JPH112902A - Radiation-sensitive composition - Google Patents
Radiation-sensitive compositionInfo
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- JPH112902A JPH112902A JP9152412A JP15241297A JPH112902A JP H112902 A JPH112902 A JP H112902A JP 9152412 A JP9152412 A JP 9152412A JP 15241297 A JP15241297 A JP 15241297A JP H112902 A JPH112902 A JP H112902A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 プロセス安定性、保存安定性に優れており、
高精度の微細パターンを安定して形成することができ、
しかも紫外線、遠紫外線、X線等各種放射線に有効に感
応する化学増幅型ポジ型レジストを提供する。
【解決手段】 一般式(1)、(2)で示される繰返し
単位を含有する(A)共重合体10〜90重量部と一般
式(1)、(3)からなる(B)共重合体10〜90重
量部および感放射線性酸発生剤からなる感放射線性組成
物。
R1は水素原子またはメチル基を示す
R2は水素原子またはメチル基、R3は水素原子、炭素
数1〜10の鎖状アルキル基等、R4とR5は互いに独
立に炭素数1〜10の鎖状アルキル基等、を示すかある
いはR3、R4およびR5のいずれか2つが互いに結合
して5〜7員環を形成していてもよい。
R6は水素原子またはメチル基を示しRaは水素原子ま
たは炭素数1〜10のアルキル基を示す(57) [Abstract] (with revisions) [Problem] Excellent process stability and storage stability.
High-precision fine patterns can be formed stably,
In addition, the present invention provides a chemically amplified positive resist effectively responsive to various radiations such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, and X-rays. SOLUTION: A copolymer (B) comprising 10 to 90 parts by weight of a copolymer (A) containing a repeating unit represented by the general formulas (1) and (2) and a general formula (1) or (3) A radiation-sensitive composition comprising 10 to 90 parts by weight and a radiation-sensitive acid generator. R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group; R 3 represents a hydrogen atom; a chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; R 4 and R 5 independently represent a chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Or any two of R 3 , R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a 5- to 7-membered ring. R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する分野】本発明は、感放射線性組成物に関
する。さらに詳しくは、紫外線、遠紫外線、X線あるい
は荷電粒子線の如き各種放射線を使用する微細加工に好
適なレジストとして有用な感放射線性組成物に関する。[0001] The present invention relates to a radiation-sensitive composition. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive composition useful as a resist suitable for fine processing using various radiations such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays or charged particle beams.
【0002】[0002]
【従来技術】集積回路素子の製造に代表される微細加工
の分野においては、集積回路のより高い集積度を得るた
めに、リソグラフィーにおけるデザインルールの微細化
が急速に進行しており、近年では、線幅0.5μm以下
の高精度の微細加工を安定して行なうことができるリソ
グラフィープロセスの開発が強く推し進められている。
しかしながら、従来の可視光線(波長700〜400n
m)や近紫外線(波長400〜300nm)を用いる方
法では、このような微細パターンを高精度に形成するこ
とが困難であり、そのため、より幅広い焦点深度を達成
でき、デザインルールの微細化に有効な短波長(波長3
00nm以下)の放射線を用いるリソグラフィープロセ
スが提案されている。2. Description of the Related Art In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, design rules in lithography have been rapidly miniaturized in order to obtain a higher degree of integration of integrated circuits. The development of a lithography process capable of stably performing high-precision fine processing with a line width of 0.5 μm or less has been strongly promoted.
However, conventional visible light (wavelength 700 to 400 n
m) or near-ultraviolet rays (wavelength 400 to 300 nm), it is difficult to form such a fine pattern with high precision, and therefore a wider depth of focus can be achieved, which is effective for miniaturizing design rules. Short wavelength (wavelength 3
A lithography process using radiation of less than or equal to 00 nm has been proposed.
【0003】このような短波長の放射線を用いるリソグ
ラフィープロセスとしては、例えばKrFエキシマレー
ザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波
長193nm)等の遠紫外線やシンクロトロン放射線等
のX線あるいは電子線等の荷電粒子線を使用する方法が
提案されている。そして、これらの短波長の放射線に対
応する高解像度レジストとして、インターナショナル・
ビジネス・マシーン(IBM)社により「化学増幅型レ
ジスト」が提唱され、現在、この化学増幅型レジストの
改良が精力的に進められている。A lithography process using such short-wavelength radiation includes, for example, X-rays such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm) and ArF excimer laser (wavelength 193 nm), X-rays such as synchrotron radiation, and electron beams. A method using a charged particle beam has been proposed. As a high-resolution resist corresponding to these short-wavelength radiations,
"Chemically amplified resist" has been proposed by Business Machines (IBM), and improvement of this chemically amplified resist is currently being vigorously pursued.
【0004】このような化学増幅型レジストは、それに
含有させる感放射線性酸発生剤への放射線の照射(以
下、「露光」という。)により酸を発生させ、この酸の
触媒作用により、レジスト膜中で化学反応(例えば極性
の変化、化学結合の分解、架橋反応等)を生起させ、現
像液に対する溶解性が露光部において変化する現象を利
用して、パターンを形成するものである。[0004] Such a chemically amplified resist generates an acid by irradiation of a radiation-sensitive acid generator contained therein (hereinafter referred to as "exposure"), and the catalytic action of the acid causes a resist film to be formed. A pattern is formed by utilizing a phenomenon in which a chemical reaction (for example, a change in polarity, decomposition of a chemical bond, a cross-linking reaction, or the like) occurs in the solution and the solubility in a developing solution changes in an exposed portion.
【0005】そして、従来の化学増幅型レジストのうち
比較的良好なレジスト性能を示すものに、樹脂成分とし
て、アルカリ可溶性樹脂中のアルカリ親和性基をt−ブ
チルエステル基やt−ブトキシカルボニル基で保護した
樹脂(特公平2−27660号公報参照)、アルカリ可
溶性樹脂中のアルカリ親和性基をシリル基で保護した樹
脂(特公平3−44290号公報参照)、樹脂成分とし
て、アルカリ可溶性樹脂中のアルカリ親和性基をケター
ル基で保護した樹脂(特開平7−140666号公報参
照)、アセタール基で保護した樹脂(特開平2−161
436号公報および特開平5−249682号公報参
照)を使用したレジストが知られている。[0005] Among the conventional chemically amplified resists which show relatively good resist performance, an alkali-affinity group in an alkali-soluble resin is replaced with a t-butyl ester group or a t-butoxycarbonyl group as a resin component. Protected resin (see Japanese Patent Publication No. 2-27660), resin in which an alkali-affinity group in an alkali-soluble resin is protected by a silyl group (see Japanese Patent Publication No. 3-44290), and resin components in the alkali-soluble resin Resins in which an alkali-affinity group is protected by a ketal group (see JP-A-7-140666), resins in which an alkali-affinity group is protected by an acetal group (see JP-A-2-161)
No. 436 and JP-A-5-249682 are known.
【0006】しかしながら、これらの化学増幅型レジス
トにはそれぞれ固有の問題があり、実用化に際して種々
の困難を伴うことが指摘されている。[0006] However, it has been pointed out that these chemically amplified resists have their own problems, and bring various difficulties in practical use.
【0007】その大きな問題として露光からポストベー
クまでの引き置き時間(Post Exposure Time Delay 以
下「PED」という。)により、レジストパターンの線
幅が変化したり、あるいはT−型形状となることが挙げ
られる。これらの問題を解決する手段としてアセタール
基で保護した樹脂と、t−ブトキシカルボニル基で保護
した樹脂とをブレンドする方法(特開平8−15864
号)が提案され、比較的良好なレジスト性能を示すこと
が知られている。ところがこの組合せのものは、レジス
ト溶液としたとき、これを保存していると、感度が変化
するという問題があった。また、パターン形状、感度、
現像性、解像度も不十分で、化学増幅型レジストとして
の総合特性の観点からさらなる改善が求められている。The major problem is that the line width of the resist pattern changes or the resist pattern becomes T-shaped due to the post-exposure time delay (hereinafter referred to as "PED") from exposure to post-baking. Can be As a means for solving these problems, a method of blending a resin protected with an acetal group and a resin protected with a t-butoxycarbonyl group (Japanese Patent Laid-Open No. 8-15864).
No. 2) has been proposed and is known to exhibit relatively good resist performance. However, this combination has a problem that, when it is used as a resist solution, if it is stored, the sensitivity changes. Also, pattern shape, sensitivity,
Developability and resolution are insufficient, and further improvement is required from the viewpoint of overall characteristics as a chemically amplified resist.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、紫外
線、遠紫外線、X線あるいは荷電子線の如き各種放射線
に有効に感応し、感度、解像度、現像性およびパターン
形状が優れ、しかも感度の保存安定性に優れた化学増幅
型ポジ型レジストとして有用な感放射線性組成物を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to effectively respond to various kinds of radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays or valence rays, and to have excellent sensitivity, resolution, developability, and pattern shape. An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive composition which is useful as a chemically amplified positive resist excellent in storage stability.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によると、前記目
的は、(A)下記式(1)で表される繰返し単位と下記
式(2)で表される繰返し単位を含有してなる共重合体
(以下、「共重合体(A)」という)、According to the present invention, the object is to provide (A) a copolymer comprising a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the following formula (2): Polymer (hereinafter, referred to as “copolymer (A)”),
【0010】[0010]
【化4】 Embedded image
【0011】ここで、R1は水素原子またはメチル基を
示す、Here, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
【0012】[0012]
【化5】 Embedded image
【0013】ここで、R2は水素原子またはメチル基を
示し、R3は水素原子炭素数1〜10の鎖状アルキル
基、炭素数3〜10の環状アルキル基、炭素数6〜10
のアリール基または炭素数7〜11のアラルキル基を示
し、R4とR5は互いに独立に炭素数1〜10の鎖状アル
キル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、炭素
数3〜10の環状アルキル基、炭素数6〜10のアリー
ル基または炭素数7〜11のアラルキル基を示すかある
いはR3、R4およびR5のいずれか2つが互いに結合し
て5〜7員環を形成していてもよい、(B)下記式
(3)で表される繰返し単位および上記式(1)で表さ
れる繰返し単位からなる共重合体(以下、「共重合体
(B)」という)Here, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents a hydrogen-containing chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a hydrogen atom having 6 to 10 carbon atoms.
Wherein R 4 and R 5 are independently a chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms; A cyclic alkyl group having 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms, or any two of R 3 , R 4 and R 5 are bonded to each other to form a 5- to 7-membered ring; (B) a copolymer comprising a repeating unit represented by the following formula (3) and a repeating unit represented by the above formula (1) (hereinafter referred to as “copolymer (B)”) )
【0014】[0014]
【化6】 Embedded image
【0015】ここで、R6は水素原子またはメチル基を
示し、そしてRaは水素原子または炭素数1〜10のア
ルキル基を示す、および(C)感放射線性酸発生剤、を
含有することを特徴とする感放射線性組成物によって達
成される。以下、本発明を詳細に説明するが、これによ
り本発明の目的、構成および効果が明確となるであろ
う。Here, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and (C) a radiation-sensitive acid generator. This is achieved by a radiation-sensitive composition characterized by: Hereinafter, the present invention will be described in detail, which will clarify the objects, configurations, and effects of the present invention.
【0016】共重合体(A) 本発明において使用される共重合体(A)は、前記式
(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位
(1)」という)と、前記式(2)で表される繰返し単
位(以下、「繰返し単位(2)」という)で表される共
重合体である。式(1)において、R1は水素原子また
はメチル基である。式(2)において、R2は水素原子
またはメチル基である。また、R3は水素原子、炭素数
1〜10(C1〜C10)の鎖状アルキル基、炭素数3〜
10(C3〜C10)の環状アルキル基、炭素数6〜10
(C6〜C10)のアリール基または炭素数7〜11(C7
〜C11)のアラルキル基である。 Copolymer (A) The copolymer (A) used in the present invention comprises a repeating unit represented by the above formula (1) (hereinafter, referred to as “repeating unit (1)”) It is a copolymer represented by a repeating unit represented by (2) (hereinafter, referred to as “repeating unit (2)”). In the formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group. In the formula (2), R 2 is a hydrogen atom or a methyl group. R 3 represents a hydrogen atom, a chain alkyl group having 1 to 10 (C 1 to C 10 ) carbon atoms,
10 (C 3 -C 10 ) cyclic alkyl group, 6-10 carbon atoms
A (C 6 -C 10 ) aryl group or a C 7 -C 11 (C 7
To C 11 ).
【0017】C1〜C10の鎖状アルキル基は、直鎖状で
あっても分岐鎖状であってもよく、例えばメチル基、エ
チル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル
基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、
n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n
−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル
基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができ
る。The C 1 -C 10 chain alkyl group may be linear or branched, for example, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-propyl. Butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group,
n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n
-Heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
【0018】C3〜C10の環状アルキル基としては、例
えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオ
クチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基等を挙げる
ことができる。Examples of the C 3 -C 10 cyclic alkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, norbornyl, isobornyl and the like.
【0019】C6〜C10のアリール基としては、例えば
フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、1−
ナフチル基等を挙げることができる。The C 6 -C 10 aryl group includes, for example, phenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, 1-
Examples include a naphthyl group.
【0020】また、C7〜C11のアラルキル基として
は、例えばベンジル、α−メチルベンジル基、フェネチ
ル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。The C 7 -C 11 aralkyl group includes, for example, benzyl, α-methylbenzyl, phenethyl and naphthylmethyl.
【0021】さらに、式(2)中において、R4とR5は
互いに独立にC1〜C10鎖状のアルキル基、C1〜C10の
ハロゲン化アルキル基、C3〜C10の環状アルキル基、
C6〜C10のアリール基またはC7〜C11のアラルキル基
である。これらのうち、ハロゲン化アルキル基以外の基
の具体例としては、前記したものと同じものを挙げるこ
とができ、ハロゲン化アルキルとしては、例えばトリフ
ルオロエチル基、ヘキサフルオロプロピル基、ヘプタデ
カフルオロデシル基等を挙げることができる。Further, in the formula (2), R 4 and R 5 are independently a C 1 -C 10 chain alkyl group, a C 1 -C 10 halogenated alkyl group, a C 3 -C 10 cyclic group. Alkyl group,
It is a C 6 -C 10 aryl group or a C 7 -C 11 aralkyl group. Among these, specific examples of the group other than the halogenated alkyl group include the same groups as described above. Examples of the alkyl halide include, for example, a trifluoroethyl group, a hexafluoropropyl group, and heptadecafluorodecyl. And the like.
【0022】また、R3、R4およびR5は互いに結合し
て5〜7員環を形成することができる。R3とR4が結合
した場合の5〜7員環としては、例えばシクロペンチル
基、シクロヘキシル基およびシクロヘプチル基を挙げる
ことができる。また、R3とR5またはR4とR5が結合し
た場合の5〜7員環としては、例えばテトラヒドロフラ
ニル基およびテトラヒドロピラニル基を挙げることがで
きる。R 3 , R 4 and R 5 can be bonded to each other to form a 5- to 7-membered ring. The 5- to 7-membered ring when R 3 and R 4 are bonded, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a cycloheptyl group. Examples of the 5- to 7-membered ring when R 3 and R 5 or R 4 and R 5 are bonded include a tetrahydrofuranyl group and a tetrahydropyranyl group.
【0023】しかして、上記式(2)における下記式
(2)−1In the above equation (2), the following equation (2) -1
【0024】[0024]
【化7】 Embedded image
【0025】ここでR3、R4およびR5の定義は上記式
(2)に同じである、で表される基は、アセタール基ま
たはケタール基と呼称される基である。ここで、アセタ
ール基としては、例えば1−メトキシエトキシ基、1−
エトキシエトキシ基、1−n−プロポキシエトキシ基、
1−i−プロポキシエトキシ基、1−n−ブトキシエト
キシ基、1−i−ブトキシエトキシ基、1−sec−ブ
トキシエトキシ基、1−t−ブトキシエトキシ基、1−
シクロペンチルオキシエトキシ基、1−シクロヘキシル
オキシエトキシ基、1−ノルボルニルオキシエトキシ
基、1−ボルニルオキシエトキシ基、1−フェニルオキ
シエトキシ基、1−(1−ナフチルオキシ)エトキシ
基、1−ベンジルオキシエトキシ基、1−フェネチルオ
キシエトキシ基、(シクロヘキシル)(メトキシ)メト
キシ基、(シクロヘキシル)(エトキシ)メトキシ基、
(シクロヘキシル)(n−プロポキシ)メトキシ基、
(シクロヘキシル)(i−プロポキシ)メトキシ基、
(シクロヘキシル)(シクロヘキシルオキシ)メトキシ
基、(シクロヘキシル)(フェノキシ)メトキシ基、
(シクロヘキシル)(ベンジルオキシ)メトキシ基、
(フェニル)(メトキシ)メトキシ基、(フェニル)
(エトキシ)メトキシ基、(フェニル)(n−プロポキ
シ)メトキシ基、(フェニル)(i−プロポキシ)メト
キシ基、(フェニル)(シクロヘキシルオキシ)メトキ
シ基、(フェニル)(フェノキシ)メトキシ基、(フェ
ニル)(ベンジルオキシ)メトキシ基、(ベンジル)
(メトキシ)メトキシ基、(ベンジル)(エトキシ)メ
トキシ基、(ベンジル)(n−プロポキシ)メトキシ
基、(ベンジル)(i−プロポキシ)メトキシ基、(ベ
ンジル)(シクロヘキシルオキシ)メトキシ基、(ベン
ジル)(フェノキシ)メトキシ基、(ベンジル)(ベン
ジルオキシ)メトキシ基、2−テトラヒドロフラニルオ
キシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシ基等を挙げる
ことができる。Here, the definitions of R 3 , R 4 and R 5 are the same as those in the above formula (2), and the group represented by is a group called an acetal group or a ketal group. Here, as the acetal group, for example, a 1-methoxyethoxy group,
Ethoxyethoxy group, 1-n-propoxyethoxy group,
1-i-propoxyethoxy group, 1-n-butoxyethoxy group, 1-i-butoxyethoxy group, 1-sec-butoxyethoxy group, 1-t-butoxyethoxy group, 1-
Cyclopentyloxyethoxy group, 1-cyclohexyloxyethoxy group, 1-norbornyloxyethoxy group, 1-bornyloxyethoxy group, 1-phenyloxyethoxy group, 1- (1-naphthyloxy) ethoxy group, 1-benzyl An oxyethoxy group, a 1-phenethyloxyethoxy group, a (cyclohexyl) (methoxy) methoxy group, a (cyclohexyl) (ethoxy) methoxy group,
A (cyclohexyl) (n-propoxy) methoxy group,
A (cyclohexyl) (i-propoxy) methoxy group,
(Cyclohexyl) (cyclohexyloxy) methoxy group, (cyclohexyl) (phenoxy) methoxy group,
(Cyclohexyl) (benzyloxy) methoxy group,
(Phenyl) (methoxy) methoxy group, (phenyl)
(Ethoxy) methoxy group, (phenyl) (n-propoxy) methoxy group, (phenyl) (i-propoxy) methoxy group, (phenyl) (cyclohexyloxy) methoxy group, (phenyl) (phenoxy) methoxy group, (phenyl) (Benzyloxy) methoxy group, (benzyl)
(Methoxy) methoxy group, (benzyl) (ethoxy) methoxy group, (benzyl) (n-propoxy) methoxy group, (benzyl) (i-propoxy) methoxy group, (benzyl) (cyclohexyloxy) methoxy group, (benzyl) Examples thereof include a (phenoxy) methoxy group, a (benzyl) (benzyloxy) methoxy group, a 2-tetrahydrofuranyloxy group, and a 2-tetrahydropyranyloxy group.
【0026】次に、ケタール基としては、例えば1−メ
チル−1−メトキシエトキシ基、1−メチル−1−エト
キシエトキシ基、1−メチル−1−n−プロポキシエト
キシ基、1−メチル−1−i−プロポキシエトキシ基、
1−メチル−1−n−ブトキシエトキシ基、1−メチル
−1−i−ブトキシエトキシ基、1−メチル−1−se
c−ブトキシエトキシ基、1−メチル−1−t−ブトキ
シエトキシ基、1−メチル−1−シクロペンチルオキシ
エトキシ基、1−メチル−1−シクロヘキシルオキシエ
トキシ基、1−メチル−1−ノルボルニルオキシエトキ
シ基、1−メチル−1−ボルニルオキシエトキシ基、1
−メチル−1−フェニルオキシエトキシ基、1−メチル
−1−(1−ナフチルオキシ)エトキシ基、1−メチル
−1−ベンジルオキシエトキシ基、1−メチル−1−フ
ェネチルオキシエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−
メトキシエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−エトキ
シエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−n−プロポキ
シエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−i−プロポキ
シエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−シクロヘキシ
ルオキシエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−フェノ
キシエトキシ基、1−シクロヘキシル−1−ベンジルオ
キシエトキシ基、1−フェニル−1−メトキシエトキシ
基、1−フェニル−1−エトキシエトキシ基、1−フェ
ニル−1−n−プロポキシエトキシ基、1−フェニル−
1−i−プロポキシエトキシ基、1−フェニル−1−シ
クロヘキシルオキシエトキシ基、1−フェニル−1−フ
ェニルオキシエトキシ基、1−フェニル−1−ベンジル
オキシエトキシ基、1−ベンジル−1−メトキシエトキ
シ基、1−ベンジル−1−エトキシエトキシ基、1−ベ
ンジル−1−n−プロポキシエトキシ基、1−ベンジル
−1−i−プロポキシエトキシ基、1−ベンジル−1−
シクロヘキシルオキシエトキシ基、1−ベンジル−1−
フェニルオキシエトキシ基、1−ベンジル−1−ベンジ
ルオキシエトキシ基、2−(2−メチル−テトラヒドロ
フラニル)オキシ基、2−(2−メチル−テトラヒドロ
ピラニル)オキシ基、1−メトキシ−シクロペンチルオ
キシ基、1−メトキシ−シクロヘキシルオキシ基等を挙
げることができる。Next, examples of the ketal group include 1-methyl-1-methoxyethoxy group, 1-methyl-1-ethoxyethoxy group, 1-methyl-1-n-propoxyethoxy group and 1-methyl-1-methoxyethoxy group. i-propoxyethoxy group,
1-methyl-1-n-butoxyethoxy group, 1-methyl-1-i-butoxyethoxy group, 1-methyl-1-se
c-butoxyethoxy group, 1-methyl-1-t-butoxyethoxy group, 1-methyl-1-cyclopentyloxyethoxy group, 1-methyl-1-cyclohexyloxyethoxy group, 1-methyl-1-norbornyloxy Ethoxy group, 1-methyl-1-bornyloxyethoxy group, 1
-Methyl-1-phenyloxyethoxy group, 1-methyl-1- (1-naphthyloxy) ethoxy group, 1-methyl-1-benzyloxyethoxy group, 1-methyl-1-phenethyloxyethoxy group, 1-cyclohexyl -1-
Methoxyethoxy group, 1-cyclohexyl-1-ethoxyethoxy group, 1-cyclohexyl-1-n-propoxyethoxy group, 1-cyclohexyl-1-i-propoxyethoxy group, 1-cyclohexyl-1-cyclohexyloxyethoxy group, 1 -Cyclohexyl-1-phenoxyethoxy group, 1-cyclohexyl-1-benzyloxyethoxy group, 1-phenyl-1-methoxyethoxy group, 1-phenyl-1-ethoxyethoxy group, 1-phenyl-1-n-propoxyethoxy Group, 1-phenyl-
1-i-propoxyethoxy group, 1-phenyl-1-cyclohexyloxyethoxy group, 1-phenyl-1-phenyloxyethoxy group, 1-phenyl-1-benzyloxyethoxy group, 1-benzyl-1-methoxyethoxy group , 1-benzyl-1-ethoxyethoxy group, 1-benzyl-1-n-propoxyethoxy group, 1-benzyl-1-i-propoxyethoxy group, 1-benzyl-1-
Cyclohexyloxyethoxy group, 1-benzyl-1-
Phenyloxyethoxy group, 1-benzyl-1-benzyloxyethoxy group, 2- (2-methyl-tetrahydrofuranyl) oxy group, 2- (2-methyl-tetrahydropyranyl) oxy group, 1-methoxy-cyclopentyloxy group , 1-methoxy-cyclohexyloxy group and the like.
【0027】(A)共重合体において、繰返し単位
(1)および(2)は、単独でまたは2種以上が存在す
ることができる。(A)共重合体における繰返し単位
(2)の含有量は、繰返し単位(1)および(2)の合
計を基準にして、10〜60モル%、好ましくは20〜
50モル%、さらに好ましくは25〜45モル%であ
る。10モル%未満ではレジストとしての解像度が低下
する傾向があり、一方60モル%を超えると、感度が低
下する傾向がある。In the copolymer (A), the repeating units (1) and (2) may be used alone or in combination of two or more. (A) The content of the repeating unit (2) in the copolymer is 10 to 60 mol%, preferably 20 to 60 mol%, based on the total of the repeating units (1) and (2).
It is 50 mol%, more preferably 25 to 45 mol%. If it is less than 10 mol%, the resolution as a resist tends to decrease, while if it exceeds 60 mol%, the sensitivity tends to decrease.
【0028】共重合体(A)において、繰返し単位
(1)および繰返し単位(2)以外に、これらと共重合
可能な他の単量体の繰返し単位(以下、「繰返し単位
(4)」という)を含有させることができる。繰返し単
位(4)はパターン形状および解像度の向上のために共
重合されるものであり、アルカリ現像液に対する溶解性
の低い単量体、すなわちスルホン酸基、カルボン酸基、
フェノール性水酸基等の酸性水酸基を有しない単量体か
ら誘導される。このような単量体(以下、「単量体
(4)」という)の例としては、ビニル基含有化合物、
(メタ)アクリルアミド化合物、(メタ)アクリル酸エ
ステル類等を挙げることができる。In the copolymer (A), in addition to the repeating unit (1) and the repeating unit (2), a repeating unit of another monomer copolymerizable therewith (hereinafter, referred to as “repeating unit (4)”) ) Can be contained. The repeating unit (4) is copolymerized for improving the pattern shape and the resolution, and is a monomer having low solubility in an alkali developing solution, that is, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group,
It is derived from a monomer having no acidic hydroxyl group such as a phenolic hydroxyl group. Examples of such a monomer (hereinafter, referred to as “monomer (4)”) include a vinyl group-containing compound,
(Meth) acrylamide compounds, (meth) acrylic esters and the like can be mentioned.
【0029】ここで、ビニル基含有化合物としては、例
えばスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、クロルスチレン、t−ブトキシスチレン等の芳香族
ビニル化合物、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタ
ム等のヘテロ原子含有脂環式ビニル化合物;アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等のシアノ基含有ビニル化
合物が挙げられる。(メタ)アクリルアミド化合物とし
ては、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、N−
メチロールアクリルアミド等を挙げることができる。Here, examples of the vinyl group-containing compound include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, chlorostyrene, and t-butoxystyrene, and heteroatom-containing compounds such as vinylpyrrolidone and vinylcaprolactam. Alicyclic vinyl compounds; and cyano group-containing vinyl compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile. As the (meth) acrylamide compound, for example, acrylamide, methacrylamide, N-
Methylol acrylamide and the like can be mentioned.
【0030】また、(メタ)アクリル酸エステル類とし
ては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メ
タ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレー
ト、トリシクロデカニルアクリレート等を挙げることが
できる。Examples of the (meth) acrylic acid esters include alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate;
Examples thereof include hydroxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and tricyclodecanyl acrylate.
【0031】繰返し単位(4)の好適な含有量は繰返し
単位(1)と(3)の使用割合により異なるが、一般に
共重合体(A)のすべての繰返し単位に対して、通常0
〜30モル%、好ましくは0〜20モル%、さらに好ま
しくは5〜20モル%である。40モル%を超えると現
像液に対する溶解性が低下する傾向にある。The preferred content of the repeating unit (4) varies depending on the proportion of the repeating units (1) and (3), but is generally 0 for all the repeating units of the copolymer (A).
-30 mol%, preferably 0-20 mol%, more preferably 5-20 mol%. If it exceeds 40 mol%, the solubility in a developer tends to decrease.
【0032】上記共重合体(A)は、例えば次の方法に
より製造することができる。 (イ)フェノール性水酸基を有するビニル芳香族系
(共)重合体(以下、「フェノール性水酸基含有重合
体」という)、例えばポリ(p−ヒドロキシスチレ
ン)、ポリ(p−イソプロペニルフェニール)等を準備
し、その水酸基の1部を、例えばエチルビニルエーテ
ル、2,3−ジヒドロピラン、4−メトキシ−5,6−ジ
ヒドロ−2H−ピランあるいは2−メトキシプロピレン
如き化合物と反応させてエーテル化し、前記式(1)の
繰返し単位と前記式(2)の繰返し単位とからなる重合
体を製造する方法。 (ロ)フェノール性水酸基含有重合体のナトリウムフェ
ノキシド誘導体と、式Cl−CH(R3)(R4)OR5
(ただし、R3、R4、R5はそれぞれ式(2)における
R3、R4、R5と同じである)で表される化合物とを、
脱塩化ナトリウム反応させてエーテル化する方法。 (ハ)前記式(1)、(2)に対応するビニル芳香族化
合物を直接共重合する方法。The above copolymer (A) can be produced, for example, by the following method. (A) A vinyl aromatic (co) polymer having a phenolic hydroxyl group (hereinafter referred to as a “phenolic hydroxyl group-containing polymer”) such as poly (p-hydroxystyrene), poly (p-isopropenylphenyl), etc. Prepare and react one part of the hydroxyl groups with a compound such as ethyl vinyl ether, 2,3-dihydropyran, 4-methoxy-5,6-dihydro-2H-pyran or 2-methoxypropylene to etherify A method for producing a polymer comprising the repeating unit of (1) and the repeating unit of the formula (2). (B) with sodium phenoxide derivative of a phenolic hydroxyl group-containing polymer, wherein Cl-CH (R 3) ( R 4) OR 5
(Wherein, R 3, R 4, R 5 R 3 is in each formula (2), R 4, R 5 are the same as) a compound represented by,
A method of etherifying by reacting with sodium chloride. (C) A method of directly copolymerizing a vinyl aromatic compound corresponding to the above formulas (1) and (2).
【0033】なお、共重合体(A)のゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー(以下、「GPC」という)に
よるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」
という)は、通常1,000〜100,000であり、好
ましくは3,000〜40,000であり、さらに好まし
くは3,000〜30,000である。分子量1,000
未満であるとレジストとした場合に感度および耐熱性が
劣り易く、また100,000を超えると現像液に対す
るレジストの放射線照射部の溶解性が劣り易くなる。The weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) of the copolymer (A) in terms of polystyrene determined by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”).
Is usually from 1,000 to 100,000, preferably from 3,000 to 40,000, and more preferably from 3,000 to 30,000. Molecular weight 1,000
If the amount is less than the above, the sensitivity and heat resistance of the resist are likely to be inferior, and if it exceeds 100,000, the solubility of the radiation-irradiated portion of the resist in the developing solution is likely to be inferior.
【0034】共重合体(B) 本発明において使用される共重合体(B)は、上記式
(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位
(3)」という)と、繰返し単位(1)からなる共重合
体である。式(3)において、R6は水素原子またはメ
チル基であり、Raは水素原子または炭素数1〜10の
アルキル基である。炭素数1〜10のアルキル基の具体
例としては、前記した炭素数1〜10の鎖状アルキル基
または炭素数3〜10の環状アルキル基の具体例が挙げ
られる。 Copolymer (B) The copolymer (B) used in the present invention comprises a repeating unit represented by the above formula (3) (hereinafter referred to as “repeating unit (3)”) and a repeating unit It is a copolymer consisting of (1). In the formula (3), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, and Ra is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include the above-described chain alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or the cyclic alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms.
【0035】共重合体(B)における繰返し単位(1)
の含有量は、通常50〜95モル%、好ましくは55〜
90モル%、さらに好ましくは60〜80モル%であ
る。50モル%未満ではレジストとしての感度が低下し
易く、一方95モル%を超えると現像度が低下する傾向
が大となる。The repeating unit (1) in the copolymer (B)
Is usually 50 to 95 mol%, preferably 55 to 95 mol%.
It is 90 mol%, more preferably 60 to 80 mol%. If it is less than 50 mol%, the sensitivity as a resist tends to decrease, while if it exceeds 95 mol%, the degree of development tends to decrease.
【0036】共重合体(B)における繰返し単位(3)
の含有量は、通常5〜50モル%、好ましくは10〜4
5モル%、さらに好ましくは20〜40モル%である。
5モル%未満ではレジストとしての解像度が低下し易
く、一方50モル%を超えると現像性が低下し易くなる
傾向にある。The repeating unit (3) in the copolymer (B)
Is usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 4 mol%.
It is 5 mol%, more preferably 20 to 40 mol%.
If it is less than 5 mol%, the resolution as a resist tends to decrease, while if it exceeds 50 mol%, the developability tends to decrease.
【0037】共重合体(B)において、繰返し単位
(1)および繰返し単位(3)以外に、これらと共重合
可能な他の単量体の繰返し単位(以下、「繰返し単位
(5)」という)を含有させることができる。繰返し単
位(5)はパターン形状および解像度の向上のために共
重合されるものであり、アルカリ現像液に対する溶解性
の低い単量体、すなわちスルホン酸基、カルボン酸基、
フェノール性水酸基等の酸性水酸基を有しない単量体か
ら誘導される。このような単量体(以下、「単量体
(4)」という)の例としては、ビニル基含有化合物、
(メタ)アクリルアミド化合物、(メタ)アクリル酸エ
ステル類等を挙げることができる。ここで、ビニル基含
有化合物としては、例えばクロルスチレン、t−ブトキ
シスチレン等の芳香族ビニル化合物、ビニルピロリド
ン、ビニルカプロラクタム等のヘテロ原子含有脂環式ビ
ニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等
のシアノ基含有ビニル化合物が挙げられる。(メタ)ア
クリルアミド化合物としては、例えばアクリルアミド、
メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等を
挙げることができる。In the copolymer (B), in addition to the repeating unit (1) and the repeating unit (3), a repeating unit of another monomer copolymerizable therewith (hereinafter, referred to as “repeating unit (5)”) ) Can be contained. The repeating unit (5) is copolymerized for improving the pattern shape and the resolution, and is a monomer having low solubility in an alkali developing solution, that is, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group,
It is derived from a monomer having no acidic hydroxyl group such as a phenolic hydroxyl group. Examples of such a monomer (hereinafter, referred to as “monomer (4)”) include a vinyl group-containing compound,
(Meth) acrylamide compounds, (meth) acrylic esters and the like can be mentioned. Here, examples of the vinyl group-containing compound include aromatic vinyl compounds such as chlorostyrene and t-butoxystyrene, heteroatom-containing alicyclic vinyl compounds such as vinylpyrrolidone and vinylcaprolactam; and cyano groups such as acrylonitrile and methacrylonitrile. Vinyl compounds. As the (meth) acrylamide compound, for example, acrylamide,
Examples thereof include methacrylamide and N-methylolacrylamide.
【0038】また、(メタ)アクリル酸エステル類とし
ては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メ
タ)アクリレート等を挙げることができる。繰返し単位
(5)の好適な含有量は繰返し単位(1)と(3)の使
用割合により異なるが、一般に共重合体(A)のすべて
の繰返し単位に対して通常30モル%未満である。30
モル%を超えると現像液に対する溶解性が低下する傾向
にある。Examples of the (meth) acrylic esters include alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate;
Examples thereof include hydroxyethyl (meth) acrylate and phenyl (meth) acrylate. The preferred content of the repeating unit (5) varies depending on the proportion of the repeating units (1) and (3), but is generally less than 30 mol% based on all the repeating units of the copolymer (A). 30
If it exceeds mol%, the solubility in a developer tends to decrease.
【0039】上記共重合体(B)は、例えば次の(ニ)
〜(ヘ)の方法により製造することができる。 (ニ)上記式(1)、(3)に対応するビニル芳香族化
合物を直接ラジカル共重合する方法。 (ホ)t−ブトキシスチレンと上記式(3)に対応する
ビニル芳香族化合物を共重合した後、酸で加水分解する
方法。 (ヘ)アセトキシスチレンと上記式(3)に対応するビ
ニル芳香族化合物を共重合した後、アルカリで加水分解
する方法。The copolymer (B) can be prepared, for example, by the following (d)
To (f). (D) A method in which a vinyl aromatic compound corresponding to the above formulas (1) and (3) is directly subjected to radical copolymerization. (E) A method of copolymerizing t-butoxystyrene and a vinyl aromatic compound corresponding to the above formula (3), followed by hydrolysis with an acid. (F) A method of copolymerizing acetoxystyrene and a vinyl aromatic compound corresponding to the above formula (3), followed by hydrolysis with an alkali.
【0040】(B)共重合体のMwは、通常1,000
〜100,000であり、好ましくは3,000〜40,
000であり、さらに好ましくは3,000〜30,00
0である。分子量が3,000未満であるとレジストと
した場合に感度および耐熱性が劣り易く、また100,
000を超えると現像液に対するレジストの照射線照射
部の溶解性が劣り易くなる。これらの共重合体(B)は
単独もしくは2種以上混合して使用される。(B) The Mw of the copolymer is usually 1,000
~ 100,000, preferably from 3,000 to 40,000
3,000, more preferably 3,000 to 30,00.
0. When the molecular weight is less than 3,000, sensitivity and heat resistance are liable to deteriorate when used as a resist.
If it exceeds 000, the solubility of the irradiated portion of the resist in the developing solution tends to be poor. These copolymers (B) may be used alone or as a mixture of two or more.
【0041】本発明において、共重合体(A)と共重合
体(B)の使用割合は、共重合体(A)対重合体(B)
の重量比が50/50〜95/5、好ましくは60/4
0〜90/10、さらに好ましくは70/30〜90/
10である。なお、これらの重量比は、共重合体(A)
と共重合体(B)の合計重量を100重量部とした場合
のものである。In the present invention, the copolymer (A) and the copolymer (B) are used in a ratio of copolymer (A) to polymer (B).
Is 50/50 to 95/5, preferably 60/4
0-90 / 10, more preferably 70 / 30-90 /
It is 10. In addition, these weight ratios are based on the copolymer (A).
And the total weight of the copolymer (B) is 100 parts by weight.
【0042】感放射線性酸発生剤 感放射線性酸発生剤とは、放射線照射により酸を発生す
る化合物である。本発明において用いられる感放射線性
酸発生剤としては、オニウム塩、スルホン化合物、
スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物
等を挙げることができる。これらの感放射線性酸発生剤
の例を以下に示す。 Radiation-Sensitive Acid Generator A radiation-sensitive acid generator is a compound that generates an acid upon irradiation. As the radiation-sensitive acid generator used in the present invention, onium salts, sulfone compounds,
Sulfonate compounds, sulfonimide compounds and the like can be mentioned. Examples of these radiation-sensitive acid generators are shown below.
【0043】オニウム塩:オニウム塩としては、例え
ばヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、
ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等を
挙げることができる。オニウム塩化合物の具体例として
は、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、
ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネー
ト、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスル
ホネート、トリフェニルスルホニウムトシレート、ジフ
ェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ト
リフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリ
フェニルスルホニウムカンファースルホネート、(ヒド
ロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエン
スルホネート、ジ−(t−ブチルフェニル)ヨードニウ
ムノナフルオロブタンスルホネート、ジ−(t−ブチル
フェニル)ヨードニウムトルエンスルホネート、ジ−
(t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホ
ネート、ジ−(t−ブチルフェニル)ヨードニウムナフ
タレンスルホネート等を挙げることができる。Onium salts: Examples of onium salts include iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts,
Examples thereof include diazonium salts, ammonium salts, and pyridinium salts. Specific examples of the onium salt compound include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium pyrene sulfonate,
Diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium tosylate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalene sulfonate, triphenylsulfonium camphor sulfonate, (hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate, di- (T-butylphenyl) iodonium nonafluorobutanesulfonate, di- (t-butylphenyl) iodoniumtoluenesulfonate, di-
(T-butylphenyl) iodonium camphorsulfonate, di- (t-butylphenyl) iodonium naphthalene sulfonate and the like can be mentioned.
【0044】スルホン化合物:スルホン化合物として
は、例えばβ−ケトスルホン、β−スルホニルスルホ
ン、これらのα−ジアゾ化合物等を挙げることができ
る。スルホン化合物の具体例としては、フェナシルフェ
ニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フ
ェニルスルホニル)メタン、4−トリスフェナシルスル
ホン等を挙げることができる。Sulfone compound: Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds thereof. Specific examples of the sulfone compound include phenacylphenylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, 4-trisphenacylsulfone, and the like.
【0045】スルホン酸エステル化合物:スルホン酸
エステル化合物としては、例えばアルキルスルホン酸エ
ステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールス
ルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げること
ができる。スルホン酸エステル化合物の具体例として
は、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリス(トリ
フルオロメタンスルホート)、ピロガロールメタンスル
ホン酸トリエステル、ニトロベンジル−9,10−ジエ
トキシアントラセン−2−スルホネート、α−メチロー
ルベンゾイントシレート、α−メチロールベンゾインオ
クタンスルホン酸エステル、α−メチロールベンゾイン
トリフルオロメタンスルホン酸エステル、α−メチロー
ルベンゾインドデシルスルホン酸エステル等を挙げるこ
とができる。Sulfonate compound: Examples of the sulfonic acid ester compound include alkylsulfonic acid esters, haloalkylsulfonic acid esters, arylsulfonic acid esters, and iminosulfonates. Specific examples of the sulfonic acid ester compound include benzoin tosylate, pyrogallol tris (trifluoromethane sulfoate), pyrogallol methanesulfonic acid triester, nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate, α-methylol benzoin tosylate Rate, α-methylol benzoin octane sulfonic acid ester, α-methylol benzoin trifluoromethane sulfonic acid ester, α-methylol benzoindodecyl sulfonic acid ester, and the like.
【0046】スルホンイミド化合物:スルホンイミド
化合物としては、例えば下記式(4)Sulfonimide compound: As the sulfonimide compound, for example, the following formula (4)
【0047】[0047]
【化8】 Embedded image
【0048】ここで、Xはアルキレン基、アリーレン
基、アルコキシレン基等の2価の基を示し、R7はアル
キル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基、ハロゲ
ン置換アリール基等の1価の基を示す、で表される化合
物を挙げることができる。Here, X represents a divalent group such as an alkylene group, an arylene group, or an alkoxylene group, and R 7 represents a monovalent group such as an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group, or a halogen-substituted aryl group. And the compound represented by
【0049】スルホンイミド化合物の具体例としては、
N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシン
イミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)
フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオ
キシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチ
ルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフル
オロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシ
イミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)
ナフチルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニル
オキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキ
シ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファース
ルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファース
ルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファースル
ホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファ
ースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファ
ースルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−(カンファースルホニルオキシ)ナフチルイミド、
N−(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.
1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイ
ミド、Specific examples of the sulfonimide compound include:
N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy)
Phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5
-Ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (tri Fluoromethylsulfonyloxy)
Naphthylimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyl) Oxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5
-Ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.
1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide,
N- (camphorsulfonyloxy) naphthylimide,
N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.
1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide;
【0050】N−(4−メチルフェニルスルホニルオキ
シ)スクシンイミド、N−(カンファ−スルホニルオキ
シ)ナフチルジカルボキシイミド、N−(4−メチルフ
ェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メ
チルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミ
ド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキ
シ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−メチルフ
ェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−
メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.
1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイ
ミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニ
ルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメ
チルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−
(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)
ジフェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチル
フェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2
−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7
−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチ
ルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−
(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)
ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3
−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチル
フェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4
−フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミ
ド、N−(2−フルオロフェニル)フタルイミド、N−
(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ジフェニル
マレイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオ
キシ)ビシクロ[2.1.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスル
ホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.1.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4
−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.
1.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキ
シ)ナフチルジカルボキシイミド等を挙げることができ
る。N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (camphor-sulfonyloxy) naphthyldicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) Diphenylmaleimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (4-
Methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.
1] Heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N-
(2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy)
Diphenylmaleimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2
-Trifluoromethylphenylsulfonyloxy) -7
-Oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,
3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) naphthylimide, N-
(2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy)
Bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3
-Dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (4
-Fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-fluorophenyl) phthalimide, N-
(4-fluorophenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.1.1] hept-5-ene-2,3
-Dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.1.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4
-Fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.
1.1] Heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) naphthyldicarboximide and the like.
【0051】前記感放射線性酸発生剤のうち、オニウ
ム塩、スルホン化合物が好ましく、特にトリフェニル
スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフ
ェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェ
ニルスルホニウムカンファースルホネート、ビス(フェ
ニルスルホニル)シクロヘキサン、ビス(フェニルスル
ホニル)シクロペンテン、ジ−(t−ブチルフェニル)
ヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、ジ−
(t−ブチルフェニル)ヨードニウムトシレート、ジ−
(t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホ
ネート、ジ−(t−ブチルフェニル)ヨードニウムナフ
タレンスルホネート等が好ましい。Of the above-mentioned radiation-sensitive acid generators, onium salts and sulfone compounds are preferable, and in particular, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium naphthalene sulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, bis (phenylsulfonyl) cyclohexane, bis ( Phenylsulfonyl) cyclopentene, di- (t-butylphenyl)
Iodonium nonafluorobutanesulfonate, di-
(T-butylphenyl) iodonium tosylate, di-
(T-butylphenyl) iodonium camphorsulfonate, di- (t-butylphenyl) iodonium naphthalene sulfonate and the like are preferred.
【0052】本発明において、上記の感放射線性酸発生
剤は、通常、共重合体(A)と共重合体(B)の合計1
00重量部当り、1〜20重量部、特に好ましくは1〜
10重量部の割合で使用される。これらの感放射線性酸
発生剤(以下、「酸発生剤」という)は、単独もしくは
2種類以上を混合して使用される。In the present invention, the above-mentioned radiation-sensitive acid generator is usually used in a total amount of 1% of the copolymer (A) and the copolymer (B).
1 to 20 parts by weight, particularly preferably 1 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight
Used in a proportion of 10 parts by weight. These radiation-sensitive acid generators (hereinafter, referred to as “acid generators”) are used alone or in combination of two or more.
【0053】酸拡散制御剤 本発明においては、さらに放射線照射により酸発生剤か
ら生じた酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御
し、放射線未照射光領域での好ましくない化学反応を抑
制する作用等を有する酸拡散制御剤を配合することが好
ましい。このような酸拡散制御剤を使用することによ
り、組成物の貯蔵安定性が向上し、またレジストとして
解像度が向上するとともに、PEDの変動によるレジス
トパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安
定性に極めて優れたものとなる。酸拡散制御剤として
は、放射線照射やベークにより塩基性が変化しない含窒
素有機化合物が好ましく用いられる。かかる含窒素有機
化合物としては、例えば下記式(6) R10R11R12N ・・・(6) ここで、R10、R11およびR12はそれぞれ独立に水素原
子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基を示
す、で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」
という。)、同一分子内に窒素原子を2個有するジアミ
ノ化合物(以下、「含窒素化合物(II)」という。)、
窒素原子を3個以上有するポリアミノ重合体(以下、
「含窒素化合物(III)」という。)、アミド基含有化
合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げるこ
とができる。 Acid Diffusion Control Agent In the present invention, the effect of further controlling the diffusion phenomenon of the acid generated from the acid generator by irradiation of the radiation in the resist film, thereby suppressing undesired chemical reactions in the unirradiated light region. It is preferable to add an acid diffusion controller having the following formula: By using such an acid diffusion controller, the storage stability of the composition is improved, the resolution as a resist is improved, and the line width change of the resist pattern due to the fluctuation of the PED can be suppressed. It is extremely excellent in properties. As the acid diffusion controller, a nitrogen-containing organic compound whose basicity is not changed by irradiation or baking is preferably used. Examples of the nitrogen-containing organic compound include the following formula (6): R 10 R 11 R 12 N (6) wherein R 10 , R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group Or a compound represented by an aralkyl group (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”
That. ), Diamino compounds having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (II)”),
Polyamino polymer having three or more nitrogen atoms (hereinafter, referred to as
It is called "nitrogen-containing compound (III)". ), Amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds and the like.
【0054】上記含窒素化合物(I)としては、例えば
n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチ
ルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモ
ノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−
ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘ
プチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニ
ルアミン、ジ−n−デシルアミン等のジアルキルアミン
類;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−ペンチルアミン、ト
リ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、
トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、
トリ−n−デシルアミン等のトリアルキルアミン類;ア
ニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリ
ン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メ
チルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミ
ン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族ア
ミン類を挙げることができる。Examples of the nitrogen-containing compound (I) include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine and n-decylamine; di-n-butylamine, -N-
Dialkylamines such as pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine and di-n-decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine, Tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine,
Tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine,
Trialkylamines such as tri-n-decylamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenyl Examples thereof include aromatic amines such as amine and naphthylamine.
【0055】上記含窒素化合物(II)としては、例えば
エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエ
チレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチ
レンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジア
ミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルア
ミン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパ
ン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフ
ェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−
(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミ
ノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−
メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−ア
ミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン等を挙げ
ることができる。Examples of the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane,
4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- ( 4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2-
(3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-
Methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene and the like can be mentioned.
【0056】上記含窒素化合物(III)としては、例え
ばポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ジメチルア
ミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることがで
きる。上記アミド基含有化合物としては、例えばホルム
アミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベ
ンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等を挙
げることができる。上記ウレア化合物としては、例えば
尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−
ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、
1,3−ジフェニルウレア、トリブチルチオウレア等を
挙げることができる。Examples of the nitrogen-containing compound (III) include polymers of polyethyleneimine, polyallylamine and dimethylaminoethylacrylamide. Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide,
N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like can be mentioned. Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-
Dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea,
Examples thereof include 1,3-diphenylurea and tributylthiourea.
【0057】上記含窒素複素環化合物としては、例えば
イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダ
ゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール等のイ
ミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メ
チルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジ
ン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、N
−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン
酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリ
ン、アクリジン等のピリジン類のほか、ピラジン、ピラ
ゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジ
ン、ピペリジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、
ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジア
ザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができ
る。これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素化合物
(I)、含窒素複素環化合物等が好ましい。また、含窒
素化合物(I)の中では、トリアルキルアミン類が特に
好ましく、含窒素複素環化合物の中では、ピリジン類が
特に好ましい。Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazoles such as imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole and 4-methyl-2-phenylimidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine and 2-methylpyridine. Ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N
Pyridines such as -methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, acridine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, Methyl morpholine,
Piperazine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like can be mentioned. Among these nitrogen-containing organic compounds, a nitrogen-containing compound (I), a nitrogen-containing heterocyclic compound and the like are preferable. Further, among the nitrogen-containing compounds (I), trialkylamines are particularly preferable, and among the nitrogen-containing heterocyclic compounds, pyridines are particularly preferable.
【0058】本発明において、酸拡散制御剤は、単独で
または2種以上を混合して使用することができる。本発
明における酸拡散制御剤の使用量は、共重合体(A)と
(B)の合計重量100重量部当り、通常15重量部以
下、好ましくは0.001〜10重量部、さらに好まし
くは0.005〜5重量部である。この場合、酸拡散制
御剤の使用量が15重量部を超えると、レジストとして
の感度や露光部の現像性が低下する傾向がある。なお、
酸拡散制御剤の使用量が0.001重量部未満では、プ
ロセス条件によっては、レジストとしてのパターン形状
や寸法忠実度が低下するおそれがある。In the present invention, the acid diffusion controlling agents can be used alone or in combination of two or more. The amount of the acid diffusion controller used in the present invention is usually 15 parts by weight or less, preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0 parts by weight, per 100 parts by weight of the total weight of the copolymers (A) and (B). 0.005 to 5 parts by weight. In this case, when the use amount of the acid diffusion controller exceeds 15 parts by weight, the sensitivity as a resist and the developability of an exposed portion tend to decrease. In addition,
If the amount of the acid diffusion controller is less than 0.001 part by weight, the pattern shape and dimensional fidelity as a resist may be reduced depending on the process conditions.
【0059】アルカリ可溶性樹脂 本発明においては、必要に応じて共重合体(A)および
共重合体(B)以外の樹脂であって、かつアルカリ可溶
性の樹脂を添加することができる。このアルカリ可溶性
の樹脂は、アルカリ現像液と親和性を示す官能基、例え
ばフェノール性水酸基、カルボキシル基等の酸性官能基
を1種以上有する、アルカリ現像液に可溶な樹脂であ
る。このようなアルカリ可溶性樹脂を使用することによ
り、本発明組成物によるレジスト被膜のアルカリ現像液
への溶解速度の制御がより容易となる結果、現像性をさ
らに向上させることができる。 Alkali-Soluble Resin In the present invention, an alkali-soluble resin other than the copolymer (A) and the copolymer (B) may be added, if necessary. The alkali-soluble resin is a resin which is soluble in an alkali developing solution and has at least one kind of a functional group having an affinity for an alkali developing solution, for example, a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group. By using such an alkali-soluble resin, it becomes easier to control the dissolution rate of the resist film in the alkali developing solution by the composition of the present invention, so that the developability can be further improved.
【0060】このようなアルカリ可溶性樹脂は、アルカ
リ現像液に可溶である限り特に限定されるものではない
が、好ましいアルカリ可溶性樹脂としては、例えばヒド
ロキシスチレン、イソプロペニルフェノール、ビニル安
息香酸、カルボキシメチルスチレン、カルボキシメトキ
シスチレン、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸 メサコン
酸、ケイ皮酸等の酸性官能基を有する少なくとも1種の
単量体の重合性二重結合部分が開裂した繰返し単位を含
有する付加重合系樹脂や、ノボラック樹脂に代表される
酸性官能基を有する縮合系繰返し単位を含有する重縮合
系樹脂等を挙げることができる。Such an alkali-soluble resin is not particularly limited as long as it is soluble in an alkali developer. Preferred alkali-soluble resins include, for example, hydroxystyrene, isopropenylphenol, vinylbenzoic acid, carboxymethyl Polymerization of at least one monomer having an acidic functional group such as styrene, carboxymethoxystyrene, (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, and cinnamic acid Examples thereof include an addition polymerization resin containing a repeating unit in which a heavy bond is cleaved, and a polycondensation resin containing a condensation repeating unit having an acidic functional group represented by a novolak resin.
【0061】前記付加重合系樹脂からなるアルカリ可溶
性樹脂は、前記酸性官能基を有する単量体の重合性二重
結合部分が開裂した繰返し単位のみから構成されていて
もよいが、生成した樹脂がアルカリ現像液に可溶である
限りでは、1種以上の他の繰返し単位をさらに含有する
こともできる。このような他の繰返し単位としては、例
えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、
無水マレイン酸、(メタ)アクリロニトリル、クロトン
ニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル、メサコ
ンニトリル、シトラコンニトリル、イタコンニトリル、
(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインア
ミド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミ
ド、イタコンアミド、ビニルアニリン、ビニルピリジ
ン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロ
リドン、N−ビニルイミダゾール等の単量体の重合性二
重結合部分が開裂した繰返し単位を挙げることができ
る。The alkali-soluble resin comprising the addition polymerization resin may be composed of only a repeating unit in which the polymerizable double bond portion of the monomer having an acidic functional group is cleaved. As long as it is soluble in an alkali developer, it may further contain one or more other repeating units. Such other repeating units include, for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene,
Maleic anhydride, (meth) acrylonitrile, crotonitrile, maleinitrile, fumaronitrile, mesaconitrile, citraconitrile, itaconitrile,
Monomers of (meth) acrylamide, crotonamide, maleamide, fumaramide, mesaconamide, citraconamide, itaconamide, vinylaniline, vinylpyridine, N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylpyrrolidone, N-vinylimidazole and the like Examples include a repeating unit in which a polymerizable double bond is cleaved.
【0062】前記付加重合系樹脂のうち、レジスト被膜
としたときの放射線の透過性が高く、またドライエッチ
ング耐性にも優れるという観点から、特にポリ(ヒドロ
キシスチレン)およびポリ(イソプロペニルフェノー
ル)が好ましい。また、前記重縮合系樹脂からなるアル
カリ可溶性樹脂は、酸性官能基を有する重縮合系繰返し
単位のみから構成されていてもよいが、生成した樹脂が
アルカリ現像液に可溶である限りでは、他の繰返し単位
をさらに含有することもできる。このような重縮合系樹
脂は、例えば1種以上のフェノール類と1種以上のアル
デヒド類とを、場合により他の重縮合系繰返し単位を形
成しうる重縮合成分とともに、酸性触媒または塩基性触
媒の存在下、水媒質中または水と親水性溶媒との混合媒
質中で(共)重縮合することによって製造することがで
きる。Among the above addition-polymer resins, poly (hydroxystyrene) and poly (isopropenylphenol) are particularly preferred from the viewpoints of high radiation permeability when formed into a resist film and excellent dry etching resistance. . Further, the alkali-soluble resin composed of the polycondensation-based resin may be composed of only the polycondensation-based repeating unit having an acidic functional group, but as long as the generated resin is soluble in an alkali developer, other May be further contained. Such polycondensation resins include, for example, one or more phenols and one or more aldehydes, optionally together with a polycondensation component capable of forming another polycondensation repeating unit, and an acidic or basic catalyst. Can be produced by (co) polycondensation in an aqueous medium or a mixed medium of water and a hydrophilic solvent.
【0063】前記フェノール類としては、例えばo−ク
レゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−
キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノ
ール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、
2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチ
ルフェノール等を挙げることができ、また前記アルデヒ
ド類としては、例えばホルムアルデヒド、トリオキサ
ン、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセト
アルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアル
デヒド等を挙げることができる。本発明におけるアルカ
リ可溶性樹脂の使用量は、前記共重合体(A)と共重合
体(B)の合計100重量部当り、通常、200重量部
以下である。Examples of the phenols include o-cresol, m-cresol, p-cresol and 2,3-
Xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol,
Examples of the aldehydes include 2,3,5-trimethylphenol and 3,4,5-trimethylphenol. Examples of the aldehydes include formaldehyde, trioxane, paraformaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, and phenylacetaldehyde. Can be mentioned. The amount of the alkali-soluble resin used in the present invention is usually 200 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total of the copolymer (A) and the copolymer (B).
【0064】界面活性剤 本発明組成物には、界面活性剤を添加することができる
この界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリル
エーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポ
リオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレ
ンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノ
ニルフェノールエーテル、ポリエチレングリコールジラ
ウレート、ポリエチレングリコールジステアレートを挙
げることができ、市販品としては、例えばエフトップE
F301、EF303,EF352(トーケムプロダク
ツ製)、メガファックス F171、F173(大日本
インキ(株)製)、フロラードFC430、FC431
(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG71
0、サーフロンS−382、SC101、SC102、
SC103、SC104、SC105、SC106(旭
硝子(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP34
1(信越化学工業(株)製)、アクリル酸系またはメタ
クリル酸系(共)重合体であるポリフローNo.75、
No.95(商品名、共栄社油脂化学工業(株)製)等
が用いられる。 Surfactant In the composition of the present invention, a surfactant can be added. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene. Octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether, polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate can be mentioned.
F301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafax F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florad FC430, FC431
(Manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG71
0, Surflon S-382, SC101, SC102,
SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP34
1 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), polyflow No. 75 which is an acrylic acid or methacrylic acid (co) polymer,
No. 95 (trade name, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) or the like is used.
【0065】界面活性剤の配合量は、共重合体(A)お
よび共重合体(B)の合計量100重量部当り、通常、
2重量部以下である。The mixing amount of the surfactant is usually per 100 parts by weight of the total amount of the copolymer (A) and the copolymer (B).
Not more than 2 parts by weight.
【0066】増感剤 本発明組成物には、増感剤を添加することができる。こ
の増感剤は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネ
ルギーを感放射線性酸発生剤に伝達し、それにより酸の
生成量を増加させる作用を示すもので、本発明組成物に
よって形成されるレジストの見掛けの感度を向上させる
効果を有する。好ましい増感剤の例としては、ベンゾフ
ェノン類、ローズベンガル類、アントラセン類等を挙げ
ることができる。これらの増感剤の配合量は、組成物中
の共重合体(A)と共重合体(B)の合計100重量部
当り、通常、50重量部以下である。 Sensitizer A sensitizer can be added to the composition of the present invention. The sensitizer absorbs the energy of the radiation and transmits the energy to the radiation-sensitive acid generator, thereby exhibiting the action of increasing the amount of acid generated, and is formed by the composition of the present invention. This has the effect of improving the apparent sensitivity of the resist. Examples of preferred sensitizers include benzophenones, rose bengals, anthracenes and the like. The compounding amount of these sensitizers is usually 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total of the copolymer (A) and the copolymer (B) in the composition.
【0067】その他の添加剤 本発明組成物は、染料および/または顔料を配合するこ
とにより、放射線照射部の潜像を可視化させて、放射線
照射時のハレーションの影響を緩和でき、接着助剤を配
合することにより、基板との接着性をさらに改善するこ
とができる。さらに、他の添加剤として、4−ヒドロキ
シ−4'−メチルカルコン等のハレーション防止剤、形
状改良剤、保存安定剤、消泡剤等を配合することもでき
る。 Other Additives The composition of the present invention, by blending a dye and / or a pigment, makes it possible to visualize a latent image in a radiation-irradiated portion, to reduce the influence of halation at the time of radiation, and to use an adhesion aid. By blending, the adhesiveness with the substrate can be further improved. Further, as other additives, an antihalation agent such as 4-hydroxy-4′-methylchalcone, a shape improver, a storage stabilizer, an antifoaming agent, and the like can be blended.
【0068】溶剤 本発明組成物は、その使用に際して、全固形分の濃度
が、例えば5〜50重量%、好ましくは15〜40重量
%になるように、溶剤に均一に溶解したのち、例えば孔
径0.2μm程度のフィルターで濾過することにより、
組成物溶液として調製される。 Solvent When the composition of the present invention is used, it is uniformly dissolved in a solvent such that the total solid content is, for example, 5 to 50% by weight, preferably 15 to 40% by weight. By filtering through a filter of about 0.2 μm,
It is prepared as a composition solution.
【0069】前記組成物溶液の調製に使用される溶剤と
しては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル
アセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルア
セテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテル
アセテート類;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、プロピレングリ
コールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモ
ノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチル
エーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プ
ロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレング
リコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジ
アルキルエーテル類;Examples of the solvent used for preparing the composition solution include ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether. Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monopropyl ether and propylene glycol monobutyl ether; propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether and propylene glycol dibutyl ether;
【0070】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ブチルエーテ
ルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n
−プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル類;ギ
酸n−アミル、ギ酸イソアミル、酢酸エチル、酢酸n−
プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イ
ソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、プロピオ
ン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオ
ン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate; methyl lactate, ethyl lactate, n-lactic acid n
Lactates such as -propyl and isopropyl lactate; n-amyl formate, isoamyl formate, ethyl acetate, n-acetate
Aliphatic carboxylic acid esters such as propyl, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, isopropyl propionate, n-butyl propionate and isobutyl propionate;
【0071】ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−
2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−
メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸
エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキ
シプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチ
ル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブ
チルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセ
テート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセ
ト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、
ピルビン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、メチ
ルプロピルケトン、メチルブチルケトン、2−ヘプタノ
ン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類;N−メチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N
−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のア
ミド類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類を挙げるこ
とができる。Ethyl hydroxyacetate, 2-hydroxy-
Ethyl 2-methylpropionate, 2-hydroxy-3-
Methyl methyl butyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl- 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate,
Other esters such as ethyl pyruvate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone; -Methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N
Amides such as dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; lactones such as γ-butyrolactone.
【0072】レジストパターンの形成 本発明組成物からレジストパターンを形成する際には、
前述したようにして調製された組成物溶液を、回転塗
布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によっ
て、例えばシリコンウェハー、アルミニウムで被覆され
たウェハー等の基板上に塗布することにより、レジスト
被膜を形成し、場合により予め加熱処理(以下、「プレ
ベーク」という。)を行ったのち、所定のマスクパター
ンを介して放射線照射(以下、「露光」という)する。
その際に使用される放射線としては、感放射線性酸発生
剤の種類に応じて、例えばi線(波長365nm)等の
紫外線;ArFエキシマレーザー(波長193nm)、
KrFエキシマレーザー(波長248nm)等の遠紫外
線;シンクロトロン放射線等のX線;電子線等の荷電粒
子線を適宜選択して使用する。また、露光量等の露光条
件は、本発明組成物の配合組成、各添加剤の種類等に応
じて、適宜選定される。 Formation of Resist Pattern When forming a resist pattern from the composition of the present invention,
The composition solution prepared as described above, spin coating, casting coating, by a suitable coating means such as roll coating, for example, silicon wafer, by coating on a substrate such as a wafer coated with aluminum, After forming a resist film and performing a heat treatment (hereinafter, referred to as “pre-bake”) in advance, irradiation with radiation (hereinafter, referred to as “exposure”) is performed through a predetermined mask pattern.
The radiation used at that time is, for example, ultraviolet rays such as i-ray (wavelength 365 nm); ArF excimer laser (wavelength 193 nm), depending on the type of the radiation-sensitive acid generator.
Far ultraviolet rays such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm); X-rays such as synchrotron radiation; and charged particle beams such as electron beams are appropriately selected and used. Exposure conditions such as the exposure amount are appropriately selected according to the composition of the composition of the present invention, the type of each additive, and the like.
【0073】本発明においては、レジスト被膜の見掛け
の感度を向上させるために、露光後に加熱処理(以下、
「露光後ベーク」という。)を行なうのが好ましい。そ
の加熱条件は、本発明組成物の配合組成、各添加剤の種
類等により変わるが、通常、30〜200℃、好ましく
は40〜150℃である。次いで、露光されたレジスト
被膜をアルカリ現像液で、通常10〜50℃、30〜2
00秒の条件でアルカリ現像することにより、所定のレ
ジストパターンを形成する。In the present invention, in order to improve the apparent sensitivity of the resist film, a heat treatment (hereinafter, referred to as a heat treatment) is performed after the exposure.
This is called “post-exposure bake”. ) Is preferred. The heating conditions vary depending on the composition of the composition of the present invention, the type of each additive and the like, but are usually 30 to 200 ° C, preferably 40 to 150 ° C. Next, the exposed resist film is treated with an alkali developing solution, usually at 10 to 50 ° C. and 30 to 2 ° C.
A predetermined resist pattern is formed by alkali development under the condition of 00 seconds.
【0074】前記アルカリ現像液としては、例えばアル
カリ金属水酸化物;アンモニア水;モノ−、ジ−あるい
はトリ−アルキルアミン類;モノ−、ジ−あるいはトリ
−アルカノールアミン類;複素環式アミン類;テトラア
ルキルアンモニウムヒドロキシド類;コリン;1,8−
ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,
5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のア
ルカリ性化合物を、通常、1〜10重量%、好ましくは
1〜5重量%の濃度となるように溶解したアルカリ性水
溶液が使用される。また、前記アルカリ性水溶液からな
る現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶
性有機溶剤や界面活性剤を適宜添加することもできる。
そして、このようにアルカリ性水溶液からなる現像液を
使用する場合には、一般に現像後、水洗する。なお、レ
ジストパターンの形成に際しては、環境雰囲気中に含ま
れる塩基性不純物等の影響を防止するため、レジスト被
膜上に保護膜を設けることもできる。Examples of the alkali developer include alkali metal hydroxides; aqueous ammonia; mono-, di- or tri-alkylamines; mono-, di- or tri-alkanolamines; Tetraalkylammonium hydroxides; Choline; 1,8-
Diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,
An alkaline aqueous solution in which an alkaline compound such as 5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene is dissolved in a concentration of usually 1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight is used. . In addition, a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be appropriately added to the developer composed of the alkaline aqueous solution.
When a developer composed of an alkaline aqueous solution is used, washing is generally performed after development. In forming the resist pattern, a protective film may be provided on the resist film in order to prevent the influence of basic impurities and the like contained in the environmental atmosphere.
【0075】[0075]
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実
施例に何ら制約されるものではない。ここで、Mwの測
定および各レジストの評価は、下記の要領で行った。The present invention will be described below more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these embodiments. Here, the measurement of Mw and the evaluation of each resist were performed in the following manner.
【0076】Mw 東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL 2本、
G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、
流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒドロフ
ラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチ
レンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフ
法により測定した。A GPC column manufactured by Mw Tosoh Corporation (two G2000HXL,
G3000HXL one, G4000HXL one)
The measurement was performed by gel permeation chromatography using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of a flow rate of 1.0 ml / min, an elution solvent of tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C.
【0077】感度 レジストパターンを形成したときの線幅0.3μmのラ
イン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1
の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露
光量により感度を評価した。The line-and-space pattern (1L1S) having a line width of 0.3 μm when the sensitivity resist pattern was formed is one-to-one.
The exposure amount formed at the line width of was set as the optimum exposure amount, and the sensitivity was evaluated based on the optimum exposure amount.
【0078】解像度 最適露光量で露光したときに解像されるレジストパター
ンの最小寸法(μm)を、解像度とした。 Resolution The minimum dimension (μm) of the resist pattern resolved when exposed at the optimum exposure amount was defined as the resolution.
【0079】パターン形状 0.3μmのライン・アンド・スペースパターンにおい
て、パターン上部の線幅をLa、パターン下部の線幅を
Lbとして0.9×Lb<La<1.1×Lbのときを良
好、0.9×Lb≧Laのときをラウンドトップ、La
≧1.1×LbのときをT−型として表わした。In a line and space pattern having a pattern shape of 0.3 μm, when the line width at the upper part of the pattern is La and the line width at the lower part of the pattern is Lb, 0.9 × Lb <La <1.1 × Lb is preferable. , 0.9 × Lb ≧ La when round top, La
The case of ≧ 1.1 × Lb was represented as T-type.
【0080】現像性 組成物のレジスト被膜を形成し、パターン形成後のスカ
ムや現像残りの程度を走査型電子顕微鏡を用いて調べ
た。保存安定性 組成物を調製し、調製直後の感度と35℃保存で3週間
保存後の感度を測定し調べた。A resist film of the developable composition was formed, and the scum after pattern formation and the degree of undeveloped portion were examined using a scanning electron microscope. A storage-stable composition was prepared, and the sensitivity immediately after preparation and the sensitivity after storage at 35 ° C. for 3 weeks were measured and examined.
【0081】共重合体(A)の合成 合成例1 ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(Mw12,000)
24gをジオキサン100ミリリットルに溶解した後、
窒素で30分間バブリングを行った。この溶液にエチル
ビニルエーテル8g、触媒としてp−トルエンスルホン
酸ピリジニウム塩1gを添加し、12時間反応させた。
この反応溶液を1重量%アンモニア水溶液に滴下して、
共重合体を沈澱させた。この重合体を50℃の真空乾燥
器内で一晩乾燥した。得られた共重合体は、Mwが1
6,000であり、13C−NMR測定の結果、フェノー
ル性水酸基の水素原子の45%が1−エトキシエチル基
で置換された構造を有するものであった。この共重合体
を重合体A−1とする。 Synthesis of Copolymer (A) Synthesis Example 1 Poly (p-hydroxystyrene) (Mw 12,000)
After dissolving 24 g in 100 ml of dioxane,
Bubbling was performed with nitrogen for 30 minutes. To this solution, 8 g of ethyl vinyl ether and 1 g of pyridinium p-toluenesulfonate as a catalyst were added and reacted for 12 hours.
This reaction solution is dropped into a 1% by weight aqueous ammonia solution,
The copolymer was precipitated. The polymer was dried in a vacuum oven at 50 ° C. overnight. The obtained copolymer had Mw of 1
It was 6,000, and as a result of 13 C-NMR measurement, it had a structure in which 45% of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group were substituted with a 1-ethoxyethyl group. This copolymer is referred to as a polymer A-1.
【0082】合成例2 ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(Mw8,000)2
4gをジオキサン100ミリリットルに溶解した後、窒
素で30分間バブリングを行った。この溶液に2,3−
ジヒドロピラン7.5g、触媒としてp−トルエンスル
ホン酸ピリジニウム塩0.4gを添加し、6時間反応さ
せた。この反応溶液を1%アンモニア水溶液に滴下し
て、共重合体を沈澱させた。この共重合体を50℃の真
空乾燥器内で一晩乾燥した。得られた共重合体は、Mw
が11,000であり、13C−NMR測定の結果、フェ
ノール性水酸基の水素原子の42%がテトラヒドロピラ
ニル基で置換された構造を有するものであった。この共
重合体を重合体A−2とする。Synthesis Example 2 Poly (p-hydroxystyrene) (Mw 8,000) 2
After dissolving 4 g in 100 ml of dioxane, bubbling was performed with nitrogen for 30 minutes. 2,3-
7.5 g of dihydropyran and 0.4 g of pyridinium p-toluenesulfonate as a catalyst were added and reacted for 6 hours. This reaction solution was added dropwise to a 1% aqueous ammonia solution to precipitate a copolymer. The copolymer was dried in a vacuum dryer at 50 ° C. overnight. The obtained copolymer is Mw
Was 11,000, and as a result of 13 C-NMR measurement, 42% of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group were substituted with a tetrahydropyranyl group. This copolymer is referred to as a polymer A-2.
【0083】合成例3〜6 合成例1と同様にして、表1に示したフェノール性水酸
基含有重合体および表1に示したビニルエーテル化合物
を用いて各々の共重合体を合成した。共重合体の分析値
を表1に示す。この共重合体を重合体A−3〜A−5と
する。Synthesis Examples 3 to 6 In the same manner as in Synthesis Example 1, respective copolymers were synthesized using the phenolic hydroxyl group-containing polymers shown in Table 1 and the vinyl ether compounds shown in Table 1. Table 1 shows the analysis values of the copolymer. This copolymer is referred to as polymers A-3 to A-5.
【0084】[0084]
【表1】 [Table 1]
【0085】共重合体(B)の合成 合成例7 p−アセトキシスチレン30gおよびスチレン10gを
ジオキサン50gと混合して均一溶液とした。この溶液
を窒素で30分間バブリングした後、2,2’−アゾビ
ス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)
1.9gを添加し、バブリングを継続しつつ、反応温度
を60℃に維持して7時間重合させた。重合終了後、反
応溶液を多量のヘキサンと混合して、生成した共重合体
を凝固させた。次いで、共重合体をジオキサンに再溶解
した後、再度ヘキサンにより、凝固させる操作を数回繰
り返して、未反応単量体を完全に除去し、50℃減圧下
で乾燥して、白色の共重合体を得た。次いで共重合体を
再度ジオキサン100gに溶解し、10%硫酸水20g
を加え80℃で6時間加水分解を行った。溶液に酢酸エ
チル100gを加え、次いで蒸留水100gを加えてよ
く振り混ぜた後静置し、水層を廃棄した。この後、水層
のPHが中性になるまで水洗を繰り返した。次いで多量
のヘキサン中で凝固を行い、真空乾燥して白色の粉末を
得た。得られた共重合体は、Mwが9,000であり、1
H−NMR測定の結果、p−ヒドロキシスチレンとスチ
レンとの共重合モル比が70:30であった。この共重
合体を重合体B−1とする。Synthesis Example 7 of Copolymer (B) Synthesis Example 7 30 g of p-acetoxystyrene and 10 g of styrene were mixed with 50 g of dioxane to form a homogeneous solution. After bubbling this solution with nitrogen for 30 minutes, 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)
1.9 g was added, and polymerization was carried out for 7 hours while maintaining the reaction temperature at 60 ° C. while continuing bubbling. After completion of the polymerization, the reaction solution was mixed with a large amount of hexane to coagulate the produced copolymer. Next, after redissolving the copolymer in dioxane, the operation of coagulating again with hexane is repeated several times to completely remove unreacted monomers and drying under reduced pressure at 50 ° C. to obtain a white copolymer. A coalescence was obtained. Next, the copolymer was dissolved again in 100 g of dioxane, and 20 g of 10% sulfuric acid aqueous solution was added.
And hydrolyzed at 80 ° C. for 6 hours. 100 g of ethyl acetate was added to the solution, then 100 g of distilled water was added, and the mixture was shaken well, allowed to stand, and the aqueous layer was discarded. Thereafter, washing with water was repeated until the pH of the aqueous layer became neutral. Subsequently, coagulation was carried out in a large amount of hexane, followed by vacuum drying to obtain a white powder. The obtained copolymer had Mw of 9,000 and 1
As a result of 1 H-NMR measurement, the copolymerization molar ratio of p-hydroxystyrene and styrene was 70:30. This copolymer is referred to as a polymer B-1.
【0086】合成例8 合成例7と同様にしてp−ブトキシスチレン30gとス
チレン5.3gを重合、未反応物の除去、酸分解を行
い、Mwが7,000であり、ヒドロキシスチレンとス
チレンとの共重合モル比が80:20の共重合体を得
た。この共重合体を重合体B−2とする。Synthesis Example 8 In the same manner as in Synthesis Example 7, 30 g of p-butoxystyrene and 5.3 g of styrene were polymerized, unreacted substances were removed, and acid decomposition was carried out. Mw was 7,000, and hydroxystyrene and styrene were used. Was obtained at a copolymerization molar ratio of 80:20. This copolymer is referred to as a polymer B-2.
【0087】合成例9 合成例7と同様にしてp−ブトキシスチレン28gとス
チレン30gを重合、未反応物の除去、酸分解を行い、
Mwが7,000であり、ヒドロキシスチレンとスチレ
ンとの共重合モル比が60:40の共重合体を得た。こ
の共重合体を重合体B−3とする。Synthesis Example 9 In the same manner as in Synthesis Example 7, 28 g of p-butoxystyrene and 30 g of styrene were polymerized, unreacted substances were removed, and acid decomposition was carried out.
A copolymer having Mw of 7,000 and a copolymerization molar ratio of hydroxystyrene and styrene of 60:40 was obtained. This copolymer is referred to as a polymer B-3.
【0088】合成例10 ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(Mw8,000)2
4gをジオキサン100ミリリットルに溶解した後、窒
素で30分間バブリングを行った。この溶液にトリエチ
ルアミン50gを添加し、攪拌下5℃でジt−ブチルジ
カーボネート6.5gを添加して6時間反応させた。そ
の後、この反応溶液を1重量%アンモニア水溶液に滴下
して、共重合体を沈澱させた。この共重合体を50℃の
真空乾燥器内で一晩乾燥した。得られた共重合体は、M
wが11,000であり、13C−NMR測定の結果、フ
ェノール性水酸基の水素原子の25%がt−ブトキシカ
ルボニル基で置換された構造を有するものであった。こ
の共重合体を重合体C−1とする。Synthesis Example 10 Poly (p-hydroxystyrene) (Mw 8,000) 2
After dissolving 4 g in 100 ml of dioxane, bubbling was performed with nitrogen for 30 minutes. 50 g of triethylamine was added to this solution, 6.5 g of di-t-butyl dicarbonate was added at 5 ° C. with stirring, and the mixture was reacted for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was dropped into a 1% by weight aqueous ammonia solution to precipitate a copolymer. The copolymer was dried in a vacuum dryer at 50 ° C. overnight. The obtained copolymer is represented by M
w was 11,000, and as a result of 13 C-NMR measurement, 25% of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group were substituted with a t-butoxycarbonyl group. This copolymer is referred to as a polymer C-1.
【0089】実施例1〜10および比較例1〜3 表3(但し、部は重量に基づく)に示す各成分を混合し
て均一溶液とした後、孔径0.2μmのメンブランフィ
ルターで濾過して、組成物溶液を調製した。その後、各
組成物溶液をシリコンウェハー上にスピンコートした
後、90℃で120秒間プレベークを行って、膜厚1.
0μmのレジスト被膜を形成した。次いで、KrFエキ
シマレーザー((株)ニコン製ステッパーNSR−20
05EX8Aを使用)にて露光を行い、次いで100℃
で60秒間露光後ベークを行った後、2.38重量%テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、2
3℃で1分間、パドル現像し、純水で水洗し、乾燥し
て、レジストパターンを形成した。各レジストの評価結
果を表4に示す。Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 Each component shown in Table 3 (parts are based on weight) was mixed to obtain a uniform solution, which was then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm. , A composition solution was prepared. Thereafter, each composition solution was spin-coated on a silicon wafer, and prebaked at 90 ° C. for 120 seconds to obtain a film thickness of 1.
A 0 μm resist film was formed. Next, a KrF excimer laser (Stepper NSR-20 manufactured by Nikon Corporation) is used.
05EX8A) at 100 ° C.
After baking after exposure for 60 seconds, a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used.
Paddle development was performed at 3 ° C. for 1 minute, washed with pure water, and dried to form a resist pattern. Table 4 shows the evaluation results of the respective resists.
【0090】[0090]
【表2】 [Table 2]
【0091】[0091]
【表3】 [Table 3]
【0092】ここで、各実施例および比較例における感
放射線性酸発生剤、酸拡散制御剤および溶剤は、下記の
とおりである。感放射線性酸発生剤(酸発生剤) C−1:トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタン
スルホネート C−2:トリフェニルスルホニウムカンファースルホネ
ート*) C−3:ビス(フェニルスルホニル)シクロヘキサン *)C−2は、下記構造式を有する化合物である。Here, the radiation-sensitive acid generator, acid diffusion controller and solvent in each of Examples and Comparative Examples are as follows. Radiation-sensitive acid generator (acid generator) C-1: triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate C-2: triphenylsulfonium camphorsulfonate *) C-3: bis (phenylsulfonyl) cyclohexane *) C-2 is as follows: It is a compound having a structural formula.
【0093】[0093]
【化9】 Embedded image
【0094】酸拡散制御剤 イ:ニコチン酸アミド ロ:トリn−ブチルアミン Acid Diffusion Control Agent A : Nicotinic acid amide b: Tri-n-butylamine
【0095】溶剤 EL:乳酸エチル MMP:3−メトキシプロピオン酸メチル PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート Solvent EL: ethyl lactate MMP: methyl 3-methoxypropionate PGMEA: propylene glycol monomethyl ether acetate
【0096】[0096]
【発明の効果】本発明の感放射線性組成物は、特に感
度、解像度、現像性およびパターン形状が優れ、しか
も、感度の保存安定性に優れる。しかも、本発明の感放
射線性組成物は、紫外線、遠紫外線、X線あるいは荷電
粒子線の如き各種放射線に有効に感応するものであり、
化学増幅型ポジ型レジストとして極めて有用である。従
って、本発明の感放射線性組成物は、今後さらに微細化
が進行すると予想される半導体デバイス製造用として好
適に使用することができる。The radiation-sensitive composition of the present invention is particularly excellent in sensitivity, resolution, developability and pattern shape, and also excellent in storage stability of sensitivity. Moreover, the radiation-sensitive composition of the present invention effectively responds to various radiations such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays and charged particle beams,
It is extremely useful as a chemically amplified positive resist. Therefore, the radiation-sensitive composition of the present invention can be suitably used for manufacturing semiconductor devices, which are expected to be further miniaturized in the future.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大田 芳久 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshihisa Ota 2--11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Inside Nippon Gosei Rubber Co., Ltd.
Claims (1)
位と下記式(2)で表される繰返し単位を含有してなる
共重合体、 【化1】 ここで、R1は水素原子またはメチル基を示す、 【化2】 ここで、R2は水素原子またはメチル基を示し、R3は水
素原子、炭素数1〜10の鎖状アルキル基、炭素数3〜
10の環状アルキル基、炭素数6〜10のアリール基ま
たは炭素数7〜11のアラルキル基を示し、R4とR5は
互いに独立に炭素数1〜10の鎖状アルキル基、炭素数
1〜10のハロゲン化アルキル基、炭素数3〜10の環
状アルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素
数7〜11のアラルキル基を示すかあるいはR3、R4お
よびR5のいずれか2つが互いに結合して5〜7員環を
形成していてもよい、(B)下記式(3)で表される繰
返し単位および上記式(1)で表される繰返し単位を含
有してなる共重合体 【化3】 ここで、R6は水素原子またはメチル基を示し、そして
Raは水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示
す、および(C)感放射線性酸発生剤、を含有すること
を特徴とする感放射線性組成物。1. A copolymer comprising a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the following formula (2): Here, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. Here, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
A cyclic alkyl group having 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms, wherein R 4 and R 5 are each independently a chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, A halogenated alkyl group of 10, a cyclic alkyl group of 3 to 10 carbon atoms, an aryl group of 6 to 10 carbon atoms or an aralkyl group of 7 to 11 carbon atoms, or any one of R 3 , R 4 and R 5 (B) a repeating unit containing a repeating unit represented by the following formula (3) and a repeating unit represented by the above formula (1), which may be bonded to each other to form a 5- to 7-membered ring; Polymer embedded image Here, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and (C) a radiation-sensitive acid generator. Radiation-sensitive composition.
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- 1997-06-10 JP JP15241297A patent/JP3709657B2/en not_active Expired - Lifetime
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