JP2003255544A - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JP2003255544A
JP2003255544A JP2002258585A JP2002258585A JP2003255544A JP 2003255544 A JP2003255544 A JP 2003255544A JP 2002258585 A JP2002258585 A JP 2002258585A JP 2002258585 A JP2002258585 A JP 2002258585A JP 2003255544 A JP2003255544 A JP 2003255544A
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Norifumi Yamaguchi
訓史 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition excellent in transmittance to light of ≤170 nm wavelength and suitable particularly for F<SB>2</SB>excimer laser lithography. <P>SOLUTION: The positive resist composition comprises a resin having polymerization units of formulae (I) and (II) and insoluble or poorly soluble itself in an alkali aqueous solution but becoming soluble in an alkali aqueous solution by the action of an acid; and an acid generating agent: wherein, R<SB>1</SB>-R<SB>3</SB>represent each independently hydrogen, halogen, hydroxyl, a 1-14C alkyl, an alicyclic ring or a lactone ring; n and l represent each independently an integer of 0-4; R<SB>4</SB>and R<SB>5</SB>represent each independently hydrogen or a 1-4C alkyl; R<SB>6</SB>and R<SB>7</SB>represent 1-6C alkyl groups, provided that one or both of the alkyl groups are substituted by at least one fluorine atom; and R<SB>8</SB>represents an acid-unstable group dissociating in the presence of an acid. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、化学増幅型ポジ型
レジスト組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chemically amplified positive resist composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体の微細加工には通常、レジスト組
成物を用いたリソグラフィプロセスが採用されており、
リソグラフィにおいては、レイリー(Rayleig
h)の回折限界の式で表されるように、原理的には露光
波長が短いほど解像度を上げることが可能である。半導
体の製造に用いられるリソグラフィ用露光光源は、波長
436nmのg線、波長365nmのi線、波長248
nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのAr
Fエキシマレーザーと年々短波長になってきており、さ
らに次世代の露光光源として波長157nmのFエキ
シマレーザーが有望視されている。KrFエキシマレー
ザー露光やArFエキシマレーザー露光用には、露光に
より発生する酸の触媒作用を利用したいわゆる化学増幅
型レジストが、感度に優れることから多く用いられてい
る。そしてFエキシマレーザー露光用にも、感度の点
で化学増幅型レジストが使われる可能性が高い。
2. Description of the Related Art A lithographic process using a resist composition is usually employed for fine processing of semiconductors.
In lithography, Rayleigh
As represented by the expression of the diffraction limit of h), in principle, the shorter the exposure wavelength, the higher the resolution can be. The exposure light source for lithography used for manufacturing semiconductors is a g-line with a wavelength of 436 nm, an i-line with a wavelength of 365 nm, and a wavelength of 248.
nm KrF excimer laser, Ar wavelength 193 nm
The wavelength of the F excimer laser is becoming shorter year by year, and the F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm is expected as a next-generation exposure light source. For KrF excimer laser exposure and ArF excimer laser exposure, so-called chemically amplified resists that utilize the catalytic action of acid generated by exposure are often used because of their excellent sensitivity. Also, for F 2 excimer laser exposure, there is a high possibility that a chemically amplified resist is used in terms of sensitivity.

【0003】しかしながら、従来のKrFエキシマレー
ザー露光やArFエキシマレーザー露光用のレジストに
用いられている樹脂(例えば、特許文献1参照。)は、
170nm以下の波長の光、例えば、波長157nmの
エキシマレーザーに対して、充分な透過率を示さな
かった。透過率が低いと、プロファイル、コントラス
ト、感度などの諸性能に悪影響を及ぼす。
However, the resin used in the resist for the conventional KrF excimer laser exposure or ArF excimer laser exposure (see, for example, Patent Document 1) is
It did not show sufficient transmittance for light having a wavelength of 170 nm or less, for example, F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm. A low transmittance adversely affects various performances such as profile, contrast and sensitivity.

【特許文献1】特開2000−137327号公報(第
9〜12頁)
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-137327 (pages 9 to 12)

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、17
0nm以下の波長の光に対する透過率に優れ、特にF
エキシマレーザーリソグラフィに適したレジスト組成物
を提供することにある。
The object of the present invention is to
Excellent transmittance for light with a wavelength of 0 nm or less, especially F 2
It is to provide a resist composition suitable for excimer laser lithography.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、レジスト
組成物を構成する樹脂として、特定のモノマーに由来す
る重合単位を有する樹脂を用いることにより、157n
mのFエキシマレーザーの波長における透過率を改良
し、感度・解像度など性能のバランスの良いレジストを
作成できることを見出し、本発明を完成した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have found that by using a resin having a polymerized unit derived from a specific monomer as a resin constituting a resist composition,
The present invention has been completed by finding that a resist having a well-balanced performance such as sensitivity and resolution can be prepared by improving the transmittance at the wavelength of the F 2 excimer laser of m.

【0006】すなわち、本発明は、一般式(I)および
(II)で表される重合単位を有し、それ自体はアルカリ
水溶液に不溶又は難溶であるが、酸の作用でアルカリ水
溶液に可溶となる樹脂、および酸発生剤を含有してなる
ポジ型レジスト組成物に係るものである。 (式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素、ハ
ロゲン、水酸基、炭素数1〜14のアルキル基、脂環式
環もしくはラクトン環を表す。該アルキル基は、ハロゲ
ン、水酸基及び脂環式環からなる群から選ばれた少なく
とも1種の置換基を有しても良い。該脂環式環及びラク
トン環は、それぞれ独立に、ハロゲン、水酸基及びアル
キル基からなる群から選ばれた少なくとも1種の置換基
を有しても良い。n及びlは、それぞれ独立に、0〜4
の整数を表す。R4、R5は、それぞれ独立に、水素又は
炭素数1〜4のアルキル基を表す。R6とR7は、炭素数
1〜6のアルキル基を示し、該アルキル基のいずれか又
は両方は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されてい
る。R8は、酸の存在下で解離する酸不安定基を表
す。)
That is, the present invention has polymerized units represented by the general formulas (I) and (II), which are insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, but can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. The present invention relates to a positive resist composition containing a soluble resin and an acid generator. (In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent hydrogen, halogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring, or a lactone ring. It may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group and an alicyclic ring, wherein the alicyclic ring and the lactone ring each independently represent a group consisting of a halogen, a hydroxyl group and an alkyl group. You may have at least 1 sort (s) of substituent selected, and n and l are each independently 0-4.
Represents the integer. R 4, R 5 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 6 and R 7 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and either or both of the alkyl groups are substituted with at least one fluorine atom. R 8 represents an acid labile group which dissociates in the presence of an acid. )

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明のポジ型レジスト組成物
は、上記一般式(I)および(II)で表される重合単
位を有する樹脂、および酸発生剤を含有してなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The positive resist composition of the present invention contains a resin having a polymerized unit represented by the above general formulas (I) and (II), and an acid generator.

【0008】一般式(I)および(II)中、R1
2、R3は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、水酸
基、炭素数1〜14のアルキル基、脂環式環もしくはラ
クトン環を表す。該アルキル基は、ハロゲン、水酸基及
び脂環式環からなる群から選ばれた少なくとも1種の置
換基を有しても良く、直鎖、環状もしくは分岐状であ
る。該脂環式環及びラクトン環は、それぞれ独立に、ハ
ロゲン、水酸基及びアルキル基からなる群から選ばれた
少なくとも1種の置換基を有しても良い。n及びlは、
それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、R4、R5は、そ
れぞれ独立に、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表
す。R6とR7のいずれか又は両方は、少なくとも1つの
フッ素原子で置換されている炭素数1〜6のアルキル基
である。R8は、酸の存在下で解離する酸不安定基を表
す。
In the general formulas (I) and (II), R 1 ,
R 2 and R 3 each independently represent hydrogen, halogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring or a lactone ring. The alkyl group may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group and alicyclic ring, and is linear, cyclic or branched. The alicyclic ring and lactone ring may each independently have at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group and alkyl group. n and l are
Each independently represent an integer of 0 to 4 , and R 4 and R 5 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Either or both of R 6 and R 7 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which is substituted with at least one fluorine atom. R 8 represents an acid labile group which dissociates in the presence of an acid.

【0009】ここで、ハロゲン原子で置換されてもよい
炭素数1〜14のアルキル基としては、例えば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、iso-プロピル基、
n−ブチル基、tert-ブチル基、フルオロメチル
基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基などを
挙げることができる。脂環式環としては、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。水
酸基で置換されたアルキル基としては、ヒドロキシメチ
ル基などを挙げることができる。R6とR7は、炭素数1
〜6のアルキル基を示し、該アルキル基のいずれか又は
両方は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されてい
る。該アルキル基は、直鎖、分岐状又は環状でもよい。
少なくとも1つのフッ素原子で置換されている炭素数1
〜6のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル
基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,
2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル
基、−C(CF3などを挙げることができる。
Examples of the alkyl group having 1 to 14 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group,
Examples thereof include n-butyl group, tert-butyl group, fluoromethyl group, difluoromethyl group and trifluoromethyl group. Examples of the alicyclic ring include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. A hydroxymethyl group etc. can be mentioned as an alkyl group substituted by the hydroxyl group. R 6 and R 7 have 1 carbon atom
~ 6 alkyl groups, wherein either or both of the alkyl groups are substituted with at least one fluorine atom. The alkyl group may be linear, branched or cyclic.
1 carbon atom substituted with at least one fluorine atom
Examples of the alkyl group of ~ 6 include, for example, fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 2,
2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, and the like -C (CF 3) 3.

【0010】R8で表される酸の存在下で解離する酸不
安定基として、酸の存在下で解離してアルカリ水溶液に
可溶となる酸不安定基が挙げられる。該酸不安定基とし
て、公知の各種保護基を挙げることができる。該酸の存
在下で解離する酸不安定基として、例えば、R8が一般
式(III)で表される基が挙げられる。 (式中、R9、R10は、それぞれ独立に、ハロゲン、水
酸基及び脂環式環からなる群から選ばれた少なくとも1
種の置換基を有しても良い炭素数1〜14のアルキル基
又は水素を表す。R11は、水素、炭素数1〜14のアル
キル基、脂環式環、ラクトン環又は芳香環を表す。該ア
ルキル基は、ハロゲン、水酸基、脂環式環及び芳香環か
らなる群から選ばれた少なくとも1種の置換基を有して
も良い。該脂環式環、ラクトン環及び芳香環は、それぞ
れ独立に、ハロゲン、水酸基、アルキル基からなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の置換基を有しても良い。)
該酸の存在下で解離する酸不安定基として、具体的に
は、tert−ブチル基、tert−ブトキシカルボニルメチル
基などの4級炭素が酸素原子に結合した基;テトラヒド
ロ−2−ピラニル基、テトラヒドロ−2−フリル基、1
−エトキシエチル基、1−(2−メチルプロポキシ)エ
チル基、1−(2−メトキシエトキシ)エチル基、1−
(2−アセトキシエトキシ)エチル基、1−〔2−(1
−アダマンチルオキシ)エトキシ〕エチル基、1−〔2
−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)エトキシ〕エ
チル基、メトシキメチル基、エトキシメチル基、ピバロ
イルオキシメチル基、メトキシエトキシメチル基、ベン
ジルオキシメチル基などのアセタール型の基が挙げられ
る。
Examples of the acid labile group represented by R 8 which dissociates in the presence of an acid include an acid labile group which dissociates in the presence of an acid and becomes soluble in an alkaline aqueous solution. Examples of the acid labile group include various known protecting groups. Examples of the acid labile group that dissociates in the presence of the acid include groups in which R 8 is represented by the general formula (III). (In the formula, R 9 and R 10 are each independently at least 1 selected from the group consisting of halogen, a hydroxyl group and an alicyclic ring.
Represents an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms or hydrogen which may have a certain kind of substituent. R 11 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring, a lactone ring or an aromatic ring. The alkyl group may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group, alicyclic ring and aromatic ring. The alicyclic ring, lactone ring and aromatic ring may each independently have at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group and alkyl group. )
As the acid labile group dissociating in the presence of the acid, specifically, a tert-butyl group, a group in which a quaternary carbon such as a tert-butoxycarbonylmethyl group is bonded to an oxygen atom; a tetrahydro-2-pyranyl group, Tetrahydro-2-furyl group, 1
-Ethoxyethyl group, 1- (2-methylpropoxy) ethyl group, 1- (2-methoxyethoxy) ethyl group, 1-
(2-acetoxyethoxy) ethyl group, 1- [2- (1
-Adamantyloxy) ethoxy] ethyl group, 1- [2
Examples thereof include acetal type groups such as-(1-adamantanecarbonyloxy) ethoxy] ethyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, pivaloyloxymethyl group, methoxyethoxymethyl group, and benzyloxymethyl group.

【0011】特に、容易に購入し、合成できることか
ら、メトシキメチル基、エトキシメチル基などのアセタ
ール型の基を用いることが好ましい。該酸不安定基が、
アルカリ可溶性基の水素に置換することになる。該酸不
安定基は、公知の保護基導入反応を施すことによって、
又はこのような基を有する不飽和化合物を一つのモノマ
ーとする共重合を行うことによって、樹脂中に容易に導
入することができる。
Particularly, it is preferable to use an acetal type group such as a methoxymethyl group and an ethoxymethyl group because they can be easily purchased and synthesized. The acid labile group is
It will be replaced with hydrogen of the alkali-soluble group. The acid labile group is subjected to a known protecting group introduction reaction,
Alternatively, it can be easily introduced into the resin by copolymerizing an unsaturated compound having such a group as one monomer.

【0012】上記重合単位(I)においては、R〜R
の少なくとも1つがトリフルオロメチル基および/ま
たは下記一般式(IV)で表される基であることが、15
7nmに代表される真空紫外光の透過率が高くなるため
好ましい。 式中、R1、R2、R3は、前記の定義と同じである。
8'は、酸の存在下で解離する酸不安定基又は水素を表
す。
In the above polymerized unit (I), R 1 to R
At least one of 7 is a trifluoromethyl group and / or a group represented by the following general formula (IV):
It is preferable because the transmittance of vacuum ultraviolet light represented by 7 nm becomes high. In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are the same as defined above.
R 8 'represents an acid labile group or hydrogen that dissociates in the presence of an acid.

【0013】本発明で用いる樹脂は、公知の重合反応に
より重合することにより得ることができる。すなわち、
溶媒の存在下もしくは非存在下で、上記重合単位を誘導
し得る単量体と触媒を混合し、適温で攪拌することによ
り重合することができる。得られた重合体は、適当な溶
媒中に沈殿させることにより精製することができる。本
発明における樹脂として、一般式(II)で表される重合
単位を有する樹脂の水酸基の水素を一部酸の存在下で解
離する酸不安定基で置換して得られる樹脂が挙げられ
る。 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、前記
の定義と同じである。n、lは、前記の定義と同じであ
る。)
The resin used in the present invention can be obtained by polymerization by a known polymerization reaction. That is,
Polymerization can be carried out by mixing a monomer capable of inducing the above-mentioned polymerized unit with a catalyst in the presence or absence of a solvent and stirring at a suitable temperature. The obtained polymer can be purified by precipitation in a suitable solvent. Examples of the resin in the present invention include resins obtained by substituting hydrogen of a hydroxyl group of a resin having a polymerized unit represented by the general formula (II) with an acid labile group which dissociates in the presence of an acid. (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same as the above definition. N and l are the same as the above definition.)

【0014】本発明で用いる樹脂は、パターニング露光
用の放射線の種類や酸の作用により解裂する基の種類な
どによっても変動するが、一般には、酸の作用により解
裂する基を有する重合単位を15〜50モル%含有する
ことが好ましい。
The resin used in the present invention varies depending on the type of radiation for patterning exposure and the type of group cleaved by the action of an acid, but in general, a polymerized unit having a group cleaved by the action of an acid. Is preferably contained in an amount of 15 to 50 mol%.

【0015】式(I)および(II)の重合単位を有す
る樹脂としては、例えば、以下の式で表されるものなど
が挙げられる。
Examples of the resin having the polymerized units of the formulas (I) and (II) include those represented by the following formulae.

【0016】 本発明における樹脂として、具体的には一般式(I)で
表される重合単位が、少なくともR8が互いに異なる一
般式(I)で表される2種以上の重合単位である樹脂が
挙げられる。
[0016] Specific examples of the resin in the present invention include resins in which the polymer units represented by the general formula (I) are two or more polymer units represented by the general formula (I) in which at least R 8 are different from each other. .

【0017】本発明において使用される酸発生剤は、酸
発生剤自体に、又は酸発生剤を含むレジスト組成物に、
光や電子線などの放射線を作用させることにより、酸発
生剤が分解して酸を発生するものであれば特に限定され
るものではない。該酸発生剤から発生する酸が前記樹脂
に作用して、その樹脂中に存在する酸の作用で解裂する
基を解裂させる。該酸発生剤としては、例えば、オニウ
ム塩化合物、有機ハロゲン化合物、スルホン化合物、ス
ルホネート化合物などが挙げられる。該スルホネート化
合物として、一般式(V)で表される化合物が挙げられ
る。 (式中、R12、R13、R14は、水素、ハロゲン、水酸
基、炭素数1〜14のアルキル基、アルコキシ基、を表
す。該アルキル基は、ハロゲン、水酸基、脂環式環及び
芳香環からなる群から選ばれた少なくとも1種の置換基
を有しても良い。該アルコキシ基は、ハロゲン、水酸
基、脂環式環及び芳香環からなる群から選ばれた少なく
とも1種の置換基を有しても良い。該脂環式環、ラクト
ン環及び芳香環は、それぞれ独立に、ハロゲン、水酸基
及びアルキル基からなる群から選ばれた少なくとも1種
の置換基を有しても良い。R15は、ハロゲンで置換され
ても良い炭素数8以上のアルキル鎖を表し、直鎖でも分
岐していてもよく、脂環式でも良い。) 該化合物において、R15が炭素数8以上のアルキル鎖に
おける水素が全てフッ素で置換されているフッ化炭素鎖
であるものが好ましい。
The acid generator used in the present invention may be the acid generator itself or a resist composition containing the acid generator,
There is no particular limitation as long as the acid generator decomposes to generate an acid when exposed to radiation such as light or an electron beam. The acid generated from the acid generator acts on the resin to cleave the group that is cleaved by the action of the acid present in the resin. Examples of the acid generator include onium salt compounds, organic halogen compounds, sulfone compounds, sulfonate compounds and the like. Examples of the sulfonate compound include compounds represented by the general formula (V). (In the formula, R 12 , R 13 and R 14 represent hydrogen, halogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms and an alkoxy group. The alkyl group represents a halogen, a hydroxyl group, an alicyclic ring and an aromatic group. The alkoxy group may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of rings, wherein the alkoxy group is at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group, alicyclic ring and aromatic ring. The alicyclic ring, lactone ring and aromatic ring may each independently have at least one substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group and alkyl group. R 15 represents an alkyl chain having 8 or more carbon atoms which may be substituted with halogen, may be linear or branched, and may be alicyclic.) In the compound, R 15 has 8 or more carbon atoms. All hydrogens in the alkyl chain are replaced by fluorine That it is preferable a fluorocarbon chain.

【0018】本発明における酸発生剤として、具体的に
は、次のような化合物を挙げることができる。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、4
−メトキシフェニルフェニルヨードニウム ヘキサフル
オロアンチモネート、4−メトキシフェニルフェニルヨ
ードニウム トリフルオロメタンスルホネート、ビス
(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム テトラフ
ルオロボレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨ
ードニウム パ−フルオロブタンスルホネート、ビス
(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフ
ルオロホスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニ
ル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビ
ス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム トリフ
ルオロメタンスルホネート、ビス(4-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、
Specific examples of the acid generator in the present invention include the following compounds. Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4
-Methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium perfluorobutanesulfonate, Bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butyl) (Phenyl) iodonium camphorsulfonate,

【0019】トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオ
ロホスフェート、トリフェニルスルホニウム 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 ト
リフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニル
ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネー
ト、4−メトキシフェニルジ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、p−トリルジフェニル
スルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、p−
トリルジフェニルスルホニウム パーフルオロブタンス
ルホネート、p−トリルジフェニルスルホニウム パー
フルオロオクタンスルホネート、2,4,6−トリメチ
ルフェニルジ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、4−tert−ブチルフェニルジフェニル
スルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、4−
フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサ
フルオロホスフェート、4−フェニルチオフェニルジフ
ェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウム ヘキサフ
ルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)
チオラニウム トリフルオロメタンスルホネート、4−
ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウム ヘキ
サフルオロアンチモネート、4−ヒドロキシ−1−ナフ
チルジメチルスルホニウム トリフルオロメタンスルホ
ネート、
Triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, p-tolyldiphenyl Sulfonium trifluoromethanesulfonate, p-
Tolyldiphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate, p-tolyldiphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-
Phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate,
1- (2-naphthoylmethyl) thioranium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl)
Thioranium trifluoromethanesulfonate, 4-
Hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate,

【0020】2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメ
チル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス
(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−
フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,
5−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6
−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジ
ン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(ト
リクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4
−メトキシ−1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロ
ロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(ベンゾ
[d][1,3]ジオキソラン−5−イル)−4,6−
ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,
4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリ
クロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,
4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロ
メチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジ
メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチ
ル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−メトキシス
チリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,
5−トリアジン、2−(4−ブトキシスチリル)−4,
6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジ
ン、2−(4−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビ
ス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2-Methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-
Phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3
5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4,6
-Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4
-Methoxy-1-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (benzo [d] [1,3] dioxolan-5-yl) -4,6-
Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine,
2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3
4,5-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3
4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 -Triazine, 2- (2-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3
5-triazine, 2- (4-butoxystyryl) -4,
6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine,

【0021】1−ベンゾイル−1−フェニルメチル p
−トルエンスルホネート(通称ベンゾイントシレー
ト)、2−ベンゾイル−2−ヒドロキシ−2−フェニル
エチル p−トルエンスルホネート(通称α−メチロー
ルベンゾイントシレート)、1,2,3−ベンゼントリ
イル トリスメタンスルホネート、2,6−ジニトロベ
ンジル p−トルエンスルホネート、2−ニトロベンジ
ル p−トルエンスルホネート、4−ニトロベンジル
p−トルエンスルホネート、
1-benzoyl-1-phenylmethyl p
-Toluene sulfonate (common name benzoin tosylate), 2-benzoyl-2-hydroxy-2-phenylethyl p-toluene sulfonate (common name α-methylol benzoin tosylate), 1,2,3-benzenetriyl trismethane sulfonate, 2 , 6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, 4-nitrobenzyl
p-toluenesulfonate,

【0022】ジフェニル ジスルホン、ジ−p−トリル
ジスルホン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(4−tert−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、
(ベンゾイル)(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、
Diphenyl disulfone, di-p-tolyl disulfone, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, bis (4-tert-butylphenylsulfonyl) diazomethane, Bis (2,4-xylylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane,
(Benzoyl) (phenylsulfonyl) diazomethane,

【0023】N−(フェニ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)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)−5−ノルボルネン−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)ナフタルイミド、N−(10−カンファースル
ホニルオキシ)ナフタルイミドなど。
N- (phenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -5-norbornene-2, 3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) naphthalimide and the like.

【0024】また、本発明のポジ型レジスト組成物に
は、塩基性化合物をクェンチャーとして添加してもよ
く、該塩基性化合物としては、アミン類などの塩基性含
窒素有機化合物などが挙げられる。該塩基性化合物をク
ェンチャーとして添加することにより、露光後の引き置
きに伴う酸の失活による性能劣化を改良できるので、該
塩基性化合物を配合することが好ましい。該塩基性化合
物の具体例としては、以下の各式で表される化合物が挙
げられる。
A basic compound may be added to the positive resist composition of the present invention as a quencher, and examples of the basic compound include basic nitrogen-containing organic compounds such as amines. The addition of the basic compound as a quencher can improve the performance deterioration due to the deactivation of the acid due to the leaving after the exposure, and therefore the basic compound is preferably blended. Specific examples of the basic compound include compounds represented by the following formulas.

【0025】 [0025]

【0026】 [0026]

【0027】式中、R17、R18、R19、R20、及びR21
は、それぞれ独立に、水素、アルキル基、シクロアルキ
ル基又はアリールを表す。該アルキル基、シクロアルキ
ル基及びアリール基は、それぞれ独立に、水酸基、アミ
ノ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基からなる群から選
ばれた少なくとも1種の置換基を有しても良い。該アミ
ノ基は、炭素数1〜18のアルキル基で置換されていて
もよい。また、該アルキル基は、炭素数1〜8程度が好
ましく、該シクロアルキル基は、炭素数5〜10程度が
好ましく、該アリール基は、炭素数6〜10程度が好ま
しい。Aは、アルキレン、カルボニル、イミノ、スルフ
ィド又はジスルフィドを表す。該アルキレンは、炭素数
2〜6程度であることが好ましい。また、R17〜R
21において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るも
のについては、そのいずれでもよい。特に式(VI)で表
される構造の化合物をクェンチャーとして用いると、解
像度向上の点で好ましい。具体的には、テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド、テトラブチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド、テトラヘキシルアンモニウム
ハイドロオキサイド、テトラオクチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド、フェニルトリメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド、3−トリフルオロメチル−フェニルト
リメチルアンモニウムハイドロオキサイドなどが挙げら
れる。
Wherein R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , and R 21
Each independently represent hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group or aryl. The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may each independently have at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The alkyl group preferably has about 1 to 8 carbon atoms, the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl group preferably has about 6 to 10 carbon atoms. A represents alkylene, carbonyl, imino, sulfide or disulfide. The alkylene preferably has about 2 to 6 carbon atoms. In addition, R 17 to R
In 21 , any of those that can have both a linear structure and a branched structure may be used. Particularly, it is preferable to use the compound having the structure represented by the formula (VI) as a quencher from the viewpoint of improving the resolution. Specific examples include tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-trifluoromethyl-phenyltrimethylammonium hydroxide and the like. .

【0028】本発明のレジスト組成物は、その全固形分
量を基準に、樹脂を80〜99.9重量%、そして酸発
生剤を20〜0.1重量%の範囲で含有することが好ま
しい。また、クェンチャーとしての塩基性化合物を用い
る場合は、樹脂100重量部に対して、塩基性化合物を
0.001〜1重量部の範囲で含有することが好まし
く、0.01〜1重量部の範囲で含有することがさらに
好ましい。この組成物は、また必要に応じて、増感剤、
溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料な
ど、各種の添加物を少量含有することもできる。
The resist composition of the present invention preferably contains the resin in the range of 80 to 99.9% by weight and the acid generator in the range of 20 to 0.1% by weight based on the total solid content. When using a basic compound as a quencher, it is preferable to contain the basic compound in the range of 0.001 to 1 part by weight, and the range of 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. Is more preferable. This composition also contains a sensitizer, if necessary.
A small amount of various additives such as a dissolution inhibitor, another resin, a surfactant, a stabilizer and a dye may be contained.

【0029】本発明のレジスト組成物は、通常、上記の
各成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液となり、シ
リコンウェハーなどの基体上に、スピンコーティングな
どの常法に従って塗布される。ここで用いる溶剤は、各
成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した
後に均一で平滑な塗膜を与えるものであればよく、この
分野で一般に用いられている溶剤が使用しうる。
The resist composition of the present invention usually becomes a resist solution in a state in which each of the above components is dissolved in a solvent and is applied onto a substrate such as a silicon wafer by a conventional method such as spin coating. The solvent used here may be any solvent that dissolves each component, has an appropriate drying rate, and gives a uniform and smooth coating film after the solvent evaporates. Solvents generally used in this field are used. You can.

【0030】例えば、エチルセロソルブアセテート、メ
チルセロソルブアセテート又はプロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテ
ルエステル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル
のようなエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ア
ミル又はピルビン酸エチルのようなエステル類;アセト
ン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン又はシク
ロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンの
ような環状エステル類などを挙げることができる。これ
らの溶剤は、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせ
て用いることができる。
For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate or propylene glycol monomethyl ether acetate; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether; esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate or ethyl pyruvate. Examples thereof include ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone or cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0031】基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜
には、パターニングのための露光処理が施され、次いで
脱保護基反応を促進するための加熱処理を行った後、ア
ルカリ現像液で現像される。ここで用いるアルカリ現像
液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液で
あることができるが、一般には、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチ
ルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液が
用いられることが多い。
The resist film coated and dried on the substrate is subjected to an exposure treatment for patterning, then a heat treatment for promoting a deprotecting group reaction, and then developed with an alkali developing solution. It The alkaline developer used here can be various alkaline aqueous solutions used in this field, but in general, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide or (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline) is used. Often used.

【0032】[0032]

【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中にある部は、特記しない
かぎり重量基準である。また、重量平均分子量及び分散
度は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィーにより求めた値である。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Parts in the examples are by weight unless otherwise stated. The weight average molecular weight and dispersity are values determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard product.

【0033】樹脂合成例1 ポリ5−ノルボルネン−2−(2,2−ジトリフルオロ
メチル−2−ヒドロキシ)エチル(以下、pNBHFA
ということがある。)の合成 スクリュー管にテトラフルオロほう酸銀を4.3g量り
取り、1,2−ジクロロエタン45gを加え、ついで、
π−アリルパラジウムクロロブリッジダイマー2.0g
を添加し、撹拌し、錯体を調製した。30分撹拌後、フ
ィルター濾過し、フラスコ中の5−ノルボルネン−2−
(2,2−ジトリフルオロメチル−2−ヒドロキシ)エ
チル(セントラル硝子(株)より入手)75gと1,2
−ジクロロエタン75gの混合溶液中に滴下した。室温
で、24時間撹拌後、適量のテトラヒドロフランを加
え、溶液に水素を吹き込み、析出した黒色物を濾過によ
って除去した。得られたろ液を、酢酸エチル溶液に溶媒
置換し、水洗を6回行った。有機層を濃縮後、適量のア
セトンで希釈し、ヘプタン中にチャージ、樹脂を析出さ
せた。その後、デカントにより溶媒を廃棄し、固体を真
空乾燥した。得られたポリ5−ノルボルネン−2−
(2,2−ジトリフルオロメチル−2−ヒドロキシ)エ
チル(pNBHFA)の結晶は60.7gであった。ま
た、重量平均分子量は約14300、分散度1.87
(GPC法:ポリスチレン換算)であった。
Resin Synthesis Example 1 Poly 5-norbornene-2- (2,2-ditrifluoromethyl-2-hydroxy) ethyl (hereinafter referred to as pNBHFA
There is a thing. (4) Weigh 4.3 g of silver tetrafluoroborate into the synthetic screw tube, add 45 g of 1,2-dichloroethane, and then
π-allyl palladium chlorobridge dimer 2.0g
Was added and stirred to prepare a complex. After stirring for 30 minutes, filter and filter the 5-norbornene-2- in the flask.
(2,2-ditrifluoromethyl-2-hydroxy) ethyl (obtained from Central Glass Co., Ltd.) 75 g and 1,2
-Dropwise into a mixed solution of 75 g of dichloroethane. After stirring at room temperature for 24 hours, an appropriate amount of tetrahydrofuran was added, hydrogen was blown into the solution, and the precipitated black matter was removed by filtration. The obtained filtrate was replaced with an ethyl acetate solution as a solvent, and washed with water 6 times. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone, charged in heptane, and the resin was deposited. Then, the solvent was discarded by decanting, and the solid was dried under vacuum. Obtained poly-5-norbornene-2-
The crystals of (2,2-ditrifluoromethyl-2-hydroxy) ethyl (pNBHFA) weighed 60.7 g. The weight average molecular weight is about 14300 and the dispersity is 1.87.
(GPC method: polystyrene conversion).

【0034】樹脂合成例2:樹脂A1の合成例 フラスコに、合成例1で得られたpNBHFA6gとメ
チルイソブチルケトン60gとジイソプロピルエチルア
ミン7.5gを仕込んで、メトキシメチルクロライド3.
9gを滴下し、室温で反応させた。反応開始より14時
間後、適当量のメチルイソブチルケトンを加え、水洗を
6回行った。有機層を濃縮後、適量のアセトンで希釈
し、水360g、メタノール240gの混合液中にチャ
ージし、樹脂を析出させた。濾過後、固体を真空乾燥し
た。得られたpNBHFAの部分メトキシメチル化した
樹脂A1の結晶は6.0gであった。また、メトキシメ
チル化率は、核磁気共鳴(H−NMR)分光計によ
り、約24%と求めることができた。
Resin Synthesis Example 2: Synthesis Example of Resin A1 A flask was charged with 6 g of pNBHFA obtained in Synthesis Example 1, 60 g of methyl isobutyl ketone and 7.5 g of diisopropylethylamine, and methoxymethyl chloride 3.
9g was dripped and it was made to react at room temperature. 14 hours after the start of the reaction, an appropriate amount of methyl isobutyl ketone was added, and the mixture was washed 6 times with water. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone and charged in a mixed liquid of 360 g of water and 240 g of methanol to precipitate a resin. After filtration, the solid was dried under vacuum. The crystals of the resin A1 obtained by partially methoxymethylating pNBHFA were 6.0 g. The methoxymethylation rate could be determined to be about 24% by a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrometer.

【0035】樹脂合成例3:樹脂A2の合成例 フラスコに、合成例1で得られたpNBHFA2.5g
とメチルイソブチルケトン25gとジイソプロピルエチ
ルアミン1.8gを仕込んで、エトキシメチルクロライ
ド1.1gを滴下し、室温で反応させた。反応開始より
14時間後、適当量のメチルイソブチルケトンを加え、
水洗を6回行った。有機層を濃縮後、適量のアセトンで
希釈し、水150g、メタノール100gの混合液中に
チャージし、樹脂を析出させた。濾過後、固体を真空乾
燥した。得られたpNBHFAの部分エトキシメチル化
した樹脂A2の結晶は2.3gであった。また、エトキ
シメチル化率は、核磁気共鳴(H−NMR)分光計に
より、約20%と求めることができた。
Resin Synthesis Example 3: Synthesis Example of Resin A2 2.5 g of pNBHFA obtained in Synthesis Example 1 was placed in a flask.
25 g of methyl isobutyl ketone and 1.8 g of diisopropylethylamine were charged, 1.1 g of ethoxymethyl chloride was added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature. 14 hours after the start of the reaction, add an appropriate amount of methyl isobutyl ketone,
Washing with water was performed 6 times. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone and charged in a mixed solution of 150 g of water and 100 g of methanol to precipitate a resin. After filtration, the solid was dried under vacuum. The crystals of the partially ethoxymethylated resin A2 of pNBHFA obtained were 2.3 g. Further, the ethoxymethylation rate could be determined to be about 20% by a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrometer.

【0036】 [0036]

【0037】樹脂合成例4:樹脂A3の合成例 フラスコに、合成例1で得られたpNBHFA6.0g
とメチルイソブチルケトン60gとジイソプロピルエチ
ルアミン5.8gを仕込んで、エトキシメチルクロライ
ド3.5gを滴下し、室温で反応させた。反応開始より
14時間後、適当量のメチルイソブチルケトンを加え、
水洗を6回行った。有機層を濃縮後、適量のアセトンで
希釈し、水360g、メタノール240gの混合液中に
チャージし、樹脂を析出させた。濾過後、固体を真空乾
燥した。得られたpNBHFA部分エトキシメチル化し
た樹脂A3の結晶は5.3gであった。また、エトキシ
メチル化率は、核磁気共鳴(H−NMR)分光計によ
り、約25%と求めることができた。
Resin Synthesis Example 4: Synthesis Example of Resin A3 In a flask, 6.0 g of pNBHFA obtained in Synthesis Example 1 was added.
Then, 60 g of methyl isobutyl ketone and 5.8 g of diisopropylethylamine were charged, 3.5 g of ethoxymethyl chloride was added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature. 14 hours after the start of the reaction, add an appropriate amount of methyl isobutyl ketone,
Washing with water was performed 6 times. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone and charged in a mixed liquid of 360 g of water and 240 g of methanol to precipitate a resin. After filtration, the solid was dried under vacuum. The obtained crystals of pNBHFA partially ethoxymethylated resin A3 were 5.3 g. Further, the ethoxymethylation rate could be determined to be about 25% by a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrometer.

【0038】樹脂合成例5:樹脂A4の合成例 フラスコに、合成例1で得られたpNBHFA8.0g
とテトラヒドロフラン40gとジメチルアミノピリジン
0.4gを仕込んで、二炭酸ジ−tert−ブチルを加
え、室温で6時間した。その後、適当量のメチルイソブ
チルケトンを加え、5%酢酸水で2回、ついでイオン交
換水で6回洗浄を行った。有機層を濃縮後、適量のアセ
トンで希釈し、水240g、メタノール360gの混合
液中にチャージし、樹脂を析出させた。デカント後、固
体を真空乾燥して得られたpNBHFAの部分tert
−ブトキシカルボニル化した樹脂A8の結晶は7.7g
であった。また、tert−ブトキシカルボニル化率
は、核磁気共鳴(13C−NMR)分光計により、約1
1%と求めることができた。さらにフラスコに、後述の
合成例10で得られた樹脂AY5.0gとメチルイソブ
チルケトン50gとジイソプロピルエチルアミン4.4
gを仕込んで、メトキシメチルクロライド2.3gを滴
下し、室温で反応させた。反応開始より14時間後、適
当量のメチルイソブチルケトンを加え、水洗を6回行っ
た。有機層を濃縮後、適量のアセトンで希釈し、水30
0g、メタノール200gの混合液中にチャージし、樹
脂を析出させた。濾過後、固体を真空乾燥した。得られ
たpNBHFAの部分メトキシメチル化した樹脂A4の
結晶は3.8gであった。また、メトキシメチル化率
は、核磁気共鳴(H−NMR)分光計により、約17
%と求めることができた。
Resin Synthesis Example 5: Synthesis Example of Resin A4 In a flask, 8.0 g of pNBHFA obtained in Synthesis Example 1 was added.
Then, 40 g of tetrahydrofuran and 0.4 g of dimethylaminopyridine were charged, di-tert-butyl dicarbonate was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 6 hours. Then, an appropriate amount of methyl isobutyl ketone was added, and the mixture was washed with 5% acetic acid water twice and then ion-exchanged water 6 times. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone and charged in a mixed liquid of 240 g of water and 360 g of methanol to precipitate a resin. After decanting, the solid was vacuum dried to obtain a partial tert. Of pNBHFA.
-7.7 g of butoxycarbonylated resin A8 crystals
Met. The tert-butoxycarbonylation rate was about 1 using a nuclear magnetic resonance ( 13 C-NMR) spectrometer.
I was able to obtain 1%. Further, in a flask, 5.0 g of resin AY obtained in Synthesis Example 10 described later, 50 g of methyl isobutyl ketone and 4.4 g of diisopropylethylamine were added.
2.3 g of methoxymethyl chloride was added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature. 14 hours after the start of the reaction, an appropriate amount of methyl isobutyl ketone was added, and the mixture was washed 6 times with water. After concentrating the organic layer, dilute it with an appropriate amount of acetone and add water 30
It was charged in a mixed solution of 0 g and 200 g of methanol to precipitate a resin. After filtration, the solid was dried under vacuum. The crystals of the resin A4 obtained by partially methoxymethylating pNBHFA were 3.8 g. The methoxymethylation rate was about 17 using a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrometer.
I was able to ask for it.

【0039】樹脂合成例6:樹脂A5の合成例 フラスコに、合成例1で得られたpNBHFA3.0g
とメチルイソブチルケトン30gとジイソプロピルエチ
ルアミン4.2gを仕込んで、2−メトキシエトキシメ
チルクロライド3.4gを滴下し、室温で反応させた。
15時間後、ジイソプロピルエチルアミン1.7g、2
−メトキシエトキシメチルクロライド1.4gを追加
し、さらに室温で7時間撹拌した。その後、適当量のメ
チルイソブチルケトンを加え、水洗を6回行った。有機
層を濃縮後、適量のアセトンで希釈し、水180g、メ
タノール120gの混合液中にチャージし、樹脂を析出
させた。濾過後、固体を真空乾燥した。得られたpNB
HFAの部分2−メトキシエトキシメチル化した樹脂の
結晶は2.6gであった。また、2−メトキシエトキシ
メチル化率は、核磁気共鳴(H−NMR)分光計によ
り、約23%と求めることができた。
Resin Synthesis Example 6: Synthesis Example of Resin A5 In a flask, 3.0 g of pNBHFA obtained in Synthesis Example 1 was added.
Then, 30 g of methyl isobutyl ketone and 4.2 g of diisopropylethylamine were charged, 3.4 g of 2-methoxyethoxymethyl chloride was added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature.
After 15 hours, 1.7 g of diisopropylethylamine, 2
-Methoxyethoxymethyl chloride (1.4 g) was added, and the mixture was further stirred at room temperature for 7 hours. Then, an appropriate amount of methyl isobutyl ketone was added, and washing with water was performed 6 times. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone and charged in a mixed solution of 180 g of water and 120 g of methanol to precipitate a resin. After filtration, the solid was dried under vacuum. The obtained pNB
The crystals of the HFA partially 2-methoxyethoxymethylated resin weighed 2.6 g. The 2-methoxyethoxymethylation rate could be determined to be about 23% by a nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrometer.

【0040】樹脂合成例7:樹脂A6の合成例 四つ口フラスコに合成例1で得られたpNBHFA3.
00gを加えてメチルイソブチルケトン30.00gに
溶解した。ジイソプロピルエチルアミン3.39gを加
えた後、ベンジルクロロメチルエーテル3.34gを滴
下し、室温で21時間攪拌した。反応後、水洗を繰返し
た。有機層を濃縮し、n−ヘキサン中に滴下した。得ら
れた凝集物をデカント後、減圧乾燥した。平均分子量約
13000の下記樹脂を得た。NMRにより、ベンジル
オキシメチル化率は13%と算出した。この共重合体を
樹脂A6とする。
Resin Synthesis Example 7: Synthesis Example of Resin A6 In a four-neck flask, pNBHFA3.
00 g was added and dissolved in 30.00 g of methyl isobutyl ketone. After adding 3.39 g of diisopropylethylamine, 3.34 g of benzyl chloromethyl ether was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 21 hours. After the reaction, washing with water was repeated. The organic layer was concentrated and added dropwise to n-hexane. The obtained aggregate was decanted and then dried under reduced pressure. The following resin having an average molecular weight of about 13,000 was obtained. The benzyloxymethylation rate was calculated to be 13% by NMR. This copolymer is referred to as resin A6.

【0041】樹脂合成例8:樹脂A7の合成例 四つ口フラスコに合成例1で得られたpNBHFA3.
00gを加えてDMF15.00gに溶解した。ヨウ化
カリウム0.17gと炭酸カリウム0.57gを加えた
後、クロロメチルピバレート0.41gを加えて、室温
で4時間攪拌した。さらにクロロメチルピバレート0.
41gを加えて室温で4時間攪拌した。反応後、メチル
イソブチルケトンを加えて希釈した後水洗を繰返した。
有機層を濃縮し、n−ヘキサン中に滴下した。得られた
凝集物をデカント後、減圧乾燥した。平均分子量約13
000の下記樹脂を得た。NMRにより、ピバロイルオ
キシメチル化率は15%と算出した。この共重合体を樹
脂A7とする。
Resin Synthesis Example 8: Synthesis Example of Resin A7 In a four-neck flask, pNBHFA3.
00g was added and it melt | dissolved in DMF15.00g. After adding 0.17 g of potassium iodide and 0.57 g of potassium carbonate, 0.41 g of chloromethyl pivalate was added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. Furthermore, chloromethyl pivalate 0.
41 g was added and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction, methyl isobutyl ketone was added to dilute the mixture, and then washing with water was repeated.
The organic layer was concentrated and added dropwise to n-hexane. The obtained aggregate was decanted and then dried under reduced pressure. Average molecular weight about 13
000 of the following resins were obtained. The pivaloyloxymethylation rate was calculated to be 15% by NMR. This copolymer is referred to as resin A7.

【0042】樹脂合成例9:樹脂AXの合成例 (メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル/メタク
リル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル/α−メタク
リロイロキシ−γ−ブチロラクトン共重合体(樹脂AX)
の合成) メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、アクリル
酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル及びα−メタクリ
ロイロキシ−γ−ブチロラクトンを2:1:1のモル比
(20.0g:8.9g:6.8g)で仕込み、全モノ
マーの2重量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液
とした。そこに、開始剤としてアゾビスイソブチロニト
リルを全モノマー量に対して2モル%添加し、85℃に
昇温して約5時間攪拌した。反応マスを冷却した後、大
量のヘプタンに注いで沈澱させる操作を3回行い精製し
た。その結果、重量平均分子量が約8000の共重合体
を収率60%で得た。これを樹脂AXとする。
Resin Synthesis Example 9: Synthesis Example of Resin AX (2-Ethyl-2-adamantyl methacrylate / 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate / α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone copolymer (resin AX)
Synthesis of 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl acrylate and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone in a molar ratio of 2: 1: 1 (20.0 g: 8.9 g: 6.8 g) was charged, and methyl isobutyl ketone in an amount of 2 times the weight of all monomers was added to obtain a solution. Azobisisobutyronitrile as an initiator was added thereto in an amount of 2 mol% based on the total amount of the monomers, the temperature was raised to 85 ° C., and the mixture was stirred for about 5 hours. After cooling the reaction mass, pouring into a large amount of heptane to cause precipitation was repeated 3 times for purification. As a result, a copolymer having a weight average molecular weight of about 8000 was obtained with a yield of 60%. This is designated as resin AX.

【0043】樹脂合成例10:樹脂AYの合成例 (1)フラスコに、合成例1で得られたpNBHFA
2.5gとテトラヒドロフラン12.5gとジメチルアミ
ノピリジン0.11gを仕込んで、二炭酸ジ−tert
−ブチル1.0gを加え、室温で6時間した。その後、適
当量のメチルイソブチルケトンを加え、5%酢酸水で2
回、ついでイオン交換水で6回洗浄を行った。有機層を
濃縮後、適量のアセトンで希釈し、水125g、メタノ
ール75gの混合液中にチャージし、樹脂を析出させ
た。デカント後、固体を真空乾燥して得られたNBHF
Aホモポリマーの部分tert−ブトキシカルボニル化
した樹脂の結晶は2.6gであった。また、tert−
ブトキシカルボニル化率は、核磁気共鳴(13C−NM
R)分光計により、約30%と求めることができた。
Resin Synthesis Example 10: Synthesis Example of Resin AY (1) pNBHFA obtained in Synthesis Example 1 was placed in a flask.
2.5 g of tetrahydrofuran, 12.5 g of tetrahydrofuran and 0.11 g of dimethylaminopyridine were charged to prepare di-tert dicarbonate.
-Butyl 1.0 g was added and the mixture was allowed to stand at room temperature for 6 hours. Then add an appropriate amount of methyl isobutyl ketone and add 2% with 5% acetic acid in water.
It was washed 6 times with ion-exchanged water. After the organic layer was concentrated, it was diluted with an appropriate amount of acetone and charged in a mixed liquid of 125 g of water and 75 g of methanol to precipitate a resin. NBHF obtained by vacuum drying the solid after decanting
The crystals of the partially tert-butoxycarbonylated resin of A homopolymer weighed 2.6 g. Also, tert-
The butoxycarbonylation rate is measured by nuclear magnetic resonance ( 13 C-NM
R) With a spectrometer, it could be determined to be about 30%.

【0044】実施例及び比較例 表1に示される種類の樹脂を10重量部と下表に示す光
酸発生剤とクェンチャーの組み合わせで、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート/γ−ブチロラ
クトン=95/5に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ
素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト液を調製し
た。
Examples and Comparative Examples 10 parts by weight of the resins shown in Table 1 were dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / γ-butyrolactone = 95/5 by combining 10 parts by weight of the photo-acid generator and quencher shown in the table below. Then, the solution was filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution.

【0045】光酸発生剤 A p-トリルジフェニルスルホニウム パーフルオロオ
クタンスルホネート B p-トリルジフェニルスルホニウム パーフルオロブ
タンスルホネート C p-トリルジ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 クェンチャー D 2,6−ジイソプロピルアニリン E テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド F テトラヘキシルアンモニウムハイドロオキサイド G テトラオクチルアンモニウムハイドロオキサイド H フェニルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド I 3−トリフルオロメチル−フェニルトリメチルアン
モニウムハイドロオキサイド とする。
Photoacid generator A p-tolyldiphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate B p-tolyldiphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate C p-tolyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate Quencher D 2,6-diisopropylaniline E tetrabutylammonium hydro Oxide F Tetrahexyl ammonium hydroxide G Tetraoctyl ammonium hydroxide H Phenyl trimethyl ammonium hydroxide I 3-trifluoromethyl-phenyl trimethyl ammonium hydroxide.

【0046】[0046]

【表1】 例番号 樹脂 光酸発生剤(重量部)クェンチャー(重量部) 実施例1 A1 A(0.2) D(0.0075) 実施例2 A1 A(0.2) E(0.03) 実施例3 A2 A(0.2) D(0.0075) 実施例4 A3 A(0.2) D(0.0075) 実施例5 A4 A(0.2) D(0.0075) 実施例6 A5 A(0.2) D(0.0075) 実施例7 A6 A(0.2) D(0.0075) 実施例8 A7 A(0.2) D(0.0075) 実施例9 A1 B(0.15) D(0.0075) 実施例10 A1 C(0.11) D(0.0075) 実施例11 A1 A(0.2) F(0.03) 実施例12 A1 A(0.2) G(0.03) 実施例13 A1 A(0.2) H(0.03) 実施例14 A1 A(0.2) I(0.03) 実施例15 AY A(0.2) E(0.03) 比較例1 AX A(0.2) D(0.0075) 比較例2 AY A(0.2) D(0.0075)[Table 1] Example No. Resin Photo acid generator (parts by weight) Quencher (parts by weight) Example 1 A1 A (0.2) D (0.0075) Example 2 A1 A (0.2) E (0.03) Example 3 A2 A (0.2) D (0.0075) Example 4 A3 A (0.2) D (0.0075) Example 5 A4 A (0.2) D (0.0075) Example 6 A5 A (0.2) D (0.0075) Example 7 A6 A (0.2) D (0.0075) Example 8 A7 A (0.2) D (0.0075) Example 9 A1 B (0.15) D (0.0075) Example 10 A1 C (0.11) D (0.0075) Example 11 A1 A (0.2) F (0.03) Example 12 A1 A (0.2) G (0.03) Example 13 A1 A (0.2) H (0.03) Example 14 A1 A (0.2) I (0.03) Example 15 AY A (0.2) E (0.03) Comparative Example 1 AX A (0.2) D (0.0075) Comparative Example 2 AY A (0.2) D (0.0075)

【0047】感度・解像度の特性 Brewer社製の有機反射防止膜用組成物である「D
UV−30J−14」を塗布して215℃、60秒の条
件でベークすることによって厚さ1600Åの有機反射
防止膜を形成させたシリコンウェハーに、上で調製した
レジスト液を乾燥後の膜厚が0.19μmとなるように
スピンコートした。レジスト液塗布後は、ダイレクトホ
ットプレート上にて、実施例1〜15及び比較例2は、
160℃60秒の条件で、比較例1は、130℃60秒
の条件で60秒間プリベークした。こうしてレジスト膜
を形成したウェハーに、ArFエキシマステッパー
〔(株)ニコン製の「NSR ArF」、NA=0.5
5、σ=0.6〕を用い、露光量を段階的に変化させて
ラインアンドスペースパターンを露光した。露光後は、
ホットプレート上にて130℃で60秒間ポストエキス
ポジャーベークを行い、さらに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で60秒間のパド
ル現像を行った。有機反射防止膜基板上のもので現像後
のラインアンドスペースパターンを走査型電子顕微鏡で
観察し、以下の方法で実効感度、解像度を調べて、その
結果を表2に示した。
Characteristics of Sensitivity and Resolution "D" which is a composition for organic antireflection film manufactured by Brewer
UV-30J-14 "is applied and baked at 215 ° C for 60 seconds to form a 1600Å-thick organic antireflection film on a silicon wafer, and the resist solution prepared above is dried to obtain a film thickness. Was 0.19 μm. After application of the resist solution, Examples 1 to 15 and Comparative Example 2 were
Comparative Example 1 was prebaked under the conditions of 160 ° C. for 60 seconds and 130 ° C. for 60 seconds for 60 seconds. On the wafer thus formed with the resist film, an ArF excimer stepper [“NSR ArF” manufactured by Nikon Corporation, NA = 0.5) was used.
5, [sigma] = 0.6], the line and space pattern was exposed by changing the exposure amount stepwise. After exposure,
Post-exposure bake was performed at 130 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and paddle development was further performed for 60 seconds with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. The line and space pattern after development on the organic antireflection film substrate was observed with a scanning electron microscope, and the effective sensitivity and resolution were examined by the following methods, and the results are shown in Table 2.

【0048】実効感度:0.18μmのラインアンドス
ペースパターンが1:1となる露光量で表示した。 解像度:実効感度の露光量で分離するラインアンドスペ
ースパターンの最小寸法で表示した。 プロファイルT/B:0.18μmのライン断面の上辺
の長さ(Tと示す)と底辺(Bと示す)の長さの比で表
示した。1に近いほどプロファイルが良好であることを
します。
Effective sensitivity: The line and space pattern of 0.18 μm was displayed at an exposure dose of 1: 1. Resolution: The minimum size of the line-and-space pattern separated by the exposure amount of the effective sensitivity is displayed. Profile T / B: A ratio of the length of the upper side (shown as T) to the length of the bottom side (shown as B) of the line cross section of 0.18 μm is shown. The closer to 1, the better the profile.

【0049】Brewer社製の有機反射防止膜用組成
物である「DUV−30J−14」を塗布して215
℃、60秒の条件でベークすることによって厚さ160
0Åの有機反射防止膜を形成させたシリコンウェハー
に、上で調製したレジスト液を乾燥後の膜厚が0.13
μmとなるよう塗布した。プリベークは、実施例1〜1
5及び比較例2は、160℃60秒の条件で、比較例1
は、130℃60秒の条件で、ダイレクトホットプレー
ト上にて行った。こうしてレジスト膜を形成したウェハ
ーに、簡易型F エキシマレーザー露光機〔リソテッ
クジャパン(株)から入手した「VUVES−450
0」〕を用い、露光量を段階的に変化させてオープンフ
レーム露光した。露光後は、ダイレクトホットプレート
上にて、130℃で60秒間のポストエキスポジャーベ
ーク(PEB)を行い、さらに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で60秒間のパド
ル現像を行った。現像後のウェハーを目視観察して、レ
ジストが膜抜けする最少露光量(膜抜け感度)を求め、
表2の結果を得た。
The composition for organic antireflection film manufactured by Brewer Co. "DUV-30J-14" was applied to coat 215
The thickness is 160 by baking at 60 ℃ for 60 seconds.
On the silicon wafer on which 0Å organic antireflection film is formed, the resist solution prepared above has a film thickness of 0.13 after drying.
It was applied to have a thickness of μm. Prebaking is performed in Examples 1 to 1.
5 and Comparative Example 2 are under the condition of 160 ° C. for 60 seconds, and Comparative Example 1
Was performed on a direct hot plate under the conditions of 130 ° C. for 60 seconds. On the wafer thus formed with the resist film, a simple F 2 excimer laser exposure machine [“VUVES-450 obtained from Lithotec Japan Co., Ltd.]
0 "] was used and the exposure amount was changed stepwise to perform open frame exposure. After the exposure, post exposure bake (PEB) was performed at 130 ° C. for 60 seconds on the direct hot plate, and further, paddle development was performed for 60 seconds with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Visually observe the wafer after development to determine the minimum exposure amount (film removal sensitivity) at which the resist film removal occurs.
The results shown in Table 2 were obtained.

【0050】一方、フッ化マグネシウムウェハーに、先
に調製したレジスト液及び樹脂のみ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溶媒に溶解した液を
乾燥後の膜厚が0.1μmとなるよう塗布し、130
℃、60秒の条件で、ダイレクトホットプレート上にて
プリベークして、レジスト膜を形成させた。こうして形
成されたレジスト膜の波長157nmにおける透過率
を、真空紫外分光器(日本分光製 VUV−200)用
いて測定し、表2に示す結果を得た。
On the other hand, a magnesium fluoride wafer was coated with a solution prepared by dissolving only the resist solution and the resin prepared above in a propylene glycol monomethyl ether acetate solvent so that the film thickness after drying would be 0.1 μm.
Prebaking was performed on a direct hot plate under conditions of 60 ° C. for 60 seconds to form a resist film. The transmittance of the resist film thus formed at a wavelength of 157 nm was measured using a vacuum ultraviolet spectrometer (VUV-200 manufactured by JASCO Corporation), and the results shown in Table 2 were obtained.

【0051】[0051]

【表2】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例 No. 実効感度 解像度 T/B 157nm透過率 157nm露光感度 (mJ/cm2) (μm) (%) (mJ/cm2) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例1 13 0.15 0.63 64 4 実施例2 58 0.14 1.00 64 20 実施例3 12 0.16 0.77 63 3 実施例4 18 0.15 0.86 63 5 実施例5 8 0.16 1.00 62 2 実施例6 17 0.15 0.33 63 1.5 実施例7 ― ― 61 ― 実施例8 ― ― 60 ― 実施例9 12 0.16 0.17 61 3 実施例10 15 >0.25 解像せず 61 3 実施例11 36 0.15 0.85 63 10 実施例12 45 0.15 0.92 65 15 実施例13 14 0.15 0.73 64 4 実施例14 14 0.15 0.92 65 4 実施例15 31 0.16 1.00 59 15 ────────────────────────────────── 比較例1 19 0.15 0.93 21 7 比較例2 2 0.21 解像せず 58 0.5 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━[Table 2] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Example No. Effective sensitivity Resolution T / B 157 nm Transmittance 157nm Exposure sensitivity (mJ / cm 2 ) (μm) (%) (mJ / cm 2 ) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━ Example 1 13 0.15 0.63 64 4 Example 2 58 0.14 1.00 64 20 Example 3 12 0.16 0.77 63 3 Example 4 18 0.15 0.86 63 5 Example 5 8 0.16 1.00 62 2 Example 6 17 0.15 0.33 63 1.5 Example 7 ― ― 61 ― Example 8 ― ― 60 ― Example 9 12 0.16 0.17 61 3 Example 10 15> 0.25 Not resolved 61 3 Example 11 36 0.15 0.85 63 10 Example 12 45 0.15 0.92 65 15 Example 13 14 0.15 0.73 64 4 Example 14 14 0.15 0.92 65 4 Example 15 31 0.16 1.00 59 15 15 ──────────── ────────────────────── Comparative Example 1 19 0.15 0.93 21 7 Comparative Example 2 2 0.21 No resolution 58 0.5 0.5 ━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【0052】表2から明らかなように、実施例のレジス
トは、157nmの波長に高い透過率を示すとともに性
能のバランスに優れる。また、実施例のレジストは、前
記の式(VI)の構造を有する化合物をクェンチャーとし
て用いることで、さらに解像度・プロファイルが向上す
る。
As is clear from Table 2, the resists of the examples show high transmittance at a wavelength of 157 nm and are excellent in performance balance. Further, in the resists of Examples, the resolution and profile are further improved by using the compound having the structure of the above formula (VI) as a quencher.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の化学増幅型ポジ型レジスト組成
物は、157nmの波長に高い透過率を示すとともに性
能のバランスに優れる。したがって、この組成物は、F
レーザー用レジストとして優れた性能を発揮すること
ができる。
The chemically amplified positive resist composition of the present invention has a high transmittance at a wavelength of 157 nm and an excellent performance balance. Therefore, this composition
(2) It can exhibit excellent performance as a laser resist.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 503 503A H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 山口 訓史 大阪市此花区春日出中3丁目1番98号 住 友化学工業株式会社内 (72)発明者 吉田 勲 大阪市此花区春日出中3丁目1番98号 住 友化学工業株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC04 AC08 AD03 BE07 BE10 BG00 CB08 CB41 CB45 CC20 FA10 FA17 4J002 BK001 EV296 FD206 GP03 4J100 AR11P AR11Q BA02H BA02Q BA03P BA04H BA04Q BA05H BA05Q BA06H BA06Q BA10H BA10Q BB11P BC43H BC43Q CA04 CA31 JA38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 503 503A H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Yamaguchi Kunshi 3-1,98 Kasugade, Konohana-ku, Osaka City Sumitomo Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Isao Yoshida 3-1-198, Kasugade, Konohana-ku, Osaka City F-term, Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Reference) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC04 AC08 AD03 BE07 BE10 BG00 CB08 CB41 CB45 CC20 FA10 FA17 4J002 BK001 EV296 FD206 GP03 4J100 AR11P AR11Q BA02H BA02Q BA03P BA04H BA04Q BA05H BA06Q BBQQ10QBA10Q BA11Q BA10Q BA10Q BA11Q BA10Q BA11Q

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(I)および(II)で表される重合
単位を有し、それ自体はアルカリ水溶液に不溶又は難溶
であるが、酸の作用でアルカリ水溶液に可溶となる樹
脂、および酸発生剤を含有してなることを特徴とするポ
ジ型レジスト組成物。 (式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素、ハ
ロゲン、水酸基、炭素数1〜14のアルキル基、脂環式
環もしくはラクトン環を表す。該アルキル基は、ハロゲ
ン、水酸基及び脂環式環からなる群から選ばれた少なく
とも1種の置換基を有しても良い。該脂環式環及びラク
トン環は、それぞれ独立に、ハロゲン、水酸基及びアル
キル基からなる群から選ばれた少なくとも1種の置換基
を有しても良い。n及びlは、それぞれ独立に、0〜4
の整数を表す。R4、R5は、それぞれ独立に、水素又は
炭素数1〜4のアルキル基を表す。R6とR7は、炭素数
1〜6のアルキル基を示し、該アルキル基のいずれか又
は両方は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されてい
る。R8は、酸の存在下で解離する酸不安定基を表
す。)
1. A resin having polymerized units represented by the general formulas (I) and (II), which is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, but becomes soluble in the alkaline aqueous solution by the action of an acid. And a positive resist composition containing an acid generator. (In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent hydrogen, halogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring, or a lactone ring. It may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group and an alicyclic ring, wherein the alicyclic ring and the lactone ring each independently represent a group consisting of a halogen, a hydroxyl group and an alkyl group. You may have at least 1 sort (s) of substituent selected, and n and l are each independently 0-4.
Represents the integer. R 4, R 5 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 6 and R 7 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and either or both of the alkyl groups are substituted with at least one fluorine atom. R 8 represents an acid labile group which dissociates in the presence of an acid. )
【請求項2】R8が一般式(III)で表される請求項1に
記載の組成物。 (式中、R9、R10は、それぞれ独立に、ハロゲン、水
酸基及び脂環式環からなる群から選ばれた少なくとも1
種の置換基を有しても良い炭素数1〜14のアルキル基
又は水素を表す。R11は、水素、炭素数1〜14のアル
キル基、脂環式環、ラクトン環又は芳香環を表す。該ア
ルキル基は、ハロゲン、水酸基、脂環式環及び芳香環か
らなる群から選ばれた少なくとも1種の置換基を有して
も良い。該脂環式環、ラクトン環及び芳香環は、それぞ
れ独立に、ハロゲン、水酸基、アルキル基からなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の置換基を有しても良い。)
2. The composition according to claim 1, wherein R 8 is represented by formula (III). (In the formula, R 9 and R 10 are each independently at least 1 selected from the group consisting of halogen, a hydroxyl group and an alicyclic ring.
Represents an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms or hydrogen which may have a certain kind of substituent. R 11 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring, a lactone ring or an aromatic ring. The alkyl group may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group, alicyclic ring and aromatic ring. The alicyclic ring, lactone ring and aromatic ring may each independently have at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group and alkyl group. )
【請求項3】一般式(I)で表される重合単位が一般式
(IV)で表される請求項1又は2に記載のポジ型レジス
ト組成物。 (式中、R1、R2、R3は、前記の定義と同じである。
8'は酸の存在下で解離する酸不安定基又は水素を表
す。)
3. The positive resist composition according to claim 1, wherein the polymerized unit represented by the general formula (I) is represented by the general formula (IV). (In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are the same as defined above.
R 8 ′ represents an acid labile group or hydrogen that dissociates in the presence of an acid. )
【請求項4】一般式(V)で表される酸発生剤を含む請
求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。 (式中、R12、R13、R14は、水素、ハロゲン、水酸
基、炭素数1〜14のアルキル基、アルコキシ基、を表
す。該アルキル基は、ハロゲン、水酸基、脂環式環及び
芳香環からなる群から選ばれた少なくとも1種の置換基
を有しても良い。該アルコキシ基は、ハロゲン、水酸
基、脂環式環及び芳香環からなる群から選ばれた少なく
とも1種の置換基を有しても良い。該脂環式環、ラクト
ン環及び芳香環は、それぞれ独立に、ハロゲン、水酸基
及びアルキル基からなる群から選ばれた少なくとも1種
の置換基を有しても良い。R15は、ハロゲンで置換され
ても良い炭素数8以上のアルキル鎖を表し、直鎖でも分
岐していてもよく、脂環式でも良い。)
4. The positive resist composition according to claim 1, further comprising an acid generator represented by formula (V). (In the formula, R 12 , R 13 and R 14 represent hydrogen, halogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms and an alkoxy group. The alkyl group represents a halogen, a hydroxyl group, an alicyclic ring and an aromatic group. The alkoxy group may have at least one kind of substituent selected from the group consisting of rings, wherein the alkoxy group is at least one kind of substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group, alicyclic ring and aromatic ring. The alicyclic ring, lactone ring and aromatic ring may each independently have at least one substituent selected from the group consisting of halogen, hydroxyl group and alkyl group. (R 15 represents an alkyl chain having 8 or more carbon atoms which may be substituted with halogen, may be linear or branched, and may be alicyclic.)
【請求項5】R15が炭素数8以上のアルキル鎖における
水素が全てフッ素で置換されているフッ化炭素鎖である
請求項4に記載の組成物。
5. The composition according to claim 4, wherein R 15 is a fluorocarbon chain in which all hydrogen atoms in the alkyl chain having 8 or more carbon atoms are replaced with fluorine.
【請求項6】樹脂と酸発生剤の合計重量に対して、樹脂
が80〜99.9重量%、酸発生剤が20〜0.1重量%
である請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
6. The resin is 80 to 99.9% by weight and the acid generator is 20 to 0.1% by weight based on the total weight of the resin and the acid generator.
The composition according to any one of claims 1 to 5, which is
【請求項7】さらに、塩基性化合物をクェンチャーとし
て含有してなる請求項6に記載の組成物。
7. The composition according to claim 6, which further comprises a basic compound as a quencher.
【請求項8】樹脂100重量部に対して、塩基性化合物
が0.001〜1重量部の範囲である請求項1〜7記載
の組成物。
8. The composition according to claim 1, wherein the basic compound is in the range of 0.001 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the resin.
【請求項9】塩基性化合物が下式(VI)で表される化合
物である請求項7又は8に記載の組成物。 式中、R17、R18、R19、及びR20は、それぞれ独立
に、水素、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール
基を表す。該アルキル基、シクロアルキル基又はアリー
ル基は、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基及び炭素数
1〜6のアルコキシ基からなる群から選ばれた少なくと
も1種の置換基を有しても良い。該アミノ基は、炭素数
1〜18のアルキル基で置換されていてもよい。また、
該アルキル基は、炭素数1〜8程度が好ましく、該シク
ロアルキル基は、炭素数5〜10程度が好ましく、該ア
リール基は、炭素数6〜10程度が好ましい。また、R
17〜R20において、直鎖構造と分岐構造の両方をと
り得るものについては、そのいずれでもよい。
9. The composition according to claim 7, wherein the basic compound is a compound represented by the following formula (VI). In the formula, R 17 , R 18 , R 19 , and R 20 each independently represent hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. The alkyl group, cycloalkyl group or aryl group may each independently have at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Also,
The alkyl group preferably has about 1 to 8 carbon atoms, the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl group preferably has about 6 to 10 carbon atoms. Also, R
Any of 17 to R 20 may have both a linear structure and a branched structure.
【請求項10】一般式(II)で表される重合単位を有す
る樹脂の水酸基の水素を一部酸の存在下で解離する酸不
安定基で置換して得られる樹脂を含む請求項1〜9のい
ずれかに記載の組成物。 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、前記
の定義と同じである。n、lは、前記の定義と同じであ
る。)
10. A resin obtained by substituting hydrogen of a hydroxyl group of a resin having a polymerized unit represented by the general formula (II) with an acid labile group which dissociates in the presence of an acid. 10. The composition according to any of 9. (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same as the above definition. N and l are the same as the above definition.)
【請求項11】一般式(I)で表される重合単位が、少
なくともR8が互いに異なる一般式(I)で表される2
種以上の重合単位である請求項1〜10のいずれかに記
載の組成物。
11. Polymerized units represented by general formula (I) are represented by general formula (I) in which at least R 8 are different from each other.
The composition according to any one of claims 1 to 10, which is one or more polymerized units.
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