JP2003057827A - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JP2003057827A
JP2003057827A JP2002110792A JP2002110792A JP2003057827A JP 2003057827 A JP2003057827 A JP 2003057827A JP 2002110792 A JP2002110792 A JP 2002110792A JP 2002110792 A JP2002110792 A JP 2002110792A JP 2003057827 A JP2003057827 A JP 2003057827A
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group
carbon atoms
acid
resist composition
compound
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JP2002110792A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichiro Yasunami
昭一郎 安波
Fumiyuki Nishiyama
文之 西山
Atsushi Momota
淳 百田
Koichi Kawamura
浩一 川村
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition excellent in sensitivity and resolution and satisfying even a rectangular pattern shape and good edge roughness. SOLUTION: The positive resist composition comprises a compound which generates an acid when irradiated with active light or radiation, a polymer which is insoluble or slightly soluble in an aqueous alkali solution and is made soluble in the aqueous alkali solution by the action of the acid and a compound which includes a specified sulfonimide structure.

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、超LSIや高容量
マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプ
ロセスやその他のフォトパブリケーションプロセスに好
適に用いられるポジ型レジスト組成物に関するものであ
る。さらに詳しくは、特に電子線、X線、エキシマレー
ザー等を使用して高精細化したパターン形成しうるポジ
型フォトレジストに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition suitable for use in an ultra-microlithography process such as the production of VLSI and high-capacity microchips and other photopublication processes. More specifically, the present invention relates to a positive photoresist capable of forming a highly precise pattern using an electron beam, an X-ray, an excimer laser or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線リソグラフィーは次世代もしくは
次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感
度、高解像性で、かつ矩形なプロファイル形状を併せ持
ったポジ型レジストが強く望まれている。電子線リソグ
ラフィーは、加速された電子線がレジスト材料を構成す
る原子と衝突散乱を起こす過程で化合物にエネルギーを
供給し、レジスト材料の反応を生起し画像を形成させる
ものである。高加速化した電子線を用いることで直進性
が増大し、電子散乱の影響が少なくなり高解像で矩形形
状かつエッジラフネスが良好なパターンの形成が可能と
なるが、一方では電子線の透過性が高くなり、感度が低
下してしまう。このように、電子線リソグラフィーにお
いては、感度と解像性・レジスト形状及びエッジラフネ
スがトレードオフの関係にあり、これを如何に両立し得
るかが課題であった。
2. Description of the Related Art Electron beam lithography is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technique, and a positive resist having high sensitivity, high resolution and a rectangular profile is strongly desired. In electron beam lithography, energy is supplied to a compound in a process in which an accelerated electron beam collides and scatters with atoms constituting a resist material to cause a reaction of the resist material to form an image. By using a highly accelerated electron beam, straightness is increased, the influence of electron scattering is reduced, and it is possible to form a rectangular pattern with high resolution and good edge roughness. Performance is increased and sensitivity is reduced. As described above, in electron beam lithography, there is a trade-off relationship between sensitivity, resolution, resist shape, and edge roughness, and there has been a problem how to achieve both of them.

【0003】電子線又はX線用のポジ型レジストに関し
ては、これまで主にKrFエキシマレーザー用のレジス
ト技術が転用されて検討されてきた。たとえば特開20
00−181065号には電子ビーム照射で酸を発生す
る化合物と沸点250℃以下のアミン化合物の組合せ
が、さらに欧州特許0919867号には酸分解性基を
有するポリマー、酸発生剤及び電子線増感剤の併用が、
さらには特表平7−508840号には、アミド化合物
の併用がそれぞれ開示されている。さらに、特開平3−
200968号にはマレイミド化合物、特開平7−92
680号にはスルホンアミド化合物の使用が、また特開
平11−44950号には-SO2-NH-SO2-部分構造
を含むスルホンイミド化合物が開示されているが、これ
らの改良の試みにおいても、いずれも高感度と高解像性
・矩形レジスト形状・良好なエッジラフネスを両立させ
るものではなかった。ここで、エッジラフネスとは、レ
ジストの特性に起因して、レジストのラインパターンと
基板界面のエッジが、ライン方向と垂直な方向に不規則
に変動した形状を呈することを言う。このパターンを真
上から観察するとエッジが凹凸に見える。この凹凸は、
エッチング工程により基板に転写されるため、凹凸が大
きいと電気特性不良を引き起こし、歩留まりを低下させ
てしまう。このように、従来知られている組合せにおい
ては、電子線又はX線照射下で十分な高感度と高解像
性、加えて矩形なレジスト形状及び良好なエッジラフネ
スを併せ持つことは困難であり、これらの両立は強く望
まれていた。また、KrFやArFのような短波長のエ
キシマレーザー光を露光光源とするリソグラフィーにお
いても、0.20μm以下の超微細なパターン形成をタ
ーゲットとしているが、やはり電子線リソグラフィーと
同じく、感度、解像性、パターン形状、及びエッジラフ
ネスの各特性を同時に満足できておらず、これらの特性
を同時に満足できるレジスト組成物が強く望まれてい
た。
Regarding the positive resist for electron beam or X-ray, the resist technique for KrF excimer laser has been mainly diverted and studied so far. For example, JP 20
No. 00-181065 discloses a combination of a compound capable of generating an acid upon irradiation with an electron beam and an amine compound having a boiling point of 250 ° C. or lower. Further, EP 0919867 discloses a polymer having an acid decomposable group, an acid generator and an electron beam sensitizer. Combination of agents
Further, JP-A-7-508840 discloses the combined use of amide compounds. Furthermore, JP-A-3-
No. 200968 discloses maleimide compounds, JP-A-7-92.
No. 680 discloses the use of a sulfonamide compound, and JP-A No. 11-44950 discloses a sulfonimide compound containing a —SO 2 —NH—SO 2 — partial structure. However, none of them achieved high sensitivity, high resolution, rectangular resist shape, and good edge roughness at the same time. Here, the edge roughness means that, due to the characteristics of the resist, the edge of the resist line pattern and the substrate interface has a shape that irregularly fluctuates in a direction perpendicular to the line direction. When this pattern is observed from directly above, the edges look uneven. This unevenness is
Since it is transferred to the substrate by the etching process, if the unevenness is large, the electrical characteristics will be deteriorated and the yield will be reduced. Thus, in the conventionally known combination, it is difficult to have a sufficiently high sensitivity and high resolution under electron beam or X-ray irradiation, in addition to having a rectangular resist shape and good edge roughness, There has been a strong demand for compatibility of these. Further, in lithography using an excimer laser beam having a short wavelength such as KrF or ArF as an exposure light source, the target is to form an ultrafine pattern of 0.20 μm or less, but the sensitivity and resolution are the same as in electron beam lithography. There is a strong demand for a resist composition that does not satisfy all of the properties such as property, pattern shape, and edge roughness at the same time, and can satisfy these properties at the same time.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、活性
光線又は放射線、特に電子線、X線、KrFエキシマレ
ーザー光、ArFエキシマレーザー光を使用する半導体
素子の微細加工における性能向上技術の課題を解決する
ことであり、感度と解像性に優れたポジ型レジスト組成
物、更には、感度と解像性に加えて矩形なパターン形
状、良好なエッジラフネスの特性を同時に満足するポジ
型レジスト組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for improving performance in fine processing of semiconductor devices using actinic rays or radiation, particularly electron beams, X-rays, KrF excimer laser light, and ArF excimer laser light. And a positive resist composition having excellent sensitivity and resolution, and a positive resist that simultaneously satisfies the characteristics of rectangular pattern shape and good edge roughness in addition to sensitivity and resolution. To provide a composition.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、酸分解性基を有するポリマー及び特定のスル
ホンイミド型化合物を含むレジスト組成物によって上記
課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。即
ち、本発明は下記構成によって達成される。 (1)(B)アルカリ水溶液に不溶又は難溶性で、酸の
作用によりアルカリ水溶液に可溶性となるポリマー及び
(C)下記一般式(1)で表される分子内にスルホンイ
ミド構造を含む化合物を含有することを特徴とするポジ
型レジスト組成物。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a resist composition containing a polymer having an acid-decomposable group and a specific sulfonimide type compound, The present invention has been reached. That is, the present invention is achieved by the following configurations. (1) (B) a polymer that is insoluble or sparingly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, and (C) a compound having a sulfonimide structure in the molecule represented by the following general formula (1). A positive resist composition comprising:

【0006】[0006]

【化2】 [Chemical 2]

【0007】(式中、R1、R2及びR3は、それぞれ独
立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基又は複素環基を表す。)
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or a heterocyclic group.)

【0008】(2)(C)以外の(A)活性光線又は放
射線の照射により酸を発生する化合物を含有することを
特徴とする(1)に記載のポジ型レジスト組成物。 (3)さらに、含窒素塩基性化合物を含有することを特
徴とする(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成
物。 (4)活性光線又は放射線が、電子線又はX線であるこ
とを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ
型レジスト組成物。 (5)活性光線又は放射線が、波長150〜250nm
のエキシマレーザー光であることを特徴とする(1)〜
(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(2) The positive resist composition as described in (1), which contains a compound (A) other than (C) which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. (3) The positive resist composition as described in (1) or (2), which further contains a nitrogen-containing basic compound. (4) The positive resist composition as described in any one of (1) to (3), wherein the actinic ray or radiation is an electron beam or an X-ray. (5) The actinic ray or radiation has a wavelength of 150 to 250 nm.
The excimer laser light of (1)-
The positive resist composition as described in any of (3).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明に使用する化合物に
ついて詳細に説明する。 (1)本発明の組成物は、上記(C)成分とともに、
(C)成分以外の(A)活性光線又は放射線の照射によ
り酸を発生する化合物を好ましく含有することができ
る。この(A)成分は、活性光線又は放射線の照射によ
り酸を発生する化合物であれば、何れの化合物でも用い
ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The compounds used in the present invention are described in detail below. (1) The composition of the present invention, together with the component (C),
A component (A) other than the component (C) which can generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation can be preferably contained. As the component (A), any compound can be used as long as it is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

【0010】このような活性光線又は放射線の照射によ
り、酸を発生する化合物としては、光カチオン重合の光
開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色
剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用され
ている公知の光により酸を発生する化合物及びそれらの
混合物を適宜に選択して使用することができる。
Examples of compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photobleaching agents for dyes, and photochromic agents. Alternatively, a known compound that generates an acid by light and a mixture thereof, which are used for a micro resist or the like, can be appropriately selected and used.

【0011】また、これらの活性光線又は放射線の照射
により、酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの
主鎖または側鎖に導入した化合物、たとえば、特開昭6
3−26653号、特開昭55−164824号、特開
昭62−69263号、特開昭63−146038号、
特開昭63−163452号、特開昭62−15385
3号、特開昭63−146029号等に記載の化合物を
用いることができる。さらに米国特許第3,779,7
78号、欧州特許第126,712号等に記載の光によ
り酸を発生する化合物も使用することができる。
A compound in which an acid-generating group or a compound is introduced into the main chain or side chain of a polymer upon irradiation with these actinic rays or radiations, for example, JP-A-6-61
3-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038,
JP-A-63-163452, JP-A-62-15385
No. 3, compounds described in JP-A No. 63-146029 and the like can be used. Further, U.S. Pat. No. 3,779,7
Compounds capable of generating an acid by light, such as those described in No. 78 and EP 126,712, can also be used.

【0012】また、公知のジアゾニウム塩、ホスホニウ
ム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム
塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、o−ニトロベ
ンジルスルホネート化合物、N−イミノスルホネート化
合物、N−イミドスルホネート化合物、ジアゾスルホン
化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物等
を挙げることができる。
Further, known diazonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, onium salts such as selenonium salts, organic halogen compounds, o-nitrobenzyl sulfonate compounds, N-imino sulfonate compounds, N-imido sulfonate compounds, diazo compounds. Examples thereof include sulfone compounds, diazodisulfone compounds and disulfone compounds.

【0013】好ましくは、スルホニウム、又はヨードニ
ウムのスルホン酸塩化合物、N−ヒドロキシイミドのス
ルホン酸エステル化合物、又はジスルホニルジアゾメタ
ン化合物である。これらの中で特に好ましくは、特開平
10−7653号、特開平11−2901号等に記載の
N−イミドスルホネート化合物、特開平4−21096
0号、欧州特許第417557号等に記載のジアゾジス
ルホン化合物、更に下記一般式(I)〜(III)で表
されるスルホニウム塩、ヨードニウム塩を挙げることが
できるが、下記一般式(I)〜(III)で表されるス
ルホニウム塩、ヨードニウム塩が一番好ましい。
Preferred are sulfonium or iodonium sulfonate compounds, N-hydroxyimide sulfonate compounds, and disulfonyldiazomethane compounds. Among these, particularly preferred are N-imide sulfonate compounds described in JP-A-10-7653, JP-A-11-2901 and the like, JP-A-4-21096.
No. 0, European Patent No. 417557 and other diazodisulfone compounds, sulfonium salts and iodonium salts represented by the following general formulas (I) to (III) can be mentioned, but the following general formula (I) to The sulfonium salt and iodonium salt represented by (III) are the most preferable.

【0014】[0014]

【化3】 [Chemical 3]

【0015】一般式(I)〜一般式(III)中のR1
〜R37は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、または、−S
−R 38で示すことができる基である。R1〜R37が表す
アルキル基は、直鎖状でもよく、分岐状でもよく、環状
でもよい。直鎖状又は分岐状アルキル基としては、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、t−ブチル基など、例えば炭素数1
〜4個のアルキル基を挙げることができる。環状アルキ
ル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基など炭素数3〜8個のアルキル
基を挙げることができる。
R in the general formulas (I) to (III)1
~ R37Are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alcohol
Xy group, hydroxyl group, halogen atom, or -S
-R 38Is a group that can be represented by. R1~ R37Represents
The alkyl group may be linear, branched or cyclic.
But it's okay. Examples of linear or branched alkyl groups include
For example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group,
sec-butyl group, t-butyl group, etc., for example, having 1 carbon atom
~ 4 alkyl groups can be mentioned. Ring Archi
Group, for example, cyclopropyl group, cyclopentyl
Alkyl having 3 to 8 carbon atoms such as benzyl and cyclohexyl groups
A group can be mentioned.

【0016】R1〜R37が表すアルコキシ基は、直鎖状
でもよく、分岐状でもよく、環状アルコキシ基でもよ
い。直鎖状又は分岐状アルコキシ基としては、例えば炭
素数1〜8個のもの例えばメトキシ基、エトキシ基、ヒ
ドロキシエトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、
イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ
基、オクチルオキシ基などを挙げることができる。環状
アルコキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ
基、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
The alkoxy group represented by R 1 to R 37 may be linear, branched or cyclic. Examples of the linear or branched alkoxy group include those having 1 to 8 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, n-butoxy group,
Examples thereof include an isobutoxy group, a sec-butoxy group, a t-butoxy group and an octyloxy group. Examples of the cyclic alkoxy group include a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.

【0017】R1〜R37が表すハロゲン原子としては、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げるこ
とができる。R1〜R37が表す−S−R38中のR38は、
アルキル基、又はアリール基である。R38が表すアルキ
ル基の範囲としては、例えばR1〜R37が表すアルキル
基として既に列挙したアルキル基中のいずれをも挙げる
ことができる。R38が表すアリール基は、フェニル基、
トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基など、炭素
数6〜14個のアリール基を挙げることができる。
The halogen atom represented by R 1 to R 37 is
Examples thereof include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. R 38 in -S-R 38 in which R 1 to R 37 represents the
It is an alkyl group or an aryl group. As the range of the alkyl group represented by R 38 , for example, any of the alkyl groups already listed as the alkyl group represented by R 1 to R 37 can be mentioned. The aryl group represented by R 38 is a phenyl group,
Examples thereof include aryl groups having 6 to 14 carbon atoms such as a tolyl group, a methoxyphenyl group and a naphthyl group.

【0018】R1〜R38が表すアルキル基以下、アリー
ル基までは、いずれも基の一部に更に置換基を有してい
てもよい。置換基としては、好ましくは、炭素数1〜4
個のアルコキシ基、炭素数6〜10個のアリール基、炭
素数2〜6個のアルケニル基を挙げることができ、シア
ノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボ
ニル基、ニトロ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原
子、塩素原子、沃素原子)を挙げることができる。
All of the alkyl groups represented by R 1 to R 38 up to and including the aryl group may further have a substituent as a part of the group. The substituent preferably has 1 to 4 carbon atoms.
A C6-10 aryl group, a C2-6 alkenyl group, a cyano group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, a halogen atom (for example, , Fluorine atom, chlorine atom, iodine atom).

【0019】一般式(I)中のR1〜R15で示す基は、
そのうちの2つ以上が結合し、環を形成していてもよ
い。環は、R1〜R15で示す基の末端が直接結合して形
成してもよい。炭素、酸素、イオウ、及び窒素から選択
される1種又は2種以上の元素を介して間接的に結びあ
い、環を形成していてもよい。R1〜R15のうちの2つ
以上が結合して形成する環構造としては、フラン環、ジ
ヒドロフラン環、ピラン環、トリヒドロピラン環、チオ
フェン環、ピロール環などに見られる環構造と同一の構
造を挙げることができる。一般式(II)中のR16〜R
27についても同様のことを言うことができる。2つ以上
が直接又は間接に結合し、環を形成していてもよい。一
般式(III)中のR28〜R37についても同様である。
The groups represented by R 1 to R 15 in the general formula (I) are
Two or more of them may combine to form a ring. The ring may be formed by directly bonding the ends of the groups represented by R 1 to R 15 . They may be bound indirectly via one or more elements selected from carbon, oxygen, sulfur, and nitrogen to form a ring. The ring structure formed by combining two or more of R 1 to R 15 is the same as the ring structure found in a furan ring, a dihydrofuran ring, a pyran ring, a trihydropyran ring, a thiophene ring, a pyrrole ring and the like. The structure of can be mentioned. R 16 to R in the general formula (II)
The same can be said for 27 . Two or more may be bonded directly or indirectly to form a ring. The same applies to R 28 to R 37 in the general formula (III).

【0020】一般式(I)〜(III)はX-を有する。一
般式(I)〜(III)が有するX-は、酸のアニオンであ
る。アニオンを形成している酸は、好ましくは、ひとつ
以上のフッ素原子を含有するベンゼンスルホン酸、ナフ
タレンスルホン酸、又はアントラセンスルホン酸であ
る。上記のベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸、又はアントラセンスルホン酸は、直接フッ素原子で
置換されたものでもよいし、フッ素原子を有する置換基
で置換されたものであってもよい。置換基としては、ア
ルキル基、アルコキシル基、アシル基、アシロキシル
基、スルホニル基、スルホニルオキシ基、スルホニルア
ミノ基、アリール基、アラルキル基、アルコキシカルボ
ニル基などの有機基がフッ素原子で置換された基を挙げ
ることができる。また、上記のベンゼンスルホン酸、ナ
フタレンスルホン酸、又はアントラセンスルホン酸は、
フッ素以外のハロゲン原子、水酸基、ニトロ基等で置換
されていてもよい。
The general formulas (I) to (III) have X . X − in general formulas (I) to (III) is an anion of an acid. The acid forming the anion is preferably benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, or anthracenesulfonic acid containing one or more fluorine atoms. The above benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, or anthracenesulfonic acid may be directly substituted with a fluorine atom, or may be substituted with a substituent having a fluorine atom. As the substituent, a group in which an organic group such as an alkyl group, an alkoxyl group, an acyl group, an acyloxyl group, a sulfonyl group, a sulfonyloxy group, a sulfonylamino group, an aryl group, an aralkyl group and an alkoxycarbonyl group is substituted with a fluorine atom is used. Can be mentioned. Further, the above benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, or anthracenesulfonic acid,
It may be substituted with a halogen atom other than fluorine, a hydroxyl group, a nitro group or the like.

【0021】X-のアニオンを形成するベンゼンスルホ
ン酸などに結合するアルキル基は、例えば炭素数1〜1
2のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状でもよ
く、分岐状でもよく、環状でもよい。少なくとも1個の
フッ素原子、好ましくは25個以下のフッ素原子が置換
している。具体的にはトリフロロメチル基、ペンタフロ
ロエチル基、2,2,2−トリフロロエチル基、ヘプタ
フロロプロピル基、ヘプタフロロイソプロピル基、パー
フロロブチル基、パーフロロオクチル基、パーフロロド
デシル基、パーフロロシクロヘキシル基等を挙げること
ができる。なかでも、全てフッ素で置換された炭素数1
〜4のパーフロロアルキル基が好ましい。
The alkyl group bonded to benzenesulfonic acid forming an anion of X has, for example, 1 to 1 carbon atoms.
2 is an alkyl group. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic. At least one fluorine atom is substituted, preferably 25 or less. Specifically, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, heptafluoropropyl group, heptafluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorooctyl group, perfluorododecyl group, Examples thereof include a perfluorocyclohexyl group. Among them, all have 1 carbon atoms substituted with fluorine
-4 perfluoroalkyl groups are preferred.

【0022】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合するアルコキシ基は、炭
素数が1〜12のアルコキシ基である。アルコキシ基
は、直鎖状でもよく、分岐状でもよく、環状でもよい。
少なくとも1個のフッ素原子、好ましくは25個以下の
フッ素原子が置換している。具体的にはトリフロロメト
キシ基、ペンタフロロエトキシ基、ヘプタフロロイソプ
ロピルオキシ基、パーフロロブトキシ基、パーフロロオ
クチルオキシ基、パーフロロドデシルオキシ基、パーフ
ロロシクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
なかでも、全てフッ素で置換された炭素数1〜4のパー
フロロアルコキシ基が好ましい。
The alkoxy group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. The alkoxy group may be linear, branched, or cyclic.
At least one fluorine atom is substituted, preferably 25 or less. Specific examples include a trifluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a heptafluoroisopropyloxy group, a perfluorobutoxy group, a perfluorooctyloxy group, a perfluorododecyloxy group and a perfluorocyclohexyloxy group.
Of these, perfluoroalkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, all of which are substituted with fluorine, are preferable.

【0023】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合するアシル基は、炭素数
2〜12、1〜23個のフッ素原子で置換されているも
のが好ましい。具体的にはトリフロロアセチル基、フロ
ロアセチル基、ペンタフロロプロピオニル基、ペンタフ
ロロベンゾイル基等を挙げることができる。
The acyl group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with an alkyl group alone is preferably one substituted with a fluorine atom having 2 to 12 carbon atoms and 1 to 23 carbon atoms. Specific examples include a trifluoroacetyl group, a fluoroacetyl group, a pentafluoropropionyl group and a pentafluorobenzoyl group.

【0024】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合するアシロキシ基は、炭
素数が2〜12、1〜23個のフッ素原子で置換されて
いるものが好ましい。具体的にはトリフロロアセトキシ
基、フロロアセトキシ基、ペンタフロロプロピオニルオ
キシ基、ペンタフロロベンゾイルオキシ基等を挙げるこ
とができる。アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合するスルホニル基として
は、炭素数が1〜12、1〜25個のフッ素原子で置換
されているものが好ましい。具体的にはトリフロロメタ
ンスルホニル基、ペンタフロロエタンスルホニル基、パ
ーフロロブタンスルホニル基、パーフロロオクタンスル
ホニル基、ペンタフロロベンゼンスルホニル基、4−ト
リフロロメチルベンゼンスルホニル基等を挙げることが
できる。
The acyloxy group which is bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably one substituted with a fluorine atom having 2 to 12 carbon atoms and 1 to 23 carbon atoms. Specific examples include a trifluoroacetoxy group, a fluoroacetoxy group, a pentafluoropropionyloxy group and a pentafluorobenzoyloxy group. The sulfonyl group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably one substituted with a fluorine atom having 1 to 12 and 1 to 25 carbon atoms. Specific examples include a trifluoromethanesulfonyl group, a pentafluoroethanesulfonyl group, a perfluorobutanesulfonyl group, a perfluorooctanesulfonyl group, a pentafluorobenzenesulfonyl group, and a 4-trifluoromethylbenzenesulfonyl group.

【0025】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合する上記スルホニルオキ
シ基としては、炭素数が1〜12、1〜25個のフッ素
原子で置換されているものが好ましい。具体的にはトリ
フロロメタンスルホニルオキシ、パーフロロブタンスル
ホニルオキシ基、4−トリフロロメチルベンゼンスルホ
ニルオキシ基等を挙げることができる。アルキル基とと
もにあるいは単独で上記のベンゼンスルホン酸などに結
合する上記スルホニルアミノ基としては、炭素数が1〜
12であって、1〜25個のフッ素原子で置換されてい
るものが好ましい。具体的にはトリフロロメタンスルホ
ニルアミノ基、パーフロロブタンスルホニルアミノ基、
パーフロロオクタンスルホニルアミノ基、ペンタフロロ
ベンゼンスルホニルアミノ基等を挙げることができる。
The sulfonyloxy group bonded to the benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably one substituted with a fluorine atom having 1 to 12 carbon atoms and 1 to 25 carbon atoms. Specific examples include a trifluoromethanesulfonyloxy group, a perfluorobutanesulfonyloxy group and a 4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy group. The sulfonylamino group bonded to the benzenesulfonic acid or the like together with an alkyl group or alone has a carbon number of 1 to
Preferred is 12 which is substituted with 1 to 25 fluorine atoms. Specifically, a trifluoromethanesulfonylamino group, a perfluorobutanesulfonylamino group,
Examples thereof include perfluorooctanesulfonylamino group and pentafluorobenzenesulfonylamino group.

【0026】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合する上記アリール基とし
ては、炭素数が6〜14、1〜9個のフッ素原子で置換
されているものが好ましい。具体的にはペンタフロロフ
ェニル基、4−トリフロロメチルフェニル基、ヘプタフ
ロロナフチル基、ノナフロロアントラニル基、4−フロ
ロフェニル基、2,4−ジフロロフェニル基等を挙げる
ことができる。アルキル基とともにあるいは単独で上記
のベンゼンスルホン酸などに結合する上記アラルキル基
としては、炭素数が7〜10、1〜15個のフッ素原子
で置換されているものが好ましい。具体的にはペンタフ
ロロフェニルメチル基、ペンタフロロフェニルエチル
基、パーフロロベンジル基、パーフロロフェネチル基等
を挙げることができる。アルキル基とともにあるいは単
独で上記のベンゼンスルホン酸などに結合する上記アル
コキシカルボニル基としては、炭素数が2〜13、1〜
25個のフッ素原子で置換されているものが好ましい。
具体的にはトリフロロメトキシカルボニル基、ペンタフ
ロロエトキシカルボニル基、ペンタフロロフェノキシカ
ルボニル基、パーフロロブトキシカルボニル基、パーフ
ロロオクチルオキシカルボニル基等を挙げることができ
る。
The aryl group, which is bonded to the benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone, is preferably one substituted with a fluorine atom having 6 to 14 and 1 to 9 carbon atoms. Specific examples thereof include a pentafluorophenyl group, a 4-trifluoromethylphenyl group, a heptafluoronaphthyl group, a nonafluoroanthranyl group, a 4-fluorophenyl group, and a 2,4-difluorophenyl group. The aralkyl group that is bonded to the benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably an aralkyl group substituted with a fluorine atom having 7 to 10 or 1 to 15 carbon atoms. Specific examples thereof include a pentafluorophenylmethyl group, a pentafluorophenylethyl group, a perfluorobenzyl group, a perfluorophenethyl group and the like. The alkoxycarbonyl group bonded to the benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone has 2 to 13 carbon atoms, 1 to 1 carbon atom,
Those substituted with 25 fluorine atoms are preferred.
Specific examples include a trifluoromethoxycarbonyl group, a pentafluoroethoxycarbonyl group, a pentafluorophenoxycarbonyl group, a perfluorobutoxycarbonyl group and a perfluorooctyloxycarbonyl group.

【0027】このようなアニオンの中で、最も好ましい
-はフッ素置換ベンゼンスルホン酸アニオンであり、
中でもペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオンが特
に好ましい。また、上記含フッ素置換基を有するベンゼ
ンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、又はアントラセ
ンスルホン酸は、さらに直鎖状、分岐状あるいは環状ア
ルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、スルホニル基、
スルホニルオキシ基、スルホニルアミノ基、アリール
基、アラルキル基、アルコキシカルボニル基(これらの
炭素数範囲は前記のものと同様)、ハロゲン(フッ素を
除く)、水酸基、ニトロ基等で置換されてもよい。
Of these anions, the most preferred X - is a fluorine-substituted benzenesulfonate anion,
Of these, pentafluorobenzene sulfonate anion is particularly preferable. Further, benzenesulfonic acid having a fluorine-containing substituent, naphthalene sulfonic acid, or anthracene sulfonic acid, a linear, branched or cyclic alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, a sulfonyl group,
It may be substituted with a sulfonyloxy group, a sulfonylamino group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxycarbonyl group (these carbon number ranges are the same as those described above), a halogen (excluding fluorine), a hydroxyl group, a nitro group and the like.

【0028】以下に、これらの一般式(I)〜(III)で
表される化合物の具体例を示すが、これに限定されるも
のではない。
Specific examples of the compounds represented by the general formulas (I) to (III) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0029】[0029]

【化4】 [Chemical 4]

【0030】[0030]

【化5】 [Chemical 5]

【0031】[0031]

【化6】 [Chemical 6]

【0032】[0032]

【化7】 [Chemical 7]

【0033】[0033]

【化8】 [Chemical 8]

【0034】[0034]

【化9】 [Chemical 9]

【0035】また、一般式(I)〜(III)における酸
のアニオンであるX-が、未置換あるいはフッ素原子以
外の置換基を有するベンゼンスルホン酸であるオニウム
塩であってもよい。この置換基の例としては、アルキル
基、アルコキシル基、アシル基、アシロオキシ基、アリ
ール基、ヒドロキシル基、ニトロ基、ハロゲン原子(C
l、Br等)等を挙げることができる。さらに、X-
炭素数1〜20のアルカンスルホン酸のアニオンである
オニウム塩であってもよく、この場合フッ素置換された
アルカンスルホン酸のアニオンを有するオニウム塩がさ
らに好ましい。また、X-がBF4 -、AsF6 -、PF6 -
等の無機アニオンであるオニウム塩であってもよい。先
の例示に加え、更に一般式(I)〜(III)で表される
化合物及びその他のオニウム塩の具体例を以下に挙げる
が、これらに限定されるものではない。
Further, an onium salt in which X which is the anion of the acid in the general formulas (I) to (III) is benzenesulfonic acid which is unsubstituted or has a substituent other than a fluorine atom may be used. Examples of this substituent include an alkyl group, an alkoxyl group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom (C
1, Br, etc.) and the like. Further, an onium salt in which X - is an anion of an alkanesulfonic acid having 1 to 20 carbon atoms may be used, and in this case, an onium salt having an anion of a fluorine-substituted alkanesulfonic acid is more preferable. Further, X is BF 4 , AsF 6 , PF 6 −.
It may be an onium salt which is an inorganic anion such as. In addition to the above examples, specific examples of the compounds represented by the general formulas (I) to (III) and other onium salts are shown below, but the invention is not limited thereto.

【化10】 [Chemical 10]

【0036】[0036]

【化11】 [Chemical 11]

【0037】[0037]

【化12】 [Chemical 12]

【0038】[0038]

【化13】 [Chemical 13]

【0039】[0039]

【化14】 [Chemical 14]

【0040】[0040]

【化15】 [Chemical 15]

【0041】[0041]

【化16】 [Chemical 16]

【0042】一般式(I)及び一般式(II)の化合物
は、次のような方法で合成できる。例えば、アリールマ
グネシウムブロミドなどのアリールグリニャール試薬と
フェニルスルホキシドとを反応させ、得られたトリアリ
ールスルホニウムハライドを対応するスルホン酸と塩交
換する。別の方法もある。例えば、フェニルスルホキシ
ドと対応する芳香族化合物をメタンスルホン酸/五酸化
二リンあるいは塩化アルミなどの酸触媒を用いて縮合、
塩交換する方法がある。また、ジアリールヨードニウム
塩とジアリールスルフィドを酢酸銅などの触媒を用いて
縮合、塩交換する方法などによって合成できる。上記の
いずれの方法でも、フェニルスルホキシドは、置換基を
ベンゼン環に置換させていてもよく、そのような置換基
がなくてもよい。一般式(III)の化合物は過ヨウ素酸塩
を用いて芳香族化合物を反応させることにより合成可能
である。
The compounds of general formula (I) and general formula (II) can be synthesized by the following method. For example, an aryl Grignard reagent such as aryl magnesium bromide is reacted with phenyl sulfoxide, and the resulting triarylsulfonium halide is salt-exchanged with the corresponding sulfonic acid. There is another way. For example, condensation of phenyl sulfoxide and the corresponding aromatic compound using methanesulfonic acid / diphosphorus pentoxide or an acid catalyst such as aluminum chloride,
There is a method of salt exchange. Further, it can be synthesized by a method in which a diaryl iodonium salt and a diaryl sulfide are condensed and salt-exchanged using a catalyst such as copper acetate. In any of the above methods, phenyl sulfoxide may have a substituent substituted on the benzene ring, or may not have such a substituent. The compound of general formula (III) can be synthesized by reacting an aromatic compound with periodate.

【0043】また、(A)成分の化合物が、ジスルホン
化合物、N−イミドスルホネート化合物、ジアゾジスル
ホン化合物である場合は、それぞれ下記一般式(PAG
5)、(PAG6)、(PAG7)で表される化合物が
好ましい。
When the compound as the component (A) is a disulfone compound, an N-imidosulfonate compound, or a diazodisulfone compound, the following general formula (PAG) is used.
Compounds represented by 5), (PAG6) and (PAG7) are preferable.

【0044】[0044]

【化17】 [Chemical 17]

【0045】式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もし
くは未置換のアリール基を示す。R 206は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。
In the formula, Ar3, ArFourReplace each independently
Or an unsubstituted aryl group. R 206Is replaced or
An unsubstituted alkyl group and an aryl group are shown. If A is replaced
Or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, aryle
Group.

【0046】[0046]

【化18】 [Chemical 18]

【0047】式中、Rは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。
In the formula, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an aryl group which may be substituted.

【0048】以下に、下記一般式(PAG5)、(PA
G6)、又は(PAG7)で表される化合物の具体例を
挙げるが、これらに限定されるものではない。
The following general formulas (PAG5) and (PA
Specific examples of the compound represented by G6) or (PAG7) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0049】[0049]

【化19】 [Chemical 19]

【0050】[0050]

【化20】 [Chemical 20]

【0051】[0051]

【化21】 [Chemical 21]

【0052】[0052]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0053】本発明で使用する(A)成分の含有量は、
全ポジ型レジスト組成物の固形分に対し、一般的に0〜
20重量%であり、好ましくは0.5〜10重量%、更
に好ましくは1〜7重量%である。
The content of the component (A) used in the present invention is
Generally 0 to solid content of all positive resist composition
It is 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 7% by weight.

【0054】(2)本発明で使用される(B)成分の、
アルカリ水溶液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりア
ルカリ水溶液に可溶性となるポリマー 本発明のポジ型レジスト組成物において用いられる成分
(B)成分としては、樹脂の主鎖又は側鎖、あるいは、
主鎖及び側鎖の両方に、酸で分解し得る基を有する樹脂
である。この内、酸で分解し得る基を側鎖に有する樹脂
がより好ましい。酸で分解し得る基として好ましい基
は、−COOA0、−O−B0基であり、更にこれらを含
む基としては、−R0−COOA0、又は−Ar−O−B0
で示される基が挙げられる。ここでA0は、−C
(R01)(R02)(R03)、−Si(R01)(R02
(R0 3)もしくは−C(R04)(R05)−O−R06基を
示す。B0 は、A0 又は−CO−O−A0基を示す。A
rは、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜12)であ
り、特にフェニレン基が好ましい。R0は、単結合、ア
ルキレン基(好ましくは炭素数1〜6)であり、好まし
くは、単結合、炭素数1〜4のアルキレン基であり、特
に好ましくは、単結合又は炭素数1又は2のアルキレン
基である。
(2) Component (B) used in the present invention,
Polymer that is insoluble or sparingly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in the alkaline aqueous solution by the action of an acid. The component (B) used in the positive resist composition of the present invention includes a resin main chain or side chain, or
A resin having acid-decomposable groups on both the main chain and side chains. Of these, a resin having a side chain having an acid-decomposable group is more preferable. Preferred groups as an acid-decomposable group are -COOA 0 and -O-B 0 groups, and as groups containing these groups, -R 0 -COOA 0 or -A r -O-B 0 group.
And a group represented by. Where A 0 is -C
(R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), -Si (R 01 ) (R 02 ).
(R 0 3 ) or —C (R 04 ) (R 05 ) —O—R 06 group is shown. B 0 represents A 0 or a —CO—O—A 0 group. A
r is an arylene group (preferably having 6 to 12 carbon atoms), and particularly preferably a phenylene group. R 0 is a single bond or an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a single bond or 1 or 2 carbon atoms. Is an alkylene group.

【0055】R01〜R03は、各々独立に、アルキル基
(好ましくは炭素数1〜8)、シクロアルキル基(好ま
しくは炭素数4〜10)、アリール基(好ましくは炭素
数6〜15)であり、これらの基は互いに共同して環又
は有橋式環を形成してもよい。R01〜R03として、好ま
しくは、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基、炭素
数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12のアリー
ル基であり、特に好ましくは、各々独立に、炭素数1〜
4のアルキル基、シクロヘキシル基、フェニル基であ
る。R04及びR05は、各々独立に、水素原子、アルキル
基(好ましくは炭素数1〜8)、好ましくは水素原子、
炭素数1〜6のアルキル基であり、特に好ましくは、水
素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。R06は、
エーテル基又はチオエーテル基を含んでいてもよいアル
キル基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル
基(好ましくは炭素数4〜10)、アリール基(好まし
くは炭素数6〜15)、又はこれらの基を組み合わせた
基である。R06として、好ましくは、エーテル基又はチ
オエーテル基を含んでいてもよい炭素数1〜12のアル
キル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜
12のアリール基、又はこれらの基を組み合わせた基で
あり、特に好ましくは、エーテル基又はチオエーテル基
を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基、シクロ
ヘキシル基、フェニル基、ナフチル基又はこれらの基を
組み合わせた基である。さらに、R06は、R04又はR05
と共同して環を形成するのも好ましい。
R 01 to R 03 are each independently an alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 4 to 10 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 to 15 carbon atoms). And these groups may cooperate with each other to form a ring or a bridged ring. R 01 to R 03 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably, each independently. In addition,
4 are an alkyl group, a cyclohexyl group, and a phenyl group. R 04 and R 05 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 8), preferably a hydrogen atom,
It is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 06 is
An alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 15) which may contain an ether group or a thioether group, a cycloalkyl group (preferably having a carbon number of 4 to 10), an aryl group (preferably having a carbon number of 6 to 15), or these It is a group combining the groups of. R 06 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may contain an ether group or a thioether group, a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms.
A 12-aryl group, or a group obtained by combining these groups, and particularly preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may include an ether group or a thioether group, a cyclohexyl group, a phenyl group, a naphthyl group, or these. It is a group combining the groups of. Furthermore, R 06 is R 04 or R 05
It is also preferable to form a ring in cooperation with.

【0056】酸分解性基としては好ましくは、シリルエ
ーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒ
ドロピラニルエーテル基、エノールエーテル基、エノー
ルエステル基、第3級のアルキルエーテル基、第3級の
アルキルエステル基、第3級のアルキルカーボネート基
等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル
基、第3級アルキルカーボネート基、クミルエステル
基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基で
ある。
The acid-decomposable group is preferably a silyl ether group, a cumyl ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl ether group, an enol ether group, an enol ester group, a tertiary alkyl ether group or a tertiary alkyl ester. Group, a tertiary alkyl carbonate group, and the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group, a tertiary alkyl carbonate group, a cumyl ester group, an acetal group or a tetrahydropyranyl ether group.

【0057】次に、これら酸で分解し得る基が側鎖とし
て結合する場合の母体樹脂としては、側鎖に−OHもし
くは−COOH、好ましくは−R0−COOHもしくは
−Ar−OH基を有するアルカリ可溶性樹脂である。例
えば、後述するアルカリ可溶性樹脂を挙げることができ
る。
Next, as the matrix resin in the case where the group capable of decomposing by an acid is bonded as a side chain, -OH or -COOH in the side chain, preferably -R 0 -COOH or -A r -OH group It is an alkali-soluble resin that has. For example, the alkali-soluble resin described below can be mentioned.

【0058】これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解
速度は、0.261Nテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド(TMAH)で測定(23℃)して170
A/秒以上のものが好ましい。特に好ましくは330A
/秒以上のものである(Aはオングストローム)。この
ような観点から、特に好ましいアルカリ可溶性樹脂は、
o−,m−,p−ポリ(ヒドロキシスチレン)及びこれ
らの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、ハ
ロゲンもしくはアルキル置換ポリ(ヒドロキシスチレ
ン)、ポリ(ヒドロキシスチレン)の一部、O−アルキ
ル化もしくはO−アシル化物、スチレン−ヒドロキシス
チレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチ
レン共重合体及び水素化ノボラック樹脂である。
The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins was 170 as measured by 0.261N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.).
A / second or more is preferable. Especially preferably 330A
/ Sec or more (A is angstrom). From this point of view, particularly preferable alkali-soluble resin,
o-, m-, p-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen- or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene), part of poly (hydroxystyrene), O-alkyl Or an O-acylated product, a styrene-hydroxystyrene copolymer, an α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer and a hydrogenated novolac resin.

【0059】本発明に用いられる成分(B)は、欧州特
許254853号、特開平2−25850号、同3−2
23860号、同4−251259号等に開示されてい
るように、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解し得る基の前
駆体を反応させる、もしくは、酸で分解し得る基の結合
したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共
重合して得ることができる。
Component (B) used in the present invention is described in European Patent 254853, JP-A-2-25850 and JP-A-3-2.
As disclosed in No. 23860, No. 4-251259, etc., an alkali-soluble resin is reacted with a precursor of an acid-decomposable group, or an alkali-soluble resin monomer having an acid-decomposable group bonded thereto is used. It can be obtained by copolymerization with various monomers.

【0060】本発明に使用される成分(B)の具体例を
以下に示すが、これらに限定されるものではない。
Specific examples of the component (B) used in the present invention are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0061】[0061]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0062】[0062]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0063】[0063]

【化25】 [Chemical 25]

【0064】[0064]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0065】[0065]

【化27】 [Chemical 27]

【0066】[0066]

【化28】 [Chemical 28]

【0067】[0067]

【化29】 [Chemical 29]

【0068】酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸
で分解し得る基の数(B)と酸で分解し得る基で保護さ
れていないアルカリ可溶性基の数(S)をもって、B/
(B+S)で表される。含有率は好ましくは0.01〜
0.7、より好ましくは0.05〜0.50、更に好ま
しくは0.05〜0.40である。B/(B+S)>
0.7ではPEB後の膜収縮、基板への密着不良やスカ
ムの原因となり好ましくない。一方、B/(B+S)<
0.01では、パターン側壁に顕著に定在波が残ること
があるので好ましくない。
The content of acid-decomposable groups is determined by the number of acid-decomposable groups in the resin (B) and the number of alkali-soluble groups not protected by acid-decomposable groups (S). B /
It is represented by (B + S). The content is preferably 0.01 to
0.7, more preferably 0.05 to 0.50, still more preferably 0.05 to 0.40. B / (B + S)>
A value of 0.7 is not preferable because it causes film shrinkage after PEB, poor adhesion to the substrate, and scum. On the other hand, B / (B + S) <
A value of 0.01 is not preferable because a standing wave may remain on the side wall of the pattern.

【0069】成分(B)の重量平均分子量(Mw)は、
2,000〜200,000の範囲であることが好まし
い。2,000未満では未露光部の現像により膜減りが
大きく、200,000を越えるとアルカリ可溶性樹脂
自体のアルカリに対する溶解速度が遅くなり感度が低下
してしまう。より好ましくは、5,000〜100,0
00の範囲であり、更に好ましくは8,000〜50,
000の範囲である。また、分子量分布(Mw/Mn)
は、好ましくは1.0〜4.0、より好ましくは1.0
〜2.0、特に好ましくは1.0〜1.6である。ここ
で、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
また、成分(B)のポリマーは、2種類以上組み合わせ
て使用してもよい。成分(B)のポリマーの添加量は、
ポジ型レジスト組成物の固形分に対し、80〜98重量
%が適当であり、好ましくは85〜96重量%である。
The weight average molecular weight (Mw) of the component (B) is
It is preferably in the range of 2,000 to 200,000. If it is less than 2,000, the film loss is large due to the development of the unexposed area, and if it exceeds 200,000, the dissolution rate of the alkali-soluble resin itself in alkali becomes slow and the sensitivity is lowered. More preferably, 5,000 to 100,0
Range of 00, more preferably 8,000 to 50,
The range is 000. In addition, molecular weight distribution (Mw / Mn)
Is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0.
˜2.0, particularly preferably 1.0 to 1.6. Here, the weight average molecular weight is defined by the polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.
Moreover, you may use the polymer of a component (B) in combination of 2 or more types. The amount of the component (B) polymer added is
80 to 98% by weight is suitable, and preferably 85 to 96% by weight, based on the solid content of the positive resist composition.

【0070】(3)本発明のレジスト組成物で使用され
る(C)成分の、前記一般式(1)で表される分子内に
スルホンイミド構造を含む化合物について説明する。一
般式(1)中、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、
アルキル基(好ましくは炭素数1〜12)、シクロアル
キル基(好ましくは炭素数4〜18)、アリール基(好
ましくは炭素数6〜20)、アラルキル基(好ましくは
炭素数7〜20)又は複素環基(特にヘテロ原子を含む
芳香族基が好ましく、また、炭素数4〜10の複素環基
が好ましく、特に炭素数4〜10のヘテロ原子を含む芳
香族基が好ましい)を表す。これらの基はいずれも置換
基を有していてもよい。これら置換基としては、炭素数
1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハ
ロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子)、ハ
ロゲン原子で置換された炭素数1〜4のアルキル基、炭
素数6〜10のアリール基、炭素数2〜6のアルケニル
基、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数2
〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜5のアルキ
ルカルボニルオキシ基、ニトロ基等が挙げられる。
(3) The component (C) used in the resist composition of the present invention will be described for the compound represented by the general formula (1) and having a sulfonimide structure in the molecule. In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are each independently
Alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably having 4 to 18 carbon atoms), aryl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), aralkyl group (preferably having 7 to 20 carbon atoms) or hetero. Represents a cyclic group (in particular, an aromatic group containing a hetero atom is preferable, a heterocyclic group containing 4 to 10 carbon atoms is preferable, and an aromatic group containing a hetero atom having 4 to 10 carbon atoms is particularly preferable). Any of these groups may have a substituent. As these substituents, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, iodine atom), an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms substituted with a halogen atom. Group, aryl group having 6 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, cyano group, hydroxy group, carboxy group, 2 carbon atoms
Examples include an alkoxycarbonyl group having 5 to 5 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, and a nitro group.

【0071】R1、R2、R3として好ましくは、置換基
を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換
基を有していてもよい炭素数4〜15のシクロアルキル
基、置換基を有していてもよい炭素数6〜18のアリー
ル基、置換基を有していてもよい炭素数7〜15のアラ
ルキル基、置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む
炭素数4〜6の芳香族基であり、より好ましくは、置換
基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換
基を有していてもよい炭素数5〜12のシクロアルキル
基(シクロヘキシル基、シクロオクチル基等)、置換基
を有していてもよい炭素数6〜15のアリール基、置換
基を有していてもよい炭素数7〜15のアラルキル基、
置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む炭素数4〜
6の芳香族基であり、特に好ましくは、置換基を有して
いてもよい炭素数1〜4のアルキル基(メチル基、エチ
ル基、n-プロピル基、n-ブチル基、t−ブチル基
等)、置換基を有していてもよい炭素数6〜14のアリ
ール基(フェニル基、ナフチル基、アントリル基)、置
換基を有していてもよい炭素数7〜12のアラルキル基
(ベンジル基、フェネチル基等)、ヘテロ原子を含む炭
素数5〜6の芳香族基(2-ピリジル基、3−ピリジル
基、4-ピリジル基、2-チオフェニル基等)が挙げられ
る。
R 1 , R 2 and R 3 are preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent and a cycloalkyl having 4 to 15 carbon atoms which may have a substituent. A group, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms which may have a substituent, and a hetero atom which may have a substituent. It is an aromatic group having 4 to 6 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and an aromatic group having 5 to 12 carbon atoms which may have a substituent. A cycloalkyl group (cyclohexyl group, cyclooctyl group, etc.), an aryl group having 6 to 15 carbon atoms which may have a substituent, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms which may have a substituent,
4 to 4 carbon atoms containing a hetero atom which may have a substituent
It is an aromatic group of 6 and particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent (methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, t-butyl group). Etc.), an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent (phenyl group, naphthyl group, anthryl group), an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms which may have a substituent (benzyl Group, a phenethyl group, etc.) and a hetero atom-containing aromatic group having 5 to 6 carbon atoms (2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-thiophenyl group, etc.).

【0072】さらには、R1としては、置換基を有して
いてもよい炭素数1〜6アルキル基(メチル基、エチル
基、n−プロピル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基
等)、置換基を有していてもよい炭素数6〜12のシク
ロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロオクチル基
等)、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリ
ール基(フェニル基、ナフチル基、p−トルイル基
等)、置換基を有していてもよいヘテロ原子(窒素原
子、イオウ原子等)を含む炭素数4〜6の芳香族基(2
−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−
チオフェニル基等)であり、R2、R3としては、それぞ
れ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜12の
アルキル基(メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−
オクチル基、n−ドデシル基、トリフルオロメチル基、
ノナフルオロブチル基、パーフルオロオクチル基等)、
置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基
(フェニル基、ナフチル基、フッ素置換フェニル基、ト
リフルオロメチル基置換フェニル基、アルコキシフェニ
ル基等)、置換基を有していてもよい炭素数7〜15の
アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基等)、である
ことが好ましい。以下に、(C)成分の、分子内にスル
ホンイミド構造を含む化合物の具体例を示すが、勿論こ
れらに限定されるものではない。
Further, as R 1 , an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent (methyl group, ethyl group, n-propyl group, t-butyl group, n-hexyl group, etc.) A cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent (cyclohexyl group, cyclooctyl group, etc.), an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may have a substituent (phenyl group, Naphthyl group, p-toluyl group, etc.), aromatic group having 4 to 6 carbon atoms containing a hetero atom (nitrogen atom, sulfur atom, etc.) which may have a substituent (2
-Pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-
Thiophenyl group), and R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent (methyl group, ethyl group, n-butyl group, n-).
Octyl group, n-dodecyl group, trifluoromethyl group,
Nonafluorobutyl group, perfluorooctyl group, etc.),
An optionally substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms (phenyl group, naphthyl group, fluorine-substituted phenyl group, trifluoromethyl group-substituted phenyl group, alkoxyphenyl group, etc.), having a substituent It is preferably an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms (benzyl group, phenethyl group, etc.). Specific examples of the compound containing a sulfonimide structure in the molecule of the component (C) are shown below, but of course the invention is not limited thereto.

【0073】[0073]

【化30】 [Chemical 30]

【0074】[0074]

【化31】 [Chemical 31]

【0075】(C)成分の含有量は、レジスト組成物固
形分に対し、通常0.01〜20重量%、好ましくは
0.02〜15重量%であり、特に好ましくは0.03
〜10重量%である。(C)成分の化合物は、1種を用
いても良いし、2種以上を混合して用いてもよい。
(C)成分の化合物は単独で用いてもよいし、他の酸発
生剤である(A)成分の化合物と併用してもよい。両者
の使用比率は(重量比)は、(C)/(A)=100/0
〜5/95で用いられ、好ましくは100/0〜10/9
0であり、特に好ましくは100/0〜20/80であ
る。
The content of the component (C) is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.02 to 15% by weight, particularly preferably 0.03, based on the solid content of the resist composition.
10 to 10% by weight. As the compound as the component (C), one type may be used, or two or more types may be mixed and used.
The compound of the component (C) may be used alone, or may be used in combination with the compound of the component (A) which is another acid generator. The usage ratio (weight ratio) of both is (C) / (A) = 100/0
Used in 5 to 95/95, preferably 100/0 to 10/9
0, particularly preferably 100/0 to 20/80.

【0076】(4)本発明のポジ型レジスト組成物に使
用されるその他の成分 本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、さら
にラジカル発生剤、含窒素塩基性化合物、染料、界面活
性剤などを含有させることができる。
(4) Other components used in the positive resist composition of the present invention In the positive resist composition of the present invention, if necessary, a radical generator, a nitrogen-containing basic compound, a dye, and an interface are further added. Activators and the like can be included.

【0077】(4)−1 含窒素塩基性化合物 本発明で用いる含窒素塩基性化合物は、フェノールより
も塩基性の強い含窒素塩基性化合物が好ましい。好まし
い化学的環境として、下記式(A)〜(E)の構造を挙
げることができる。
(4) -1 Nitrogen-containing basic compound The nitrogen-containing basic compound used in the present invention is preferably a nitrogen-containing basic compound having a stronger basicity than phenol. As a preferable chemical environment, the structures of the following formulas (A) to (E) can be mentioned.

【0078】[0078]

【化32】 [Chemical 32]

【0079】ここで、R250 、R251 及びR252 は、同
一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜6個のア
ルキル基、炭素数1〜6個のアミノアルキル基、炭素数
1〜6個のヒドロキシアルキル基又は炭素数6〜20個
の置換もしくは非置換のアリール基を表し、ここで、R
251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。R
253 、R254 、R255 及びR256 は、同一でも異なって
もよく、炭素数1〜6個のアルキル基を表す。更に好ま
しい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子
を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ま
しくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含
む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基
を有する化合物である。
Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom. ~ 6 hydroxyalkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R is
251 and R 252 may combine with each other to form a ring. R
253 , R 254 , R 255 and R 256, which may be the same or different, each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. More preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. It is a compound containing or a compound having an alkylamino group.

【0080】好ましい具体例としては、置換もしくは未
置換のグアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジ
ン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置
換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未
置換のインダゾール、イミダゾール、置換もしくは未置
換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換
もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプ
リン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしく
は未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジ
ン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換も
しくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げら
れる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキル
基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールア
ミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロ
キシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水
酸基、シアノ基である。
Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, imidazole, Substituted or unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted Alternatively, unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine and the like can be mentioned. Preferred substituents are amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group. Is.

【0081】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダ
ゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾ
ール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニル
イミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾー
ル、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−ア
ミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメ
チルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2
−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチル
ピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミ
ノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリ
ジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピ
リジン、
Particularly preferred compounds are guanidine,
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2 , 4,5-Triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2
-(Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4 -Aminoethylpyridine,

【0082】3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−
(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエ
チル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−
イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジ
ン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、
5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、
ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジ
ン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6
−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラ
ゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエ
チル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定され
るものではない。これらの含窒素塩基性化合物は、単独
であるいは2種以上一緒に用いられる。
3-aminopyrrolidine, piperazine, N-
(2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-
Iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole,
5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole,
Pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6
-Dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine and the like, but not limited thereto. These nitrogen-containing basic compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0083】酸発生剤と含窒素塩基性化合物の組成物中
の使用割合は、(酸発生剤)/(含窒素塩基性化合物)
(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。該
モル比が2.5未満では低感度となり、解像力が低下す
る場合があり、また、300を越えると露光後加熱処理
までの経時でレジストパターンの太りが大きくなり、解
像力も低下する場合がある。(酸発生剤)/(含窒素塩
基性化合物)(モル比)は、好ましくは5.0〜20
0、更に好ましくは7.0〜150である。
The ratio of the acid generator and the nitrogen-containing basic compound used in the composition is (acid generator) / (nitrogen-containing basic compound)
(Mole ratio) = 2.5 to 300 is preferable. If the molar ratio is less than 2.5, the sensitivity may be low and the resolution may be lowered. If the molar ratio is more than 300, the resist pattern may become thicker with the lapse of time after the post-exposure heat treatment, and the resolution may be lowered. . The (acid generator) / (nitrogen-containing basic compound) (molar ratio) is preferably 5.0 to 20.
0, and more preferably 7.0 to 150.

【0084】(4)−2 染料 好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具
体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#1
03、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オ
イルブルーBOS,オイルブルー#603、オイルブラ
ックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−5
05(以上オリエント化学工業株式会社製)、クリスタ
ルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレッ
ト(CI42535)、ローダミンB(CI45170
B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレ
ンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
(4) -2 Dyes Suitable dyes include oil dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 1
03, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-5.
05 (all manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170).
B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI52015) and the like.

【0085】(4)−3 溶剤類 本発明の組成物は、上記各成分を溶解する溶媒に溶かし
て支持体上に塗布する。ここで使用する溶媒としては、
エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペン
タノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチル
エチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メト
キシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート、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メチルエーテルア
セテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エ
チル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオ
ン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピ
ルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒ
ドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは
混合して使用する。
(4) -3 Solvents The composition of the present invention is applied to a support by dissolving it in a solvent that dissolves the above components. As the solvent used here,
Ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol Monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl Pyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.

【0086】(4)−4 界面活性剤類 上記溶媒に界面活性剤を加えることもできる。具体的に
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セチ
ルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の
ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエ
チレン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等のポリオキシエチレンア
ルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオ
キシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノ
ラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタン
モノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビ
タントリオレエート、ソルビタントリステアレート等の
ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタン
モノパルミテ−ト、
(4) -4 Surfactants Surfactants may be added to the above solvent. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, etc. Sorbitans such as polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopal Te - door,

【0087】ポリオキシエチレンソルビタンモノステア
レート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエー
ト、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等
のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等の
ノニオン系界面活性剤、エフトップEF301,EF3
03,EF352(新秋田化成(株)製)、メガファッ
クF171,F173 (大日本インキ(株)製)、フ
ロラ−ドFC430,FC431(住友スリーエム
(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−
382,SC101,SC102,SC103,SC1
04,SC105,SC106(旭硝子(株)製)等の
フッ素系界面活性剤、トロイゾルS−366(トロイケ
ミカル(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP3
41(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくは
メタクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75,N
o.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げるこ
とができる。これらの界面活性剤の配合量は、本発明の
組成物中の固形分100重量部当たり、通常、2重量部
以下、好ましくは1重量部以下である。これらの界面活
性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み
合わせで添加することもできる。
Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF3
03, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Fluoro FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), Asahi Guard AG710, Surflon S-.
382, SC101, SC102, SC103, SC1
04, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and other fluorochemical surfactants, Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP3
41 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, N
o. 95 (manufactured by Kyoeisha Oil and Fat Chemical Co., Ltd.) and the like. The content of these surfactants is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the solid content in the composition of the present invention. These surfactants may be added alone or in some combinations.

【0088】精密集積回路素子の製造などにおいてレジ
スト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン
/二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透
明基板等)上に、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布
し、次に活性光線又は放射線を照射し、加熱、現像、リ
ンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形
成することができる。ここで活性光線又は放射線として
は、好ましくは電子線、X線、150〜250nmの波
長の光(KrFエキシマレーザー(248nm)、Ar
Fエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレー
ザー(157nm)など)等を挙げることができるが、
特に好ましくは、電子線、KrFエキシマレーザーであ
る。
In the step of forming a pattern on a resist film in the production of precision integrated circuit devices, etc., a positive electrode of the present invention is formed on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide covering, glass substrate, transparent substrate such as ITO substrate). A good resist pattern can be formed by applying a mold resist composition and then irradiating with actinic rays or radiation, followed by heating, developing, rinsing and drying. The actinic ray or radiation is preferably an electron beam, X-ray, light having a wavelength of 150 to 250 nm (KrF excimer laser (248 nm), Ar).
F excimer laser (193 nm), F2 excimer laser (157 nm), etc.
An electron beam and a KrF excimer laser are particularly preferable.

【0089】本発明においては、必要により、市販の無
機あるいは有機反射防止膜を使用することができる。更
にレジスト上層に反射防止膜を塗布して用いることもで
きる。
In the present invention, if necessary, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used. Further, an antireflection film may be coated on the upper layer of the resist for use.

【0090】レジストの下層として用いられる反射防止
膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化
クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型
と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも
用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、C
VD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。
有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611
号記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変
性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光
剤からなるものや、米国特許5294680号記載の無
水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特
開平6−118631号記載の樹脂バインダーとメチロ
ールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−1
18656号記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基
を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開
平8−87115号記載のメチロールメラミンとベンゾ
フェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−17950
9号記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を
添加したもの等が挙げられる。
The antireflection film used as the lower layer of the resist may be an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon or amorphous silicon, or an organic film type composed of a light absorber and a polymer material. Can be used. The former is a vacuum deposition device, C for film formation.
Equipment such as VD equipment and sputtering equipment is required.
Examples of the organic antireflection film include Japanese Patent Publication No. 7-69611.
Comprising a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin, an alkali-soluble resin, and a light absorber, and a reaction product of a maleic anhydride copolymer and a diamine-type light absorber described in US Pat. No. 5,294,680. Containing a resin binder described in JP-A-118631 and a methylol melamine-based thermal crosslinking agent, JP-A-6-1
No. 18656, an acrylic resin type antireflection film having a carboxylic acid group, an epoxy group and a light absorbing group in the same molecule, consisting of a methylol melamine and a benzophenone type light absorbing agent described in JP-A-8-87115, and JP-A-8-17950.
The polyvinyl alcohol resin described in No. 9 to which a low molecular weight light absorber is added may be used.

【0091】また、有機反射防止膜として、ブリューワ
ーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−4
0シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR
−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもでき
る。
Further, as the organic antireflection film, DUV30 series manufactured by Brewer Science Co. or DUV-4
0 series, Shipley AR-2, AR-3, AR
It is also possible to use a commercially available organic antireflection film such as -5.

【0092】本発明のポジ型レジスト組成物の現像液と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナト
リウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、ア
ンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プ
ロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−
n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミ
ン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチル
エタノールアミン、トリエタノーアミン等のアルコ−ル
アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テ
トラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四
級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミ
ン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができ
る。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアル
コール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を
適当量添加して使用することもできる。これらの現像液
の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましく
は、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリン
である。
The developer for the positive resist composition of the present invention includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine. Primary amines such as diethylamine, di-
Secondary amines such as n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and primary amines such as choline. An aqueous solution of alkali such as quaternary ammonium salt, cyclic amines such as pyrrole and piperidine, and the like can be used. Furthermore, alcohols such as isopropyl alcohol and surfactants such as nonionic surfactants may be added to the aqueous solution of the above alkalis in appropriate amounts. Of these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.

【0093】[0093]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明の内容がこれにより限定されるもので
はない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the contents of the present invention are not limited thereto.

【0094】合成例1:樹脂例(B−21)の合成 p−アセトキシスチレン32.4g(0.2モル)及び
メタクリル酸t−ブチル7.01g(0.07モル)を
酢酸ブチル120mlに溶解し、窒素気流及び攪拌下、
80℃にてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)
0.033gを2.5時間置きに3回添加し、最後に更
に5時間攪拌を続けることにより、重合反応を行った。
反応液をヘキサン1200mlに投入し、白色の樹脂を
析出させた。得られた樹脂を乾燥後、メタノール200
mlに溶解した。これに水酸化ナトリウム7.7g
(0.19モル)/水50mlの水溶液を添加し、1時
間加熱還流することにより加水分解させた。その後、水
200mlを加えて希釈し、塩酸にて中和し白色の樹脂
を析出させた。この樹脂を濾別し、水洗・乾燥させた。
更にテトラヒドロフラン200mlに溶解し、5Lの超
純水中に激しく攪拌しながら滴下、再沈を行った。この
再沈操作を3回繰り返した。得られた樹脂を真空乾燥器
中で120℃、12時間乾燥し、ポリ(p−ヒドロキシ
スチレン/メタクリル酸t−ブチル)共重合体を得た。
Synthesis Example 1: Synthesis of Resin Example (B-21) 32.4 g (0.2 mol) of p-acetoxystyrene and 7.01 g (0.07 mol) of t-butyl methacrylate were dissolved in 120 ml of butyl acetate. Under a nitrogen stream and stirring,
Azobisisobutyronitrile (AIBN) at 80 ℃
Polymerization reaction was carried out by adding 0.033 g three times at intervals of 2.5 hours, and finally by continuing stirring for further 5 hours.
The reaction solution was poured into 1200 ml of hexane to deposit a white resin. After drying the obtained resin, methanol 200
Dissolved in ml. 7.7g of sodium hydroxide
An aqueous solution of (0.19 mol) / water (50 ml) was added, and the mixture was heated under reflux for 1 hour for hydrolysis. Then, 200 ml of water was added to dilute the mixture, and the mixture was neutralized with hydrochloric acid to precipitate a white resin. The resin was filtered off, washed with water and dried.
Further, it was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, added dropwise to 5 L of ultrapure water with vigorous stirring, and reprecipitated. This reprecipitation operation was repeated 3 times. The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours to obtain a poly (p-hydroxystyrene / t-butyl methacrylate) copolymer.

【0095】合成例2:樹脂例(B−3)の合成 ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(日本曹達社製VP−8
000)10gをピリジン50mlに溶解させ、これに
室温で撹伴下、二炭酸ジ−t−ブチル3.63gを滴下
した。室温で3時間撹伴した後、イオン交換水1L/濃
塩酸20gの溶液に滴下した。析出した粉体をろ過、水
洗、乾燥すると、樹脂例(B−3)が得られた。
Synthesis Example 2: Synthesis of Resin Example (B-3) Poly (p-hydroxystyrene) (VP-8 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
000) 10 g was dissolved in pyridine 50 ml, and thereto was added dropwise di-t-butyl dicarbonate 3.63 g with stirring at room temperature. After stirring at room temperature for 3 hours, the solution was added dropwise to a solution of 1 L of ion-exchanged water / 20 g of concentrated hydrochloric acid. The deposited powder was filtered, washed with water, and dried to obtain Resin Example (B-3).

【0096】合成例3:樹脂例(B−32)の合成 p−シクロヘキシルフェノール83.1g(0.5モ
ル)を300m1のトルエンに溶解し、次いで2−クロロ
エチルビニルエーテル150g、水酸化ナトリウム25
g、テトラブチルアンモニウムブロミド5g、トリエチ
ルアミン60gを加えて120℃で5時間反応させた。
反応液を水洗し、過剰のクロエチルビニルエーテルとト
ルエンを留去し、得られたオイルを減圧蒸留にて精製す
ると4−シクロヘキシルフェノキシエチルビニルエーテ
ルが得られた。ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(日本
曹達社製VP−8000)20g,4−シクロヘキシル
フェノキシエチルビニルエ−テル6.5gをTHF80
mlに溶解し、これにp−トルエンスルホン酸0.01
gを添加して室温で18時間反応させた。反応液を蒸留
水5Lに激しく撹拌しながら滴下し、析出する粉体をろ
過、乾燥すると樹脂例(B−32)が得られた。
Synthesis Example 3: Synthesis of Resin Example (B-32) 83.1 g (0.5 mol) of p-cyclohexylphenol was dissolved in 300 ml of toluene, then 150 g of 2-chloroethyl vinyl ether, 25 sodium hydroxide.
g, tetrabutylammonium bromide 5 g, and triethylamine 60 g were added, and the mixture was reacted at 120 ° C. for 5 hours.
The reaction solution was washed with water, excess chloroethyl vinyl ether and toluene were distilled off, and the resulting oil was purified by distillation under reduced pressure to give 4-cyclohexylphenoxyethyl vinyl ether. THF (80) was added with 20 g of poly (p-hydroxystyrene) (VP-8000 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and 6.5 g of 4-cyclohexylphenoxyethyl vinyl ether.
It is dissolved in ml and p-toluenesulfonic acid 0.01
g was added and reacted at room temperature for 18 hours. The reaction solution was added dropwise to 5 L of distilled water with vigorous stirring, and the precipitated powder was filtered and dried to obtain Resin Example (B-32).

【0097】他の樹脂も同様の方法により合成した。以
下の実施例で使用された樹脂の重量平均分子量、繰り返
し単位のモル比は以下の通りである。 樹脂 重量平均分子量 繰り返し単位のモル比* (B−2) 7500 30/70 (B−3) 8500 25/75 (B−4) 8500 25/75 (B−5) 13500 40/60 (B−13) 8000 65/35 (B−21) 12000 65/35 (B−22) 15000 20/80
(B−24) 14000 30/70 (B−26) 11500 15/60/25 (B−28) 15000 78/22 (B−30) 8000 80/20 (B−31) 15000 65/10/25 (B−32) 12000 82/18 (B−33) 12000 15/75/10 *先に例示した樹脂構造における括弧部分の各繰り返し
単位の左から順
Other resins were synthesized by the same method. The weight average molecular weight of the resin used in the following examples and the molar ratio of repeating units are as follows. Resin Weight average molecular weight Molar ratio of repeating units * (B-2) 7500 30/70 (B-3) 8500 25/75 (B-4) 8500 25/75 (B-5) 13500 40/60 (B-13 ) 8000 65/35 (B-21) 12000 65/35 (B-22) 15000 20/80
(B-24) 14000 30/70 (B-26) 11500 15/60/25 (B-28) 15000 78/22 (B-30) 8000 80/20 (B-31) 15000 65/10/25 ( B-32) 12000 82/18 (B-33) 12000 15/75/10 * From the left of each repeating unit of the parentheses in the resin structure illustrated above.

【0098】〔実施例1〕 (1)レジストの塗設 (A成分):酸発生剤I−1 0.05g (B成分):樹脂B−21 0.94g をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
8.5gに溶解させ、C成分として、東京化成(株)製
N-フェニルビス(トリフルオロメタンスルホンイミド
(CC-3) 0.1gを添加し、さらに1,5−ジア
ザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(以下D-1と略
す)0.005g、及び界面活性剤としてメガファック
F176(大日本インキ(株)製、以下W-1と略す)
0.001gを添加、溶解させ、得られた溶液を0.1
μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジ
スト溶液を得た。このレジスト溶液を6インチシリコン
ウェハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMar
k8を用いて塗布し、110℃、90秒ベークして膜厚
0.30μmの均一膜を得た。
Example 1 (1) Coating of Resist (Component A): Acid Generator I-1 0.05 g (Component B): Resin B-21 0.94 g propylene glycol monomethyl ether acetate 8.5 g 0.1 g of N-phenylbis (trifluoromethanesulfonimide (CC-3) manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd. was added as a C component, and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5 was further added. -Nonene (hereinafter abbreviated as D-1) 0.005 g, and Megafac F176 as a surfactant (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, hereinafter abbreviated as W-1)
0.001 g was added and dissolved, and the resulting solution was added to 0.1
A resist solution was obtained by microfiltration with a membrane filter having a diameter of μm. This resist solution was applied onto a 6-inch silicon wafer by Tokyo Electron Spin Coater Mar.
It was applied using k8 and baked at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a uniform film having a thickness of 0.30 μm.

【0099】(2)レジストパターンの作成とその評価 このレジスト膜に、電子線描画装置(日立製HL75
0、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行っ
た。照射後に110℃、90秒ベークし、2.38重量
%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TM
AH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、
水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方
法で評価した。 (2−1)感度 得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡を用い
て観察した。0.20μmライン(ライン:スペース=
1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とし
た。 (2−2)解像力 上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインと
スペースが分離解像)を解像力とした。 (2−3)パターン形状 上記の感度を示す照射量における0.14μmラインパ
ターンの断面形状を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、
矩形、ややテーパー、テーパーの3段階評価を行った。 (2−4)エッジラフネス ラインパターンの長手方向のエッジ5μmの範囲につい
て、エッジがあるべき基準線からの距離を測長SEM
((株)日立製作所製S−8840)により30点測定
し、標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど
良好な性質であることを示す。実施例1の結果は、感度
は8.0μC/cm2、解像力は0.10μm、パターン
形状は矩形、エッジラフネスは9.5nmであり、良好
であった。
(2) Preparation of resist pattern and its evaluation An electron beam drawing device (HL75 manufactured by Hitachi) was formed on this resist film.
Electron beam irradiation was performed using 0 and an acceleration voltage of 50 KeV). After irradiation, it was baked at 110 ° C. for 90 seconds, and 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide (TM)
AH) After dipping for 60 seconds using an aqueous solution, then for 30 seconds,
Rinse with water and dry. The obtained pattern was evaluated by the following method. (2-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope. 0.20 μm line (line: space =
The minimum irradiation energy for resolving 1: 1) was defined as the sensitivity. (2-2) Resolving power The limiting resolving power (the line and the space are separated and resolved) at the irradiation dose showing the above sensitivity was defined as the resolving power. (2-3) Pattern Shape The cross-sectional shape of the 0.14 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope,
Three-stage evaluation of rectangular, slightly tapered, and tapered was performed. (2-4) Edge roughness SEM measures the distance from the reference line where the edge should be in the range of 5 μm in the longitudinal direction of the line roughness pattern.
(S-8840 manufactured by Hitachi, Ltd.) was used to measure 30 points, the standard deviation was calculated, and 3σ was calculated. The smaller the value, the better the property. As a result of Example 1, the sensitivity was 8.0 μC / cm 2 , the resolution was 0.10 μm, the pattern shape was rectangular, and the edge roughness was 9.5 nm, which was good.

【0100】〔実施例2〕実施例1で用いたC成分の化
合物CC-3に代えて東京化成(株)製N-(2-ピリジ
ル)−ビス(トリフルオロメタン)スルホンイミド(C
C-4)を用いた以外は、実施例1と全く同様にしてレ
ジスト塗設、電子線露光評価を行った。評価結果を表2
に示した。
Example 2 N- (2-pyridyl) -bis (trifluoromethane) sulfonimide (C manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) was used in place of the compound CC-3 as the component C used in Example 1.
Except for using C-4), resist coating and electron beam exposure evaluation were conducted in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the evaluation results
It was shown to.

【0101】〔実施例3〜10〕表1に示した化合物を
用いて、実施例1と全く同様にしてレジスト塗設、電子
線露光評価を行った。評価結果を表2に示した。
[Examples 3 to 10] Using the compounds shown in Table 1, resist coating and electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.

【0102】〔比較例1〕実施例1においてC成分を用
いなかった以外は、実施例1と全く同様にしてレジスト
塗設、電子線露光評価を行った。評価結果を表2に示し
た。
Comparative Example 1 Resist coating and electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that the component C was not used. The evaluation results are shown in Table 2.

【0103】〔比較例2及び3〕実施例のC成分の代わ
りに、p-トルエンスルホンアミド(以下、C−Aと略
す)、及びコハク酸イミド(以下、C−Bと略す)をそ
れぞれ用いた以外は、実施例1と全く同様にしてレジス
ト塗設、電子線露光評価を行った。評価結果を表2に示
した。
[Comparative Examples 2 and 3] p-toluenesulfonamide (hereinafter abbreviated as C-A) and succinimide (hereinafter abbreviated as C-B) were used instead of the C component in the examples. The resist coating and the electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that the above was used. The evaluation results are shown in Table 2.

【0104】実施例で用いたその他の化合物を以下に示
した。 含窒素塩基性化合物(D-2):2-フェニルベンズイミ
ダゾール 含窒素塩基性化合物(D-3):ジシクロヘキシルメチ
ルアミン 界面活性剤(W-2):ポリシロキサンポリマーKP3
41 (信越化学(株)製)
The other compounds used in the examples are shown below. Nitrogen-containing basic compound (D-2): 2-phenylbenzimidazole Nitrogen-containing basic compound (D-3): Dicyclohexylmethylamine surfactant (W-2): Polysiloxane polymer KP3
41 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

【0105】[0105]

【表1】 [Table 1]

【0106】[0106]

【表2】 [Table 2]

【0107】表2の結果から明らかなように、C成分の
特定のスルホンイミド構造を有する化合物を組合わせた
本発明のポジ型レジスト組成物は、放射線の照射によ
り、C成分を含まない比較例や、C成分とは骨格構造が
異なる他のアミド化合物、イミド化合物を含む比較例に
比べて、高感度で、かつ高解像力であり、パターン形
状、エッジラフネスも優れていることがわかる。
As is clear from the results shown in Table 2, the positive resist composition of the present invention in which the component C having a specific sulfonimide structure is combined is a comparative example containing no component C when exposed to radiation. It can be seen that, as compared with Comparative Examples containing other amide compounds and imide compounds having different skeleton structures from the C component, the sensitivity and the resolution are high, and the pattern shape and edge roughness are excellent.

【0108】〔実施例11〕 (1)レジストの塗設 (A成分) : PAG3−1 0.05g (B成分) : 樹脂B−22 0.94g をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
8.5gに溶解させ、C成分として、化合物CC−6
0.07gを添加し、さらに化合物D−1を0.005
g、化合物W−1を0.001gそれぞれ添加、溶解さ
せ、得られた溶液を0.1μm口径のメンブレンフィル
ターで精密ろ過してレジスト溶液を得た。このレジスト
溶液を実施例1と同様にして、塗布、ベークして膜厚
0.30μmの均一膜を得た。
Example 11 (1) Coating of resist (component A): PAG3-1 0.05 g (component B): Resin B-22 0.94 g was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate 8.5 g. , C component as compound CC-6
0.07 g was added, and Compound D-1 was added to 0.005
g and compound W-1 (0.001 g) were added and dissolved, and the resulting solution was microfiltered with a membrane filter having a diameter of 0.1 μm to obtain a resist solution. This resist solution was applied and baked in the same manner as in Example 1 to obtain a uniform film having a thickness of 0.30 μm.

【0109】(2)レジストパターンの作成とその評価 このレジスト膜に、KrFエキシマステッパー(キャノ
ン(株)製FPA3000EX−5、波長248nm)
を用いて、パターン露光した。露光後の処理、パターン
の評価は実施例1と同様に行った。
(2) Preparation of resist pattern and its evaluation On this resist film, KrF excimer stepper (FPA3000EX-5 manufactured by Canon Inc., wavelength 248 nm) was used.
Was used for pattern exposure. The treatment after exposure and the evaluation of the pattern were performed in the same manner as in Example 1.

【0110】実施例11の結果は、感度28mJ/c
2、解像力0.13μm、パターン形状は矩形、エッ
ジラフネスは7.0nmであり、良好であった。
The result of Example 11 shows that the sensitivity is 28 mJ / c.
m 2 , the resolution was 0.13 μm, the pattern shape was rectangular, and the edge roughness was 7.0 nm, which was good.

【0111】〔実施例12〜18〕表3に示した化合物
を用いて、実施例11と同様にしてレジスト塗設、Kr
Fエキシマステッパーによる露光評価を行った。評価結
果を表4に示した。
[Examples 12 to 18] Using the compounds shown in Table 3, resist coating and Kr were carried out in the same manner as in Example 11.
The exposure was evaluated by an F excimer stepper. The evaluation results are shown in Table 4.

【0112】〔比較例4〕実施例11においてC成分を
用いなかった以外は、実施例11と同様にしてレジスト
塗設、KrFエキシマエキシマステッパーによる露光評
価を行った。評価結果を表4に示した。
[Comparative Example 4] Resist coating and exposure evaluation with a KrF excimer excimer stepper were performed in the same manner as in Example 11 except that the component C was not used. The evaluation results are shown in Table 4.

【0113】[0113]

【表3】 [Table 3]

【0114】[0114]

【表4】 [Table 4]

【0115】〔実施例19〕 (1)レジストの塗設 (B成分) : 樹脂B−4 0.93g (C成分) : 化合物CC−6 0.08g をプロピレングリコールモノメチルエーテル8.5gに
溶解させ、さらに化合物D−1を0.003g、及びW
−1を0.001g添加、溶解させ、得られた溶液を
0.1μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過し
て、レジスト溶液を得た。このレジスト溶液を実施例1
と同様にして、塗布、ベークして膜厚0.30μmの均
一膜を得た。さらに実施例11と同様にして、露光、評
価を行った。
Example 19 (1) Coating of Resist (Component B): 0.93 g of Resin B-4 (Component C): 0.08 g of Compound CC-6 was dissolved in 8.5 g of propylene glycol monomethyl ether. , 0.003 g of compound D-1, and W
0.001 g of -1 was added and dissolved, and the resulting solution was microfiltered with a membrane filter having a diameter of 0.1 μm to obtain a resist solution. This resist solution was used in Example 1.
In the same manner as above, coating and baking were performed to obtain a uniform film having a thickness of 0.30 μm. Further, exposure and evaluation were performed in the same manner as in Example 11.

【0116】実施例19の結果は、感度35mJ/c
2、解像力0.14μm、パターン形状は矩形、エッ
ジラフネスは9.0nmであり、良好であった。
The result of Example 19 shows that the sensitivity is 35 mJ / c.
m 2 , the resolution was 0.14 μm, the pattern shape was rectangular, and the edge roughness was 9.0 nm, which was good.

【0117】〔実施例20〜24〕表5に示した化合物
を用いて、実施例11と同様にしてレジスト塗設、Kr
Fエキシマステッパーによる露光評価を行った。評価結
果を表6に示した。
[Examples 20 to 24] Using the compounds shown in Table 5, resist coating and Kr were carried out in the same manner as in Example 11.
The exposure was evaluated by an F excimer stepper. The evaluation results are shown in Table 6.

【0118】〔比較例5〕実施例19で用いた(C)成
分の化合物の代わりに、表5に示した(A)成分の化合
物を用いて、実施例11と同様にしてレジスト塗設、K
rFエキシマステッパーによる露光評価を行った。評価
結果を表6に示した。
[Comparative Example 5] The compound of the component (A) shown in Table 5 was used instead of the compound of the component (C) used in Example 19, and resist coating was carried out in the same manner as in Example 11. K
The exposure was evaluated by an rF excimer stepper. The evaluation results are shown in Table 6.

【0119】[0119]

【表5】 [Table 5]

【0120】[0120]

【表6】 [Table 6]

【0121】以上のように、本発明の組成物は、電子線
のみならずKrFエキシマレーザー光による露光の場合
でも、良好な性能を有していることがわかる。
As described above, it is understood that the composition of the present invention has good performance not only when exposed to electron beams but also when exposed to KrF excimer laser light.

【0122】[0122]

【発明の効果】本発明により、活性光線又は放射線の照
射によるパターン形成に関して、感度、解像力に優れ、
更にはパターン形状、エッジラフネスにも優れたポジ型
レジスト組成物を提供できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the pattern formation by irradiation with actinic rays or radiation is excellent in sensitivity and resolution,
Further, it is possible to provide a positive resist composition excellent in pattern shape and edge roughness.

フロントページの続き (72)発明者 百田 淳 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 (72)発明者 川村 浩一 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA03 AB16 AC05 AC06 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CC20 Continued front page    (72) Inventor Jun Momota             Fuji-Sha, 4000 Kawajiri, Yoshida-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture             Shin Film Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Kawamura             Fuji-Sha, 4000 Kawajiri, Yoshida-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture             Shin Film Co., Ltd. F-term (reference) 2H025 AA01 AA02 AA03 AB16 AC05                       AC06 AC08 AD03 BE00 BE10                       BG00 CC20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(B)アルカリ水溶液に不溶又は難溶性
で、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶性となるポリ
マー及び(C)下記一般式(1)で表される分子内にス
ルホンイミド構造を含む化合物を含有することを特徴と
するポジ型レジスト組成物。 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又
は複素環基を表す。)
1. A polymer (B) which is insoluble or sparingly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, and (C) which contains a sulfonimide structure in the molecule represented by the following general formula (1). A positive resist composition containing a compound. [Chemical 1] (In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or a heterocyclic group.)
【請求項2】更に、上記(C)成分以外の(A)活性光
線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有す
ることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組
成物。
2. The positive resist composition according to claim 1, which further comprises (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, other than the component (C).
【請求項3】さらに、含窒素塩基性化合物を含有するこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型レジスト
組成物。
3. The positive resist composition as claimed in claim 1, further comprising a nitrogen-containing basic compound.
【請求項4】 活性光線又は放射線が、電子線又はX線
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
のポジ型レジスト組成物。
4. The positive resist composition as claimed in claim 1, wherein the actinic ray or radiation is an electron beam or an X-ray.
【請求項5】活性光線又は放射線が、波長150〜25
0nmのエキシマレーザー光であることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
5. The actinic ray or radiation has a wavelength of 150 to 25.
The positive resist composition according to claim 1, wherein the positive resist composition is 0 nm excimer laser light.
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