JP3528512B2 - 架橋基を有する高分子化合物の製造方法 - Google Patents

架橋基を有する高分子化合物の製造方法

Info

Publication number
JP3528512B2
JP3528512B2 JP11039697A JP11039697A JP3528512B2 JP 3528512 B2 JP3528512 B2 JP 3528512B2 JP 11039697 A JP11039697 A JP 11039697A JP 11039697 A JP11039697 A JP 11039697A JP 3528512 B2 JP3528512 B2 JP 3528512B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
general formula
mol
polymer compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11039697A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10204125A (ja
Inventor
聡 渡辺
修 渡辺
智欣 降▲旗▼
好文 竹田
茂広 名倉
俊信 石原
亜夫 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP11039697A priority Critical patent/JP3528512B2/ja
Priority to US08/839,107 priority patent/US5942367A/en
Priority to TW086105267A priority patent/TW385315B/zh
Priority to KR1019970015410A priority patent/KR100227986B1/ko
Publication of JPH10204125A publication Critical patent/JPH10204125A/ja
Priority to US09/302,304 priority patent/US6114462A/en
Priority to US09/592,419 priority patent/US6312869B1/en
Priority to US09/592,423 priority patent/US6335141B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3528512B2 publication Critical patent/JP3528512B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F224/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a heterocyclic ring containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F232/00Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system
    • C08F232/08Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system having condensed rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F32/00Homopolymers and copolymers of cyclic compounds having no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system
    • C08F32/08Homopolymers and copolymers of cyclic compounds having no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system having two condensed rings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0395Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having a backbone with alicyclic moieties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分子内及び/又は
分子間でC−O−C基を有する架橋基により架橋されて
いることを特徴とし、ベース樹脂としてレジスト材料に
配合すると、露光前後のアルカリ溶解コントラストが大
幅に高く、高感度で高解像性を有し、特に超LSI製造
用の微細パターン形成材料として好適な化学増幅ポジ型
レジスト材料を与える高分子化合物を製造する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの
微細化が求められているなか、次世代の微細加工技術と
して遠紫外線リソグラフィーが有望視されている。遠紫
外線リソグラフィーは、0.5μm以下の加工も可能で
あり、光吸収の低いレジスト材料を用いた場合、基板に
対して垂直に近い側壁を有したパターン形成が可能にな
る。
【0003】近年開発された酸を触媒とした化学増幅ポ
ジ型レジスト材料(特公平2−27660号、特開昭6
3−27829号公報等記載)は、遠紫外線の光源とし
て高輝度なKrFエキシマレーザーを利用し、感度、解
像性、ドライエッチング耐性が高く、優れた特徴を有し
た遠紫外線リソグラフィーに特に有望なレジスト材料と
して期待されている。
【0004】このような化学増幅ポジ型レジスト材料と
しては、ベース樹脂、酸発生剤からなる二成分系、ベー
ス樹脂、酸発生剤、酸不安定基を有する溶解制御剤から
なる三成分系が知られている。
【0005】例えば、特開昭62−115440号公報
には、ポリ−4−tert−ブトキシスチレンと酸発生
剤からなるレジスト材料が提案され、この提案と類似し
たものとして特開平3−223858号公報には分子内
にtert−ブトキシ基を有する樹脂と酸発生剤からな
る二成分系レジスト材料、更には特開平4−21125
8号公報にはメチル基、イソプロピル基、tert−ブ
チル基、テトラヒドロピラニル基、トリメチルシリル基
含有ポリヒドロキシスチレンと酸発生剤からなる二成分
系のレジスト材料が提案されている。
【0006】更に、特開平6−100488号公報に
は、ポリ〔3,4−ビス(2−テトラヒドロピラニルオ
キシ)スチレン〕、ポリ〔3,4−ビス(tert−ブ
トキシカルボニルオキシ)スチレン〕、ポリ〔3,5−
ビス(2−テトラヒドロピラニルオキシ)スチレン〕等
のポリジヒドロキシスチレン誘導体と酸発生剤からなる
レジスト材料が提案されている。
【0007】しかしながら、これらレジスト材料のベー
ス樹脂は、酸不安定基を側鎖に有するものであり、酸不
安定基がtert−ブチル基、tert−ブトキシカル
ボニル基のように強酸で分解されるものであると、空気
中の塩基性化合物と反応して失活する結果、酸不安定基
の分解が起こりにくくなり、そのレジスト材料のパター
ン形状がT−トップ形状になり易い。一方、エトキシエ
チル基等のようなアルコキシアルキル基は弱酸で分解さ
れるため、空気中の塩基性化合物の影響は少ないが、露
光から加熱処理までの時間経過に伴ってパターン形状が
著しく細るという欠点を有したり、側鎖に嵩高い基を有
しているので、耐熱性が下がったり、感度及び解像度が
満足できるものではないなど、いずれも問題を有してお
り、未だ実用化に至っていないのが現状であり、このた
めこれら問題の改善が望まれる。
【0008】このような点から、ベース樹脂として架橋
化高分子化合物が注目されている。
【0009】従来、架橋化反応はネガ型レジスト材料に
代表されるように、例えば、ヘキサメトキシメチルメラ
ミン、ポリビニルフェノールからなる樹脂を酸によって
架橋化させて不溶とすることが一般的である。即ち、架
橋化反応は、樹脂を不溶とすることを目的とする。しか
し、ポジ型レジスト材料として樹脂を使用する場合、溶
剤に可溶であることが必要である。従来の架橋化反応で
は、目的が樹脂の不溶化であるためにかかる架橋化物は
ポジ型レジスト材料としては使用することができない。
【0010】更に、ポジ型レジスト材料として使用する
場合、露光部分が可溶となる必要があるが、従来のヘキ
サメトキシメチルメラミン等の架橋化反応では、分解し
てアルカリに可溶な樹脂を得ることができない。
【0011】また、山岡等によってポリビニルフェノー
ル誘導体とジビニルエーテル化合物PAGの混合系を熱
架橋した化合物が、露光によって分解することから、こ
れをポジ型レジスト材料として使用することが報告され
ている(Polymersfor Advanced
Technologies,vol.5,pp.499
〜506;Chem mater.,vol.6,N
o.10,1994,pp.1854)。
【0012】しかし、ポリビニルフェノール誘導体とジ
ビニルエーテル化合物の熱架橋化反応は、反応時間が長
い、架橋化率の制御が困難である、ジビニルエーテル化
合物の不反応物が残渣として残る等の問題を有してい
る。
【0013】一方、アセタール基の架橋化反応の方法と
しては酸とビニルエーテル化合物、ジオールの存在下に
て反応する方法が知られている。この方法は架橋反応及
び側鎖のアセタール化反応の両方が起こり、いずれか一
方の反応のみを選択することができない。従って、側鎖
のアセタール化反応と、架橋反応の競争反応のために反
応比率のコントロールをすることが非常に困難である。
更に、この反応過程において、酸に分解しづらい架橋化
反応物が生成されるという問題をかかえている。
【0014】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
溶剤可溶性で、置換率の制御された酸不安定架橋基を有
し、ベース樹脂としてレジスト材料に配合した場合、従
来のレジスト材料を上回る高感度及び高解像度、露光余
裕度、プロセス適応性を有し、プラズマエッチング耐性
に優れ、しかもレジストパターンの耐熱性にも優れた化
学増幅ポジ型レジスト材料を与える高分子化合物を製造
する方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する
重量平均分子量が1,000〜500,000のアルカ
リ可溶性高分子化合物に、下記一般式(2a)又は(3
a)のアルケニルエーテル化合物又は下記一般式(2
b)又は(3b)のハロゲン化アルキルエーテル化合物
を反応させることにより、上記式(1)の高分子化合物
のフェノール性水酸基間が分子内及び/又は分子間にお
いてQで示される架橋基によって架橋された一般式(8
a)又は(8b)の架橋高分子化合物を得ることがで
き、この架橋基は酸によって脱離し、上記式(1)のア
ルカリ可溶性高分子化合物を生成すること、この場合、
上記アルケニルエーテル化合物又はハロゲン化アルキル
エーテル化合物の使用量を選定することにより、式
(1)の酸不安定架橋基の導入量を容易に制御すること
ができ、上記従来の問題点を解決し得ることを知見し
た。また、上記酸不安定架橋基の導入と共に、下記一般
式(4a)で示される化合物を同時に反応させることが
可能で、これにより同時に下記一般式(9)で示される
酸不安定基を導入することができ、下記一般式(5a)
又は(5b)の架橋基と酸不安定基とを有する高分子化
合物を簡単な工程で得ることができ、更には上記架橋基
と種々の酸不安定基とを有する高分子化合物を工業的有
利に得ることができ、更には上記架橋基と種々の酸不安
定基とを有する高分子化合物を工業的有利に得ることが
できることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。
【0016】即ち、本発明は、下記の高分子化合物の製
造方法を提供する。 〔I〕重量平均分子量が1,000〜500,000で
ある下記一般式(1)
【0017】
【化26】 (式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は炭素
数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示
す。また、xは0又は正の整数、yは正の整数で、x+
y≦5を満足する数である。p1、p2は正数、q1、
q2は0又は正数であり、0<p1/(p1+p2+q
1+q2)≦0.8、0≦q1/(p1+p2+q1+
q2)≦0.8、0≦q2/(p1+p2+q1+q
2)≦0.8、p1+p2+q1+q2=1を満足する
数であるが、q1とq2が同時に0となることはな
い。)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物の
フェノール性水酸基の一部の水素原子に、その全フェノ
ール性水酸基1モルに対してp1モルの下記一般式(2
a)又は(3a)
【0018】
【化27】 (式中、R8aは水素原子又は炭素数1〜7の直鎖状、分
岐状又は環状のアルキル基、R9は水素原子又は炭素数
1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す
が、R8aとR9とは環を形成してもよく、環を形成する
場合にはR8aは炭素数1〜7の直鎖状又は分岐状のアル
キレン基、R9は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基を示す。R13は炭素数1〜10の直鎖状又は
分岐状のアルキレン基を示す。また、Aはc価の炭素数
1〜50の脂肪族もしくは脂環式飽和炭化水素基、芳香
族炭化水素基又はヘテロ環基を示し、これら基はそれぞ
れ酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を介在
してもよく、またその炭素原子に結合する水素原子の一
部が水酸基、カルボキシル基、カルボニル基又はフッ素
原子によって置換されていてもよい。Bは−CO−O
−、−NHCO−O−又は−NHCONH−を示し、c
は2〜8の整数を示し、dは0又は1〜10の整数を示
す。)で示されるアルケニルエーテル化合物及び上記全
フェノール性水酸基1モルに対してq1モルの下記一般
式(4a)
【0019】
【化28】 (式中、R4aは水素原子又は炭素数1〜7の直鎖状、
分岐状又は環状のアルキル基、Rは水素原子又は炭素
数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、R
は炭素数1〜18のヘテロ原子を有していてもよい1価
の炭化水素基を示し、R4aとR、R4aとR、R
とRとは環を形成してもよく、環を形成する場合に
はR4aは炭素数1〜17の直鎖状又は分岐状のアルキ
レン基、RとRはそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状
又は分岐状のアルキレン基を示す。)で示される化合物
を反応させることを特徴とする下記一般式(5a)又は
(5b)
【0020】
【化29】
【0021】
【化30】 〔式中、R、Rは上記と同様の意味を示す。R
水素原子又は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状の
アルキル基を示し、R、Rは上記と同様の意味を示
すが、RとR、RとR、RとRとは環を形
成してもよく、環を形成する場合にはR、R、R
はそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキ
レン基を示す。x、yは上記と同様の意味を示し、mは
0又は正の整数、nは正の整数で、m+n=yである。
p1、p2、q1、q2は上記と同様の意味を示す。ま
た、Qは下記式(i)又は(ii)で示される基であ
る。
【0022】
【化31】 (式中、R8、R9は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R8
9とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
8、R9は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R13は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状
のアルキレン基、dは0又は1〜10の整数である。A
は、c価の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環式飽和
炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を示し、
これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、またそ
の炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、カルボ
キシル基、カルボニル基又はフッ素原子によって置換さ
れていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O−
又は−NHCONH−を示す。cは2〜8、c’は1〜
7の整数である。)〕で示される繰り返し単位を有する
高分子化合物の製造方法。
【0023】〔II〕重量平均分子量が1,000〜5
00,000である下記一般式(1)
【0024】
【化32】 (式中、R1、R2、x、y、p1、p2、q1、q2は
それぞれ上記と同様の意味を示す。)で示される繰り返
し単位を有する高分子化合物のフェノール性水酸基の一
部の水素原子を、その全フェノール性水酸基1モルに対
してp1モルの下記一般式(2b)又は(3b)
【0025】
【化33】 (式中、R8、R9、R13、A、B、c、dはそれぞれ上
記と同様の意味を示し、Zはハロゲン原子を示す。)で
示されるハロゲン化アルキルエーテル化合物及び上記全
フェノール性水酸基1モルに対してq1モルの下記一般
式(4b)
【0026】
【化34】 (式中、R4、R5、R6、Zはそれぞれ上記と同様の意
味を示す。)で示される化合物を反応させることを特徴
とする下記一般式(5a)又は(5b)
【0027】
【化35】
【0028】
【化36】 (式中、R1、R2、R4、R5、R6、Q、x、y、m、
n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様の意
味を示す。)で示される繰り返し単位を有する高分子化
合物の製造方法。
【0029】〔III〕上記一般式(1)で示される繰
り返し単位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸
基1モルに対してq2モルの下記一般式(7)で示され
る基、tert−アルキル基、トリアルキルシリル基又
はケトアルキル基を導入して、下記一般式(6c)又は
(6d)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物
を得ることを特徴とする上記〔I〕又は〔II〕記載の
高分子化合物の製造方法。
【0030】
【化37】 (式中、R7は水素原子又は炭素数4〜12の3級アル
キル基、aは0〜6の整数を示す。)
【0031】
【化38】
【0032】
【化39】 (式中、R3は上記式(7)で示される基、tert−
アルキル基、トリアルキルシリル基又はケトアルキル基
を示す。R1、R2、R4、R5、R6、R7、Q、x、y、
m、n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様
の意味を示す。)
【0033】〔IV〕上記一般式(1)で示される繰り
返し単位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基
1モルに対してq2モルの下記一般式(7)
【0034】
【化40】 (式中、R7、aはそれぞれ上記と同様の意味を示
す。)を導入して、下記一般式(6a)又は(6b)
【0035】
【化41】
【0036】
【化42】 (式中、R1、R2、R4、R5、R6、R7、Q、x、y、
m、n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様
の意味を示す。)で示される繰り返し単位を有する高分
子化合物を得ることを特徴とする上記〔III〕記載の
高分子化合物の製造方法。
【0037】〔V〕重量平均分子量が1,000〜50
0,000である下記一般式(1)
【0038】
【化43】 (式中、R1、R2、x、y、p1、p2、q1、q2は
それぞれ上記と同様の意味を示す。)で示される繰り返
し単位を有する高分子化合物のフェノール性水酸基の一
部の水素原子に、その全フェノール性水酸基1モルに対
してp1モルの下記一般式(2a)又は(3a)
【0039】
【化44】 (式中、R8a、R9、R13、A、B、c、dはそれぞれ
上記と同様の意味を示す。)で示されるアルケニルエー
テル化合物又は下記一般式(2b)又は(3b)
【0040】
【化45】 (式中、R8、R9、R13、A、B、Z、c、dはそれぞ
れ上記と同様の意味を示す。)で示されるハロゲン化ア
ルキルエーテル化合物を反応させることを特徴とする下
記一般式(8a)又は(8b)
【0041】
【化46】
【0042】
【化47】 (式中、R1、R2、Q、x、y、p1、p2、q1、q
2はそれぞれ上記と同様の意味を示す。)で示される繰
り返し単位を有する高分子化合物の製造方法。
【0043】〔VI〕上記一般式(1)で示される繰り
返し単位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基
1モルに対してq1モルの下記一般式(9)で示される
基を導入して、上記一般式(5a)又は(5b)で示さ
れる繰り返し単位を有する高分子化合物を得ることを特
徴とする上記〔V〕記載の高分子化合物の製造方法。
【0044】
【化48】 (式中、R4、R5、R6はそれぞれ上記と同様の意味を
示す。)
【0045】〔VII〕上記一般式(1)で示される繰
り返し単位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸
基1モルに対してq2モルの上記一般式(7)で示され
る基、tert−アルキル基、トリアルキルシリル基又
はケトアルキル基を導入して、上記一般式(5c)又は
(5d)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物
を得ることを特徴とする上記〔V〕記載の高分子化合物
の製造方法。
【0046】
【化49】
【0047】
【化50】 (式中、R、R、R、Q、x、y、m、n、p
1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様の意味を示
す。)
【0048】〔VIII〕上記一般式(1)で示される
繰り返し単位を有する高分子化合物の全フェノール性水
酸基1モルに対してq2モルの上記一般式(7)で示さ
れる基、tert−アルキル基、トリアルキルシリル基
又はケトアルキル基を導入して、上記一般式(6c)又
は(6d)で示される繰り返し単位を有する高分子化合
物を得ることを特徴とする上記〔VI〕記載の高分子化
合物の製造方法。
【0049】なお、上記式(5a)、(6a)、(8
a)は分子間結合を示し、(5b)、(6b)、(8
b)は分子内結合を示す。
【0050】本発明の製造方法によれば、溶剤可溶性
で、かつ酸によって上記架橋基や酸不安定基が脱離して
アルカリ可溶性となる架橋高分子化合物を架橋基や酸不
安定基の導入量を容易に制御して工業的有利に製造する
ことができる。
【0051】また、本発明によって製造された高分子化
合物をベース樹脂として化学増幅ポジ型レジスト材料に
配合した場合、この高分子化合物は、上記架橋基によっ
て架橋されているため、溶解阻止性が大きく、露光後の
溶解コントラストも大きいという利点を有している。
【0052】即ち、側鎖にアルコキシアルキル基が単独
に付加したポリマーの場合、弱い酸により脱離反応が進
行することからT−トップ形状にはなり難いが、上述し
たように酸に対して敏感であるために露光から加熱処理
までの時間経過に伴ってパターン形状が著しく細るとい
う欠点がある。また、アルカリに対する溶解阻止効果が
低いために、溶解コントラストを得るには高置換率体を
使用しなければならず、耐熱性に欠けるという欠点を有
するものである。一方、フェノール性水酸基の側鎖をt
ert−ブトキシカルボニル基で保護したポリマーの場
合、これをレジスト材料に配合すると、アルカリ溶解阻
止性は良くなり、低置換率で溶解コントラストが得られ
たり、耐熱性が良いという長所を有しているが、脱離さ
せてアルカリ可溶性にするためにはトリフルオロメタン
スルホン酸等の強い酸を発生させる酸発生剤が必要であ
り、そのような酸を使用すると上述したようにT−トッ
プ形状になり易いという欠点を有するものとなる。
【0053】このようなポリマーに対して、上述したよ
うにフェノール性水酸基の一部とアルケニルエーテル化
合物もしくはハロゲン化アルキルエーテル化合物との反
応によって得られる上記架橋基で架橋させた高分子化合
物を用いたレジスト材料は、側鎖をアセタール基で保護
したポリマーにおける耐熱性が低いという欠点、ter
t−ブトキシカルボニル基で保護したポリマーにおける
T−トップ形状を形成し易いという欠点を解消するもの
である。
【0054】一方、本発明で得られた高分子化合物の効
果として、この高分子化合物は酸に不安定である上記架
橋基によって架橋され、必要により酸不安定基によって
保護されているため、レジスト膜の未露光部における重
量平均分子量及びアルカリ現像液に対する溶解性が変化
することはないが、レジスト膜の露光部の重量平均分子
量は、発生した酸による分解を経て、更には酸不安定基
の脱離を伴って架橋及び酸不安定基によって保護する前
のアルカリ可溶性ベース樹脂の重量平均分子量に戻るた
め、アルカリ溶解速度が未露光部に比べ大きく増大する
ことから溶解コントラストを高めることができ、結果と
して高解像度化が達成できるものである。
【0055】また、上記架橋基が酸によって分解される
と、アルコール化合物(ジオール、トリオール、ポリオ
ール化合物等)が生成されるが、その親水性基によりア
ルカリ現像液との親和性が向上し、結果として高解像度
化が達成できる。
【0056】即ち、上記高分子化合物をベース樹脂とし
て使用した化学増幅ポジ型レジスト材料は、T−トップ
形状になり易い、パターン形状が細る、耐熱性に欠ける
という問題が従来のものより極めて少なく、レジスト膜
の溶解コントラストを高めることが可能であり、結果的
に高感度及び高解像性を有し、かつパターンの寸法制
御、パターンの形状コントロールを組成により任意に行
うことが可能であり、プロセス適応性にも優れた化学増
幅ポジ型レジスト材料となるものである。
【0057】以下、本発明につき更に詳細に説明する。
本発明の架橋高分子化合物の製造方法において、その出
発原料としては、下記一般式(1)で示される繰り返し
単位を有する重量平均分子量が1,000〜500,0
00のアルカリ可溶性高分子化合物を使用する。
【0058】
【化51】
【0059】ここで、R1は水素原子又はメチル基を示
し、R2は炭素数1〜8、好ましくは1〜5、更に好ま
しくは1〜3の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を
示し、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基としては、
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、
シクロヘキシル基、シクロペンチル基等を例示できる。
また、xは0又は正の整数、yは正の整数であり、x+
y≦5を満足するものであるが、yは1〜3、特に1〜
2であることが好ましい。
【0060】また、p1、p2は正数、q1、q2は0
又は正数であり、0<p1/(p1+q1+q2+p
2)≦0.8、0≦q1/(p1+q1+q2+p2)
≦0.8、0≦q2/(p1+q1+q2+p2)≦
0.8、p1+q1+q2+p2=1を満足する数であ
るが、q1とq2が同時に0となることはない。
【0061】より好ましくは、p1、p2、q1、q2
の値は下記の通りである。
【0062】
【数1】
【0063】また、q1/(q1+q2)は0〜1、よ
り好ましくは0.5〜1、更に好ましくは0.7〜1で
あることが望ましい。
【0064】本発明の第1方法においては、上記式
(1)の高分子化合物のフェノール性水酸基の一部の水
素原子に、その全フェノール性水酸基1モルに対してp
1モルの下記一般式(2a)又は(3a)で示されるア
ルケニルエーテル化合物及び上記全フェノール性水酸基
1モルに対してq1モルの下記一般式(4a)で示され
る化合物を反応させ、下記一般式(5a)又は(5b)
で示される繰り返し単位を有する高分子化合物を製造す
る。
【0065】
【化52】 (式中、R8aは水素原子又は炭素数1〜7、好ましくは
1〜4、更に好ましくは1〜2の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基、R9は水素原子又は炭素数1〜8、好
ましくは1〜5、更に好ましくは1〜3の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキル基を示すが、R8aとR9とは環を
形成してもよく、環を形成する場合にはR8aは炭素数1
〜7の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、R9は炭素数
1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。R13
は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を
示す。また、Aはc価の炭素数1〜50の脂肪族もしく
は脂環式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ
環基を示し、これら基はそれぞれ酸素原子、窒素原子、
硫黄原子等のヘテロ原子を介在してもよく、またその炭
素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、カルボキシ
ル基、カルボニル基又はフッ素原子等によって置換され
ていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O−又
は−NHCONH−を示し、cは2〜8の整数を示し、
dは0又は1〜10の整数を示す。)
【0066】
【化53】 (式中、R4aは水素原子又は炭素数1〜7、好ましくは
1〜5、更に好ましくは1〜4の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基、R5は水素原子又は炭素数1〜8、好
ましくは1〜6、更に好ましくは1〜5の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキル基、R6は炭素数1〜18、好ま
しくは1〜10、更に好ましくは1〜8のヘテロ原子を
有していてもよい1価の炭化水素基を示し、R4a
5、R4aとR6、R5とR6とは環を形成してもよく、環
を形成する場合にはR4aは炭素数1〜17、好ましくは
1〜9、更に好ましくは1〜7の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基、R5とR6はそれぞれ炭素数1〜18、好ま
しくは1〜10、更に好ましくは1〜8の直鎖状又は分
岐状のアルキレン基を示す。)
【0067】ここで、直鎖状、分岐状又は環状のアルキ
ル基としては、先に例示したものを挙げることができ、
アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基、プロピ
レン基、ブチレン基、へキシレン基、オクチレン基など
が挙げられ、これらは分岐状であってもよい。
【0068】R6としては、直鎖状、分岐状又は環状の
アルキル基、フェニル基、p−メチルフェニル基、p−
エチルフェニル基、p−メトキシフェニル基等のアルコ
キシ置換フェニル基等の非置換又は置換アリール基、ベ
ンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等や、これら
の基に酸素原子を有する、或いは炭素原子に結合する水
素原子が水酸基に置換されたり、2個の水素原子が酸素
原子で置換されてカルボニル基を形成する下記式で示さ
れるようなアルキル基等の基を挙げることができる。
【0069】
【化54】
【0070】Aのc価(2〜8価)の有機基は、具体的
には、炭化水素基として好ましくは炭素数1〜50、特
に1〜40のO、NH、N(CH3)、S、SO2等のヘ
テロ原子が介在してもよい非置換又は水酸基、カルボキ
シル基、カルボニル基又はフッ素原子置換のアルキレン
基、好ましくは炭素数6〜50、特に6〜40のアリー
レン基、これらアルキレン基とアリーレン基とが結合し
た基、上記各基の炭素原子に結合した水素原子が脱離し
たc”価(c”は3〜8の整数)の基が挙げられ、更に
c価のヘテロ環基、このヘテロ環基と上記炭化水素基と
が結合した基などが挙げられる。
【0071】具体的に例示すると、Aとして下記のもの
が挙げられる。
【0072】
【化55】
【0073】
【化56】
【0074】
【化57】
【0075】
【化58】
【0076】上記一般式(2a)で示される化合物は、
例えば、Stephen.C.Lapin,Polym
ers Paint Colour Journal.
179(4237)、321(1988)に記載されて
いる方法、即ち多価アルコールもしくは多価フェノール
とアセチレンとの反応、又は多価アルコールもしくは多
価フェノールとハロゲン化アルキルビニルエーテルとの
反応により合成することができる。
【0077】式(2a)の化合物の具体例として、エチ
レングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコ
ールジビニルエーテル、1,2−プロパンジオールジビ
ニルエーテル、1,3−プロパンジオールジビニルエー
テル、1,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1,
4−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレン
グリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコール
ジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニル
エーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、
ヘキサンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロヘ
キサンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリ
コールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニ
ルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテ
ル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソル
ビトールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビ
ニルエーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエ
ーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエー
テル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテ
ル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリエチレンビニルエーテ
ル、トリメチロールプロパンジエチレンビニルエーテ
ル、ペンタエリスリトールジエチレンビニルエーテル、
ペンタエリスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペ
ンタエリスリトールテトラエチレンビニルエーテル並び
に以下の式(I−1)〜(I−31)で示される化合物
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。
【0078】
【化59】
【0079】
【化60】
【0080】
【化61】
【0081】
【化62】
【0082】
【化63】
【0083】一方、Bが−CO−O−の場合の上記一般
式(3a)で示される化合物は、多価カルボン酸とハロ
ゲン化アルキルビニルエーテルとの反応により製造する
ことができる。Bが−CO−O−の場合の式(3a)で
示される化合物の具体例としては、テレフタル酸ジエチ
レンビニルエーテル、フタル酸ジエチレンビニルエーテ
ル、イソフタル酸ジエチレンビニルエーテル、フタル酸
ジプロピレンビニルエーテル、テレフタル酸ジプロピレ
ンビニルエーテル、イソフタル酸ジプロピレンビニルエ
ーテル、マレイン酸ジエチレンビニルエーテル、フマル
酸ジエチレンビニルエーテル、イタコン酸ジエチレンビ
ニルエーテル等を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。
【0084】更に、本発明において好適に用いられるア
ルケニルエーテル基含有化合物としては、下記一般式
(III)、(IV)又は(V)等で示される活性水素
を有するアルケニルエーテル化合物とイソシアナート基
を有する化合物との反応により合成されるアルケニルエ
ーテル基含有化合物を挙げることができる。
【0085】
【化64】 (R8a、R9、R13は上記と同様の意味を示す。)
【0086】Bが−NHCO−O−又は−NHCONH
−の場合の上記一般式(3a)で示されるイソシアナー
ト基を有する化合物としては、例えば架橋剤ハンドブッ
ク(大成社刊、1981年発行)に記載の化合物を用い
ることができる。具体的には、トリフェニルメタントリ
イソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、
トリレンジイソシアナート、2,4−トリレンジイソシ
アナートの二量体、ナフタレン−1,5−ジイソシアナ
ート、o−トリレンジイソシアナート、ポリメチレンポ
リフェニルイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシア
ナート等のポリイソシアナート型、トリレンジイソシア
ナートとトリメチロールプロパンの付加体、ヘキサメチ
レンジイソシアナートと水との付加体、キシレンジイソ
シアナートとトリメチロールプロパンとの付加体等のポ
リイソシアナートアダクト型等を挙げることができる。
上記イソシアナート基含有化合物と活性水素含有アルケ
ニルエーテル化合物とを反応させることにより末端にア
ルケニルエーテル基を持つ種々の化合物ができる。この
ような化合物として以下の式(II−1)〜(II−1
1)で示されるものを挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。
【0087】
【化65】
【0088】
【化66】
【0089】上記第1方法においては、重量平均分子量
が1,000〜500,000であり、好ましくは分子
量分布が1.0〜1.5の一般式(1)で示される高分
子化合物のフェノール性水酸基の水素原子をその全水酸
基の1モルに対してp1モルの一般式(2a)、(3
a)で示されるアルケニルエーテル化合物及びq1モル
の一般式(4a)で示される化合物を反応させて、例え
ば下記一般式(5a)又は(5b)で示される高分子化
合物を得ることができる。
【0090】
【化67】
【0091】
【化68】 (式中、R1、R2は上記と同様の意味を示す。R4は水
素原子又は炭素数1〜8、好ましくは1〜6、更に好ま
しくは1〜5の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を
示し、R5、R6は上記と同様の意味を示すが、R4
5、R4とR6、R5とR6とは環を形成してもよく、環
を形成する場合にはR4、R5、R6はそれぞれ炭素数1
〜18、好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜8の
直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。また、Qは下
記式(i)又は(ii)を示し、R8は水素原子又は炭
素数1〜8、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜3
の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、R9
上記と同様の意味を示すが、R8とR9は環を形成しても
よく、環を形成する場合、R8、R9はそれぞれ炭素数1
〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。c’は1
〜7の整数であり、R13、A、B、dは上記と同様の意
味を示す。x、yは上記と同様の意味を示し、mは0又
は正の整数、nは正の整数で、m+n=yである。p
1、p2、q1、q2は上記と同様の意味を示す。)
【0092】
【化69】
【0093】架橋基は、上記式(i)、(ii)のc’
の値から明らかなように、2価に限られず、3価〜8価
の基でもよい。例えば、2価の架橋基としては、下記式
(i’)、(ii’)、3価の架橋基としては、下記式
(i”)、(ii”)で示されるものが挙げられる。
【0094】
【化70】
【0095】反応溶媒としては、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、酢酸
エチル等の非プロトン性極性溶媒が好ましく、単独でも
2種以上混合して使用してもかまわない。
【0096】触媒の酸としては、塩酸、硫酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタ
ンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム塩
等が好ましく、その使用量は反応する一般式(1)で示
される高分子化合物のフェノール性水酸基の水素原子を
その全水酸基の1モルに対して0.1〜10モル%であ
ることが好ましい。
【0097】反応温度としては−20〜100℃、好ま
しくは0〜60℃であり、反応時間としては0.2〜1
00時間、好ましくは0.5〜20時間である。
【0098】上記反応を単離せずに一括して行う場合、
一般式(2a)又は(3a)で示されるアルケニルエー
テル化合物と一般式(4a)で示される化合物の添加す
る順序は特に限定しないが、初めに一般式(4a)で示
される化合物を添加し、反応が十分進行した後に一般式
(2a)又は(3a)で示されるアルケニルエーテル化
合物を添加するのが好ましい。例えば一般式(2a)又
は(3a)で示されるアルケニルエーテル化合物と一般
式(4a)で示される化合物を同時に添加したり、一般
式(2a)又は(3a)で示されるアルケニルエーテル
化合物を先に添加した場合には、一般式(2a)又は
(3a)で示されるアルケニルエーテル化合物の反応点
の一部が反応系中の水分により加水分解され、生成した
高分子化合物の構造が複雑化し、物性の制御が困難とな
る場合がある。
【0099】また、本発明の第2方法は、上記一般式
(1)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物の
フェノール性水酸基の一部の水素原子に、その全フェノ
ール性水酸基1モルに対してp1モルの下記一般式(2
b)又は(3b)で示されるハロゲン化アルキルエーテ
ル化合物及び上記フェノール性水酸基1モルに対してq
1モルの下記一般式(4b)で示される化合物を反応さ
せて、上記一般式(5a)又は(5b)で示される繰り
返し単位を有する高分子化合物を得るものである。
【0100】
【化71】 (式中、R8、R9、R13、A、B、c、dはそれぞれ上
記と同様の意味を示し、Zはハロゲン原子(Cl、Br
又はI)を示す。)
【0101】
【化72】 (式中、R4、R5、R6、Zはそれぞれ上記と同様の意
味を示す。)
【0102】なお、上記式(2b)、(3b)の化合物
や式(4b)の化合物は、上記式(2a)、(3a)の
化合物や式(4a)の化合物に塩化水素、臭化水素又は
ヨウ化水素を反応させることにより得ることができる。
【0103】上記第2方法は、重量平均分子量が1,0
00〜500,000であり、好ましくは分子量分布が
1.0〜1.5の一般式(1)で示される繰り返し単位
を有する高分子化合物のフェノール性水酸基の水素原子
をその全水酸基の1モルに対してp1モルの一般式(2
b)又は(3b)で示されるハロゲン化アルキルエーテ
ル化合物及びq1モルの一般式(4b)で示される化合
物を反応させて、例えば上記式(5a)、(5b)で示
される高分子化合物を得ることができるが、式(2
b)、(3b)の化合物と式(4b)の化合物の反応順
序は上記第1方法と同様である。
【0104】上記製造方法は、溶媒中において塩基の存
在下で行うことが好ましい。反応溶媒としては、アセト
ニトリル、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキ
シド等の非プロトン性極性溶媒が好ましく、単独でも2
種以上混合して使用してもかまわない。
【0105】塩基としては、トリエチルアミン、ピリジ
ン、ジイソプロピルアミン、炭酸カリウム等が好まし
く、その使用量は反応する一般式(1)で示される高分
子化合物のフェノール性水酸基の1モルに対して(p1
+q1)モル%以上であることが好ましい。
【0106】反応温度としては−50〜100℃、好ま
しくは0〜60℃であり、反応時間としては0.5〜1
00時間、好ましくは1〜20時間である。
【0107】なお、式(1)で示される繰り返し単位を
有する高分子化合物に式(4a)又は(4b)の化合物
を反応させて、下記式(10)で示される化合物を得た
後、これを単離し、次いで式(2a)、(3a)或いは
(2b)、(3b)で示される化合物を用いて架橋を行
うようにしてもよい。
【0108】
【化73】
【0109】上記第1又は第2方法により得られた式
(5a)、(5b)で示されるような高分子化合物に、
必要に応じて元の一般式(1)で示される高分子化合物
のフェノール性水酸基の1モルに対してq2モルの二炭
酸ジアルキル化合物、アルコキシカルボニルアルキルハ
ライド等を反応させて一般式(7)で示される酸不安定
基を導入したり、tert−アルキルハライド、トリア
ルキルシリルハライド、ケトアルキル化合物等を反応さ
せて、q2モルの上記−CR45OR6とは異なる酸不
安定基(式(7)の基、tert−アルキル基、トリア
ルキルシリル基、ケトアルキル基等)を導入して、下記
一般式(6c)又は(6d)で示される繰り返し単位を
有する高分子化合物を得ることもできる。
【0110】
【化74】 (式中、R7は水素原子又は炭素数4〜12、好ましく
は4〜8、更に好ましくは4〜6の3級アルキル基、a
は0〜6の整数を示す。)
【0111】なお、R7としては、tert−ブチル
基、1−メチルシクロヘキシル基、2−(2−メチル)
アダマンチル基、tert−アミル基等を挙げることが
できる。
【0112】
【化75】
【0113】
【化76】 (式中、R3は上記式(7)で示される基、tert−
アルキル基、トリアルキルシリル基又はケトアルキル基
を示す。R1、R2、R4、R5、R6、R7、Q、x、y、
m、n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様
の意味を示す。)
【0114】この場合、式(7)の基を導入することに
より、下記一般式(6a)又は(6b)で示される繰り
返し単位を有する高分子化合物を得ることができる。
【0115】
【化77】
【0116】
【化78】 (式中、R1、R2、R4、R5、R6、R7、Q、x、y、
m、n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様
の意味を示す。)
【0117】上記式(7)の酸不安定基の導入方法は、
溶媒中において塩基の存在下で行うことが好ましい。
【0118】反応溶媒としては、アセトニトリル、アセ
トン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド等の非プロ
トン性極性溶媒が好ましく、単独でも2種以上混合して
使用してもかまわない。
【0119】塩基としては、トリエチルアミン、ピリジ
ン、イミダゾール、ジイソプロピルアミン、炭酸カリウ
ム等が好ましく、その使用量は元の一般式(1)で示さ
れる高分子化合物のフェノール性水酸基の1モルに対し
てq2モル%以上であることが好ましい。
【0120】反応温度としては0〜100℃、好ましく
は0〜60℃である。反応時間としては0.2〜100
時間、好ましくは1〜10時間である。
【0121】二炭酸ジアルキル化合物としては二炭酸ジ
−tert−ブチル、二炭酸ジ−tert−アミル等が
挙げられ、アルコキシカルボニルアルキルハライドとし
てはtert−ブトキシカルボニルメチルクロライド、
tert−アミロキシカルボニルメチルクロライド、t
ert−ブトキシカルボニルメチルブロマイド、ter
t−ブトキシカルボニルエチルクロライド等が挙げら
れ、トリアルキルシリルハライドとしてはトリメチルシ
リルクロライド、トリエチルシリルクロライド、ジメチ
ル−tert−ブチルシリルクロライド等が挙げられ
る。
【0122】また、上記第1又は第2方法により得られ
た一般式(5a)、(5b)で示される高分子化合物
に、必要に応じて元の一般式(1)で示される高分子化
合物のフェノール性水酸基の1モルに対してq2モルの
tert−アルキル化剤、ケトアルキル化合物を反応さ
せてtert−アルキル化又はケトアルキル化すること
ができる。
【0123】上記方法は、溶媒中において酸の存在下で
行うことが好ましい。反応溶媒としては、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラ
ン、酢酸エチル等の非プロトン性極性溶媒が好ましく、
単独でも2種以上混合して使用してもかまわない。
【0124】触媒の酸としては、塩酸、硫酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタ
ンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム塩
等が好ましく、その使用量は元の一般式(1)で示され
る高分子合物のフェノール性水酸基の1モルに対して
0.1〜10モル%であることが好ましい。
【0125】反応温度としては−20〜100℃、好ま
しくは0〜60℃であり、反応時間としては0.2〜1
00時間、好ましくは0.5〜20時間である。
【0126】tert−アルキル化剤としてはiso−
ブテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブ
テン等が挙げられ、ケトアルキル化合物としてはα−ア
ンジェリカラクトン、2−シクロヘキセン−1−オン、
5,6−ジヒドロ−2H−ピラン−2−オン等が挙げら
れる。
【0127】本発明の第3方法は、上記式(1)の繰り
返し単位を有する高分子化合物のフェノール性水酸基の
一部の水素原子を、その全フェノール性水酸基1モルに
対してp1モルの上記式(2a)、(3a)又は(2
b)、(3b)で示されるアルケニルエーテル化合物又
はハロゲン化アルキルエーテル化合物を反応させて、下
記一般式(8a)又は(8b)で示される繰り返し単位
を有する高分子化合物を得るものである。
【0128】
【化79】 (式中、R8a、R9、R13、A、B、c、dはそれぞれ
上記と同様の意味を示す。)
【0129】
【化80】 (式中、R8、R9、R13、A、B、Z、c、dはそれぞ
れ上記と同様の意味を示す。)
【0130】
【化81】
【0131】
【化82】 (式中、R1、R2、Q、x、y、p1、p2、q1、q
2はそれぞれ上記と同様の意味を示す。)
【0132】なお、この反応条件は上記した第1、第2
方法と同様にすることができる。
【0133】また、この式(8a)、(8b)の化合物
に、上記式(1)の高分子化合物のフェノール性水酸基
1モルに対してq1モルの上記式(4a)、(4b)の
化合物を反応させて、q1モルの下記一般式(9)で示
される基を導入し、上記式(6a)、(6b)の高分子
化合物を製造したり、更には、式(8a)、(8b)の
化合物に、上記式(1)の高分子化合物のフェノール性
水酸基1モルに対してq2モルの上記一般式(7)で示
される基、tert−アルキル基、トリアルキルシリル
基又はケトアルキル基を導入して、下記一般式(5c)
又は(5d)で示される繰り返し単位を有する高分子化
合物を得ることもできる。この場合、これら酸不安定基
の導入は先に述べた方法によって行うことができる。
【0134】
【化83】 (式中、R4、R5、R6はそれぞれ上記と同様の意味を
示す。)
【0135】
【化84】
【0136】
【化85】 (式中、R、R、R、Q、x、y、m、n、p
1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様の意味を示
す。)
【0137】この場合、式(9)の基をq1モル導入
し、かつ式(7)の基、tert−アルキル基、トリア
ルキルシリル基又はケトアルキル基をq2モル導入する
ことにより、上記式(6c)又は(6d)の高分子化合
物を得ることができる。
【0138】なお、上記式(9)で示される酸不安定基
として、具体的には、例えば1−メトキシエチル基、1
−エトキシエチル基、1−n−プロポキシエチル基、1
−iso−プロポキシエチル基、1−n−ブトキシエチ
ル基、1−iso−ブトキシエチル基、1−sec−ブ
トキシエチル基、1−tert−ブトキシエチル基、1
−tert−アミロキシエチル基、1−エトキシ−n−
プロピル基、1−シクロヘキシロキシエチル基、メトキ
シプロピル基、エトキシプロピル基、1−メトキシ−1
−メチル−エチル基、1−エトキシ−1−メチル−エチ
ル基等の直鎖状もしくは分岐状アセタール基、テトラヒ
ドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等の環状アセ
タール基などが挙げられ、好ましくはエトキシエチル
基、ブトキシエチル基、エトキシプロピル基が挙げられ
る。一方、上記式(7)の酸不安定基として、例えばt
ert−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカ
ルボニルメチル基、tert−アミロキシカルボニル
基、tert−アミロキシカルボニルメチル基等が挙げ
られる。また、上記tert−アルキル基としては、t
ert−ブチル基、tert−アミル基、1−メチルシ
クロヘキシル基等が挙げられる。上記トリアルキルシリ
ル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル
基、ジメチル−tert−ブチルシリル基等の各アルキ
ル基の炭素数が1〜6のものが挙げられる。上記ケトア
ルキル基としては、3−オキソシクロヘキシル基、下記
式で示される基等が挙げられる。
【0139】
【化86】
【0140】本発明に係る高分子化合物は、化学増幅ポ
ジ型レジスト材料のベース樹脂として有用であり、上述
したようにそのフェノール性水酸基の水素原子の一部が
酸不安定基及び上記架橋基で置換されているものである
が、より好ましくは、式(1)の化合物のフェノール性
水酸基の水素原子全体に対して酸不安定基と架橋基との
合計が平均0モル%を超え80モル%以下、特に2〜5
0モル%であることが好ましい。
【0141】この場合、上記架橋基の割合は平均0モル
%を超え、80モル%以下、特に1〜20モル%が好ま
しい。0モル%となると、アルカリ溶解速度のコントラ
ストが小さくなり、架橋基の長所を引き出すことができ
なくなり、解像度が悪くなる。一方、80モル%を超え
ると、架橋しすぎてゲル化し、アルカリに対して溶解性
がなくなったり、アルカリ現像の際に膜厚変化や膜内応
力又は気泡の発生を引き起こしたり、親水基が少なくな
るために基板との密着性に劣る場合がある。
【0142】また、酸不安定基の割合は、平均0モル%
を超え、80モル%以下、特に10〜50モル%が好ま
しい。0モル%になるとアルカリ溶解速度のコントラス
トが小さくなり、解像度が悪くなる。一方、80モル%
を超えるとアルカリに対する溶解性がなくなったり、ア
ルカリ現像の際に現像液との親和性が低くなり、解像性
が劣る場合がある。
【0143】なお、架橋基及び酸不安定基はその値を上
記範囲内で適宜選定することによりパターンの寸法制
御、パターンの形状コントロールを任意に行うことがで
きる。本発明の高分子化合物において、架橋基及び酸不
安定基の含有量は、レジスト膜の溶解速度のコントラス
トに影響し、パターン寸法制御、パターン形状等のレジ
スト材料の特性にかかわるものである。
【0144】
【発明の効果】本発明によれば、化学増幅ポジ型レジス
ト材料のベース樹脂として有用な架橋基を有する高分子
化合物をその架橋基導入量、更には酸不安定基の導入量
を容易に制御して簡単かつ確実に合成することができ
る。
【0145】
【実施例】以下、実施例及び比較例並びに参考例を示し
て本発明を具体的に説明するが、本発明は下記例に制限
されるものではない。
【0146】〔実施例1〕2Lのフラスコにポリヒドロ
キシスチレン100gをジメチルホルムアミド1,00
0mlに溶解させ、触媒量のp−トルエンスルホン酸を
添加した後、20℃で撹拌しながらエチルビニルエーテ
ル30g、トリエチレングリコールジビニルエーテル2
gを添加した。1時間反応させた後に、濃アンモニア水
により中和し、水10Lに中和反応液を滴下したとこ
ろ、白色固体が得られた。これを濾過後、アセトン50
0mlに溶解させ、水10Lに滴下し、濾過後、真空乾
燥した。得られたポリマーは、1H−NMRからポリヒ
ドロキシスチレンの水酸基の水素原子が27%エトキシ
エチル化され、3%が架橋されたことが確認された(P
olym.1)。
【0147】〔実施例2〕2Lのフラスコにポリヒドロ
キシスチレン100gをジメチルホルムアミド1,00
0mlに溶解させ、触媒量のp−トルエンスルホン酸を
添加した後、20℃で撹拌しながらエチルビニルエーテ
ル30g、1,4−ジ(ビニルエーテル)シクロヘキサ
ン2gを添加した。1時間反応させた後に、濃アンモニ
ア水により中和し、水10Lに中和反応液を滴下したと
ころ、白色固体が得られた。これを濾過後、アセトン5
00mlに溶解させ、水10Lに滴下し、濾過後、真空
乾燥した。得られたポリマーは、1H−NMRからポリ
ヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子が27%エトキ
シエチル化され、3%が架橋されたことが確認された。
【0148】更に、得られた部分架橋化されたエトキシ
エトキシ化ポリヒドロキシスチレン50gをピリジン5
00mlに溶解させ、45℃で撹拌しながら二炭酸ジ−
tert−ブチル7gを添加した。1時間反応させた
後、水3Lに反応液を滴下したところ、白色固体が得ら
れた。これを濾過後、アセトン50mlに溶解させ、水
2Lに滴下し、濾過後、真空乾燥させ、ポリマーを得
た。得られたポリマーは下記示性式(Polym.2)
で示される構造を有し、1H−NMRからポリヒドロキ
シスチレンの水酸基の水素原子のエトキシエチル化率は
27%、水酸基の水素原子のtert−ブトキシカルボ
ニル化率は8%であった。
【0149】〔実施例3〕2Lのフラスコにポリヒドロ
キシスチレン50gをジメチルホルムアミド500ml
に溶解させ、触媒量のp−トルエンスルホン酸を添加し
た後、20℃で撹拌しながらエチルビニルエーテル27
g、1,4−ジ(ビニルエーテル)シクロヘキサン3g
を添加した。1時間反応させた後に、濃アンモニア水に
より中和し、水10Lに中和反応液を滴下したところ、
白色固体が得られた。これを濾過後、アセトン500m
lに溶解させ、水10Lに滴下し、濾過後、真空乾燥し
た。得られたポリマーは、1H−NMRからポリヒドロ
キシスチレンの水酸基の水素原子が24%エトキシエチ
ル化され、10%が架橋されたことが確認された(Po
lym.3)。
【0150】〔実施例4〜7〕実施例1〜3と同様な方
法により下記示性式(Polym.4〜7)で示される
ポリマーを得た。
【0151】〔実施例8〕2Lのフラスコにポリヒドロ
キシスチレン100gをテトラヒドロフラン900gに
溶解させ、メタンスルホン酸3.9gを添加した後、3
0℃で撹拌しながらエチル1−プロペニルエーテル2
8.2gを添加し、3時間反応させた。次いで、1,4
−ブタンジオールジビニルエーテル3.8gを添加し、
0.5時間反応させた後、濃アンモニア水により中和し
た。この反応液を酢酸エチルに溶媒交換し、純水と少量
のアセトンを使用し、6回分液精製した後、アセトンに
溶媒交換し、20Lの純水に滴下したところ、白色固体
が得られた。これを濾過後、純水で2回洗浄、濾過後、
真空乾燥した。得られたポリマーは下記示性式(Pol
ym.8)で示される構造を有し、1H−NMRからポ
リヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子が26%エト
キシプロポキシ化され、5.5%が架橋されたことが確
認された。
【0152】〔実施例9〕2Lのフラスコにポリヒドロ
キシスチレン100gをテトラヒドロフラン900gに
溶解させ、メタンスルホン酸3.9gを添加した後、3
0℃で撹拌しながらエチル1−プロペニルエーテル2
0.0gを添加し、3時間反応させた後、1,4−ブタ
ンジオールジビニルエーテル3.8gを添加した。0.
5時間反応させた後に、濃アンモニア水により中和し
た。この反応液を酢酸エチルに溶媒交換し、純水と少量
のアセトンを使用し、6回分液精製した後、アセトンに
溶媒交換し、20Lの純水に滴下したところ、白色固体
が得られた。これを濾過後、純水で2回洗浄、濾過後、
真空乾燥した。
【0153】更に、得られた部分架橋化されたエトキシ
プロポキシ化ポリヒドロキシスチレン50gをピリジン
300gに溶解させ、40℃で撹拌しながら二炭酸ジ−
tert−ブチル4.5gを添加した。1時間反応させ
た後、水10Lに反応液を滴下したところ、白色固体が
得られた。これを濾過後、アセトン200mlに溶解さ
せ、水2Lに滴下し、濾過後、真空乾燥させ、ポリマー
を得た。得られたポリマーは下記示性式(Polym.
9)で示される構造を有し、1H−NMRからポリヒド
ロキシスチレンの水酸基の水素原子が21%エトキシプ
ロポキシ化され、5%がtert−ブトキシカルボニル
化され、5.5%が架橋されたことが確認された。
【0154】〔実施例10〕2Lのフラスコにポリヒド
ロキシスチレン100gをテトラヒドロフラン900g
に溶解させ、メタンスルホン酸3.9gを添加した後、
30℃で撹拌しながらエチルビニルエーテル24.0g
を添加し、1時間反応させた。次いで、1,4−ブタン
ジオールジビニルエーテル3.8gを添加し、0.5時
間反応させた後、濃アンモニア水により中和した。この
反応液を酢酸エチルに溶媒交換し、純水で6回分液精製
した後、アセトンに溶媒交換し、20Lの純水に滴下し
たところ、白色固体が得られた。これを濾過後、純水で
2回洗浄、濾過後、真空乾燥した。得られたポリマーは
下記示性式(Polym.10)で示される構造を有
し、1H−NMRからポリヒドロキシスチレンの水酸基
の水素原子が31%エトキシエチル化され、5.5%が
架橋されたことが確認された。
【0155】〔実施例11〕2Lのフラスコにポリヒド
ロキシスチレン100gをテトラヒドロフラン900g
に溶解させ、メタンスルホン酸3.9gを添加した後、
30℃で撹拌しながらエチルビニルエーテル16.4g
を添加し、1時間反応させた。1,4−ブタンジオール
ジビニルエーテル3.8gを添加し、0.5時間反応さ
せた後、濃アンモニア水により中和した。この反応液を
酢酸エチルに溶媒交換し、純水で6回分液精製した後、
アセトンに溶媒交換し、20Lの純水に滴下したとこ
ろ、白色固体が得られた。これを濾過後、純水で2回洗
浄、濾過後、真空乾燥した。
【0156】更に、得られた部分架橋化されたエトキシ
エトキシ化ポリヒドロキシスチレン50gをピリジン3
00gに溶解させ、40℃で撹拌しながら二炭酸ジ−t
ert−ブチル4.5gを添加した。1時間反応させた
後、水10Lに反応液を滴下したところ、白色固体が得
られた。これを濾過後、アセトン200mlに溶解さ
せ、水2Lに滴下し、濾過後、真空乾燥させ、ポリマー
を得た。得られたポリマーは下記示性式(Polym.
11)で示される構造を有し、1H−NMRからポリヒ
ドロキシスチレンの水酸基の水素原子が18.0%エト
キシエトキシ化され、5%がtert−ブトキシカルボ
ニル化され、5.5%が架橋されたことが確認された。
【0157】〔実施例12〕エチルビニルエーテルを用
いないこと以外は実施例11と同様の方法により下記示
性式(Polym.12)で示されるポリマーを得た。
【0158】〔実施例13〕ポリ(3,4−ジヒドロキ
シスチレン)とアルケニルエーテル化合物(I−22)
を用いて実施例11と同様の方法により下記示性式(P
olym.13)で示されるポリマーを得た。
【0159】〔実施例14〕アルケニルエーテル化合物
(II−1)を用いて実施例9と同様の方法により下記
示性式(Polym.14)で示されるポリマーを得
た。
【0160】得られたポリマーの構造は下記示性式の通
りであり、それぞれの置換率は表1に示す通りであっ
た。なお、下記式において、Rは下記単位U 1又はU2
分子間又は分子内架橋している架橋基を示し、(R)は
架橋基Rが結合している状態を示す。
【0161】
【化87】
【0162】
【化88】
【0163】
【化89】
【0164】
【化90】
【0165】
【化91】
【0166】
【化92】
【0167】
【化93】
【0168】
【化94】
【0169】
【化95】
【0170】
【表1】
【0171】〔参考例〕上記実施例で得られた高分子化
合物(Polym.1〜14)をベース樹脂、下記式
(PAG.1〜12)で示される酸発生剤、下記式(D
RR.1〜4)で示される溶解制御剤、塩基性化合物、
下記式(ACC.1、2)で示される分子内に≡C−C
OOHで示される基を有する芳香族化合物、下記式(D
YE.1、2)で示される紫外線吸収剤から選ばれるレ
ジスト材料用成分を溶剤に溶解し、表2、3に示す組成
でレジスト液を調合した。必要に応じて、界面活性剤フ
ロラード「FC−430(住友スリーエム(株)製)」
0.1部を加え、成膜性を改善した。
【0172】また、比較のため下記示性式(Poly
m.15〜17)で示される高分子化合物をベース樹脂
として上記と同様にレジスト液を表4に示す組成で調合
した。
【0173】これら各組成物を0.1μmのテフロン製
フィルターで濾過することによりレジスト液を調製し
た。これをシリコンウエハー上へスピンコーティング
し、このシリコンウエハーを100℃のホットプレート
で90秒間ベークした。なお、膜厚は0.55μmに設
定した。
【0174】そして、目的のパターンを形成するための
マスクを介してエキシマレーザーステッパー(ニコン
社、NSR−2005EX NA=0.5)を用いて露
光し、110℃で90秒間ベークを施し、2.38%の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液で現像
を行うと、ポジ型のパターンを得ることができた。
【0175】得られたレジストパターンを次のように評
価した。まず、感度(Eth)を求めた。次に0.24
μmのラインアンドスペースのトップとボトムを1:1
で解像する露光量を最適露光量(感度:Eop)とし
て、この露光量における分離しているラインアンドスペ
ースの最小線幅を評価レジストの解像度とした。同一露
光量での露光から加熱処理までの時間経過(PED)を
2時間とした際の解像度も観察した。また、解像したレ
ジストパターンの形状は、走査型電子顕微鏡を用いて観
察し、耐熱性試験として、このレジストパターンを13
0℃で10分間ホットプレート上にて加熱し、加熱前後
でのパターン形状の変化を観察した。
【0176】レジスト組成を表2〜4、実施例の高分子
化合物を用いた場合の評価結果を表5並びに比較例の高
分子化合物を用いた場合の評価結果を表6に示す。
【0177】
【化96】
【0178】
【化97】
【0179】
【化98】
【0180】
【化99】
【0181】
【化100】
【0182】
【化101】
【0183】
【化102】
【0184】
【化103】
【0185】
【表2】
【0186】
【表3】
【0187】
【表4】 DGLM:2−メトキシエチルエーテル EIPA:1−エトキシ−2−プロパノール EL/BA:乳酸エチル(85重量%)と酢酸ブチル
(15重量%)の混合溶液 PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート PGMEA/EP:プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート(90重量%)とピルビン酸エチル
(10重量%)の混合溶液 PGMEA/CH:プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート(90重量%)とシクロヘキサノン
(10重量%)の混合溶液
【0188】
【表5】
【0189】
【表6】
フロントページの続き (72)発明者 降▲旗▼ 智欣 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 竹田 好文 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 名倉 茂広 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 石原 俊信 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 山岡 亜夫 千葉県船橋市本中山3−22−7 (56)参考文献 特開 平8−305025(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 8/00 - 8/50

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量平均分子量が1,000〜500,
    000である下記一般式(1) 【化1】 (式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは炭
    素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示
    す。また、xは0又は正の整数、yは正の整数で、x+
    y≦5を満足する数である。p1、p2は正数、q1、
    q2は0又は正数であり、0<p1/(p1+p2+q
    1+q2)≦0.8、0≦q1/(p1+p2+q1+
    q2)≦0.8、0≦q2/(p1+p2+q1+q
    2)≦0.8、p1+p2+q1+q2=1を満足する
    数であるが、q1とq2が同時に0となることはな
    い。)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物の
    フェノール性水酸基の一部の水素原子に、その全フェノ
    ール性水酸基1モルに対してp1モルの下記一般式(2
    a)又は(3a) 【化2】 (式中、R8aは水素原子又は炭素数1〜7の直鎖状、
    分岐状又は環状のアルキル基、Rは水素原子又は炭素
    数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す
    が、R8aとRとは環を形成してもよく、環を形成す
    る場合にはR8aは炭素数1〜7の直鎖状又は分岐状の
    アルキレン基、Rは炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状
    のアルキレン基を示す。R13は炭素数1〜10の直鎖
    状又は分岐状のアルキレン基を示す。また、Aはc価の
    炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環式飽和炭化水素
    基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を示し、これら基
    はそれぞれヘテロ原子を介在してもよく、またその炭素
    原子に結合する水素原子の一部が水酸基、カルボキシル
    基、カルボニル基又はフッ素原子によって置換されてい
    てもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O−又は−
    NHCONH−を示し、cは2〜8の整数を示し、dは
    0又は1〜10の整数を示す。)で示されるアルケニル
    エーテル化合物及び上記全フェノール性水酸基1モルに
    対してq1モルの下記一般式(4a) 【化3】 (式中、R4aは水素原子又は炭素数1〜7の直鎖状、
    分岐状又は環状のアルキル基、Rは水素原子又は炭素
    数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、R
    は炭素数1〜18のヘテロ原子を有していてもよい1価
    の炭化水素基を示し、R4aとR、R4aとR、R
    とRとは環を形成してもよく、環を形成する場合に
    はR4aは炭素数1〜17の直鎖状又は分岐状のアルキ
    レン基、RとRはそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状
    又は分岐状のアルキレン基を示す。)で示される化合物
    を反応させることを特徴とする下記一般式(5a)又は
    (5b) 【化4】 【化5】 〔式中、R、Rは上記と同様の意味を示す。R
    水素原子又は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状の
    アルキル基を示し、R、Rは上記と同様の意味を示
    すが、RとR、RとR、RとRとは環を形
    成してもよく、環を形成する場合にはR、R、R
    はそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキ
    レン基を示す。x、yは上記と同様の意味を示し、mは
    0又は正の整数、nは正の整数で、m+n=yである。
    p1、p2、q1、q2は上記と同様の意味を示す。ま
    た、Qは下記式(i)又は(ii)で示される基であ
    る。 【化6】 (式中、R、Rは水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
    状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R
    とは環を形成してもよく、環を形成する場合にはR
    、Rは炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
    ン基を示す。R13は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐
    状のアルキレン基、dは0又は1〜10の整数である。
    Aは、c価の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環式飽
    和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を示
    し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、ま
    たその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、カ
    ルボキシル基、カルボニル基又はフッ素原子によって置
    換されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−
    O−又は−NHCONH−を示す。cは2〜8、c’は
    1〜7の整数である。)〕で示される繰り返し単位を有
    する高分子化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 重量平均分子量が1,000〜500,
    000である下記一般式(1) 【化7】 (式中、R1、R2、x、y、p1、p2、q1、q2は
    それぞれ上記と同様の意味を示す。)で示される繰り返
    し単位を有する高分子化合物のフェノール性水酸基の一
    部の水素原子を、その全フェノール性水酸基1モルに対
    してp1モルの下記一般式(2b)又は(3b) 【化8】 (式中、R8、R9、R13、A、B、c、dはそれぞれ上
    記と同様の意味を示し、Zはハロゲン原子を示す。)で
    示されるハロゲン化アルキルエーテル化合物及び上記全
    フェノール性水酸基1モルに対してq1モルの下記一般
    式(4b) 【化9】 (式中、R4、R5、R6、Zはそれぞれ上記と同様の意
    味を示す。)で示される化合物を反応させることを特徴
    とする下記一般式(5a)又は(5b) 【化10】 【化11】 (式中、R1、R2、R4、R5、R6、Q、x、y、m、
    n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様の意
    味を示す。)で示される繰り返し単位を有する高分子化
    合物の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記一般式(1)で示される繰り返し単
    位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基1モル
    に対してq2モルの下記一般式(7)で示される基、t
    ert−アルキル基、トリアルキルシリル基又はケトア
    ルキル基を導入して、下記一般式(6c)又は(6d)
    で示される繰り返し単位を有する高分子化合物を得るこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の高分子化合物の製
    造方法。 【化12】 (式中、Rは水素原子又は炭素数4〜12の3級アル
    キル基、aは0〜6の整数を示す。) 【化13】 【化14】 (式中、Rは上記式(7)で示される基、tert−
    アルキル基、トリアルキルシリル基又はケトアルキル基
    を示す。R、R、R、R、R、R、Q、
    x、y、m、n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上
    記と同様の意味を示す。)
  4. 【請求項4】 上記一般式(1)で示される繰り返し単
    位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基1モル
    に対してq2モルの下記一般式(7) 【化15】 (式中、R、aはそれぞれ上記と同様の意味を示
    す。)を導入して、下記一般式(6a)又は(6b) 【化16】 【化17】 (式中、R、R、R、R、R、R、Q、
    x、y、m、n、p1、p2、q1、q2はそれぞれ上
    記と同様の意味を示す。)で示される繰り返し単位を有
    する高分子化合物を得ることを特徴とする請求項3記載
    の高分子化合物の製造方法。
  5. 【請求項5】 重量平均分子量が1,000〜500,
    000である下記一般式(1) 【化18】 (式中、R1、R2、x、y、p1、p2、q1、q2は
    それぞれ上記と同様の意味を示す。)で示される繰り返
    し単位を有する高分子化合物のフェノール性水酸基の一
    部の水素原子に、その全フェノール性水酸基1モルに対
    してp1モルの下記一般式(2a)又は(3a) 【化19】 (式中、R8a、R9、R13、A、B、c、dはそれぞれ
    上記と同様の意味を示す。)で示されるアルケニルエー
    テル化合物又は下記一般式(2b)又は(3b) 【化20】 (式中、R8、R9、R13、A、B、Z、c、dはそれぞ
    れ上記と同様の意味を示す。)で示されるハロゲン化ア
    ルキルエーテル化合物を反応させることを特徴とする下
    記一般式(8a)又は(8b) 【化21】 【化22】 (式中、R1、R2、Q、x、y、p1、p2、q1、q
    2はそれぞれ上記と同様の意味を示す。)で示される繰
    り返し単位を有する高分子化合物の製造方法。
  6. 【請求項6】 上記一般式(1)で示される繰り返し単
    位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基1モル
    に対してq1モルの下記一般式(9)で示される基を導
    入して、上記一般式(5a)又は(5b)で示される繰
    り返し単位を有する高分子化合物を得ることを特徴とす
    る請求項5記載の高分子化合物の製造方法。 【化23】 (式中、R4、R5、R6はそれぞれ上記と同様の意味を
    示す。)
  7. 【請求項7】 上記一般式(1)で示される繰り返し単
    位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基1モル
    に対してq2モルの上記一般式(7)で示される基、t
    ert−アルキル基、トリアルキルシリル基又はケトア
    ルキル基を導入して、下記一般式(5c)又は(5d)
    で示される繰り返し単位を有する高分子化合物を得るこ
    とを特徴とする請求項5記載の高分子化合物の製造方
    法。 【化24】 【化25】 (式中、R、R、R、Q、x、y、m、n、p
    1、p2、q1、q2はそれぞれ上記と同様の意味を示
    す。)
  8. 【請求項8】 上記一般式(1)で示される繰り返し単
    位を有する高分子化合物の全フェノール性水酸基1モル
    に対してq2モルの上記一般式(7)で示される基、t
    ert−アルキル基、トリアルキルシリル基又はケトア
    ルキル基を導入して、上記一般式(6c)又は(6d)
    で示される繰り返し単位を有する高分子化合物を得るこ
    とを特徴とする請求項6記載の高分子化合物の製造方
    法。
JP11039697A 1996-04-24 1997-04-11 架橋基を有する高分子化合物の製造方法 Expired - Lifetime JP3528512B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11039697A JP3528512B2 (ja) 1996-04-24 1997-04-11 架橋基を有する高分子化合物の製造方法
US08/839,107 US5942367A (en) 1996-04-24 1997-04-23 Chemically amplified positive resist composition, pattern forming method, and method for preparing polymer having a crosslinking group
TW086105267A TW385315B (en) 1996-04-24 1997-04-23 Manufacturing method for macromolecular compounds with cross linking group
KR1019970015410A KR100227986B1 (ko) 1996-04-24 1997-04-24 가교기를 갖는 고분자 화합물의 제조 방법
US09/302,304 US6114462A (en) 1996-04-24 1999-04-30 Chemically amplified positive resist composition, pattern forming method, and method for preparing polymer having a crosslinking group
US09/592,419 US6312869B1 (en) 1996-04-24 2000-06-12 Chemically amplified positive resist composition, pattern forming method, and method for preparing polymer having a crosslinking group
US09/592,423 US6335141B1 (en) 1996-04-24 2000-06-12 Chemically amplified positive resist composition, pattern forming method, and method for preparing polymer having a crosslinking group

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12793096 1996-04-24
JP8-127930 1996-11-25
JP8-329228 1996-11-25
JP32922896 1996-11-25
JP11039697A JP3528512B2 (ja) 1996-04-24 1997-04-11 架橋基を有する高分子化合物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10204125A JPH10204125A (ja) 1998-08-04
JP3528512B2 true JP3528512B2 (ja) 2004-05-17

Family

ID=27311723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11039697A Expired - Lifetime JP3528512B2 (ja) 1996-04-24 1997-04-11 架橋基を有する高分子化合物の製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP3528512B2 (ja)
KR (1) KR100227986B1 (ja)
TW (1) TW385315B (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3656237B2 (ja) * 1996-07-17 2005-06-08 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
JP3856270B2 (ja) * 1998-09-24 2006-12-13 富士フイルムホールディングス株式会社 ポジ型レジスト組成物
JP3353292B2 (ja) 1999-03-29 2002-12-03 日本電気株式会社 化学増幅系レジスト
US7358028B2 (en) 2003-05-20 2008-04-15 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemically amplified positive photo resist composition and method for forming resist pattern
KR20050054954A (ko) 2003-05-22 2005-06-10 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 화학증폭형 포지티브형 포토레지스트 조성물 및 레지스트패턴 형성방법
JP4440600B2 (ja) * 2003-10-31 2010-03-24 Azエレクトロニックマテリアルズ株式会社 厚膜および超厚膜対応化学増幅型感光性樹脂組成物
TWI260467B (en) * 2004-01-30 2006-08-21 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive resist composition and method of forming resist pattern
US8715918B2 (en) 2007-09-25 2014-05-06 Az Electronic Materials Usa Corp. Thick film resists
KR102261808B1 (ko) 2016-08-09 2021-06-07 리지필드 액퀴지션 환경적으로 안정한 후막성 화학증폭형 레지스트

Also Published As

Publication number Publication date
TW385315B (en) 2000-03-21
KR970071630A (ko) 1997-11-07
KR100227986B1 (ko) 1999-11-01
JPH10204125A (ja) 1998-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4680915B2 (ja) 過フッ素化多官能性アニオンを有する光酸発生剤
US6395451B1 (en) Photoresist composition containing photo base generator with photo acid generator
US5942367A (en) Chemically amplified positive resist composition, pattern forming method, and method for preparing polymer having a crosslinking group
JP3854689B2 (ja) 新規な光酸発生剤
US5712078A (en) High contrast photoresists comprising acid sensitive crosslinked polymeric resins
JP2562178B2 (ja) 感光層形成材料用の放射線感応性混合物
KR100293130B1 (ko) 고분자화합물및화학증폭포지티브형레지스트재료
KR100539641B1 (ko) 레지스트재료
JP3796559B2 (ja) レジスト材料及びパターン形成方法
KR19980079876A (ko) 고분자 화합물, 화학 증폭 포지형 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법
US5731126A (en) Chemically amplified positive resist compositions
US5403697A (en) Positive radiation-sensitive mixture and recording material produced therefrom
JP2002504577A (ja) 改質多環式ポリマー
JP3528512B2 (ja) 架橋基を有する高分子化合物の製造方法
JP3360267B2 (ja) 化学増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法
JPH10265524A (ja) 高分子化合物及び化学増幅ポジ型レジスト材料
JPH07238196A (ja) 放射線感応性組成物
KR19980070782A (ko) 고분자 화합물 및 화학증폭 포지형 레지스트 재료
JP2000344836A (ja) 高分子化合物及びその製造方法
JP2937248B2 (ja) ポジ型レジスト材料
KR100411549B1 (ko) 부분수소화고분자화합물및화학증폭포지형레지스트재료
JPH11236416A (ja) ポリスチレン系高分子化合物及び化学増幅ポジ型レジスト材料並びにパターン形成方法
JP3463682B2 (ja) 化学増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法
JPH10268508A (ja) 部分水素化高分子化合物及び化学増幅ポジ型レジスト材料
JPH04217250A (ja) ノボラックフォトレジストとカルボジイミドを用いた二色調像

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term