジストパターンを得た。得られたレジストパターンについて、下記の評価法により、レジストの評価を行った。結果を表−1(表1〜2)に示した。【0035】比較例1実施例1におけるアルカリ可溶性樹脂を、ノボラック樹脂〔三井東圧化学(株)製、ミレックス#2000〕12gに代えた以外は、実施例1と同様にしてポジ型パターンを得た。得られたレジストパターンについて、レジストの評価を行った。結果を表−1に示した。【0036】実施例2〜6実施例1におけるアルカリ可溶性樹脂および感光性成分を、表−1に示す各化合物に代えた以外は、実施例1と同様にして、ポジ型パターンを得た。得られたレジストパターンについて、各レジストの評価を行った。評価結果を表−1に示した。なお、アルカリ可溶性樹脂は、合成例1の1,3,3 −トリメチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−インダン−6−オールの代わりに、表−1に示す各CD類を用いて合成例1と同様に合成した。また、感光性成分は、合成例3の3,3',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノンの代わりに、対応するフェノール類を用いて、合成例3と同様に合成した。【0037】実施例7〜11実施例1におけるアルカリ可溶性樹脂に、表−1に示す各化合物を用いて合成例2と同様に合成したものを使用し、表−1に示す感光性成分を使用した以外は、実施例1と同様にして、ポジ型パターンを得た。得られたレジストパターンについて、各レジストの評価を行った。評価結果を表−1に示した。【0038】〔レジストの評価法〕・感度:縮小投影露光機〔(株)ニコン NSR−17551i7A 開口数=0.50〕を用い、露光時間を変化させ、波長365nmのi線により露光した後、2.4重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で60秒間現像し、ウェハー上にポジ型レジストパターンを形成した。その最適露光時間〔線幅0.35μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の幅に生成する露光時間〕を感度とした。・解像度:最適露光時間で露光した時に解像されている最小のレジストパターンの寸法を解像度とし、比較例と同等のものをB、それより寸法の小なるものをAとした。・フォーカス許容性:線幅0.35μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、解像されるパターン寸法がマスクの設計寸法の±10%以内であり、かつ、レジストパターンの現像前の膜の厚さに対する現像後の厚さの割合(残膜率)が90%以上である場合の焦点の振れ幅からフォーカス許容性を評価した。比較例と同等のものをB、それより振れ幅の大きいものをAとした。・現像性:走査型電子顕微鏡を用いて、比較例よりスカムや現像残りの少ないものをA、比較例と同等のものをBとした。・パターン形状:線幅0.35μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)の方形状断面の下辺の寸法L1 と上辺の寸法L2 とを走査型電子顕微鏡を用いて測定し、0.85≦L2 /L1 ≦1であり、かつ、パターン形状が垂直である場合をAとした。・耐熱性:レジストパターンを形成したウェハーをオーブンで130℃、2分間加熱し、パターン形状が崩れない場合をAとした。【0039】【表1】【0040】【表2】表中の感光性成分は下記式(化8)で表される化合物を表し、略号は下記の通りである。NB:クレゾールノボラック樹脂:m−クレゾール・p−クレゾール=7/3、クレゾール/ホルマリン=1/0.8のモル比でシュウ酸触媒を用いて還流下に反応させて得た重量平均分子量9800のノボラック樹脂XL:ザイロック:三井東圧化学(株)製、XL−225−3L【0041】【化8】【0042】以上のように、本発明のアラルキル樹脂を含有してなる感光性樹脂組成物は、高解像度なポジ型パターンを形成するに好適なものであり、従来のノボラック樹脂を単独でベースレジンとした感光性樹脂組成物に比べ、加工精度に優れた微細パターンを得ることができる。これはかかる産業分野において要求される、より集積度を増す半導体デバイスの製造に沿うものであり、かかる産業分野へ大きく寄与するものである。【0043】【発明の効果】本発明の感光性樹脂組成物は、加工精度に優れた微細パターンを得るのに好適なものであり、より高密度な半導体デバイス製造に寄与するものである。 一般式(1)(化1)で表される新規なアラルキル樹脂。(式中、Aは下記式(2)(化2)で表される基を表し、mは1〜100の整数を表す)(式中、R1 〜R5 は、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい直鎖もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、あるいはヒドロキシル基を表す) 請求項1記載のアラルキル樹脂と、一般式(3)(化3)で表される化合物を含有する新規なアラルキル樹脂組成物。(式中、R1 〜R5 は、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい直鎖もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、あるいはヒドロキシル基を表す) 一般式(3)(化4)で表される化合物と、一般式(4)(化4)で表されるアラルキル化合物とを、アラルキル化合物/一般式(3)で表される化合物のモル比=0.1〜1.0で反応させることを特徴とする請求項1のアラルキル樹脂または請求項2のアラルキル樹脂組成物の製造法。(式中、R1 〜R5 は、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい直鎖もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、あるいはヒドロキシル基を表し、Xは炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基またはハロゲン原子を表す) アルカリ可溶成分および感光性成分を含有してなる感光性樹脂組成物において、アルカリ可溶成分として請求項1のアラルキル樹脂または請求項2のアラルキル樹脂組成物を必須の成分として1〜100%含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。 請求項4の樹脂組成物を基板表面上に塗布し、フォトマスクパターンを介して光照射させた後に、アルカリ現像液を用いて現像処理することにより得られるレジストパターン形成物。


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