JPH05265213A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Radiation sensitive resin composition

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JPH05265213A
JPH05265213A JP4091453A JP9145392A JPH05265213A JP H05265213 A JPH05265213 A JP H05265213A JP 4091453 A JP4091453 A JP 4091453A JP 9145392 A JP9145392 A JP 9145392A JP H05265213 A JPH05265213 A JP H05265213A
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JP
Japan
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group
polymer
radiation
formula
resin composition
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JP4091453A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsugio Yamaoka
亜夫 山岡
Makoto Murata
誠 村田
Yoshitsugu Isamoto
喜次 勇元
Takao Miura
孝夫 三浦
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance sensitivity and resolution, refine pattern profile, and improve developability, film persistence, and adhesiveness by containing a specified polymer, and a compound producing acid by radiation irradiation. CONSTITUTION:A polymer having a structure, in which a part or all of hydrogen atoms of a phenolic hydroxyl group in a polymer (phenolic polymer) possessing phenolic hydroxyl group are substituted by a group expressed by means of a formula, and a compound (a radiation sensitive acid generating agent) producing acid by radiation irradiation are contained in a resin composition. In the formula, R<a> represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1-4 carbons, and R<b> represents an alkylene group having 2-4 carbons. Accordingly the positive type radiation sensitive resin composition is effectively sensitive to the bright line spectrum of a mercury lamp (wave length 254nm), far excimer laser such as ultraviolet rays (wave length 248nm), synchrotron radiation such as X-rays, charged particle beam such as electron beam, and the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特にエキシマレーザー
等の遠紫外線を含む各種放射線に感応する超微細加工用
レジストとして有用なポジ型感放射線性樹脂組成物に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive-type radiation-sensitive resin composition which is particularly useful as a resist for ultrafine processing which is sensitive to various radiations including deep ultraviolet rays such as excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路素子の製造に代表される微細加
工の分野においては、より高い集積度を得るために、リ
ソグラフィーにおける加工サイズの微細化が進んでお
り、近年では、0.5μm以下の微細加工を再現性よく
行なうことができる技術が必要とされている。そのた
め、微細加工に用いられるレジストにおいても0.5μ
m以下のパターンを精度良く形成することが必要である
が、従来の可視光線(波長700〜400nm)または
近紫外線(波長400〜300nm)を用いる方法で
は、0.5μm以下の微細パターンを高精度に形成する
ことは極めて困難である。そこで、より短波長(波長3
00nm以下)の放射線を利用するリソグラフィーが検
討されている。このような短波長の放射線としては、水
銀灯の輝線スペクトル(波長254nm)およびKrF
エキシマレーザー(波長248nm)に代表される遠紫
外線、シンクロトロン放射線に代表されるX線、電子線
に代表される荷電粒子線等があるが、これらのうち、特
にエキシマレーザーを使用するリソグラフィーが、その
大出力、高効率特性等のため、微細加工の″切り札″と
して注目されている。このため、リソグラフィーに用い
られるレジストについても、エキシマレーザー等の遠紫
外線により、0.5μm以下の微細パターンを高感度且
つ高解像度で形成でき、パターンプロファイルが良く、
現像性(現像時にスカムや現像残りがない)、残膜性
(現像時に膜減りしない)、接着性(現像時にレジスト
パターンが剥がれない)等に優れていることが必要とさ
れている。また遠紫外線に適したレジストとして、「化
学増幅型レジスト」が注目を集めている。このレジスト
は、放射線の照射(以下、「露光」という。)により酸
を発生させ、露光後のレジストを加熱(以下、「露光後
焼成」という。)することにより、前記酸を触媒として
レジストの放射線照射領域において種々の化学反応を生
起させ、それにより、放射線の照射部と未照射部とに現
像液に対する溶解性に差を生じさせて、パターンを形成
するものである。しかしながら、従来の化学増幅型レジ
ストは一般に、感度は良好であるが、安定性が不十分で
あり、例えば露光と焼成との間に時間をおいた場合や露
光後の加熱温度の違いなどにより性能が大きく変化し、
実用的でないなどの問題があった。また、特開昭64−
88538号公報には、(i)ポリフェノール、多官能性
ビニルエーテル化合物および光重合開始剤を主体成分と
するネガホトレジストや(ii)前記ポリフェノールのフェ
ノール性水酸基をビニルエーテル基等で変性した成分お
よびカチオン性光重合開始剤を主体成分とするネガホト
レジストが提案されているが、これらのレジストは、多
官能性ビニルエーテル化合物あるいはポリフェノールに
導入されたビニルエーテル基が露光により架橋重合し、
それによって露光領域が水性アルカリ現像液に対して不
溶性となる、化学増幅型のネガ型レジストである。
2. Description of the Related Art In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, miniaturization of the processing size in lithography is progressing in order to obtain higher integration, and in recent years, the size of 0.5 μm or less has been achieved. There is a need for a technique capable of performing fine processing with good reproducibility. Therefore, even in the resist used for fine processing, 0.5μ
It is necessary to form a pattern with a size of m or less with high precision, but with the conventional method using visible light (wavelength 700 to 400 nm) or near-ultraviolet (wavelength 400 to 300 nm), a fine pattern of 0.5 μm or less can be formed with high accuracy. Is extremely difficult to form. Therefore, shorter wavelength (wavelength 3
Lithography utilizing radiation of 100 nm or less) has been studied. Radiation of such a short wavelength includes the emission line spectrum of a mercury lamp (wavelength 254 nm) and KrF.
Far-ultraviolet rays typified by excimer lasers (wavelength 248 nm), X-rays typified by synchrotron radiation, charged particle beams typified by electron beams, and the like. Of these, lithography using excimer lasers is particularly important. Due to its high output and high efficiency characteristics, it is attracting attention as a "trump card" for fine processing. Therefore, with respect to the resist used for lithography, a fine pattern of 0.5 μm or less can be formed with high sensitivity and high resolution by deep ultraviolet rays such as excimer laser, and the pattern profile is good.
It is required to have excellent developability (no scum and no development residue during development), residual film property (no film loss during development), and adhesiveness (resist pattern does not peel off during development). As a resist suitable for deep ultraviolet rays, a “chemically amplified resist” is drawing attention. This resist generates an acid by irradiation with radiation (hereinafter, referred to as "exposure"), and heats the resist after exposure (hereinafter, referred to as "post-exposure baking") to form a resist by using the acid as a catalyst. Various chemical reactions occur in the radiation-irradiated region, thereby causing a difference in solubility in a developing solution between a radiation-irradiated portion and a non-irradiated portion to form a pattern. However, conventional chemically amplified resists generally have good sensitivity, but insufficient stability, and therefore, performance is affected by, for example, a time between exposure and baking or a difference in heating temperature after exposure. Changes significantly,
There were problems such as not being practical. In addition, JP-A-64-
No. 88538 discloses (i) a negative photoresist mainly composed of polyphenol, a polyfunctional vinyl ether compound and a photopolymerization initiator, and (ii) a component obtained by modifying the phenolic hydroxyl group of the polyphenol with a vinyl ether group or the like and a cationic photopolymer. Negative photoresists containing a polymerization initiator as a main component have been proposed, but these resists have a vinyl ether group introduced into a polyfunctional vinyl ether compound or polyphenol that is cross-linked and polymerized by exposure,
As a result, the exposed region becomes insoluble in the aqueous alkaline developer, and is a chemically amplified negative resist.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、高感度および高解像度で、パターンプロファイルが
良く、現像性、残膜性、接着性等にも優れた化学増幅型
レジストとして有用な、新規ポジ型感放射線性樹脂組成
物を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a chemically amplified resist which has high sensitivity and high resolution, has a good pattern profile, and is excellent in developability, residual film property, adhesiveness and the like. The present invention is to provide a novel positive type radiation sensitive resin composition.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、フェノール性水酸基を含有する重合体(以下、
「フェノール性重合体」という。)中のフェノール性水
酸基の水素原子の一部または全部が、下記式(1)によ
って表される基で置換された構造を有する重合体(以
下、「重合体(A)という。)、および放射線の照射に
より酸を発生する化合物(以下、「感放射線性酸発生
剤」という。)を含有することを特徴とするポジ型感放
射線性樹脂組成物により達成される。
According to the present invention, the above object is to provide a polymer containing a phenolic hydroxyl group (hereinafter, referred to as
It is called "phenolic polymer". In (), some or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in () are substituted with a group represented by the following formula (1) (hereinafter referred to as "polymer (A)"), and radiation. And a compound capable of generating an acid upon irradiation (hereinafter referred to as “radiation-sensitive acid generator”).

【化1】(ここで、Ra は水素原子または炭素数1〜4
のアルキル基を示し、Rb は炭素数2〜4のアルキレン
基を示す。)
(Wherein R a is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 4)
Is an alkyl group, and R b is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. )

【0005】以下本発明を具体的に説明するが、これに
より、本発明の目的、構成および効果が明確となるであ
ろう。本発明において使用される重合体(A)として
は、例えば下記式(2)〜(5)で表される少なくとも
1種の単量体単位を有するものが挙げられる。
The present invention will be specifically described below, but the purpose, constitution and effect of the present invention will be clarified. Examples of the polymer (A) used in the present invention include those having at least one monomer unit represented by the following formulas (2) to (5).

【0006】[0006]

【化2】 [Chemical 2]

【0007】[0007]

【化3】 [Chemical 3]

【0008】[0008]

【化4】 [Chemical 4]

【0009】[0009]

【化5】 [Chemical 5]

【0010】〔式(2)〜(5)において、R1は水酸基
または式(1)によって表される基を示し、R2は水素原
子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基または式(1)
によって表される基を示し、重合体(A)中に存在する
複数のR1およびR2の少なくとも一部は式(1)によって
表される基であり、各R3は水素原子またはアルキル基を
示す。〕 式(2)〜(5)において、R2におけるアルキル基とし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の
炭素数5以下のものが好ましく、またアルコキシ基とし
ては、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブト
キシ基等の炭素数5以下のものが好ましい。さらに、R3
におけるアルキル基としては、R2の場合と同様に炭素数
5以下のものが好ましい。
[In the formulas (2) to (5), R 1 represents a hydroxyl group or a group represented by the formula (1), and R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group or the formula (1).
At least a part of the plurality of R 1 and R 2 present in the polymer (A) is a group represented by the formula (1), and each R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group. Indicates. In the formulas (2) to (5), the alkyl group for R 2 is preferably a group having 5 or less carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group, and an alkoxy group is a methoxy group, Those having 5 or less carbon atoms such as an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group are preferable. In addition, R 3
The alkyl group in is preferably one having 5 or less carbon atoms as in the case of R 2 .

【0011】前記単量体単位のうち特に好ましい単位
は、下記式(5)〜(7)で表されるものである。
Particularly preferable units among the above-mentioned monomer units are those represented by the following formulas (5) to (7).

【0012】[0012]

【化5】[Chemical 5]

【0013】[0013]

【化6】 [Chemical 6]

【0014】[0014]

【化7】 〔式(5)〜(7)におけるR1〜R3は前記と同義であ
る。〕。
[Chemical 7] [R 1 to R 3 in Formulas (5) to (7) have the same meanings as described above. ].

【0015】本発明における重合体(A)は、フェノー
ル性水酸基の水素原子が式(1)によって表される基で
置換された基を有する1つの単量体単位のみからなるこ
ともでき、またフェノール性水酸基の水素原子が式
(1)によって表される基で置換された基を有する2以
上の単量体単位がランダムに結合していてもよく、さら
に、前記単量体単位以外の単位(以下、「他の単量体単
位」という。)、例えばスチレン、ビニルアルコール、
アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、マレイン
酸、フマル酸等の単位、がさらに結合されていてもよ
い。前記他の単量体単位が結合している重合体(A)の
場合における他の単量体単位の含有率は、該単量体単位
の化学構造により一概に決定できないが、通常50モル
%以下であり、好ましくは30モル%以下である。
The polymer (A) in the present invention can also consist of only one monomer unit having a group in which the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group is substituted with the group represented by the formula (1), Two or more monomer units having a group in which the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group is substituted with a group represented by the formula (1) may be randomly bonded, and a unit other than the above monomer units (Hereinafter referred to as “other monomer unit”), for example, styrene, vinyl alcohol,
Units such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, maleic acid and fumaric acid may be further bound. The content of the other monomer unit in the case of the polymer (A) to which the other monomer unit is bonded cannot be unconditionally determined by the chemical structure of the monomer unit, but is usually 50 mol%. It is below, preferably 30 mol% or below.

【0016】本発明における最も好ましい重合体(A)
は、ポリ(ビニルフェノール)中のフェノール性水酸基
の水素原子の一部がビニルオキシアルキル基で置換され
た重合体、ノボラック樹脂中のフェノール性水酸基の水
素原子の一部がビニルオキシアルキル基で置換された重
合体、およびこれら両者の重合体の単量体単位を含有す
る重合体である。
Most preferred polymer (A) in the present invention
Is a polymer in which some of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in poly (vinylphenol) have been replaced with vinyloxyalkyl groups, and some of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in novolac resin have been replaced with vinyloxyalkyl groups. And a polymer containing monomer units of both polymers.

【0017】重合体(A)における式(1)で表される
基による置換率(置換前の全フェノール性水酸基の数に
対する式(1)で表される基の数の割合)は、本発明の
感放射線性樹脂組成物から形成されるレジストがポジ型
となる範囲内でなければならない。したがって、前記置
換率は、フェノール性重合体中のフェノール性水酸基を
含有する単量体単位の割合、該単量体単位中のフェノー
ル性水酸基の数等に応じて変化する。即ち、例えばフェ
ノール性重合体がフェノール性水酸基を含有する単量体
単位のみからなる場合は、そのフェノール性水酸基の水
素原子の一部のみが式(1)によって表される基で置換
され、また、フェノール性重合体がフェノール性水酸基
を全くもたない単量体単位をさらに含有する場合には、
その単量体単位組成に応じて、フェノール性水酸基の水
素原子の一部または全部が式(1)によって表される基
で置換される。重合体(A)における式(1)で表され
る基による置換率は、通常そのフェノール性水酸基の水
素原子の5〜40%の範囲内にあり、好ましくは10〜
35%、さらに好ましくは15〜30%である。また本
発明によると、前記置換率が20〜30%の範囲内にあ
るとき、特に優れた性能を有するポジ型感放射線性樹脂
組成物が得られる。前記置換率が5%未満では、置換さ
れた重合体自体がアルカリ現像液に溶解してしまうた
め、コントラストが低下し、極端な場合はパターンが得
られ難くなり、また置換率が40%を超えると、式
(1)で表される基中の炭素−炭素二重結合による光重
合が過度となって架橋結合が支配的となるために、ネガ
化現象が起こり、ポジ型レジストとして機能できなくな
る。
The substitution ratio of the group represented by the formula (1) in the polymer (A) (the ratio of the number of the group represented by the formula (1) to the total number of phenolic hydroxyl groups before the substitution) is determined by the present invention. The resist formed from the radiation sensitive resin composition must be in the range of being a positive type. Therefore, the substitution ratio changes depending on the ratio of the monomer unit containing a phenolic hydroxyl group in the phenolic polymer, the number of phenolic hydroxyl groups in the monomer unit, and the like. That is, for example, when the phenolic polymer is composed of only a monomer unit containing a phenolic hydroxyl group, only part of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group is replaced with the group represented by the formula (1), and When the phenolic polymer further contains a monomer unit having no phenolic hydroxyl group,
Depending on the monomer unit composition, some or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group are replaced with the group represented by the formula (1). The substitution ratio of the group represented by formula (1) in the polymer (A) is usually in the range of 5 to 40% of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group, preferably 10 to
35%, more preferably 15 to 30%. Further, according to the present invention, when the substitution ratio is in the range of 20 to 30%, a positive radiation-sensitive resin composition having particularly excellent performance can be obtained. When the substitution rate is less than 5%, the substituted polymer itself is dissolved in an alkali developing solution, which lowers the contrast, and in an extreme case, it becomes difficult to obtain a pattern, and the substitution rate exceeds 40%. Then, the photopolymerization due to the carbon-carbon double bond in the group represented by the formula (1) becomes excessive and the cross-linking bond becomes dominant, so that a negative phenomenon occurs and the positive resist cannot function. ..

【0018】本発明における重合体(A)のポリスチレ
ン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、
通常3,000〜300,000であり、5,000〜
50,000の範囲内にあることが好ましい。Mwが3
00,000を超える場合には、本発明のポジ型感放射
線性樹脂組成物をシリコンウエハー等の基板上に塗布す
ることが困難となり、現像性、感度等のレジスト特性も
損なわれる傾向がある。また、Mwが3,000未満の
場合には、耐熱性が低下する傾向がある。
The polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as "Mw") of the polymer (A) in the present invention is
Usually 3,000 to 300,000, 5,000 to
It is preferably in the range of 50,000. Mw is 3
If the amount exceeds 0,000, it becomes difficult to apply the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention onto a substrate such as a silicon wafer, and resist properties such as developability and sensitivity tend to be impaired. Further, when Mw is less than 3,000, heat resistance tends to decrease.

【0019】重合体(A)を製造する方法としては、例
えば、 フェノール性水酸基を重合反応を阻害しない適当な
保護基で置換した単量体を重合して得られる重合体中の
該保護基を、例えば加水分解等により、遊離フェノール
性水酸基に変換し、その後、アルカリ性媒体中でハロア
ルキルビニルエーテル、硫酸ビニルオキシアルキルエス
テル、トルエンスルホン酸ビニルオキシアルキルエステ
ル等と反応させて、該フェノール性水酸基の水素原子を
式(1)によって表される基で置換する方法、 カルボキシル基含有重合体を二価または三価フェノ
ールでモノエステル化した重合体の遊離フェノール性水
酸基の水素原子を、と同様にして、式(1)によって
表される基で置換する方法、 カルボキシル基含有重合体を、フェノール性水酸基
の水素原子が式(1)によって表される基で置換された
基を有するフェノキシドと反応させて、フェノールエス
テル化する方法、 ノボラック樹脂中のフェノール性水酸基の水素原子
を、と同様にして、式(1)によって表される基で置
換する方法 等が挙げられるが、その他の方法も、重合体(A)の化
学構造、単量体組成等に応じて適宜に選定実施すること
ができる。
As the method for producing the polymer (A), for example, the protecting group in the polymer obtained by polymerizing a monomer in which a phenolic hydroxyl group is substituted with an appropriate protecting group which does not inhibit the polymerization reaction, is used. , For example, by hydrolysis, it is converted into a free phenolic hydroxyl group, and then reacted with a haloalkyl vinyl ether, vinyl oxyalkyl ester sulfate, vinyl oxyalkyl toluene sulfonate ester, etc. in an alkaline medium to give a hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group. Is substituted with a group represented by the formula (1), a hydrogen atom of a free phenolic hydroxyl group of a polymer obtained by monoesterifying a carboxyl group-containing polymer with a divalent or trivalent phenol is represented by the formula: Method of substituting with a group represented by (1), the carboxyl group-containing polymer is water of a phenolic hydroxyl group A method of reacting with a phenoxide having a group in which an atom is substituted with a group represented by the formula (1) to form a phenol ester, and the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group in the novolac resin is treated in the same manner as in the formula (1 And a method of substituting with a group represented by). Other methods can be appropriately selected and implemented depending on the chemical structure of the polymer (A), the monomer composition, and the like.

【0020】本発明において使用される感放射線性酸発
生剤としては、例えばオニウム塩、ハロゲン含有化合
物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸
化合物、ニトロベンジル化合物等が挙げられ、それらの
具体例には、以下に示す化合物がある。
Examples of the radiation-sensitive acid generator used in the present invention include onium salts, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, sulfone compounds, sulfonic acid compounds, nitrobenzyl compounds, and the like. , There are the compounds shown below.

【0021】オニウム塩:ヨードニウム塩、スルホニウ
ム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム
塩等。好ましいオニウム塩は、下記式(8)〜(10)
で表される化合物である。
Onium salts: iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, ammonium salts and the like. Preferred onium salts are represented by the following formulas (8) to (10)
Is a compound represented by.

【0022】[0022]

【化8】 [Chemical 8]

【0023】[0023]

【化9】 [Chemical 9]

【0024】[0024]

【化10】 [Chemical 10]

【0025】〔式(8)〜(10)において、R4〜R6
相互に同一でも異なってもよく、水素原子、アミノ基、
ニトロ基、シアノ基、アルキル基(好ましくは炭素数1
〜4)またはアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)
を示し、X はSbF6、AsF6、PF6、BF4 、CF3CO2、ClO4、C
F3SO3
[In the formulas (8) to (10), R 4 to R 6 may be the same or different from each other, and a hydrogen atom, an amino group,
Nitro group, cyano group, alkyl group (preferably having 1 carbon atom)
To 4) or an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms)
X is SbF 6 , AsF 6 , PF 6 , BF 4 , CF 3 CO 2 , ClO 4 , C
F 3 SO 3 ,

【化11】 {ここで、R7は水素原子、アミノ基、アニリノ基、アル
キル基( 好ましくは炭素数1〜4) もしくはアルコキシ
基( 好ましくは炭素数1〜4)である。}、
[Chemical 11] {Here, R 7 is a hydrogen atom, an amino group, an anilino group, an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) or an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms). },

【化12】 {ここで、各R8は相互に同一でも異なってもよく、アル
コキシ基(好ましくは炭素数1〜4)である。}、
[Chemical 12] {Here, each R 8 may be the same as or different from each other and is an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms). },

【化13】 {ここで、R9は水素原子、アミノ基、アニリノ基、アル
キル基(好ましくは炭素数1〜4)またはアルコキシ基
(好ましくは炭素数1〜4)である。}または
[Chemical 13] {Here, R 9 is a hydrogen atom, an amino group, an anilino group, an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) or an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms). } Or

【化14】 を示す。〕[Chemical 14] Indicates. ]

【0026】特に好ましいオニウム塩は、トリフェニル
スルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウ
ムトリフレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオ
ロアンチモネート等である。
Particularly preferred onium salts are triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate and the like.

【0027】ハロゲン含有化合物:ハロアルキル基含有
炭化水素系化合物、ハロアルキル基含有ヘテロ環状化合
物等。好ましいハロゲン含有化合物は、下記式(11)
または(12)で表される化合物である。
Halogen-containing compounds: haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds, haloalkyl group-containing heterocyclic compounds and the like. A preferred halogen-containing compound is represented by the following formula (11)
Alternatively, it is a compound represented by (12).

【化15】 〔式(11)において、R10 はトリクロロメチル基、フ
ェニル基、メトキシフェニル基、ナフチル基またはメト
キシナフチル基を示す。〕
[Chemical 15] [In the formula (11), R 10 represents a trichloromethyl group, a phenyl group, a methoxyphenyl group, a naphthyl group or a methoxynaphthyl group. ]

【0028】[0028]

【化16】 〔式(12)において、R11 〜R13 は相互に同一でも異
なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、メ
トキシ基または水酸基を示す。〕
[Chemical 16] [In the formula (12), R 11 to R 13 may be the same or different from each other and represent a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, a methoxy group or a hydroxyl group. ]

【0029】特に好ましいハロゲン含有化合物は、1,
1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリク
ロロエタン、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−s
−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメチル)−
s−トリアジン等である。
Particularly preferred halogen-containing compounds are 1,
1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane, phenyl-bis (trichloromethyl) -s
-Triazine, naphthyl-bis (trichloromethyl)-
Examples include s-triazine.

【0030】ジアゾケトン化合物:1,3−ジケト−2
−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナ
フトキノン化合物等。好ましいジアゾケトン化合物は、
下記式(13)〜(17)で示される化合物である。
Diazoketone compound: 1,3-diketo-2
-Diazo compounds, diazobenzoquinone compounds, diazonaphthoquinone compounds and the like. Preferred diazoketone compounds are
It is a compound represented by the following formulas (13) to (17).

【化17】 〔式(13)において、R14 およびR15 は相互に同一で
も異なってもよく、アルキル基(好ましくは炭素数1〜
4)または置換もしくは非置換アリール基(好ましくは
炭素数6〜20)を示す。〕
[Chemical 17] [In the formula (13), R 14 and R 15 may be the same or different from each other, and an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to
4) or a substituted or unsubstituted aryl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms). ]

【0031】[0031]

【化18】 [Chemical 18]

【0032】[0032]

【化19】 [Chemical 19]

【0033】[0033]

【化20】 〔式(16)において、R16 [Chemical 20] [In the formula (16), R 16 is

【化22】 を示し、R17 は-CH2- 、-C(CH3)2- 、-CO-または-SO2-
を示し、m は1〜6の整数、n は0〜5の整数で、m +
n =1〜6である。〕
[Chemical formula 22] R 17 is -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -CO- or -SO 2-.
, M is an integer of 1 to 6, n is an integer of 0 to 5, and m +
n = 1 to 6. ]

【0034】[0034]

【化21】 {式(17)において、R16 、R17 、m およびn は式
(16)と同義であり、R18 は水素原子またはメチル基
を示す。}
[Chemical 21] {In formula (17), R 16 , R 17 , m and n have the same meanings as in formula (16), and R 18 represents a hydrogen atom or a methyl group. }

【0035】特に好ましいジアゾケトン化合物は、1,
2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド、
2,3,4,4′−テトラヒドロベンゾキノンの1,2
−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、
1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン
の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エス
テル、1,1−ビス(3,5−ジメチル−2−ヒドロキ
シフェニル)−1−[4−(4−ヒドロキシベンジル)
フェニル]エタンの1,2−ナフトキノンジアジド−4
−スルホン酸エステル等である。
Particularly preferred diazoketone compounds are 1,
2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride,
1,2 of 2,3,4,4'-tetrahydrobenzoquinone
-Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester,
1,1,1-Tris (4-hydroxyphenyl) ethane 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,1-bis (3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- [4 -(4-hydroxybenzyl)
Phenyl] ethane 1,2-naphthoquinonediazide-4
-Sulfonic acid esters and the like.

【0036】スルホン化合物:β−ケトスルホン、β−
スルホニルスルホン等。好ましいスルホン化合物は下記
式(18)で示される化合物である。
Sulfone compound: β-ketosulfone, β-
Sulfonyl sulfone and the like. A preferred sulfone compound is a compound represented by the following formula (18).

【化23】 〔式(18)において、Y は-CO-または-SO2- を示し、
R19 〜R22 は相互に同一でも異なってもよく、ハロゲン
原子またはアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を示
し、sは0〜3の整数である。〕
[Chemical formula 23] [In Formula (18), Y represents -CO- or -SO 2- ,
R 19 to R 22 may be the same or different from each other, represent a halogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), and s is an integer of 0 to 3. ]

【0037】特に好ましいスルホン化合物は、4−トリ
スフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、
ビス(フェニルスルホニル)メタン等である。
Particularly preferred sulfone compounds are 4-trisphenacyl sulfone, mesitylphenacyl sulfone,
Bis (phenylsulfonyl) methane and the like.

【0038】スルホン酸化合物:アルキルスルホン酸エ
ステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールス
ルホン酸エステル、イミノスルホナート等。好ましいス
ルホン酸化合物は、下記式(19)〜(21)で示され
る化合物である。
Sulfonic acid compounds: alkyl sulfonates, haloalkyl sulfonates, aryl sulfonates, imino sulfonates and the like. Preferred sulfonic acid compounds are compounds represented by the following formulas (19) to (21).

【化24】 〔式(19)において、R23 およびR26 は相互に同一で
も異なってもよく、水素原子、アルキル基(好ましくは
炭素数1〜4)を示し、R24 およびR25 は相互に同一で
も異なってもよく、水素原子、アルキル基(好ましくは
炭素数1〜4)またはアリール基(好ましくは炭素数6
〜20)を示す。〕
[Chemical formula 24] [In the formula (19), R 23 and R 26 may be the same or different from each other and represent a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), and R 24 and R 25 are the same or different from each other. May be a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 carbon atoms).
.About.20). ]

【0039】[0039]

【化25】 〔式(20)において、R27 は水素原子またはアルキル
基(好ましくは炭素数1〜4)を示し、R28 およびR29
は相互に同一でも異なってもよく、アルキル基(好まし
くは炭素数1〜4)もしくはアリール基(好ましくは炭
素数6〜20)を示すか、または相互に結合して式(2
0)中の窒素原子とともに形成した環の構成単位を示
す。〕
[Chemical 25] [In the formula (20), R 27 represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), and R 28 and R 29
May be the same or different from each other and represent an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 4) or an aryl group (preferably having a carbon number of 6 to 20), or are bonded to each other to form the formula (2
The structural unit of the ring formed with the nitrogen atom in 0) is shown. ]

【0040】[0040]

【化26】 〔式(21)において、Z はフッ素原子または塩素原子
を示す。〕
[Chemical formula 26] [In Formula (21), Z represents a fluorine atom or a chlorine atom. ]

【0041】特に好ましいスルホン酸化合物は、ベンゾ
イントシレート、ピロガロールのトリストリフレート等
である。
Particularly preferred sulfonic acid compounds are benzoin tosylate and tris triflate of pyrogallol.

【0042】ニトロベンジル化合物:ニトロベンジルス
ルホネート化合物、ジニトロベンジルスルホネート化合
物等。好ましいニトロベンジル化合物は、下記式(2
2)で示される化合物である。
Nitrobenzyl compound: Nitrobenzyl sulfonate compound, dinitrobenzyl sulfonate compound and the like. A preferred nitrobenzyl compound is represented by the following formula (2
It is a compound represented by 2).

【化27】 〔式(22)において、R30 はアルキル基(好ましくは
炭素数1〜4)を示し、R31 は水素原子またはメチル基
を示し、R32
[Chemical 27] [In the formula (22), R 30 represents an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 32 represents

【化28】 {ここで、R33 は水素原子またはアルキル基(好ましく
は炭素数1〜4)である。}、
[Chemical 28] {Here, R 33 is a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms). },

【化29】 {ここで、各R34 は相互に同一でも異なってもよく、ア
ルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)である。}また
[Chemical 29] {Here, each R 34 may be the same or different, and is an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms). } Or

【化30】 を示し、tは1〜3の整数である。〕[Chemical 30] Is shown and t is an integer of 1-3. ]

【0043】特に好ましいニトロベンジル化合物は、2
−ニトロベンジルトシレート、2,4−ジニトロベンジ
ルトシレート、4−ニトロベンジル−9,10−ジエト
キシアントラセン−2−スルホネート等である。
Particularly preferred nitrobenzyl compounds are 2
-Nitrobenzyl tosylate, 2,4-dinitrobenzyl tosylate, 4-nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate and the like.

【0044】これらの感放射線性酸発生剤のうち、オニ
ウム塩、ジアゾケトン化合物が好ましい。
Of these radiation-sensitive acid generators, onium salts and diazoketone compounds are preferred.

【0045】感放射線性酸発生剤は単独でまたは2種以
上混合して使用されるが、その配合量は、重合体(A)
100重量部に対して、通常0.1〜20重量部、好ま
しくは0.5〜10重量部である。
The radiation-sensitive acid generators may be used alone or in admixture of two or more, and the compounding amount thereof is the polymer (A).
It is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight.

【0046】本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物に
は、必要に応じて、各種添加剤を配合することができ
る。このような添加剤としては、例えば界面活性剤を挙
げることができる。界面活性剤は、本発明の感放射線性
樹脂組成物の塗布性、ストリエーション、乾燥塗膜形成
後の放射線照射部の現像性等を改良する作用を示す。こ
のような界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレ
ンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエ
ーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオ
キシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエ
チレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレー
ト、オルガノシロキサンポリマーである商品名でKP3
41(信越化学工業製)、アクリル酸系またはメタクリ
ル酸系の(共)重合体である商品名でポリフローNo.
75,No.95(共栄社油脂化学工業製)、以下いず
れも商品名で、エフトップEF301,EF303,E
F352(以上、新秋田化成製)、メガファックF17
1,F172,F173(以上、大日本インキ製)、フ
ロラードFC430,FC431(以上、住友スリーエ
ム製)、アサヒガードAG710,サーフロンSー38
2,SCー101、SCー102,SCー103,SC
ー104,SCー105,SCー106(以上、旭硝子
製)等が挙げられる。界面活性剤の配合量は、前記重合
体(A)と感放射線性酸発生剤との合計100重量部当
たり、通常2重量部以下である。
If desired, various additives can be added to the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention. Examples of such an additive include a surfactant. The surfactant exhibits an action of improving the coating property, striation, developability of the radiation-irradiated portion after the formation of the dry coating film, etc. of the radiation-sensitive resin composition of the present invention. Examples of such a surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate. Rate, an organosiloxane polymer under the trade name KP3
No. 41 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), a polyacrylic No. 41 (trade name) which is an acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymer.
75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.), all of which are trade names below
F352 (above, Shin-Akita Kasei), Megafac F17
1, F172, F173 (above, made by Dainippon Ink), Florard FC430, FC431 (above, made by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-38
2, SC-101, SC-102, SC-103, SC
-104, SC-105, SC-106 (above, manufactured by Asahi Glass) and the like. The content of the surfactant is usually 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of the polymer (A) and the radiation-sensitive acid generator.

【0047】さらに、他の添加剤としては、ハレーショ
ン防止剤、接着助剤、保存安定剤、消泡剤等が挙げられ
る。
Further, other additives include antihalation agents, adhesion promoters, storage stabilizers, defoamers and the like.

【0048】本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、
前述した重合体(A)、感放射線性酸発生剤、および必
要により配合される各種添加剤を含有するものである
が、その使用に際しては、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濾過することによっ
て、溶液として調製される。
The positive type radiation sensitive resin composition of the present invention comprises
It contains the above-mentioned polymer (A), a radiation-sensitive acid generator, and various additives to be blended if necessary, but when it is used, it is dissolved in a solvent and then, for example, with a pore diameter of about 0.2 μm. Prepared as a solution by filtering through a filter.

【0049】本発明における前記溶液の調製に使用され
る溶剤としては、例えばエチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、2−メトキシエチル
アセテート、2−エトキシエチルアセテート、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノプロピルエーテルアセテート、トルエ
ン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキ
シプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプ
ロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エ
チル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メ
トキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブ
チルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロ
ピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレー
ト、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセ
ト酢酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、
エチル−3−エトキシプロピオネート、N−メチルピロ
リドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメ
チルアセトアミド、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ
ル等が挙げられる。これらの溶剤は、単独でまたは2種
以上混合して使用される。
Examples of the solvent used for preparing the solution in the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol diether. Propyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-hydroxy The Methyl pionate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl oxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, 3-methoxybutylacetate, 3-methyl- 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl-3-methoxypropionate Nate,
Examples thereof include ethyl-3-ethoxypropionate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, methyl pyruvate and ethyl pyruvate. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0050】さらに前記溶剤には、必要に応じて、ベン
ジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロ
ン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−
ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息
香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、
γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、
フェニルセロソルブアセテート等の高沸点溶剤を添加す
ることもできる。
Further, the solvent may contain, if necessary, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-octane.
Nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate,
γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate,
A high boiling solvent such as phenyl cellosolve acetate can also be added.

【0051】本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物から
レジスト膜を形成する際には、前記溶剤に溶解して濾過
した溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の手段
によって、例えばシリコンウエハー、アルミニウム等が
被覆されたウエハー等の基板上に塗布する。その際の溶
液濃度は、全固形分濃度として、通常5〜50重量%で
ある。その後、微細なパターンを形成するために、部分
的に露光する。使用される放射線には特に制限はなく、
例えば水銀灯の輝線スペクトル(波長254nm)、エ
キシマレーザー(波長248nm)等の遠紫外線、シン
クロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線など
が、使用される感放射線性酸発生剤の種類に応じて選択
される。また、放射線量等の照射条件も、ポジ型感放射
線性樹脂組成物の配合組成、各添加剤の種類等に応じ
て、適宜選定される。本発明においては、レジストの感
度を向上させるために、露光後に加熱処理することが好
ましい。その加熱条件は、ポジ型感放射線性樹脂組成物
の配合組成、各添加剤の種類等によって異なるが、通常
30〜100°C、好ましくは40〜80°Cである。
When a resist film is formed from the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention, a solution obtained by dissolving in the solvent and filtering the solution is spin-coated, cast-coated, roll-coated or the like. It is applied on a substrate such as a silicon wafer or a wafer covered with aluminum or the like. The solution concentration at that time is usually 5 to 50% by weight as the total solid content concentration. Then, it is partially exposed to form a fine pattern. There is no particular limitation on the radiation used,
For example, the emission line spectrum of a mercury lamp (wavelength 254 nm), far ultraviolet rays such as excimer laser (wavelength 248 nm), X-ray such as synchrotron radiation, charged particle beam such as electron beam, etc. are used. It is selected according to. Also, the irradiation conditions such as the radiation dose are appropriately selected according to the compounding composition of the positive radiation-sensitive resin composition, the type of each additive, and the like. In the present invention, it is preferable to perform a heat treatment after the exposure in order to improve the sensitivity of the resist. The heating condition varies depending on the composition of the positive radiation-sensitive resin composition, the type of each additive, etc., but is usually 30 to 100 ° C, preferably 40 to 80 ° C.

【0052】つぎに、本発明のポジ型感放射線性樹脂組
成物に対する現像液としては、例えば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウ
ム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミ
ン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プ
ロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン
等、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジ
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−ノナン等を溶解したアルカリ性水溶液を使用するこ
とができる。また前記現像液には、水溶性有機溶剤(例
えばメタノール、エタノール等のアルコール類)、界面
活性剤等を適量添加することもできる。なお、このよう
にアルカリ性水溶液からなる現像液を使用する場合に
は、一般に、現像後水で洗浄する。
Next, as a developer for the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propyl is used. Amine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, etc., tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4 , 0] -7-Undecene, 1,5-diazabicyclo- [4,3,0]-
An alkaline aqueous solution in which 5-nonane or the like is dissolved can be used. In addition, a proper amount of a water-soluble organic solvent (for example, alcohols such as methanol and ethanol) and a surfactant can be added to the developer. When a developing solution composed of an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed with water after development.

【0053】[0053]

【実施例】以下実施例および比較例を挙げて、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例
に限定されるものではない。 実施例1 ジオキサン溶媒700g中に溶解したp−t−ブトキシ
スチレン単量体176g(1モル)を、アゾビスイソブ
チロニトリル1.462g(0.01モル)を開始剤と
して、60°Cで12時間重合させた。重合生成物をメ
タノール中に滴下して重合体を析出させ、析出した重合
体を60°Cに保持した真空乾燥器中で1晩乾燥した。
得られた重合体は、Mw=39,000、Mw/Mn
(但し、Mnは数平均分子量)=1.67であり、収率
は87.5%であった。この重合体100gを、ジオキ
サン500g中に攪拌しながら加えて溶解した。この溶
液を窒素気流下で還流させつつ1重量%硫酸100gを
約1時間かけて徐々に滴下し、さらに2時間還流して、
重合体のt−ブトキシ基を加水分解させた。この加水分
解生成物を、水中に滴下して重合体を析出させ、析出し
た重合体を濾別して純水で洗浄したのち、60°Cに保
持した真空乾燥器中で1晩乾燥した。得られたポリ(ヒ
ドロキシスチレン)の収率は81.3%であった。この
ポリ(ヒドロキシスチレン)54g(0.45モル)を
アセトン300g中に溶解し、クロロエチルビニルエー
テル36.7g、炭酸カリウム30gおよびヨウ化カリ
ウム2gを添加し、還流下で6時間反応させた。反応生
成物を水中に滴下して重合体を析出させ、析出した重合
体を40°Cに保持した真空乾燥器中で1晩乾燥した。
得られた重合体は、NMR測定の結果、フェノール性水
酸基の28%がビニルオキシエトキシ基で置換されてい
た。この重合体10gをトリフェニルスルホニウムトリ
フルオロメタンスルホン酸0.4gとともに2−ヒドロ
キシプロピオン酸エチル31.2gに溶解したのち、孔
径0.2μmのフィルターで濾過して、レジスト溶液を
調製した。次いで、この溶液をシリコンウエハー上に塗
布したのち、クリーンオーブンを用いて50°Cで1時
間焼成して、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成した。
前記レジスト膜にパターンマスクを密着させて、波長2
48nmのエキシマレーザーを30mJ・cm-2照射し
たのち、クリーンオーブンを用いて50°Cで10分間
露光後焼成を行い、次いで、2.0重量%テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液を使用して、25°C
で60秒間現像し、その後、水で30秒間洗浄した。そ
の結果、0.4μmのポジ型のライン・アンド・スペー
スパターンが良好なプロファイルで形成され、またその
現像性、残膜性、接着性等も優れていた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 176 g (1 mol) of p-t-butoxystyrene monomer dissolved in 700 g of dioxane solvent was treated with azobisisobutyronitrile 1.462 g (0.01 mol) as an initiator at 60 ° C. It was polymerized for 12 hours. The polymerized product was dropped into methanol to precipitate a polymer, and the precipitated polymer was dried overnight in a vacuum dryer kept at 60 ° C.
The obtained polymer has Mw = 39,000, Mw / Mn
(However, Mn is a number average molecular weight) = 1.67, and the yield was 87.5%. 100 g of this polymer was added to 500 g of dioxane with stirring and dissolved. While refluxing this solution under a nitrogen stream, 100 g of 1% by weight sulfuric acid was gradually added dropwise over about 1 hour, and further refluxed for 2 hours.
The t-butoxy group of the polymer was hydrolyzed. The hydrolysis product was dropped into water to precipitate a polymer, and the precipitated polymer was separated by filtration, washed with pure water, and then dried overnight in a vacuum dryer kept at 60 ° C. The yield of the obtained poly (hydroxystyrene) was 81.3%. 54 g (0.45 mol) of this poly (hydroxystyrene) was dissolved in 300 g of acetone, 36.7 g of chloroethyl vinyl ether, 30 g of potassium carbonate and 2 g of potassium iodide were added, and the mixture was reacted under reflux for 6 hours. The reaction product was dropped into water to precipitate a polymer, and the precipitated polymer was dried overnight in a vacuum dryer kept at 40 ° C.
As a result of NMR measurement, 28% of the phenolic hydroxyl groups of the obtained polymer were substituted with vinyloxyethoxy groups. 10 g of this polymer was dissolved in 31.2 g of ethyl 2-hydroxypropionate together with 0.4 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonic acid, and then filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution. Next, this solution was applied on a silicon wafer and then baked at 50 ° C. for 1 hour using a clean oven to form a resist film having a film thickness of 1.0 μm.
A pattern mask is brought into close contact with the resist film, and a wavelength of 2
After irradiation with a 48 nm excimer laser at 30 mJ · cm -2 , post-exposure baking is performed at 50 ° C. for 10 minutes using a clean oven, and then using a 2.0 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 25 minutes. ° C
Developed for 60 seconds and then washed with water for 30 seconds. As a result, a positive line-and-space pattern of 0.4 μm was formed with a good profile, and its developability, residual film property, adhesiveness, etc. were excellent.

【0054】実施例2 実施例1と同様にして形成したレジスト膜に電子線を2
0μC・cm-2照射したのち、実施例1と同様に露光後
焼成、現像および洗浄を行なった。その結果、0.3μ
mのポジ型のライン・アンド・スペースパターンが良好
なプロファイルで形成され、また現像性、残膜性、接着
性等も優れていた。
Example 2 An electron beam was applied to the resist film formed in the same manner as in Example 1.
After irradiation with 0 μC · cm −2 , post exposure baking, development and washing were performed in the same manner as in Example 1. As a result, 0.3μ
A positive line-and-space pattern of m was formed with a good profile, and the developability, residual film property, adhesiveness, etc. were excellent.

【0055】実施例3 メタクレゾールとパラクレゾールの混合クレゾールをホ
ルムアルデヒドを用いて重縮合したノボラック樹脂54
g(0.45モル)をアセトン300g中に溶解したの
ち、クロロエチルビニルエーテル36.7g、炭酸カリ
ウム30gおよびヨウ化カリウム2gを添加して、還流
下で6時間反応させた。その後、反応溶液を水中に滴下
して重合体を析出させ、析出した重合体を40°Cに保
持した真空乾燥器中で1晩乾燥した。得られた重合体
は、NMR測定の結果、フェノール性水酸基の32%ビ
ニルオキシエチル基で置換されていた。この重合体10
gをトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスル
ホン酸0.4gとともに3−メトキシプロピオン酸メチ
ル26.4g中に溶解したのち、孔径0.2μmのフィ
ルターで濾過してレジスト溶液を調製した。次いで、得
られた溶液をシリコンウエハー上に塗布したのち、クリ
ーンオーブンを用いて50°Cで1時間焼成して、膜厚
1.0μmのレジスト膜を形成した。前記レジスト膜に
電子線を20μC・cm-2照射したのち、実施例1と同
様に露光後焼成、現像および洗浄を行なった。その結
果、0.3μmのポジ型のライン・アンド・スペースパ
ターンが良好なプロファイルで形成され、また現像性、
残膜性、接着性等も優れていた。
Example 3 A mixture of meta-cresol and para-cresol Novolak resin 54 obtained by polycondensing cresol with formaldehyde.
After dissolving g (0.45 mol) in 300 g of acetone, 36.7 g of chloroethyl vinyl ether, 30 g of potassium carbonate and 2 g of potassium iodide were added, and the mixture was reacted under reflux for 6 hours. Then, the reaction solution was dropped into water to precipitate a polymer, and the precipitated polymer was dried overnight in a vacuum drier kept at 40 ° C. As a result of NMR measurement, the obtained polymer was found to be substituted with 32% vinyloxyethyl groups of phenolic hydroxyl groups. This polymer 10
g was dissolved in 26.4 g of methyl 3-methoxypropionate together with 0.4 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonic acid, and then filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist solution. Next, the obtained solution was applied onto a silicon wafer and then baked at 50 ° C. for 1 hour using a clean oven to form a resist film having a film thickness of 1.0 μm. After irradiating the resist film with an electron beam of 20 μC · cm −2 , the post-exposure baking, development and washing were performed in the same manner as in Example 1. As a result, a positive type line and space pattern of 0.3 μm is formed with a good profile, and the developability,
The residual film property and adhesiveness were also excellent.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のポジ型感
放射線性樹脂組成物は、水銀灯の輝線スペクトル(波長
254nm)、エキシマレーザー(波長248nm)等
の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等
の荷電粒子線などにに対して有効に感応して、0.5μ
m以下の微細加工を安定的に行なうことができ、高感度
且つ高解像度で、パターンプロファイルが良く、また現
像性、残膜性、接着性等も優れたものである。したがっ
て、今後さらに微細化が進むと予想される半導体デバイ
ス等の高集積回路製造用レジスト材料として極めて有用
である。
As described above in detail, the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention has a bright line spectrum (wavelength 254 nm) of a mercury lamp, deep ultraviolet rays such as excimer laser (wavelength 248 nm), and synchrotron radiation. Effectively sensitive to charged particle beams such as X-rays and electron beams, 0.5μ
It is possible to stably perform fine processing of m or less, has high sensitivity and high resolution, has a good pattern profile, and is also excellent in developability, residual film property, adhesiveness, and the like. Therefore, it is extremely useful as a resist material for manufacturing highly integrated circuits such as semiconductor devices, which are expected to be further miniaturized in the future.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 孝夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takao Miura 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェノール性水酸基を含有する重合体中
のフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部が、
下記式(1)によって表される基で置換された構造を有
する重合体、および放射線の照射により酸を発生する化
合物を含有することを特徴とするポジ型感放射線性樹脂
組成物。 【化1】 (ここで、Ra は水素原子または炭素数1〜4のアルキ
ル基を示し、Rb は炭素数2〜4のアルキレン基を示
す。)
1. A part or all of hydrogen atoms of a phenolic hydroxyl group in a polymer containing a phenolic hydroxyl group,
A positive radiation-sensitive resin composition comprising a polymer having a structure substituted with a group represented by the following formula (1), and a compound capable of generating an acid upon irradiation with radiation. [Chemical 1] (Here, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.)
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876900A (en) * 1996-04-02 1999-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition
US5985512A (en) * 1996-04-08 1999-11-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist compositions
JP2003098669A (en) * 2001-09-20 2003-04-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd Photoresist composition
US6586152B1 (en) 1999-06-10 2003-07-01 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Agent for reducing substrate dependence

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