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JP2000206684A - Negative radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Negative radiation-sensitive resin composition

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Publication number
JP2000206684A
JP2000206684A JP898299A JP898299A JP2000206684A JP 2000206684 A JP2000206684 A JP 2000206684A JP 898299 A JP898299 A JP 898299A JP 898299 A JP898299 A JP 898299A JP 2000206684 A JP2000206684 A JP 2000206684A
Authority
JP
Japan
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resin
weight
radiation
compound
sensitive
Prior art date
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Granted
Application number
JP898299A
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Japanese (ja)
Other versions
JP4340932B2 (en
Inventor
Kunio Ito
邦男 伊藤
Yoshiaki Horiuchi
良昭 堀内
Kei Kitano
慶 北野
Hirotsugu Ikezaki
洋次 池崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NAGASE DENSHI KAGAKU KK
Original Assignee
NAGASE DENSHI KAGAKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NAGASE DENSHI KAGAKU KK filed Critical NAGASE DENSHI KAGAKU KK
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Publication of JP2000206684A publication Critical patent/JP2000206684A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the negative radiation-sensitive resin composition high in sensitivity and having heat resistance and capable of obtaining superior pattern forms by incorporating specified resins and specified compounds. SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition contains the alkali- soluble resin, the radiation-sensitive acid generator, methoxymethylated amino resin, and the organic amino compound, and the alkali-soluble resin is a phenol novolak resin obtained from a phenolic compound containing >=75 weight %m- cresol and the phenolic compound represented by formula I and the like, and the above acid generator is a triazine compound represented by formula II. The methoxymethylated amino resin is such a melamine resin or urea resin. The organic amino compound is the one represented by formula III. In formulae II and III, R1 is an H atom or alkyl group or the like; and R2 is a >=4C alkyl or aralkyl group.

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、液晶ディスプレイ
製造用フォトレジストとして特に有用なネガ型感放射線
性樹脂組成物、詳しくは光に対して高い感度を持つ感放
射線性酸発生剤を含有し、高感度、かつ高解像性で優れ
たパターン形状が得られ、更に高耐熱性を有するネガ型
感放射線性樹脂組成物に関するものである。
The present invention relates to a negative-type radiation-sensitive resin composition which is particularly useful as a photoresist for manufacturing a liquid crystal display, and more particularly to a radiation-sensitive resin composition having a high sensitivity to light, The present invention relates to a negative radiation-sensitive resin composition having high sensitivity, high resolution, excellent pattern shape, and high heat resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示素子(LCD)の製造で
は、基板サイズが大型化する一方で、スループットの向
上、ディスプレイの高精細化が求められている。このよ
うな要求に応えるにはフォトレジストの高感度化、解像
性の向上を行なうことが有効な手段である。一方、LC
D製造用のフォトレジストには、密着性、塗布特性等さ
まざまな性能が要求されるため、半導体製造用フォトレ
ジストをそのままLCD製造用として供することは困難
であり、LCD製造用途に最適なレジストの開発が必要
である。最近になって、液晶表示素子製造において、L
CD製造用ポジ型フォトレジストにもとめられる諸特性
と高耐熱性の両方を満足するLCD製造用ネガ型レジス
トの開発が望まれるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, in the production of liquid crystal display devices (LCDs), while the substrate size has been increased, it has been required to improve the throughput and to increase the definition of the display. In order to meet such demands, it is effective to increase the sensitivity of the photoresist and to improve the resolution. On the other hand, LC
Since photoresists for manufacturing D are required to have various properties such as adhesion and coating characteristics, it is difficult to use photoresists for manufacturing semiconductors as they are for manufacturing LCDs. Development is required. Recently, in the production of liquid crystal display devices, L
It has been desired to develop a negative resist for LCD production that satisfies both the characteristics and high heat resistance of positive photoresist for CD production.

【0003】ネガ型感放射性組成物については、特開平
1−293339号公報にアルコキシメチルメラミンを
含有するフォトレジスト組成物が開示されている。特開
平4−136858号公報、特開平4−136859号
公報ではポリヒドロキシスチレンとトリアジン酸発生剤
が配合された組成物が、特開平4−136860号公報
では原料中のm−クレゾール量を規定したノボラック樹
脂とトリアジン化合物を含有するネガ型レジスト組成物
が開示されている。また特開平6−289614号公報
にはトリアジン化合物とベンゾフェノン系化合物を含有
するネガ型レジスト組成物が開示されている。特開平7
−140653号には感光性s−トリアジン化合物及び
プロピレングリコールモノアルキルエーテルのエステル
類を溶剤として含有するネガレジスト組成物が開示され
ている。また特開昭62−164045号公報には、2
10−299nmの波長範囲の化学線を吸収するハロゲン
化有機化合物からなるネガレジスト組成物が開示されて
いる。しかしながらこれらの公報に開示された技術のみ
では、液晶ディスプレイ製造用ネガレジストに要求され
る、高感度、高耐熱性、高解像性すべてを満足すること
ができない。有機アミン化合物を含有する化学増幅型ネ
ガレジストについては特開平8−179508号公報に
アミン化合物としてトリアルキルアミンを含有するネガ
レジスト組成物が記載されている。またSPIEマイク
ロリソグラフィーシンポジウムの講演論文集第3333
巻644頁にはKrF(248nm)露光用ネガレジスト
へのアミン化合物添加が論じられている。特開平10−
186660号公報には有機アミンと有機カルボン酸化
合物を添加したネガレジスト組成物が開示されている。
しかしながらかかる組成物は液晶ディスプレイ製造に用
いられるg線(436nm)、h線(405nm)に対し、
充分な感度を持ち合わせておらず、液晶ディスプレイ製
造用レジストに求められる高解像性、高耐熱性を実現す
ることは困難である。
With respect to the negative-type radiation-sensitive composition, JP-A-1-293339 discloses a photoresist composition containing alkoxymethylmelamine. JP-A-4-136858 and JP-A-4-136858 disclose a composition containing a mixture of polyhydroxystyrene and a triazine acid generator, and JP-A-4-136860 defines the amount of m-cresol in the raw material. A negative resist composition containing a novolak resin and a triazine compound is disclosed. JP-A-6-289614 discloses a negative resist composition containing a triazine compound and a benzophenone compound. JP 7
No. 1404063 discloses a negative resist composition containing a photosensitive s-triazine compound and esters of propylene glycol monoalkyl ether as a solvent. JP-A-62-164045 discloses that 2
A negative resist composition comprising a halogenated organic compound that absorbs actinic radiation in a wavelength range of 10 to 299 nm is disclosed. However, only the techniques disclosed in these publications cannot satisfy all of the high sensitivity, high heat resistance, and high resolution required for a negative resist for manufacturing a liquid crystal display. Regarding a chemically amplified negative resist containing an organic amine compound, JP-A-8-179508 describes a negative resist composition containing a trialkylamine as an amine compound. Proceedings of the SPIE Microlithography Symposium No. 3333
Volume 644 discusses the addition of amine compounds to a negative resist for KrF (248 nm) exposure. JP-A-10-
186660 discloses a negative resist composition containing an organic amine and an organic carboxylic acid compound.
However, such a composition is not suitable for g-line (436 nm) and h-line (405 nm) used in the production of liquid crystal displays.
Since they do not have sufficient sensitivity, it is difficult to realize high resolution and high heat resistance required for a resist for producing a liquid crystal display.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の諸点に
鑑み、本発明者の鋭意研究の結果なされたもので、本発
明の目的は、液晶ディスプレイ製造用のネガレジストに
要求される高感度、かつ高耐熱性を有し、すぐれたパタ
ーン形状を与えるネガ型感放射線性樹脂組成物を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been made as a result of intensive studies by the present inventors. It is an object of the present invention to provide a high sensitivity required for a negative resist for manufacturing a liquid crystal display. Another object of the present invention is to provide a negative radiation-sensitive resin composition having high heat resistance and giving an excellent pattern shape.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のネガ型感放射線性樹脂組成物は、アルカ
リ可溶性樹脂、感放射線性酸発生剤、メトキシメチル化
アミノ樹脂、有機アミン化合物を含有してなるネガ型感
放射線性樹脂組成物において、アルカリ可溶性樹脂が、
m−クレゾール75重量%以上を含有するフェノール性
化合物より得られるフェノールノボラック樹脂と、一般
式化6、化7、化8で表わされるフェノール性化合物
(I)、(II)、(III )の中から選ばれる少なくとも
1つのフェノール性化合物とを含有し、感放射線性酸発
生剤が、一般式化9で表わされるトリアジン化合物(I
V)であり、メトキシメチル化アミノ樹脂が、メトキシ
メチル化メラミン樹脂及びメトキシメチル化ウレア樹脂
の少なくともいずれかであり、有機アミン化合物が一般
式化10で表わされる有機アミン化合物(V)であり、
有機アミン化合物を感放射線性酸発生剤に対し1.5〜
10重量%の範囲で含有させてなるものである。
In order to achieve the above object, a negative radiation-sensitive resin composition of the present invention comprises an alkali-soluble resin, a radiation-sensitive acid generator, a methoxymethylated amino resin, an organic amine In the negative-type radiation-sensitive resin composition containing the compound, the alkali-soluble resin,
A phenolic novolak resin obtained from a phenolic compound containing at least 75% by weight of m-cresol, and phenolic compounds (I), (II) and (III) represented by the general formulas (6), (7) and (8) And at least one phenolic compound selected from the group consisting of a triazine compound (I)
V), wherein the methoxymethylated amino resin is at least one of a methoxymethylated melamine resin and a methoxymethylated urea resin, and the organic amine compound is an organic amine compound (V) represented by the general formula (10):
The organic amine compound is added to the radiation-sensitive acid generator in an amount of 1.5 to
It is contained in a range of 10% by weight.

【0006】[0006]

【化6】 Embedded image

【0007】[0007]

【化7】 Embedded image

【0008】[0008]

【化8】 Embedded image

【0009】[0009]

【化9】 Embedded image

【0010】[0010]

【化10】 Embedded image

【0011】アルカリ可溶性樹脂成分を構成するフェノ
ールノボラック樹脂は、フェノール類とアルデヒド類と
の反応生成物が挙げられる。フェノール類としては、フ
ェノール、o−、m−又はp−クレゾール、2,5−キ
シレノール、3,6−キシレノール、3,4−キシレノ
ール、2,3,5−トリメチルフェノール、4−t−ブ
チルフェノール、2−t−ブチルフェノール、3−t−
ブチルフェノール、2−エチルフェノール、3−エチル
フェノール、4−エチルフェノール、3−メチル−6−
t−ブチルフェノール、4−メチル−2−t−ブチルフ
ェノール、2−ナフトール、1,3−ジヒドロキシナフ
タレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジ
ヒドロキシナフタレンなどの芳香族化合物が挙げられ
る。アルデヒド類としては、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、フェニルアルデヒド、サリチル
アルデヒドなどが挙げられる。フェノール類とアルデヒ
ド類との反応は触媒の存在下で行われ、バルク又は溶媒
中で行われる。触媒としては有機酸(蟻酸、シュウ酸、
p−トルエンスルホン酸、トリクロロ酢酸など)、無機
酸(燐酸、塩酸、硫酸、過塩素酸など)、2価金属塩
(酢酸亜鉛、酢酸マグネシウムなど)が挙げられる。
The phenol novolak resin constituting the alkali-soluble resin component includes a reaction product of a phenol and an aldehyde. Examples of phenols include phenol, o-, m- or p-cresol, 2,5-xylenol, 3,6-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 4-t-butylphenol, 2-t-butylphenol, 3-t-
Butylphenol, 2-ethylphenol, 3-ethylphenol, 4-ethylphenol, 3-methyl-6
Examples include aromatic compounds such as t-butylphenol, 4-methyl-2-t-butylphenol, 2-naphthol, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, and 1,7-dihydroxynaphthalene. Aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylaldehyde, salicylaldehyde and the like. The reaction between phenols and aldehydes is carried out in the presence of a catalyst, and is carried out in bulk or in a solvent. Organic acids (formic acid, oxalic acid,
p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid, etc.), inorganic acids (phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid, etc.), and divalent metal salts (zinc acetate, magnesium acetate, etc.).

【0012】本発明で用いられるフェノールノボラック
樹脂はm−クレゾールの含有量が75重量%以上100
重量%以下のフェノール性混合物より得られるフェノー
ルノボラック樹脂であり、残部として上に挙げたフェノ
ール類を使用することができる。フェノール性混合物中
のm−クレゾールの含有量としては、75重量%以上1
00重量%以下、より好ましくは80重量%以上100
重量%以下、最も好ましくは85重量%以上100重量
%以下である。m−クレゾールの含有量が75重量%未
満のフェノール性化合物より得られるフェノールノボラ
ック樹脂を使用した場合は、耐熱性が低下し、好ましく
ない。フェノール性化合物(バラスト)としては一般に
2から6個のベンゼン環を持つフェノール性低分子化合
物が挙げられる。好適に使用できるフェノール性化合物
の必要要件としては(1) 添加によりアルカリ可溶性
樹脂の溶解速度を速めること、(2) 常圧において、
レジスト被膜の焼成温度(180℃以下、常圧)で昇華
性を呈さないこと、が挙げられる。上記必要要件を満た
す化合物の代表例が一般式化6、化7、化8で示される
化合物であり、特に化8の化合物を使用することにより
優れた解像性を有する感放射線性樹脂組成物を得ること
ができる。本発明の組成物においては、フェノール性化
合物として化6から化8の化合物に加え、解像性を損な
わない範囲で他のフェノール性化合物を含有していても
良い。このようなフェノール性低分子化合物の添加量と
しては、アルカリ可溶性樹脂成分中、通常2重量%以上
40重量%以下、好ましくは2重量%以上30重量%以
下、最も好ましくは3重量%以上20重量%以下であ
る。添加量が2重量%未満の場合、未露光部のアルカリ
現像液に対する溶解速度が低下し、解像性が悪化する。
また40重量%を超えるとレジスト被膜全体の溶解速度
が高くなり良好なパターンが形成されない。
The phenol novolak resin used in the present invention has a m-cresol content of 75% by weight or more and 100% or more.
It is a phenol novolak resin obtained from a phenolic mixture in an amount of not more than% by weight, and the above-mentioned phenols can be used as the balance. The content of m-cresol in the phenolic mixture is 75% by weight or more and 1% or more.
00% by weight or less, more preferably 80% by weight or more and 100%
% By weight, most preferably 85% by weight or more and 100% by weight or less. When a phenol novolak resin obtained from a phenolic compound having a content of m-cresol of less than 75% by weight is used, heat resistance is lowered, which is not preferable. The phenolic compound (ballast) generally includes a phenolic low-molecular compound having 2 to 6 benzene rings. Necessary requirements for a phenolic compound that can be suitably used include (1) increasing the dissolution rate of an alkali-soluble resin by addition, (2)
Not exhibiting sublimability at the baking temperature (180 ° C. or lower, normal pressure) of the resist film. Representative examples of the compound satisfying the above requirements are the compounds represented by the general formulas 6, 7 and 8, and in particular, a radiation-sensitive resin composition having excellent resolution by using the compound of the formula 8 Can be obtained. The composition of the present invention may contain other phenolic compounds as long as the resolution is not impaired, in addition to the compounds of Chemical formulas 6 to 8 as phenolic compounds. The amount of such a phenolic low-molecular compound to be added is generally 2% by weight to 40% by weight, preferably 2% by weight to 30% by weight, and most preferably 3% by weight to 20% by weight in the alkali-soluble resin component. % Or less. When the addition amount is less than 2% by weight, the dissolution rate of the unexposed portion in the alkali developing solution decreases, and the resolution deteriorates.
On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the dissolution rate of the entire resist film becomes too high to form a good pattern.

【0013】また、酸発生剤であるトリアジン化合物と
しては、一般式化4で表わされるトリアジン化合物(I
V)、具体的には2−(4−メトキシフェニル)−エテ
ニル−4,6−ビストリクロロメチルトリアジン、2−
(2−メトキシフェニル)−エテニル−4,6−ビスト
リクロロメチルトリアジン、2−(4−ペンチルオキシ
フェニル)−エテニル−4,6−ビストリクロロメチル
トリアジン、2−(4−ブチルオキシフェニル)−エテ
ニル−4,6−ビストリクロロメチルトリアジン等を挙
げることができる。その他、酸発生剤中に、解像性を損
なわない範囲で、上記トリアジン化合物以外に2−(3
−クロロ−4−メトキシフェニル)−エテニル−4,6
−ビストリクロロメチルトリアジン、2−(2,5−ジ
メトキシフェニル)エテニル−4,6−ビストリクロロ
メチルトリアジン、2−(3,4−ジメトキシフェニ
ル)エテニル−4,6−ビストリクロロメチルトリアジ
ン等の各種ビストリクロロメチルトリアジン化合物を含
有していても良い。酸発生剤の含有量としては、アルカ
リ可溶性樹脂100重量部に対し、1重量部以上6重量
部以下、より好ましくは1重量部以上4.5重量部以
下、最も好ましくは1.5重量部以上、4重量部以下で
ある。添加量が1重量部未満の場合は、感度の低下や露
光部の残膜率が低下するため好ましくなく、6重量部を
超えると未露光部の溶解速度が低下し、高解像性が得ら
れない。
The triazine compound as an acid generator includes a triazine compound represented by the general formula (I)
V), specifically, 2- (4-methoxyphenyl) -ethenyl-4,6-bistrichloromethyltriazine,
(2-methoxyphenyl) -ethenyl-4,6-bistrichloromethyltriazine, 2- (4-pentyloxyphenyl) -ethenyl-4,6-bistrichloromethyltriazine, 2- (4-butyloxyphenyl) -ethenyl -4,6-bistrichloromethyltriazine and the like. Other than the above triazine compounds, 2- (3
-Chloro-4-methoxyphenyl) -ethenyl-4,6
-Bistrichloromethyltriazine, 2- (2,5-dimethoxyphenyl) ethenyl-4,6-bistrichloromethyltriazine, 2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl-4,6-bistrichloromethyltriazine and the like A bistrichloromethyltriazine compound may be contained. The content of the acid generator is 1 part by weight or more and 6 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or more and 4.5 parts by weight or less, and most preferably 1.5 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. , 4 parts by weight or less. If the addition amount is less than 1 part by weight, the sensitivity and the residual film ratio of the exposed portion decrease, which is not preferable. If the addition amount exceeds 6 parts by weight, the dissolution rate of the unexposed portion decreases, and high resolution is obtained. I can't.

【0014】また、架橋剤としてのメトキシメチル化ア
ミノ樹脂としては、メトキシメチル化メラミン樹脂、メ
トキシメチル化ウレア樹脂、メトキシメチル化グリコー
ルウリル樹脂、メトキシメチル化エチレンウレア樹脂を
挙げることができる。これらの樹脂として市販されてい
るものとしては、三和ケミカル社製ニカラックMW30
LM、MW100LM、MX−750、MX−290、
MX−280、N−2702等、三井サイテック社製P
L−1174、CYMEL300等が挙げられる。本発
明で特に好適なのは、メトキシメチル化メラミン樹脂で
あり、解像性を損なわない範囲でその他のメトキシメチ
ル化アミノ樹脂を含有していても良い。これら架橋剤の
添加量としては、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対
し、好ましくは7重量部以上20重量部以下、より好ま
しくは10重量部以上15重量部以下、最も好ましくは
10重量部以上13重量部以下である。添加量が7重量
部未満の場合、露光部分に充分な架橋が得られず、残膜
率の減少や、形状の劣化が起き、また添加量が20重量
部を超えると、露光部の溶解速度の上昇により形状の劣
化や感度の低下が発生し好ましくない。
Examples of the methoxymethylated amino resin as the crosslinking agent include methoxymethylated melamine resin, methoxymethylated urea resin, methoxymethylated glycoluril resin, and methoxymethylated ethyleneurea resin. Commercially available resins include Nikarac MW30 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.
LM, MW100LM, MX-750, MX-290,
MX-280, N-2702, etc., Mitsui Cytec P
L-1174, CYMEL300 and the like. Particularly preferred in the present invention is a methoxymethylated melamine resin, which may contain another methoxymethylated amino resin as long as the resolution is not impaired. The amount of the crosslinking agent to be added is preferably from 7 to 20 parts by weight, more preferably from 10 to 15 parts by weight, and most preferably from 10 to 13 parts by weight, per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. Part or less. If the addition amount is less than 7 parts by weight, sufficient cross-linking cannot be obtained in the exposed portion, resulting in a decrease in the residual film ratio and deterioration of the shape. When the addition amount exceeds 20 parts by weight, the dissolution rate of the exposed portion Is undesirably increased due to the deterioration of the shape and the decrease in sensitivity.

【0015】本発明におけるアミン化合物は現像後のレ
ジストパターンの耐熱性の向上、及び水性アルカリ現像
液による膨潤現象の発生を抑制するという目的で添加さ
れる化合物である。このような有機アミン化合物として
は、含窒素アミン化合物を挙げることができる。具体的
にはトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−
プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−
オクチルアミン、トリ−n−ドデシルアミン、トリベン
ジルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、2−フェ
ニルピリジン、3−フェニルピリジン、4−フェニルピ
リジン、ピペリジン、ピロリジン、ニコチン酸アミド、
イミダゾール、4−メチルイミダゾール、N,N′−ジ
メチルアニリン等を挙げることができる。本発明におけ
る好ましいアミン化合物として、一般式化10で示され
るトリアルキルアミンを挙げることができ、さらに好ま
しいアミンとしては、一般式化10におけるRがC4
12のトリアルキルアミン、具体的には、例えば、トリ
−n−ブチルアミン、トリ−n−オクチルアミン等を挙
げることができる。これらのトリアルキルアミンは単独
で、又は2種以上を混合して使用することができる。こ
れらのアミンを用いることにより、保存安定性に優れ、
高解像性かつ高耐熱性を有するレジスト組成物を得るこ
とができる。トリアルキルアミン以外のアミンを用いた
場合、保存安定性の低下や、解像性の低下を引き起こす
とともに、かつ人体への有害性の点で産業用資材として
好適に使用できない。アミン化合物の添加量としては、
通常、レジスト中の酸発生剤添加量に対して1.5重量
%以上10.0重量%以下、好ましくは1.5重量%以
上6.0重量%以上、さらに好ましくは1.8重量%以
上5.0重量%以下、最も好ましくは1.8重量%以
上、4.0重量%以下である。添加量が1.5重量%未
満の場合、形状が悪化し、高い解像性が得られない。ま
た10.0重量%を超えると感度が著しく低下し、液晶
製造用途として好適に使用できない。本発明の組成物で
は、さらに必要に応じて、相溶性のある添加物、例えば
レジスト膜の性能などを改良するための樹脂、可塑剤、
安定剤、界面活性剤、現像後のレジストパターンの視認
性を良くするための染料、増感効果を向上させる増感剤
などの慣用されている成分を添加することもできる。
The amine compound in the present invention is a compound added for the purpose of improving the heat resistance of a resist pattern after development and suppressing the occurrence of a swelling phenomenon due to an aqueous alkaline developer. Examples of such an organic amine compound include a nitrogen-containing amine compound. Specifically, trimethylamine, triethylamine, tri-n-
Propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-
Octylamine, tri-n-dodecylamine, tribenzylamine, dicyclohexylmethylamine, 2-phenylpyridine, 3-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, piperidine, pyrrolidine, nicotinamide,
Examples thereof include imidazole, 4-methylimidazole, N, N'-dimethylaniline and the like. Preferred amine compound in the present invention, trialkylamine can be cited of the general formalized 10, more preferably the amine, R in the general formalized 10 C 4 ~
Trialkylamine C 12, specifically, for example, can be exemplified tri -n- butylamine, tri -n- octyl amine. These trialkylamines can be used alone or in combination of two or more. By using these amines, excellent storage stability,
A resist composition having high resolution and high heat resistance can be obtained. When an amine other than a trialkylamine is used, storage stability and resolution are reduced, and furthermore, it cannot be suitably used as an industrial material in terms of harm to the human body. As the addition amount of the amine compound,
Usually, 1.5% by weight or more and 10.0% by weight or less, preferably 1.5% by weight or more and 6.0% by weight or more, more preferably 1.8% by weight or more based on the amount of the acid generator added to the resist. It is at most 5.0% by weight, most preferably at least 1.8% by weight and at most 4.0% by weight. When the addition amount is less than 1.5% by weight, the shape is deteriorated and high resolution cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10.0% by weight, the sensitivity is remarkably lowered, and it cannot be suitably used for liquid crystal production. In the composition of the present invention, if necessary, a compatible additive, for example, a resin for improving the performance of a resist film, a plasticizer,
Commonly used components such as a stabilizer, a surfactant, a dye for improving the visibility of the resist pattern after development, and a sensitizer for improving the sensitizing effect can also be added.

【0016】上記の組成物は、溶剤に溶解されてネガ型
フォトレジスト組成物が調製される。上記の溶剤として
は、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、メチルブチル
ケトン、メチルエチルケトン、1,1,1−トリメチル
アセトンなどのケトン類、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプ
ロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、プロピ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モノプロピルエーテル等の
プロピレングリコール類、2−ヒドロキシプロピオン酸
メチル(乳酸メチル)、2−ヒドロキシプロピオン酸エ
チル(乳酸エチル)、2−ヒドロキシプロピオン酸プロ
ピル等の2−ヒドロキシプロピオン酸エステル類、酢酸
エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等の脂肪族カルボン
酸エステル類、γ−ブチルラクトンなどが挙げられる。
これら溶剤は、単独で用いても良いし、2種以上を組み
合わせて用いても構わない。
The above composition is dissolved in a solvent to prepare a negative photoresist composition. Examples of the solvent include ketones such as 2-heptanone, cyclohexanone, methyl butyl ketone, methyl ethyl ketone, 1,1,1-trimethyl acetone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monopropyl ether acetate. Propylene glycols such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, methyl 2-hydroxypropionate (methyl lactate), ethyl 2-hydroxypropionate (ethyl lactate), 2-hydroxypropionic acid 2-hydroxypropionic esters such as propyl, and aliphatic carboxylic acids such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate Esters, such as γ- butyrolactone and the like.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0017】[0017]

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。 実施例1〜16、比較例1〜8 表1に示されるアルカリ可溶性樹脂、感放射線性酸発生
剤、メトキシメチル化アミノ樹脂、塩基性化合物である
トリアルキルアミン及び溶剤を混合、溶解し、0.2μ
m フィルターで精密ろ過することにより異物を除去して
レジスト組成物の溶液を得た。得られたレジスト組成物
の溶液を、5インチのガラスウエハ(厚さ1.1mm)上
に回転塗布した後に、110℃で90秒間焼成を行な
い、レジスト被膜を形成させた。厚さ1.0μのレジス
ト被膜に、キャノン製g線(436nm)照射装置NSR
1505G4C(開口数0.42)によりパターンマス
クを介して放射線を照射し、130℃で90秒間の放射
線照射後の焼成を行なった。ついで2.38重量%のテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶
液からなる現像液にて60秒間パドル法により現像し、
脱イオン水で20秒間リンスした後、乾燥させてレジス
トパターンを形成した。得られた結果を表1に示した。
なお、塩基性化合物の添加量は、酸発生剤に対する重量
%である。
EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to further clarify the features of the present invention. Examples 1 to 16, Comparative Examples 1 to 8 Mix and dissolve the alkali-soluble resin, the radiation-sensitive acid generator, the methoxymethylated amino resin, the trialkylamine as a basic compound, and the solvent shown in Table 1. .2μ
Foreign matter was removed by microfiltration with an m filter to obtain a resist composition solution. The solution of the obtained resist composition was spin-coated on a 5-inch glass wafer (1.1 mm thick), and baked at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film. A g-line (436 nm) irradiator NSR made by Canon on a 1.0 µm thick resist coating
Radiation was irradiated through a pattern mask by 1505G4C (numerical aperture: 0.42), and baking was performed at 130 ° C. for 90 seconds after irradiation. Then, the film was developed by a paddle method for 60 seconds using a developer consisting of a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
After rinsing with deionized water for 20 seconds, it was dried to form a resist pattern. Table 1 shows the obtained results.
The amount of the basic compound added is% by weight based on the acid generator.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1に記載の各成分及び溶剤は下記の通り
である。 (1) ノボラック樹脂におけるクレゾール成分組成
(重量%) (A1):m−クレゾール/p−クレゾール=100/
0 (A2):m−クレゾール/p−クレゾール=80/2
0 (A3):m−クレゾール/p−クレゾール=50/5
0 (2) フェノール性化合物 (B1):一般式化6で表わされる化合物(I) (B2):一般式化7で表わされる化合物(II) (B3):一般式化8で表わされる化合物(III ) (3) 感放射線性酸発生剤 (C1):一般式化11で表わされる化合物 (C2):一般式化12で表わされる化合物 (C3):一般式化13で表わされる化合物
The components and solvents shown in Table 1 are as follows. (1) Cresol component composition (% by weight) in novolak resin (A1): m-cresol / p-cresol = 100 /
0 (A2): m-cresol / p-cresol = 80/2
0 (A3): m-cresol / p-cresol = 50/5
0 (2) Phenolic compound (B1): compound (I) represented by general formula (6) (B2): compound (II) represented by general formula (B3): compound represented by general formula (8) III) (3) Radiation-sensitive acid generator (C1): compound represented by general formula (C2): compound represented by general formula (C3): compound represented by general formula (13)

【0020】[0020]

【化11】 Embedded image

【0021】[0021]

【化12】 Embedded image

【0022】[0022]

【化13】 Embedded image

【0023】(4) メトキシメチル化アミノ樹脂 (D1):メトキシメチル化メラミン樹脂 (D2):メトキシメチル化ウレア樹脂 (5) 有機アミン化合物 (E1):トリ−n−ブチルアミン (E2):トリ−n−ヘキシルアミン (E3):トリ−n−オクチルアミン (E4):トリ−n−プロピルアミン (E5):ニコチン酸アミド (6) 溶剤 (F1):2−ヘプタノン (F2):2−ヒドロキシプロピオン酸エチル (F3):プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート
(4) Methoxymethylated amino resin (D1): Methoxymethylated melamine resin (D2): Methoxymethylated urea resin (5) Organic amine compound (E1): Tri-n-butylamine (E2): Tri- n-hexylamine (E3): tri-n-octylamine (E4): tri-n-propylamine (E5): nicotinamide (6) Solvent (F1): 2-heptanone (F2): 2-hydroxypropion Ethyl acid (F3): Propylene glycol monomethyl ether acetate

【0024】(7) 最適露光量:キャノン製g線(4
36nm)照射装置NSR1505G4Cによりパターン
マスクを介して放射線を照射し、130℃で90秒間の
放射線照射後の焼成を行なった。ついで2.38重量%
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)
水溶液からなる現像液にて現像し、脱イオン水でリンス
した後、乾燥させてレジストパターンを形成した。この
とき、0.5μラインアンドスペースパターン(1L1
S)を設計通りにパターン形成できる放射線照射量を最
適露光量とした。単位はmJ/cm2 である。最適露光量は
下記の基準で判断した。 露光量が25mJ/cm2 以下:液晶製造用としてもっとも
好適に使用できる露光量 露光量が25を超え、35mJ/cm2 以下:液晶製造用と
して好適に使用できる露光量 露光量が35mJ/cm2 を超える:液晶製造用としては感
度が低く使用できない。 (8) 解像度:最適露光量で照射したときに解像され
ている最小レジストパターンの寸法を測定し解像度とし
た。 (9) テーパ角:現像後のレジストパターンを有する
基板を切断し、電子顕微鏡により基板とレジストパター
ン側面内側がなす角度を測定し、テーパ角として求め
た。テーパ角が80〜90度の範囲にあるものを最良、
それ以外のものを不良とした。 (10) 耐熱性:基板上に形成された最適露光量にお
ける5μのラインアンドスペースパターン(1L1S)
を現像後に250℃で120秒間焼成を行ない、基板を
切断し、断面を電子顕微鏡で観察し、焼成しなかったレ
ジストパターンの断面形状と比較し下記の基準で判断し
た。 ○:テーパ角の変化が無く、線幅が変わらない。 △:テーパ角が変化し、不良の範囲になっているが、線
幅が変わらない。 ×:テーパ角が変化し、不良の範囲になり、かつ線幅が
変わっている。
(7) Optimal exposure: g-line (4
(36 nm) Irradiation was performed through a pattern mask by an irradiation apparatus NSR1505G4C, and baking was performed at 130 ° C. for 90 seconds after irradiation. Then 2.38% by weight
Of tetramethylammonium hydroxide (TMAH)
After developing with a developing solution composed of an aqueous solution, rinsing with deionized water, and drying, a resist pattern was formed. At this time, the 0.5 μ line and space pattern (1L1
The amount of radiation that can form a pattern as designed in S) was determined as the optimum exposure. The unit is mJ / cm 2 . The optimum exposure was determined based on the following criteria. Exposure amount of 25 mJ / cm 2 or less: exposure amount most preferably used for liquid crystal production Exposure amount exceeds 25 and 35 mJ / cm 2 or less: exposure amount suitably used for liquid crystal production Exposure amount of 35 mJ / cm 2 Exceeds: Low sensitivity for liquid crystal production and cannot be used. (8) Resolution: The size of the minimum resist pattern that was resolved when irradiating with the optimal exposure was measured and defined as the resolution. (9) Taper angle: The substrate having the developed resist pattern was cut, and the angle formed between the substrate and the inside of the side of the resist pattern was measured with an electron microscope, and the angle was determined as the taper angle. A taper angle in the range of 80 to 90 degrees is best,
Others were considered bad. (10) Heat resistance: 5 μm line and space pattern (1L1S) at optimal exposure dose formed on substrate
After development, baking was performed at 250 ° C. for 120 seconds, the substrate was cut, the cross section was observed with an electron microscope, and compared with the cross-sectional shape of the non-baked resist pattern, which was judged according to the following criteria. :: The taper angle does not change, and the line width does not change. Δ: The taper angle has changed, and is in a defective range, but the line width does not change. X: The taper angle has changed, it is in a defective range, and the line width has changed.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 光に対して高い感度を持つ感放射線性酸発生剤
を含有し、液晶ディスプレイ等製造用のネガレジストに
要求される高感度、かつ高耐熱性を有し、高解像で優れ
たパターン形状を得ることができる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Contains a radiation-sensitive acid generator with high sensitivity to light, has high sensitivity and high heat resistance required for negative resists for manufacturing liquid crystal displays and the like, and has excellent high resolution. A pattern shape can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 61/10 C08L 61/10 61/32 61/32 G03F 7/032 G03F 7/032 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 北野 慶 兵庫県龍野市龍野町中井236 ナガセ電子 化学株式会社兵庫工場内 (72)発明者 池崎 洋次 兵庫県龍野市龍野町中井236 ナガセ電子 化学株式会社兵庫工場内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA10 AA14 AB14 AB20 AC01 AD01 BE08 BE10 CB17 CB29 CB41 CB42 CC17 CC20 FA12 4J002 CC031 CC041 CC051 CC222 EJ016 EJ036 EJ046 EN028 EN068 EP018 EU028 EU048 EU078 EU118 EU187 FD068 FD142 FD157 GP03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 61/10 C08L 61/10 61/32 61/32 G03F 7/032 G03F 7/032 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Kei Kitano 236 Nakai, Tatsuno-cho, Tatsuno-shi, Hyogo Nagase Electronics Chemical Co., Ltd. F-term (reference) 2H025 AA01 AA02 AA10 AA14 AB14 AB20 AC01 AD01 BE08 BE10 CB17 CB29 CB41 CB42 CC17 CC20 FA12 4J002 CC031 CC041 CC051 CC222 EJ016 EJ036 EJ046 EN028 EN068 EP018 EU028 EU048 EU078 EU118 EU187 FD FD

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ可溶性樹脂、感放射線性酸発生
剤、メトキシメチル化アミノ樹脂、有機アミン化合物を
含有してなるネガ型感放射線性樹脂組成物において、 アルカリ可溶性樹脂が、m−クレゾール75重量%以上
を含有するフェノール性化合物より得られるフェノール
ノボラック樹脂と、一般式化1、化2、化3で表わされ
るフェノール性化合物(I)、(II)、(III )の中か
ら選ばれる少なくとも1つのフェノール性化合物とを含
有し、 感放射線性酸発生剤が、一般式化4で表わされるトリア
ジン化合物(IV)であり、 メトキシメチル化アミノ樹脂が、メトキシメチル化メラ
ミン樹脂及びメトキシメチル化ウレア樹脂の少なくとも
いずれかであり、 有機アミン化合物が一般式化5で表わされる有機アミン
化合物(V)であり、有機アミン化合物を感放射線性酸
発生剤に対し1.5〜10重量%の範囲で含有させてな
ることを特徴とするネガ型感放射線性樹脂組成物。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】
1. A negative-type radiation-sensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a radiation-sensitive acid generator, a methoxymethylated amino resin, and an organic amine compound, wherein the alkali-soluble resin comprises 75% by weight of m-cresol. % Or more of a phenolic novolak resin obtained from a phenolic compound containing at least one selected from phenolic compounds (I), (II) and (III) represented by formulas (1), (2) and (3). Wherein the radiation-sensitive acid generator is a triazine compound (IV) represented by the general formula (4), wherein the methoxymethylated amino resin is a methoxymethylated melamine resin and a methoxymethylated urea resin. Wherein the organic amine compound is an organic amine compound (V) represented by general formula 5, A negative radiation-sensitive resin composition comprising an amine compound in an amount of 1.5 to 10% by weight based on the radiation-sensitive acid generator. Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image
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