JP3925473B2 - Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP3925473B2
JP3925473B2 JP2003273289A JP2003273289A JP3925473B2 JP 3925473 B2 JP3925473 B2 JP 3925473B2 JP 2003273289 A JP2003273289 A JP 2003273289A JP 2003273289 A JP2003273289 A JP 2003273289A JP 3925473 B2 JP3925473 B2 JP 3925473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
radiation
polysiloxane
carbon atoms
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 - Fee Related
Application number
JP2003273289A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005029742A (en
Inventor
隆 千葉
努 下川
明弘 林
俊郎 井谷
靖郎 三吉
貴光 古川
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.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
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 JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2003273289A priority Critical patent/JP3925473B2/en
Publication of JP2005029742A publication Critical patent/JP2005029742A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3925473B2 publication Critical patent/JP3925473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

本発明は、フッ素原子含有ノルボルナン骨格を有する新規ポリシロキサン、および該ポリシロキサンを含有する、微細加工に有用な感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a novel polysiloxane having a fluorine atom-containing norbornane skeleton, and a radiation-sensitive resin composition containing the polysiloxane and useful for microfabrication.

近年、LSI(高集積回路)の高密度化、高集積化に対する要求が益々高まっており、それに伴い配線パターンの微細化も急速に進行している。   In recent years, demands for higher density and higher integration of LSIs (highly integrated circuits) are increasing, and along with this, miniaturization of wiring patterns is also progressing rapidly.

このような配線パターンの微細化に対応しうる手段の一つとして、リソグラフィープロセスに用いる放射線を短波長化する方法があり、近年では、g線(波長436nm)やi線(波長365nm)等の紫外線に替えて、KrFエキシマレーザー(波長248nm)あるいはArFエキシマレーザー(波長193nm)に代表される遠紫外線や、電子線、X線等が用いられるようになっており、またF2 エキシマレーザー(波長157nm)の使用も検討されている。 As one of the means that can cope with such miniaturization of the wiring pattern, there is a method of shortening the radiation used in the lithography process. In recent years, g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), etc. Instead of ultraviolet rays, far ultraviolet rays represented by KrF excimer laser (wavelength 248 nm) or ArF excimer laser (wavelength 193 nm), electron beam, X-ray, etc. are used, and F 2 excimer laser (wavelength) The use of 157 nm) is also under consideration.

ところで、従来のレジスト組成物には、樹脂成分としてノボラック樹脂やポリ(ビニルフェノール)等が用いられてきたが、これらの材料は構造中に芳香族環を含み、193nmの波長に強い吸収があるため、例えばArFエキシマレーザーを用いたリソグラフィープロセスでは、高感度、高解像度、高アスペクト比に対応した高い精度が得られない。   By the way, in the conventional resist composition, a novolak resin, poly (vinylphenol) or the like has been used as a resin component. However, these materials contain an aromatic ring in the structure and have strong absorption at a wavelength of 193 nm. Therefore, for example, in a lithography process using an ArF excimer laser, high accuracy corresponding to high sensitivity, high resolution, and high aspect ratio cannot be obtained.

そこで、200nm以下の波長に対して透明で、かつ芳香族環と同等以上のドライエッチング耐性を有するレジスト用樹脂成分が求められている。その一つとしてシロキサン系ポリマーが考えられ、MIT R.R.Kunzらは、ポリシロキサン系ポリマーが、200nm以下の波長、特に157nmでの透明性に優れるという測定結果を提示しており、このポリマーが193nm以下の波長を用いるリソグラフィープロセスにおけるレジスト材料に適していると報告している(例えば、非特許文献1参照。) 。また、ポリシロキサン系ポリマーはドライエッチング耐性に優れ、中でもラダー構造をもつポリオルガノシルセスキオキサンを含むレジストが高い耐プラズマ性を有することも知られている。   Therefore, there is a demand for a resin component for resist that is transparent to a wavelength of 200 nm or less and has a dry etching resistance equivalent to or higher than that of an aromatic ring. One of them is a siloxane polymer, and MIT RRKunz et al. Have shown that a polysiloxane polymer has excellent transparency at a wavelength of 200 nm or less, particularly 157 nm, and this polymer is 193 nm or less. It is reported that it is suitable for a resist material in a lithography process using a wavelength of (see, for example, Non-Patent Document 1). It is also known that polysiloxane polymers are excellent in dry etching resistance, and among them, a resist containing polyorganosilsesquioxane having a ladder structure has high plasma resistance.

一方、シロキサン系ポリマーを用いるレジスト材料についても既に幾つか報告されている。即ち、カルボン酸エステル基、フェノールエーテル基等の酸解離性基が1個以上の炭素原子を介してケイ素原子に結合した、側鎖に酸解離性基を有するポリシロキサンを用いた放射線感応性樹脂組成物(例えば、特許文献1参照。)、ポリ(2−カルボキシエチルシロキサン)のカルボキシル基をt−ブチル基等の酸解離性基で保護したポリマーを用いたポジ型レジスト(例えば、特許文献2参照。)、酸解離性エステル基を有するポリオルガノシルセスキオキサンを用いたレジスト樹脂組成物(例えば、特許文献3参照。)が開示されている。しかし、これらの従来の酸解離性基含有シロキサン系ポリマーを用いたレジスト材料では、放射線に対する透明性、解像度、現像性等のレジストとしての基本物性の点で未だ満足できるレベルにあるとはいえない。   On the other hand, some resist materials using siloxane polymers have already been reported. Namely, a radiation sensitive resin using polysiloxane having acid dissociable groups in the side chain in which acid dissociable groups such as carboxylic acid ester groups and phenol ether groups are bonded to silicon atoms via one or more carbon atoms. Composition (for example, see Patent Document 1), positive resist using a polymer in which the carboxyl group of poly (2-carboxyethylsiloxane) is protected with an acid-dissociable group such as t-butyl group (for example, Patent Document 2) And a resist resin composition using a polyorganosilsesquioxane having an acid dissociable ester group (for example, see Patent Document 3). However, resist materials using these conventional acid-dissociable group-containing siloxane polymers are still not at a satisfactory level in terms of basic physical properties as resists such as transparency to radiation, resolution, and developability. .

さらに、カルボキシル基を有する非芳香族系の単環式もしくは多環式炭化水素基または有橋環式炭化水素基を側鎖に有し、かつ該カルボキシル基の少なくとも1部が酸不安定性基で置換されたシロキサン系ポリマー、および該ポリマーを用いたレジスト材料が報告されており(例えば、特許文献4参照。)、該レジスト材料は、KrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーの吸収が小さく、パターン形状が良好であり、また感度、解像度、ドライエッチング耐性等にも優れているとされている。   Furthermore, it has a non-aromatic monocyclic or polycyclic hydrocarbon group having a carboxyl group or a bridged cyclic hydrocarbon group in the side chain, and at least a part of the carboxyl group is an acid labile group. A substituted siloxane-based polymer and a resist material using the polymer have been reported (for example, see Patent Document 4). The resist material has a small absorption of a KrF excimer laser or an ArF excimer laser, and has a pattern shape. It is said to be excellent and also excellent in sensitivity, resolution, dry etching resistance and the like.

しかしながら、このレジスト材料にもF2 エキシマレーザーの吸収に問題があり、短波長の放射線に適用されるレジスト材料としての機能には数多くの欠陥が残されている。 However, this resist material also has a problem in the absorption of the F 2 excimer laser, and many defects remain in the function as a resist material applied to short-wavelength radiation.

一方、これらの問題を解決するレジスト材料も報告されているが(例えば、特許文献5参照。)、特許文献5のシロキサン系ポリマーを含めても、レジスト材料の樹脂成分として有用なシロキサン系ポリマーの種類は少なく、短波長の放射線に有効に感応し、高度のドライエッチング耐性を備えつつ、解像度、塗布性等のレジストとしての基本物性に優れたレジスト材料をもたらしうる新たなシロキサン系ポリマーの開発は、LSIにおける急速な微細化の進行に対応しうる技術開発の観点から重要な課題となっている。
J. Photopolym. Sci. Technol., Vol.12, No.4, P.561-570 (1999) 特開平5−323611号公報 特開平8−160623号公報 特開平11−60733号公報 特開平11−302382号公報 特開2003−20335号公報
On the other hand, although a resist material that solves these problems has been reported (see, for example, Patent Document 5), even if the siloxane-based polymer of Patent Document 5 is included, a siloxane-based polymer useful as a resin component of the resist material is included. Development of new siloxane-based polymers that can provide resist materials with excellent basic physical properties as resists, such as resolution and coating properties, while having few types, effectively responding to short-wavelength radiation, and having high dry etching resistance This is an important issue from the viewpoint of technological development that can cope with the rapid miniaturization of LSIs.
J. Photopolym. Sci. Technol., Vol.12, No.4, P.561-570 (1999) Japanese Patent Laid-Open No. 5-323611 JP-A-8-160623 Japanese Patent Laid-Open No. 11-60733 JP-A-11-302382 JP 2003-20335 A

本発明の課題は、ArFエキシマレーザーあるいはF2 エキシマレーザーに代表される波長200nm以下の放射線に有効に感応し、放射線に対する透明性が高く、かつ解像度、塗布性等に優れたレジストの樹脂成分等として有用な、フッ素原子含有ノルボルナン骨格を有する新規ポリシロキサン、および該ポリシロキサンを含有する感放射線性樹脂組成物を提供することにある。 The object of the present invention is to effectively respond to radiation having a wavelength of 200 nm or less typified by an ArF excimer laser or F 2 excimer laser, to have high transparency to radiation, and to have excellent resolution, coating properties, etc. It is an object of the present invention to provide a novel polysiloxane having a fluorine atom-containing norbornane skeleton, and a radiation-sensitive resin composition containing the polysiloxane.

本発明は、第一に、
下記式(I)で表される構造単位(以下、「構造単位(I)」という。)および下記式(II)で表される構造単位(以下、「構造単位(II)」という。)の群から選ばれる少なくとも1種と、下記式(III)で表される構造単位(以下、「構造単位(III)」という。)および下記式(IV)で表される構造単位(以下、「構造単位(IV)」という。)の群から選ばれる少なくとも1種とを有する、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量が500〜1,000,000のポリシロキサン(以下、「ポリシロキサン(A)」という。)、からなる。
The present invention, first,
A structural unit represented by the following formula (I) (hereinafter referred to as “structural unit (I)”) and a structural unit represented by the following formula (II) (hereinafter referred to as “structural unit (II)”). At least one selected from the group, a structural unit represented by the following formula (III) (hereinafter referred to as “structural unit (III)”), and a structural unit represented by the following formula (IV) (hereinafter referred to as “structure”). A polysiloxane having a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 500 to 1,000,000 by gel permeation chromatography (GPC) (hereinafter referred to as “polysiloxane”) having at least one selected from the group of units (IV) ”) (A) ")).

Figure 0003925473
〔式(I)および式(II)において、各nは相互に独立に0または1であり、式(II)において、X1 は水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示す。〕
Figure 0003925473
[In Formula (I) and Formula (II), each n is independently 0 or 1, and in Formula (II), X 1 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, or a primary, secondary or tertiary amino group is shown. ]

Figure 0003925473
〔式(III)および式(IV)において、各Bは相互に独立に水素原子またはフッ素原子を示し、各pは相互に独立に1〜10の整数であり、各mは相互に独立に0または1であり、式(IV)において、X2 は水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示す。〕
本発明は、第二に、
(イ)ポリシロキサン(A)のうち、酸解離性基を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときアルカリ易溶性となる樹脂(以下、「ポリシロキサン(A1)」という。)、並びに(ロ)感放射線性酸発生剤(以下、単に「酸発生剤」という。)を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物、からなる。
Figure 0003925473
[In Formula (III) and Formula (IV), each B independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom, each p is independently an integer of 1 to 10, and each m is independently 0. Or in formula (IV), X 2 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom or a primary atom. A secondary or tertiary amino group is shown. ]
The present invention secondly,
(A) Among the polysiloxanes (A), an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin having an acid-dissociable group, which is readily alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated (hereinafter referred to as “polysiloxane”) (A1) "), and (b) a radiation-sensitive resin composition characterized by containing a radiation-sensitive acid generator (hereinafter simply referred to as" acid generator ").

以下、本発明について詳細に説明する。
ポリシロキサン(A)
式(II)および式(IV)において、X1 およびX2 の炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基等を挙げることができ、X1 およびX2 の炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等を挙げることができ、X1 およびX2 のハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等を挙げることができ、X1 およびX2 の1級、2級もしくは3級のアミノ基としては、例えば、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジフェニルアミノ基等を挙げることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Polysiloxane (A)
In formula (II) and formula (IV), examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of X 1 and X 2 include, for example, methyl group, ethyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group, tetra A cyclodecanyl group and the like, and examples of the monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of X 1 and X 2 include a trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl, and the like. Group, pentafluoroethyl group and the like, and examples of the halogen atom of X 1 and X 2 include a fluorine atom and a chlorine atom, and the primary, secondary or secondary of X 1 and X 2 Examples of the tertiary amino group include an amino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dicyclopentylamino group, a dicyclohexylamino group, and a diphenylamino group. Can.

ポリシロキサン(A)は、場合により、構造単位(I)〜構造単位(IV)以外の構造単位(以下、「他の構造単位」という。)を1種以上有することができる。   The polysiloxane (A) can optionally have one or more structural units other than the structural units (I) to (IV) (hereinafter referred to as “other structural units”).

好ましい他の構造単位としては、例えば、下記式(V)で表される構造単位(以下、「構造単位(V)」という。)、下記式(VI)で表される構造単位(以下、「構造単位(VI)」という。)、下記式(VII)で表される構造単位(以下、「構造単位(VII)」という。)、下記式(VIII) で表される構造単位(以下、「構造単位(VIII) 」という。)等を挙げることができる。   Preferred other structural units include, for example, a structural unit represented by the following formula (V) (hereinafter referred to as “structural unit (V)”) and a structural unit represented by the following formula (VI) (hereinafter referred to as “ Structural unit (VI) ”), structural unit represented by the following formula (VII) (hereinafter referred to as“ structural unit (VII) ”), structural unit represented by the following formula (VIII) (hereinafter referred to as“ structural unit (VI) ”). Structural unit (VIII) ") and the like.

Figure 0003925473
〔式(V)および式(VI)において、各Dは相互に独立に水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基または1価の酸素含有有機基を示し、各qは相互に独立に0または1であり、式(VI)において、X3 は水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示す。〕
Figure 0003925473
[In the formulas (V) and (VI), each D independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a trifluoromethyl group or a monovalent oxygen-containing organic group, and each q independently represents 0 or 1 In the formula (VI), X 3 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom or primary, Indicates a tertiary or tertiary amino group. ]

Figure 0003925473
〔式(VII)および式(VIII) において、各X4 は相互に独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示し、式(VIII) において、X5 は水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示す。〕
式(V)および式(VI)において、Dの1価の酸素含有有機基としては、例えば、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、1−エトキシエトキシカルボニル基、t−ブチルジメチルシリルオキシカルボニル基等の酸解離性基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基等のアルコキシル基;トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、ヘプタフルオロ−n−プロポキシ基、ノナフルオロ−n−ブトキシ基等のフルオロアルコキシル基等を挙げることができる。
Figure 0003925473
[In the formulas (VII) and (VIII), each X 4 independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a monovalent halogenated carbon atom having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen group, a halogen atom or a primary, secondary or tertiary amino group, wherein in formula (VIII), X 5 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms; A monovalent halogenated hydrocarbon group, a halogen atom, or a primary, secondary or tertiary amino group. ]
In the formula (V) and the formula (VI), examples of the monovalent oxygen-containing organic group represented by D include, for example, a t-butoxycarbonyl group, a tetrahydropyranyloxycarbonyl group, a 1-ethoxyethoxycarbonyl group, and a t-butyldimethylsilyl group. Acid-dissociable groups such as oxycarbonyl group; alkoxyl groups such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group, t-butoxy group; trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, heptafluoro-n- Examples thereof include fluoroalkoxy groups such as propoxy group and nonafluoro-n-butoxy group.

また、X3 の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基としては、例えば、式(II)におけるX1 および式(IV)におけるX2 について例示したそれぞれ対応する基と同様のものを挙げることができる。 In addition, as the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, the monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, the halogen atom, or the primary, secondary, or tertiary amino group of X 3 , Examples thereof include the same groups as the corresponding groups exemplified for X 1 in formula (II) and X 2 in formula (IV).

式(VII)および式(VIII) において、X4 およびX5 の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基としては、例えば、式(II)における
1 および式(IV)におけるX2 について例示したそれぞれ対応する基と同様のものを挙げることができる。
In the formulas (VII) and (VIII), X 4 and X 5 monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, halogen atom or primary Examples of the secondary or tertiary amino group include the same groups as the corresponding groups exemplified for X 1 in the formula (II) and X 2 in the formula (IV).

ポリシロキサン(A)における各構造単位の具体的な含有率は、それらの種類や組み合わせ、ポリシロキサン(A)の用途等に応じて変わり、それぞれの場合における各構造単位の好適な含有率は、試験等により当業者が適宜に選定することができる。   The specific content of each structural unit in the polysiloxane (A) varies depending on the type and combination thereof, the use of the polysiloxane (A), etc., and the preferred content of each structural unit in each case is: A person skilled in the art can select appropriately by a test or the like.

例えば、遠紫外線、電子線、X線等の放射線を用いる微細加工用のレジストとして有用な感放射線性樹脂組成物に使用されるポリシロキサン(A1)の場合、構造単位(I)と構造単位(II)との合計含有率は、全構造単位に対して、通常、5〜90モル%、好ましくは30〜80モル%であり、構造単位(III)と構造単位(IV)との合計含有率は、全構造単位に対して、通常、1〜50モル%、好ましくは2〜40モル%であり、酸解離性基を有する他の構造単位の含有率は、全構造単位に対して、通常、10〜60モル%、好ましくは15〜40モル%であり、それ以外の他の構造単位の含有率は、全構造単位に対して、通常、90モル%以下、好ましくは80モル%以下である。   For example, in the case of polysiloxane (A1) used in a radiation-sensitive resin composition useful as a resist for fine processing using radiation such as deep ultraviolet rays, electron beams, and X-rays, the structural unit (I) and the structural unit ( The total content of II) is usually from 5 to 90 mol%, preferably from 30 to 80 mol%, based on the total structural units, and the total content of the structural units (III) and (IV). Is usually 1 to 50 mol%, preferably 2 to 40 mol%, based on the total structural units, and the content of other structural units having an acid-dissociable group is usually based on the total structural units. , 10 to 60 mol%, preferably 15 to 40 mol%, and the content of other structural units is usually 90 mol% or less, preferably 80 mol% or less, based on the total structural units. is there.

ポリシロキサン(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、500〜1,000,000、好ましくは500〜50,000である。   The weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the polysiloxane (A) is 500 to 1,000,000, preferably 500 to 50,000.

ポリシロキサン(A)は、例えば、構造単位(I)に対応するトリエトキシシランおよび構造単位(II)に対応するジエトキシシランの群から選ばれる少なくとも1種のシラン化合物と、構造単位(III)に対応するトリエトキシシランおよび構造単位(IV)に対応するジエトキシシランの群から選ばれる少なくとも1種のシラン化合物とを、場合により他の構造単位に対応するシラン化合物の存在下、無溶媒または溶媒中にて、酸性触媒または塩基性触媒の存在下で重縮合させることによって製造することができる。この重縮合に際しては、酸性触媒の存在下で重縮合させたのち、塩基性触媒を加えてさらに反応させることが好ましい。なお、各シラン化合物は、一部または全部を部分縮合物として用いることもできる。   The polysiloxane (A) includes, for example, at least one silane compound selected from the group of triethoxysilane corresponding to the structural unit (I) and diethoxysilane corresponding to the structural unit (II), and the structural unit (III). And at least one silane compound selected from the group of diethoxysilane corresponding to structural unit (IV), optionally in the presence of a silane compound corresponding to another structural unit, It can be produced by polycondensation in a solvent in the presence of an acidic catalyst or a basic catalyst. In this polycondensation, it is preferable that the polycondensation is carried out in the presence of an acidic catalyst, and then a basic catalyst is added for further reaction. In addition, each silane compound can also be used partially or entirely as a partial condensate.

ポリシロキサン(A)は、特に、遠紫外線、電子線、X線等の放射線を用いる微細加工用のレジストにおける樹脂成分として有用であり、また単独であるいは一般のポリシロキサンと混合物して、例えば、成型品、フィルム、ラミネート材、塗料成分等としても有用である。   Polysiloxane (A) is particularly useful as a resin component in a resist for microfabrication using radiation such as deep ultraviolet rays, electron beams, and X-rays, and is used alone or in combination with general polysiloxanes, for example, It is also useful as a molded product, film, laminate material, paint component, and the like.

また、ポリシロキサン(A1)は、放射線に対する透明性が高い特性を有し、特に、レジストとして有用な感放射線性樹脂組成物における樹脂成分として極めて極めて好適に使用することができる。
感放射線性樹脂組成物
−ポリシロキサン(A1)−
本発明の感放射線性樹脂組成物において、ポリシロキサン(A1)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができ、またポリシロキサン(A1)と共に、他のポリシロキサンを1種以上併用することができる。
In addition, polysiloxane (A1) has a property of being highly transparent to radiation, and can be used very particularly suitably as a resin component in a radiation-sensitive resin composition useful as a resist.
Radiation sensitive resin composition- polysiloxane (A1)-
In the radiation sensitive resin composition of the present invention, the polysiloxane (A1) can be used alone or in admixture of two or more, and together with the polysiloxane (A1), one or more other polysiloxanes can be used. Can be used together.

前記他のポリシロキサンとしては、例えば、前記構造単位(V)〜(VIII) を少なくとも1種有するものを挙げることができる。
−酸発生剤−
酸発生剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート等のスルホニウム塩や、チオフェニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩化合物;β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等のスルホン化合物;スルホン酸エステル、スルホン酸イミド等のスルホン酸化合物;カルボン酸エステル、カルボン酸イミド等のカルボン酸化合物;1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物等のジアゾケトン化合物;ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環化合物等のハロゲン含有化合物等を挙げることができる。
As said other polysiloxane, what has at least 1 sort (s) of the said structural units (V)-(VIII) can be mentioned, for example.
-Acid generator-
Examples of the acid generator include sulfonium salts such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, Onium salt compounds such as thiophenium salts and iodonium salts; sulfone compounds such as β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone and α-diazo compounds of these compounds; sulfonic acid compounds such as sulfonate esters and sulfonate imides; carboxylate esters Carboxylic acid compounds such as carboxylic acid imides; diazoketone compounds such as 1,3-diketo-2-diazo compounds and diazobenzoquinone compounds; haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds, halo Etc. and a halogen-containing compound such as alkyl group-containing heterocyclic compounds.

これらの酸発生剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   These acid generators can be used alone or in admixture of two or more.

酸発生剤の使用量は、全ポリシロキサン成分100重量部に対して、通常、0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜7重量部である。
−添加剤−
本発明の感放射線性樹脂組成物には、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類やピリジン類等の含窒素複素環化合物のほか、(シクロ)アルキルアミン類、芳香族アミン類、アミド基含有化合物、ウレア化合物等の酸拡散制御剤を1種以上配合することが好ましい。
The usage-amount of an acid generator is 0.1-10 weight part normally with respect to 100 weight part of all the polysiloxane components, Preferably it is 0.5-7 weight part.
-Additives-
Examples of the radiation sensitive resin composition of the present invention include imidazoles such as imidazole, 4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, In addition to nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyridines, it is preferable to add one or more acid diffusion control agents such as (cyclo) alkylamines, aromatic amines, amide group-containing compounds and urea compounds.

酸拡散制御剤の配合量は、酸発生剤に対して、好ましくは100モル%以下、特に好ましくは50モル%以下である。   The compounding amount of the acid diffusion controller is preferably 100 mol% or less, particularly preferably 50 mol% or less with respect to the acid generator.

また、酸拡散制御剤以外の添加剤として、溶解制御剤、界面活性剤、ハレーション防止剤、接着助剤、保存安定化剤、消泡剤等を配合することもできる。
−組成物溶液の調製−
本発明の感放射線性樹脂組成物は、普通、その使用に際して、全固形分濃度が、通常、1〜25重量%、好ましくは2〜15重量%となるように、溶剤に溶解したのち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することによって、組成物溶液として調製される。
−レジストパターンの形成方法−
本発明の感放射線性樹脂組成物においては、露光により酸発生剤から酸が発生し、その酸の作用によって、ポリシロキサン成分中の酸解離性基が解離する結果、レジストの露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなり、該露光部がアルカリ現像液によって溶解、除去されて、ポジ型のレジストパターンが得られる。
Further, as additives other than the acid diffusion control agent, a dissolution control agent, a surfactant, an antihalation agent, an adhesion assistant, a storage stabilizer, an antifoaming agent, and the like can be blended.
-Preparation of composition solution-
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is usually dissolved in a solvent so that the total solid content is usually 1 to 25% by weight, preferably 2 to 15% by weight. A composition solution is prepared by filtering with a filter having a pore size of about 0.2 μm.
-Method for forming resist pattern-
In the radiation-sensitive resin composition of the present invention, an acid is generated from the acid generator by exposure, and the acid-dissociable group in the polysiloxane component is dissociated by the action of the acid. The solubility in the solution is increased, and the exposed portion is dissolved and removed with an alkali developer, whereby a positive resist pattern is obtained.

本発明の感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際には、組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハーや、予め下層膜を形成した基板等の上に塗布することにより、レジスト被膜を形成し、場合により予め加熱処理(以下、「PB」という。)を行ったのち、所定のレジストパターンを形成するように該レジスト被膜に露光する。その際に使用される放射線としては、波長200nm以下の放射線が好ましく、特に、ArFエキシマレーザー(波長193nm)あるいはF2 エキシマレーザー(波長157nm)が好ましい。 When forming a resist pattern from the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the composition solution is coated with, for example, a silicon wafer or aluminum by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, or roll coating. A resist film is formed by coating on a wafer or a substrate on which a lower layer film has been formed in advance, and a predetermined resist pattern is formed after heat treatment (hereinafter referred to as “PB”) in some cases. The resist film is exposed to form. The radiation used at that time is preferably radiation having a wavelength of 200 nm or less, and particularly, ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) is preferred.

本発明においては、露光後に加熱処理(以下、「PEB」という。)を行うことが好ましい。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜200℃、好ましくは50〜170℃である。   In the present invention, it is preferable to perform heat treatment (hereinafter referred to as “PEB”) after exposure. The heating condition of PEB varies depending on the composition of the radiation sensitive resin composition, but is usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 170 ° C.

本発明においては、使用される基板上に有機系あるいは無機系の下層膜を形成しておくことができ、またレジスト被膜上に保護膜を設けることもできる。   In the present invention, an organic or inorganic lower layer film can be formed on the substrate to be used, and a protective film can be provided on the resist film.

次いで、露光されたレジスト被膜を現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。   Next, the exposed resist film is developed to form a predetermined resist pattern.

現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。   Examples of the developer used for development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo. An alkaline aqueous solution in which at least one of alkaline compounds such as [5.4.0] -7-undecene and 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene is dissolved is preferable.

また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、有機溶媒や界面活性剤を添加することもできる。   Further, an organic solvent or a surfactant can be added to the developer composed of the alkaline aqueous solution.

なお、アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一般に、水で洗浄して乾燥する。   In addition, after developing with the developing solution which consists of alkaline aqueous solution, generally it wash | cleans with water and dries.

本発明のポリシロキサン(A)は、特に、遠紫外線、電子線、X線等の放射線を用いる微細加工用のレジストにおける樹脂成分として有用である。   The polysiloxane (A) of the present invention is particularly useful as a resin component in a fine processing resist using radiation such as deep ultraviolet rays, electron beams, and X-rays.

また、樹脂成分にポリシロキサン(A1)を用いる本発明の感放射線性樹脂組成物は、ArFエキシマレーザー(波長193nm)あるいはF2 エキシマレーザー(波長157nm)に代表される遠紫外線等の波長200nm以下の放射線に有効に感応し、放射線に対する透明性が高く、かつ解像度、塗布性等に優れたレジストとして有用な感放射線性樹脂組成物として、今後ますます微細化が進行するとみられるLSIの製造に代表される微細加工に極めて好適に使用することができる。 Further, the radiation-sensitive resin composition of the present invention using polysiloxane (A1) as the resin component has a wavelength of 200 nm or less such as far ultraviolet rays represented by ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser (wavelength 157 nm). As a radiation-sensitive resin composition that effectively responds to radiation, is highly transparent to radiation, and is useful as a resist with excellent resolution, coating properties, etc. It can be used very suitably for representative microfabrication.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。ここで、部は重量基準である。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Here, the part is based on weight.

実施例および比較例における各測定・評価は、下記の要領で行った。
Mw:
東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
吸光係数:
下記に示す2つの方法の何れかにより評価した。
方法1−組成物溶液をふっ化マグネシウム基板上にスピンコートにより塗布したのち、140℃のホットプレート上で90秒間PBを行って、膜厚1,000Åのレジスト被膜を形成した。その後、この被膜について、波長157nmにおける透過率を測定して、吸光係数を算出した。
方法2−組成物溶液をシリコン基板上にスピンコートにより塗布したのち、140℃のホットプレート上で90秒間PBを行って、膜厚約1,000Åのレジスト被膜を形成した。その後、この被膜について、分光エリプソメータにより光学定数(nおよびk)を求め、波長157nmにおける吸光係数を算出した。
合成例1
撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコに、トリエトキシシラン24gおよび3,3−ジフルオロ−2−(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−オール20.5gを仕込み、室温にて撹拌したのち、塩化白金酸(H2 PtCl6 ) の0.2モルi−プロパノール溶液0.2ミリリットルを加えて、反応を開始させ、80℃で18時間加熱した。その後、反応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで希釈したのち、セライトを敷いた吸引ロートでろ過し、得られたろ液を減圧留去して、粗生成物を得た。その後、粗生成物を蒸留精製して、0.75mmHgにおける沸点が95〜98℃の留分として、化合物19.2gを得た。
Each measurement and evaluation in Examples and Comparative Examples was performed as follows.
Mw:
Using a GPC column (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL) manufactured by Tosoh Corporation, monodisperse polystyrene as the standard under the analysis conditions of flow rate 1.0 ml / min, elution solvent tetrahydrofuran, column temperature 40 ° C. Measured by gel permeation chromatography (GPC).
Absorption coefficient:
Evaluation was made by either of the following two methods.
Method 1—The composition solution was applied on a magnesium fluoride substrate by spin coating, and then PB was performed on a hot plate at 140 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1,000 mm. Then, the transmittance at a wavelength of 157 nm was measured for this coating, and the extinction coefficient was calculated.
Method 2—After the composition solution was applied onto a silicon substrate by spin coating, PB was performed on a hot plate at 140 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of about 1,000 mm. Thereafter, the optical constants (n and k) of the film were obtained by a spectroscopic ellipsometer, and the extinction coefficient at a wavelength of 157 nm was calculated.
Synthesis example 1
To a three-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 24 g of triethoxysilane and 3,3-difluoro-2- (trifluoromethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene- After charging 20.5 g of 2-ol and stirring at room temperature, 0.2 ml of 0.2 mol i-propanol solution of chloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) was added to start the reaction, and at 80 ° C. Heated for 18 hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, diluted with n-hexane, and then filtered through a suction funnel with celite, and the obtained filtrate was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. Thereafter, the crude product was purified by distillation to obtain 19.2 g of a compound as a fraction having a boiling point of 95 to 98 ° C. at 0.75 mmHg.

この化合物について、 1H、13C、19Fおよび29SiによるNMR分析(化学シフトδ)とガスクロマトグラフィ−質量分析(GC−MS)を行ったところ下記のとおりであり、下記式(a−1)で表される化合物(以下、「シラン化合物(a−1)」とする。)と同定された。 This compound was subjected to NMR analysis (chemical shift δ) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) using 1 H, 13 C, 19 F and 29 Si, and was as follows. ) (Hereinafter referred to as “silane compound (a-1)”).

Figure 0003925473
1H−NMRスペクトル(δ;単位ppm):
1.4〜2.5(ノルボルネン環);
1.6(CH3 部);
2.8〜3.4(橋頭部);
4.2(CH2 部)。
13C−NMRスペクトル(δ;単位ppm):
14〜15.5(ケイ素原子と結合している炭素原子);
18(CH3 部);
22〜24、31〜34(以上、ノルボルネン環のCH2 部);
42〜47(橋頭部);
59(O−CH2 部);
78〜82(CF3 部);
122〜129(CF2 部およびC(CF3)OH部)。
19F−NMRスペクトル(δ;単位ppm):
−123〜−121、−120〜−116、−111〜−108(以上、
CF2 部);
−77〜−72(CF3 部)。
29Si−NMRスペクトル(δ;単位ppm):
−48〜−51。
GC−MS(m/e)CI[M+H+ ]:
379。
実施例1〜3および比較例1〜2
撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコに、表1に示すシラン化合物および表1に示す量の1.75重量%蓚酸水溶液と、4−メチル−2−ペンタノン(MIBK)30gを仕込み、撹拌しながら、80℃で6時間反応させた。その後反応容器を氷冷して、反応を停止させたのち、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗して、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返した。その後、有機層を減圧留去して、表1に示す収量のポリマーを得た。
Figure 0003925473
1 H-NMR spectrum (δ; unit ppm):
1.4 to 2.5 (norbornene ring);
1.6 (CH 3 parts);
2.8 to 3.4 (bridge head);
4.2 (CH 2 part).
13 C-NMR spectrum (δ; unit ppm):
14 to 15.5 (carbon atoms bonded to silicon atoms);
18 (CH 3 parts);
22-24, 31-34 (above, CH 2 part of norbornene ring);
42-47 (bridge head);
59 (O-CH 2 parts);
78-82 (CF 3 parts);
122-129 (CF 2 parts and C (CF 3 ) OH parts).
19 F-NMR spectrum (δ; unit ppm):
-123 to -121, -120 to -116, -1111 to -108 (above,
CF 2 parts);
-77~-72 (CF 3 parts).
29 Si-NMR spectrum (δ; unit ppm):
-48 to -51.
GC-MS (m / e) CI [M + H + ]:
379.
Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2
In a three-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, a silane compound shown in Table 1 and a 1.75 wt% aqueous oxalic acid solution in the amount shown in Table 1, and 4-methyl-2-pentanone (MIBK) 30 g was charged and reacted at 80 ° C. for 6 hours with stirring. After cooling the reaction vessel with ice and stopping the reaction, the reaction solution is transferred to a separatory funnel, the aqueous layer is discarded, and ion-exchanged water is added and washed to make the reaction solution neutral. Repeated washing with water. Thereafter, the organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain a polymer having a yield shown in Table 1.

次いで、得られた各ポリマーを表2に示す量のMIBKに溶解し、表2に示す量の蒸留水とトリエチルアミン(TEA)を加えて、窒素気流中、80℃で6時間攪拌したのち、氷冷し、蓚酸8.0gを蒸留水300gに溶解した水溶液を加えてさらに撹拌した。その後、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗して、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返した。その後、有機層を減圧留去して、表2に示す収量とMwのポリシロキサンを得た。   Next, each polymer obtained was dissolved in MIBK in the amount shown in Table 2, distilled water and triethylamine (TEA) in the amounts shown in Table 2 were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 6 hours in a nitrogen stream. After cooling, an aqueous solution in which 8.0 g of oxalic acid was dissolved in 300 g of distilled water was added and further stirred. Thereafter, the reaction solution was transferred to a separating funnel, the aqueous layer was discarded, and ion-exchanged water was further added and washed, and washing was repeated until the reaction solution became neutral. Thereafter, the organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain polysiloxane having a yield and Mw shown in Table 2.

実施例1〜3および比較例1〜2で用いたシラン化合物(a−2)〜(a−5)の構造は、それぞれ下記式(a−2)〜(a−5)のとおりである。   The structures of the silane compounds (a-2) to (a-5) used in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are as shown in the following formulas (a-2) to (a-5), respectively.

Figure 0003925473
Figure 0003925473

Figure 0003925473
Figure 0003925473

Figure 0003925473
実施例4〜6および比較例3〜4
実施例1〜3および比較例1〜2で得た各ポリシロキサン100部に対して、表3に示す酸発生剤および酸拡散抑制剤を加えた混合物に、表3に示す溶剤を加えて溶解したのち、孔径0.45μmのメンブランフィルターでろ過して、組成物溶液を調製した。
Figure 0003925473
Examples 4-6 and Comparative Examples 3-4
To 100 parts of each of the polysiloxanes obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the solvent shown in Table 3 was added to the mixture of the acid generator and acid diffusion inhibitor shown in Table 3 and dissolved. Then, it filtered with the membrane filter with the hole diameter of 0.45 micrometer, and prepared the composition solution.

次いで、各組成物溶液について、シリコン基板上にスピンコートにより塗布し、140℃のホットプレート上で90秒間PBを行って、レジスト被膜を作成した。   Next, each composition solution was applied onto a silicon substrate by spin coating, and PB was performed on a hot plate at 140 ° C. for 90 seconds to form a resist film.

この際、均一に塗布できたときは塗布性が「良好」とし、ストリエーションが見られるときは塗布性が「不良」として、塗布性の評価を行った。また、塗布性の良好であった組成物溶液については、前記した方法により吸光係数を評価した。評価結果を表3に示す。   At this time, when the coating was uniform, the coating property was “good”, and when striation was observed, the coating property was “bad”, and the coating property was evaluated. Moreover, about the composition solution with favorable applicability | paintability, the light absorption coefficient was evaluated by the above-mentioned method. The evaluation results are shown in Table 3.

さらに、各組成物溶液を、下記製造例で得た下層膜(β−1)を形成した基板上に、スピンコートにより塗布し、140℃に保持したホットプレート上で、それぞれ90秒間PBを行って、膜厚1,200Åのレジスト被膜を形成した。その後、各レジスト被膜に対して、ArFエキシマレーザー(開口数0.55)をレチクルを通して、それぞれ露光量を変えて露光したのち、110℃のホットプレート上で90秒間PEBを行った。その後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像して、ライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を形成し、ArF解像度を評価した。評価結果を表3に示す。   Furthermore, each composition solution was applied by spin coating on the substrate on which the lower layer film (β-1) obtained in the following production example was formed, and PB was performed for 90 seconds on a hot plate maintained at 140 ° C. Thus, a resist film having a thickness of 1,200 mm was formed. Thereafter, each resist film was exposed with an ArF excimer laser (numerical aperture of 0.55) through a reticle while changing the exposure amount, and then subjected to PEB on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds. Then, it developed with the 2.38 weight% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, the line and space pattern (1L1S) was formed, and ArF resolution was evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

また、実施例4の組成物溶液については、F2 エキシマレーザー(開口数0.85)で露光した以外はArF解像度の場合と同様にして、F2 解像度を評価した。その結果、70nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を解像できることが確認された。
製造例
温度計を備えたセパラブルフラスコに、窒素雰囲気下で、アセナフチレン100部、トルエン78部、ジオキサン52部およびアゾビスイソブチロニトリル3部を仕込み、70℃で5時間攪拌した。その後、p―トルエンスルホン酸1水和物5.2部とパラホルムアルデヒド40部を添加して、120℃に昇温したのち、さらに6時間攪拌した。その後、反応溶液を多量のi−プロパノール中に投入し、沈殿したポリマーをろ別し、40℃で減圧乾燥して、ポリマーを得た。
Also, the composition solution of Example 4, except that the exposure with an F 2 excimer laser (numerical aperture 0.85) in the same manner as in the case of ArF resolution was evaluated F 2 resolution. As a result, it was confirmed that a 70 nm line and space pattern (1L1S) can be resolved.
Production Example A separable flask equipped with a thermometer was charged with 100 parts of acenaphthylene, 78 parts of toluene, 52 parts of dioxane and 3 parts of azobisisobutyronitrile in a nitrogen atmosphere and stirred at 70 ° C. for 5 hours. Thereafter, 5.2 parts of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 40 parts of paraformaldehyde were added, the temperature was raised to 120 ° C., and the mixture was further stirred for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of i-propanol, and the precipitated polymer was filtered off and dried under reduced pressure at 40 ° C. to obtain a polymer.

このポリマーは、Mwが22,000であり、 1H−NMR分析の結果、下記式で表される構造単位を有することが確認された。 This polymer had Mw of 22,000 and was confirmed to have a structural unit represented by the following formula as a result of 1 H-NMR analysis.

Figure 0003925473
次いで、得られたポリマー10部、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファ−スルホネート0.5部、4,4’−〔1−{4−(1−[ 4−ヒドロキシフェニル ]−1−メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノール0.5部およびシクロヘキサノン89部を均一に混合したのち、孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過して、下層膜形成用組成物を調製した。 その後、この下層膜形成用組成物を、シリコンウエハー上に、膜厚300nmの下層膜が得られるように、スピンコートにより塗布したのち、ホットプレート上にて、180℃で60秒間、次いで300℃で120秒間ベークして、下層膜(β−1)を形成した。
Figure 0003925473
Subsequently, 10 parts of the obtained polymer, 0.5 part of bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphor-sulfonate, 4,4 ′-[1- {4- (1- [4-hydroxyphenyl]- 1-methylethyl) phenyl} ethylidene] bisphenol and 0.5 part of cyclohexanone were uniformly mixed and then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a composition for forming an underlayer film. Thereafter, this composition for forming a lower layer film was applied on a silicon wafer by spin coating so as to obtain a lower layer film having a thickness of 300 nm, and then on a hot plate at 180 ° C. for 60 seconds, and then at 300 ° C. Was baked for 120 seconds to form a lower layer film (β-1).

表3における酸発生剤、酸拡散制御剤および溶剤は下記のとおりである。また、表3における吸光係数の値は、実施例4が方法2により、実施例5および実施例6が方法1による。
酸発生剤
B-1:トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
B-2:トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート
酸拡散抑制剤
D :2−フェニルベンズイミダゾール
溶剤
MAK:2−ヘプタノン
FAL:2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノー ル
The acid generator, acid diffusion controller and solvent in Table 3 are as follows. Further, the extinction coefficient values in Table 3 are based on Method 2 in Example 4 and Method 1 in Examples 5 and 6.
Acid generator B-1: Triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate B-2: Triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate
Acid diffusion inhibitor D: 2-phenylbenzimidazole
Solvent MAK: 2-heptanone FAL: 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol

Figure 0003925473
Figure 0003925473

Claims (2)

下記式(I)で表される構造単位および下記式(II)で表される構造単位の群から選ばれる少なくとも1種と、下記式(III)で表される構造単位および下記式(IV)で表される構造単位の群から選ばれる少なくとも1種とを有する、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量が500〜1,000,000のポリシロキサン。
Figure 0003925473
〔式(I)および式(II)において、各nは相互に独立に0または1であり、式(II)において、X1 は水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示す。〕
Figure 0003925473
〔式(III)および式(IV)において、各Bは相互に独立に水素原子またはフッ素原子を示し、各pは相互に独立に1〜10の整数であり、各mは相互に独立に0または1であり、X2 は水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示す。〕
At least one selected from the group of structural units represented by the following formula (I) and structural units represented by the following formula (II), structural units represented by the following formula (III) and the following formula (IV): A polysiloxane having a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 500 to 1,000,000 by gel permeation chromatography (GPC), having at least one selected from the group of structural units represented by:
Figure 0003925473
[In Formula (I) and Formula (II), each n is independently 0 or 1, and in Formula (II), X 1 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, or a primary, secondary or tertiary amino group is shown. ]
Figure 0003925473
[In Formula (III) and Formula (IV), each B independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom, each p is independently an integer of 1 to 10, and each m is independently 0. Or X 2 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, or a primary, secondary, or tertiary class. The amino group of is shown. ]
(イ)請求項1に記載のポリシロキサンのうち、酸解離性基を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときアルカリ易溶性となる樹脂、並びに(ロ)感放射線性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。   (A) Among the polysiloxanes according to claim 1, an alkali-insoluble or hardly-alkali-soluble resin having an acid-dissociable group, which is readily alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated, and ( B) A radiation-sensitive resin composition containing a radiation-sensitive acid generator.
JP2003273289A 2003-07-11 2003-07-11 Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition Expired - Fee Related JP3925473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273289A JP3925473B2 (en) 2003-07-11 2003-07-11 Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273289A JP3925473B2 (en) 2003-07-11 2003-07-11 Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005029742A JP2005029742A (en) 2005-02-03
JP3925473B2 true JP3925473B2 (en) 2007-06-06

Family

ID=34210570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003273289A Expired - Fee Related JP3925473B2 (en) 2003-07-11 2003-07-11 Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3925473B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4626758B2 (en) * 2005-07-07 2011-02-09 信越化学工業株式会社 Silicon compound and silicone resin having fluorine-containing cyclic structure, resist composition using the same, and pattern forming method
WO2007066653A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-14 Jsr Corporation Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition
JP4600678B2 (en) * 2006-02-13 2010-12-15 信越化学工業株式会社 Resist composition and pattern forming method using the same
JP5000250B2 (en) * 2006-09-29 2012-08-15 東京応化工業株式会社 Pattern formation method
JP4987411B2 (en) * 2006-09-29 2012-07-25 東京応化工業株式会社 Pattern formation method
US8034965B2 (en) 2007-11-09 2011-10-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Norbornane skeleton structure-containing organosilicon compound and method of producing same
JP4542128B2 (en) * 2007-11-09 2010-09-08 信越化学工業株式会社 Norbornane skeleton-containing organosilicon compound and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005029742A (en) 2005-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3826777B2 (en) Radiation sensitive resin composition
US7108955B2 (en) Polysiloxane, process for production thereof and radiation-sensitive resin composition
JP7283515B2 (en) Compound, resin, composition, resist pattern forming method and circuit pattern forming method
TW201734648A (en) Positive photosensitive resin composition, photo-curable dry film and method for producing the same, patterning process, and laminate
KR20190033536A (en) COMPOSITION, RESIN, COMPOSITION, RESIST PATTERN FORMING METHOD,
JP7194356B2 (en) Compound, resin and composition, resist pattern forming method and circuit pattern forming method
JP7205716B2 (en) Compound, resin, composition, resist pattern forming method and circuit pattern forming method
EP2651865A1 (en) Fluoroalcohol containing molecular photoresist materials and processes of use
JP3925473B2 (en) Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition
JP2003330196A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP4016765B2 (en) Pattern forming method and multilayer film for pattern formation
KR20190085002A (en) COMPOSITION, RESIN, COMPOSITION, RESIST PATTERN FORMING METHOD,
KR20190057060A (en) COMPOUND, RESIN, COMPOSITION, AND RESIST PATTERN FORMING METHOD
JP2004210922A (en) Polysiloxane, method for producing the same, and radiation-sensitive resin composition
WO2005101129A1 (en) Radiation-sensitive resin composition
WO2018197535A1 (en) Positive type photosensitive siloxane composition and cured film formed by using the same
JP2001288268A (en) Copolymerized polysiloxane and radiation sensitive resin composition
JP2007182555A (en) Polysiloxane and radiation-sensitive resin composition
JP3925448B2 (en) Silicon-containing compound, polysiloxane and radiation-sensitive resin composition
JP2005031564A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP4370898B2 (en) Radiation sensitive resin composition
WO2005037846A1 (en) Silane compound, polysiloxane and radiation-sensitive resin composition
JP2005139169A (en) Silane compound, polysiloxane and radioactive ray sensitive resin composition
JP2004107277A (en) Norbornene-based compound, silicon-containing compound, polysiloxane, and radiation-sensitive resin composition
JP2004123793A (en) Silicon-containing compound, polysiloxane, and radiation-sensitive resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060522

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060601

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060602

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: 20070206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3925473

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140309

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees