JPH05289340A - Radiosensitive resin composition - Google Patents

Radiosensitive resin composition

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JPH05289340A
JPH05289340A JP4116722A JP11672292A JPH05289340A JP H05289340 A JPH05289340 A JP H05289340A JP 4116722 A JP4116722 A JP 4116722A JP 11672292 A JP11672292 A JP 11672292A JP H05289340 A JPH05289340 A JP H05289340A
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alkali
compound
acid
resin
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Hidekazu Kobayashi
英一 小林
Makoto Murata
誠 村田
Yoshitsugu Isamoto
喜次 勇元
Takao Miura
孝夫 三浦
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Abstract

PURPOSE:To attain excellent development property, pattern shape and resolution and to be appropriately used even at the time of irradiating perticularly with radioactive ray of wavelength shorter than that of far ultraviolet rays. CONSTITUTION:The negative radiosensitive resin composition consists of (1) an alkali-soluble resin, (2) a radiosensitive acid forming agent, (3) a compound having a property to control alkali solubility of the alkali-soluble resin (1) and manifesting a property to lower or lose the controlling effect of alkali solubility of the alkali-soluble resin (1) by the decomposition in the presence of an acid or a property to accelerate the alkali solubility of the alkali soluble resin (1) and (4) a compound having nitrogen-contained basic group and acidic group in the molecule or the negative radiosensitive resin composition consists of (1) the alkali soluble resin, (2) the radiosensitive acid forming agent, (3) a compound to cross-link the alkali-soluble resin in the presence of an acid and (4) the compound having nitrogen-contained basic group and acidic group in the molecule.

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、感放射線性樹脂組成物
に関する。さらに詳しくは、特にエキシマレーザーなど
の遠紫外線、シンクロトロン放射線などのX線、電子線
などの荷電粒子線の如き放射線を用いる微細加工に有用
なレジストとして好適な感放射線性樹脂組成物に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive resin composition suitable as a resist useful for fine processing using radiation such as deep ultraviolet rays such as excimer laser, X-ray such as synchrotron radiation, and charged particle beam such as electron beam.

【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、より高い集積度を得るために、最近
ではサブハーフミクロンオーダーの微細加工を可能にす
るリソグラフィープロセスの開発が進められている。
2. Description of the Related Art In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit devices, in recent years, in order to obtain a higher degree of integration, development of a lithography process which enables microfabrication on the order of sub-half micron has been advanced. There is.

【0003】リソグラフィープロセスに使用される従来
の代表的なレジストとしては、環化ゴムとビスアジド系
感光剤とを使用したネガ型レジストおよびノボラック樹
脂とキノンジアジド系感光剤とを使用したポジ型レジス
トが挙げられるが、いずれのレジストも性能の限界に達
しつつあり、サブハーフミクロンオーダーでの使用には
非常な困難を伴う。
Typical conventional resists used in the lithographic process include a negative resist using a cyclized rubber and a bisazide sensitizer and a positive resist using a novolak resin and a quinonediazide sensitizer. However, both resists are reaching the performance limit, and are extremely difficult to use in the sub-half micron order.

【0004】すなわち、上記ネガ型レジストにおいて
は、現像時の膨潤により微細なパターンが接触してダメ
ージを生じる。また、上記ポジ型レジストにおいては、
例えば遠紫外線を照射した場合には、その光吸収が強す
ぎてパターンの断面形状が三角形になり、また、例えば
X線や荷電粒子線といったような、エネルギーの強い放
射線を照射した場合には、レジストの硬化が起こりネガ
型に変わってしまい、いずれもリソグラフィープロセス
に好適な微細パターンを得ることが困難である。これら
の点を改善するために、様々な放射線源に対して使用可
能なシリル基を有するポリマーを含有するパターン形成
材料に関する開発がなされた(特開昭60−52845
号公報参照)。
That is, in the above negative type resist, fine patterns come into contact with each other due to swelling during development, resulting in damage. Further, in the above positive type resist,
For example, when irradiated with far ultraviolet rays, the light absorption is too strong and the cross-sectional shape of the pattern becomes a triangle. Moreover, when irradiated with high energy radiation such as X-rays and charged particle beams, The resist is hardened to change to a negative type, and it is difficult to obtain a fine pattern suitable for a lithography process. In order to improve these points, a patterning material containing a polymer having a silyl group usable for various radiation sources has been developed (Japanese Patent Laid-Open No. 60-52845).
(See the official gazette).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
な感放射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明
の他の目的は、現像液による膨潤がなく、現像性、パタ
ーン形状、フォーカス許容性、耐熱性、接着性、リソグ
ラフィープロセス安定性などに優れ、高解像度で高感度
で様々な放射線源に対応できるレジストとして好適な感
放射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明のさ
らに他の目的は以下の説明から明らかとなろう。
An object of the present invention is to provide a novel radiation sensitive resin composition. Another object of the present invention is that it does not swell with a developing solution and is excellent in developability, pattern shape, focus acceptability, heat resistance, adhesiveness, lithographic process stability, etc., and it is suitable for various radiation sources with high resolution and high sensitivity. It is to provide a radiation-sensitive resin composition suitable as a resist that can be used. Other objects of the present invention will be apparent from the following description.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、第1に、(1)アルカリ可溶
性樹脂(以下、「樹脂(A)」という)、(2)感放射
線性酸形成剤(以下、「酸形成剤」という)、(3)
(1)のアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性を制御す
る性質を有し、そして酸の存在下で分解されて(1)の
アルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性制御効果を低下も
しくは消失する性質または(1)のアルカリ可溶性樹脂
のアルカリ溶解性を促進する性質を発現する化合物(以
下、「溶解制御剤」という)、および(4)分子内に含
窒素塩基性基および酸性基を有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(以下、
「第1の発明」という)により達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows: (1) an alkali-soluble resin (hereinafter referred to as "resin (A)"); Radioactive acid forming agent (hereinafter referred to as "acid forming agent"), (3)
(1) the property of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin, and being decomposed in the presence of an acid to reduce or eliminate the alkali-solubility controlling effect of the alkali-soluble resin of (1), or (1 (4) A compound that expresses the property of promoting alkali solubility of the alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “dissolution control agent”), and (4) a compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule. Positive-type radiation-sensitive resin composition characterized by (hereinafter,
"First invention").

【0007】また、本発明によれば、本発明の上記目的
および利点は、第2に、(1)置換メチル基、1−置換
エチル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシ
ル基およびシリル基から選ばれる少なくとも1種の酸解
離性基を有するアルカリ不溶性または難溶性樹脂で、上
記の基が酸解離したときにアルカリ可溶性である樹脂
(以下、「樹脂(B)」という)、(2)酸形成剤、お
よび(3)分子内に含窒素塩基性基および酸性基を有す
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(以下、「第2の発明」という)により達成
される。
According to the present invention, secondly, the above objects and advantages of the present invention include (1) a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a germyl group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group and a silyl group. An alkali-insoluble or sparingly-soluble resin having at least one selected acid-dissociable group, which is alkali-soluble when the above group is acid-dissociated (hereinafter referred to as "resin (B)"), (2) acid Achieved with a positive-type radiation-sensitive resin composition (hereinafter referred to as "second invention"), which comprises a forming agent and (3) a compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule. To be done.

【0008】更に、本発明によれば、本発明の上記目的
および利点は、第3に、(1)樹脂(A)、(2)酸形
成剤、(3)酸の存在下で(1)の樹脂(A)を架橋す
る化合物(以下、「架橋剤」という)、および(4)分
子内に含窒素塩基性基および酸性基を有する化合物を含
有することを特徴とするネガ型感放射線性樹脂組成物
(以下、「第3の発明」という)により達成される。
Furthermore, according to the present invention, thirdly, the above objects and advantages of the present invention are as follows: (1) resin (A), (2) acid former, (3) in the presence of acid (1) Negative radiation-sensitive compound containing a compound (hereinafter, referred to as a "crosslinking agent") that crosslinks the resin (A), and (4) a compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule. This is achieved by a resin composition (hereinafter referred to as "third invention").

【0009】以下、本発明の組成物について説明する。The composition of the present invention will be described below.

【0010】樹脂(A) 第1の発明および第3の発明で使用される樹脂(A)
は、アルカリ現像液に可溶であるという性質を有するも
のであれば特に限定されない。従って、アルカリ現像液
と親和性を示す官能基、例えばフェノール性水酸基、カ
ルボキシル基などの酸性官能基を有する樹脂であればよ
い。好適な樹脂(A)としては、例えば下記式(1)
Resin (A) Resin (A) used in the first and third inventions
Is not particularly limited as long as it has a property of being soluble in an alkali developing solution. Therefore, a resin having a functional group having an affinity with an alkaline developer, for example, an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group may be used. As a suitable resin (A), for example, the following formula (1)

【0011】[0011]

【化1】 [Chemical 1]

【0012】で表わされる繰返し単位、下記式(2)A repeating unit represented by the following formula (2)

【0013】[0013]

【化2】 [Chemical 2]

【0014】で表わされる繰返し単位、下記式(3)A repeating unit represented by the following formula (3)

【0015】[0015]

【化3】 [Chemical 3]

【0016】で表わされる繰返し単位および下記式
(4)
The repeating unit represented by and the following formula (4)

【0017】[0017]

【化4】 [Chemical 4]

【0018】で表わされる繰返し単位の少なくとも1つ
の繰返し単位を含有する樹脂を挙げることができる。
A resin containing at least one repeating unit of the repeating units represented by

【0019】本発明における樹脂(A)は、式(1)、
式(2)、式(3)または式(4)で表わされる繰返し
単位のみで構成されてもよいし、またその他の繰返し単
位を有してもよい。ここにおけるその他の繰返し単位と
しては、例えば無水マレイン酸、フマロニトリル、アク
リルアミド、アクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニ
ルピロリドン、ビニルイミダゾール、ビニルアニリンな
どの二重結合を含有するモノマーの二重結合が開裂した
繰返し単位を挙げることができる。
The resin (A) in the present invention has the formula (1),
It may be composed of only the repeating unit represented by the formula (2), the formula (3) or the formula (4), or may have other repeating units. Examples of the other repeating unit herein include maleic anhydride, fumaronitrile, acrylamide, acrylonitrile, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, a repeating unit in which a double bond of a monomer having a double bond such as vinylaniline is cleaved. Can be mentioned.

【0020】本発明の樹脂(A)における式(1)、式
(2)、式(3)および式(4)で表わされる繰返し単
位の含有量は含有されるその他の繰返し単位により一概
に決定できないが、通常、15モル%以上、好ましくは
20モル%以上である。本発明の樹脂(A)の分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)で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)が、好ましくは1,000〜15
0,000、特に好ましくは3,000〜100,000
である。
The content of the repeating unit represented by the formula (1), the formula (2), the formula (3) and the formula (4) in the resin (A) of the present invention is generally determined by the other repeating units contained. However, it is usually 15 mol% or more, preferably 20 mol% or more. The molecular weight of the resin (A) of the present invention is determined by gel permeation chromatography (GP
The polystyrene reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) measured in C) is preferably 1,000 to 15
000, particularly preferably 3,000 to 100,000
Is.

【0021】本発明の樹脂(A)を製造する方法として
は、例えば対応するビニルモノマーを重合して得ること
もできるし、あるいはフェノール類とアルデヒド類を重
縮合して得ることもできる。これらの樹脂(A)のう
ち、式(1)または式(2)で表わされる繰返し単位を
含有する樹脂は、水素添加率が70%以下、好ましくは
50%以下、さらに好ましくは40%以下の水素添加物
として用いることもできる。
As the method for producing the resin (A) of the present invention, it can be obtained, for example, by polymerizing a corresponding vinyl monomer, or by polycondensing phenols and aldehydes. Among these resins (A), the resin containing the repeating unit represented by the formula (1) or (2) has a hydrogenation rate of 70% or less, preferably 50% or less, more preferably 40% or less. It can also be used as a hydrogenated product.

【0022】樹脂(B) 第2の発明で用いられる樹脂(B)は、上述の樹脂
(A)の酸性官能基のフェノール性水酸基、カルボキシ
ル基などの水素原子を置換メチル基、1−置換エチル
基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基およびアシル
基から選ばれる少なくとも1種の酸解離性基(以下、
「置換基B」という)で置換したアルカリ不溶性または
難溶性樹脂である。ここで、酸解離性基とは酸の存在下
で解離することが可能な基のことをいう。
Resin (B) The resin (B) used in the second invention is a methyl group or 1-substituted ethyl group in which a hydrogen atom such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group of the acidic functional group of the resin (A) is substituted. Group, a germyl group, an alkoxycarbonyl group and an acyl group, at least one acid dissociable group (hereinafter,
It is an alkali insoluble or sparingly soluble resin substituted with “substituent B”). Here, the acid dissociable group refers to a group capable of dissociating in the presence of an acid.

【0023】置換基Bの具体例としては、メトキシメチ
ル基、メチルチオメチル基、メトキシエトキシメチル
基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル
基、テトラヒドロチオフラニル基、テトラヒドロチオピ
ラニル基、ベンジルオキシメチル基、フェナシル基、ブ
ロモフェナシル基、メトキシフェナシル基、α−メチル
フェナシル基、シクロプロピルメチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロペンチル基、ベンジル基、トリフェニルメ
チル基、ジフェニルメチル基、ブロモベンジル基、ニト
ロベンジル基、メトキシベンジル基、ピペロニル基など
の置換メチル基;1−メトキシエチル基、1−エトキシ
エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、1,1−ジ
メチルプロピル基などの1−置換エチル基;トリメチル
ゲルミル基、トリエチルゲルミル基、t−ブチルジメチ
ルゲルミル基、イソプロピルジメチルゲルミル基、フェ
ニルジメチルゲルミル基などのゲルミル基;メトキシカ
ルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカル
ボニル基などのアルコキシカルボニル基;
Specific examples of the substituent B include a methoxymethyl group, a methylthiomethyl group, a methoxyethoxymethyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group and a benzyloxymethyl group. , Phenacyl group, bromophenacyl group, methoxyphenacyl group, α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, benzyl group, triphenylmethyl group, diphenylmethyl group, bromobenzyl group, nitrobenzyl group, Substituted methyl group such as methoxybenzyl group and piperonyl group; 1-substituted ethyl group such as 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, isopropyl group, t-butyl group, and 1,1-dimethylpropyl group; trimethylgermyl Group, triethyl Mill group, t- butyl-dimethyl germyl group, an isopropyl dimethyl germyl group, a germyl group such as phenyl dimethyl germyl group; a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group such as t- butoxycarbonyl group;

【0024】アセチル基、プロピオニル基、ブチリル
基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピ
バロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、ミリス
トイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリ
ル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジ
ポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル
基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル
基、メタクリル基、クロトノイル基、オレオイル基、マ
レオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンホロ
イル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル
基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、
ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル
基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニ
コチノイル基、p−トルエンスルホニル基、メシル基な
どのアシル基;およびトリメチルシリル基、トリエチル
シリル基、t−ブチルジメチルシリル基、イソプロピル
シリル基、フェニルジメチルシリル基などのシリル基を
挙げることができる。
Acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, lauriloyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl group, succinyl group, glutaryl group. , Adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoyl group, acryloyl group, propioloyl group, methacryl group, crotonoyl group, oleoyl group, maleoyl group, fumaroyl group, mesaconoyl group, camphoroyl group, benzoyl group, phthaloyl group, Isophthaloyl group, terephthaloyl group, naphthoyl group, toluoyl group,
Acyl groups such as hydroatropoyl group, atropoyl group, cinnamoyl group, furoyl group, thenoyl group, nicotinoyl group, isonicotinoyl group, p-toluenesulfonyl group and mesyl group; and trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group Examples thereof include silyl groups such as groups, isopropylsilyl groups, and phenyldimethylsilyl groups.

【0025】その中でもトリメチルシリル基、t−ブチ
ル基、ベンジル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒ
ドロピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、テトラ
ヒドロチオピラニル基またはt−ブトキシカルボニル基
が好ましい。
Of these, a trimethylsilyl group, a t-butyl group, a benzyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrothiofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group or a t-butoxycarbonyl group is preferable.

【0026】置換基Bの導入は、樹脂(A)の酸性官能
基を介して行なわれ、置換基Bは、樹脂(A)の全酸性
官能基に対し、好ましくは15〜100%、さらに好ま
しくは30〜100%導入する。樹脂(B)の分子量は
GPCで測定したMwが好ましくは1,000〜150,
000、特に好ましくは3,000〜100,000であ
る。
The introduction of the substituent B is carried out via the acidic functional group of the resin (A), and the substituent B is preferably 15 to 100%, more preferably the total acidic functional group of the resin (A). Is introduced at 30 to 100%. The Mw of the resin (B) measured by GPC is preferably 1,000 to 150,
000, particularly preferably 3,000 to 100,000.

【0027】樹脂(B)はアルカリ不溶性または難溶性
である。アルカリ難溶性とは、第2の発明を用いて形成
されるレジスト皮膜にパターンを形成する際の好適なア
ルカリ現像条件において、当該レジスト皮膜の代わりに
樹脂(B)のみの皮膜を用いて同様のアルカリ現像を行
った場合に、樹脂(B)が初期膜厚の50%以上の膜厚
で、当該操作後に残存する性質をいう。
The resin (B) is insoluble or sparingly soluble in alkali. Alkali sparingly soluble is the same as the case of using a film of only the resin (B) in place of the resist film under suitable alkali developing conditions when forming a pattern on the resist film formed by using the second invention. When the alkali development is carried out, it means the property that the resin (B) has a film thickness of 50% or more of the initial film thickness and remains after the operation.

【0028】酸形成剤 本発明で用いられる酸形成剤は、例えばオニウム塩、ハ
ロゲン含有化合物、キノンジアジド化合物、スルホン化
合物、ニトロベンジル化合物、スルホン酸化合物などで
あり、具体的には以下に示す化合物を例示することがで
きる。
Acid Forming Agent The acid forming agent used in the present invention is, for example, an onium salt, a halogen-containing compound, a quinonediazide compound, a sulfone compound, a nitrobenzyl compound, a sulfonic acid compound, and the like. It can be illustrated.

【0029】オニウム塩としては、例えばヨードニウム
塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム
塩、アンモニウム塩などを挙げることができ、好ましく
は下記式(5)
Examples of the onium salt include iodonium salt, sulfonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, ammonium salt and the like, and the following formula (5) is preferable.

【0030】[0030]

【化5】 [Chemical 5]

【0031】で表わされる化合物、下記式(6)A compound represented by the following formula (6)

【0032】[0032]

【化6】 [Chemical 6]

【0033】で表わされる化合物および下記式(7)A compound represented by the following formula (7)

【0034】[0034]

【化7】 [Chemical 7]

【0035】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0036】ハロゲン含有化合物としては、例えばハロ
アルキル基含有炭化水素系化合物、ハロアルキル基含有
ヘテロ環状化合物などを挙げることができ、好ましくは
下記式(8)
Examples of the halogen-containing compound include a haloalkyl group-containing hydrocarbon compound and a haloalkyl group-containing heterocyclic compound, and preferably the following formula (8)

【0037】[0037]

【化8】 [Chemical 8]

【0038】で表わされる化合物および下記式(9)A compound represented by the following formula (9)

【0039】[0039]

【化9】 [Chemical 9]

【0040】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0041】キノンジアジド化合物としては、例えばジ
アゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物な
どを挙げることができ、好ましくは下記式(10)
Examples of the quinonediazide compound include diazobenzoquinone compounds and diazonaphthoquinone compounds, and the following formula (10) is preferable.

【0042】[0042]

【化10】 [Chemical 10]

【0043】で表わされる化合物、下記式(11)A compound represented by the following formula (11)

【0044】[0044]

【化11】 [Chemical 11]

【0045】で表わされる化合物、下記式(12)A compound represented by the following formula (12)

【0046】[0046]

【化12】 [Chemical 12]

【0047】で表わされる化合物および下記式(13)A compound represented by the following formula (13)

【0048】[0048]

【化13】 [Chemical 13]

【0049】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0050】スルホン化合物としては、例えばβ−ケト
スルホン、β−スルホニルスルホンなどを挙げることが
でき、好ましくは下記式(14)
Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone and the like, preferably the following formula (14):

【0051】[0051]

【化14】 [Chemical 14]

【0052】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0053】ニトロベンジル化合物としては、例えばニ
トロベンジルスルホネート化合物、ジニトロベンジルス
ルホネート化合物などを挙げることができ、好ましくは
下記式(15)
Examples of the nitrobenzyl compound include a nitrobenzyl sulfonate compound and a dinitrobenzyl sulfonate compound, and the following formula (15) is preferable.

【0054】[0054]

【化15】 [Chemical 15]

【0055】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0056】スルホン酸化合物としては、例えばアルキ
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
などを挙げることができ、好ましくは下記式(16)
Examples of the sulfonic acid compound include alkyl sulfonic acid ester, haloalkyl sulfonic acid ester, aryl sulfonic acid ester, imino sulfonate and the like, and the following formula (16) is preferable.

【0057】[0057]

【化16】 [Chemical 16]

【0058】で表わされる化合物、下記式(17)A compound represented by the following formula (17)

【0059】[0059]

【化17】 [Chemical 17]

【0060】で表わされる化合物および下記式(18)A compound represented by the following formula (18)

【0061】[0061]

【化18】 [Chemical 18]

【0062】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0063】これらのうち、オニウム塩およびキノンジ
アジド化合物が特に好ましい。これら酸形成剤の配合量
は、上記樹脂(A)または樹脂(B)100重量部に対
して、好ましくは1〜70重量部であり、より好ましく
は3〜50重量部、さらに好ましくは3〜20重量部で
ある。1重量部未満では、十分なパターン形成能力が得
られ難く、また70重量部を超えると、スカムを生じ易
くなる。
Of these, onium salts and quinonediazide compounds are particularly preferable. The compounding amount of these acid forming agents is preferably 1 to 70 parts by weight, more preferably 3 to 50 parts by weight, and further preferably 3 to 100 parts by weight of the resin (A) or the resin (B). 20 parts by weight. If it is less than 1 part by weight, it is difficult to obtain sufficient pattern forming ability, and if it exceeds 70 parts by weight, scum tends to occur.

【0064】溶解制御剤 第1の発明では、溶解制御剤が用いられる。溶解制御剤
は、それ自体が樹脂(A)のアルカリ溶解性を制御する
効果を有し、そして酸の存在下で分解、例えば加水分解
されて樹脂(A)のアルカリ溶解性制御効果を低下もし
くは消失する性質または樹脂(A)のアルカリ溶解性を
促進する性質を発現する化合物である。
Dissolution Control Agent In the first invention, a dissolution control agent is used. The dissolution control agent itself has an effect of controlling the alkali solubility of the resin (A), and is decomposed in the presence of an acid, for example, hydrolyzed to reduce the alkali solubility control effect of the resin (A). It is a compound that exhibits the property of disappearing or the property of promoting the alkali solubility of the resin (A).

【0065】溶解制御剤としては、例えば酸性官能基に
酸存在下にて遊離しうる置換基を導入した化合物が挙げ
られる。該置換基としては、例えば前記樹脂(B)にて
述べた置換基Bが挙げられる。
Examples of the dissolution control agent include compounds in which a substituent capable of being liberated in the presence of an acid is introduced into an acidic functional group. Examples of the substituent include the substituent B described in the resin (B).

【0066】溶解制御剤は、低分子化合物でもよく、高
分子化合物でもよい。例えば、下記式(19)、式(2
0)、式(21)、式(22)および式(23)
The dissolution controlling agent may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound. For example, the following formula (19) and formula (2
0), formula (21), formula (22) and formula (23)

【0067】[0067]

【化19】 [Chemical 19]

【0068】[0068]

【化20】 [Chemical 20]

【0069】[0069]

【化21】 [Chemical 21]

【0070】[0070]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0071】[0071]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0072】で表わされる化合物ならびに樹脂(A)に
置換基Bを導入した樹脂(以下、「樹脂C」という)を
挙げることができる。
Examples thereof include compounds represented by and resins (A) which have a substituent B introduced therein (hereinafter referred to as "resin C").

【0073】溶解制御剤の配合量は、第1の発明におい
て、樹脂(A)100重量部に対して、好ましくは5〜
150重量部、さらに好ましくは5〜100重量部であ
る。
The compounding amount of the dissolution control agent is preferably 5 to 100 parts by weight of the resin (A) in the first invention.
150 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight.

【0074】架橋剤 第3の発明では、架橋剤が用いられる。架橋剤は、酸、
例えば放射線照射により生じた酸の存在下で樹脂(A)
を架橋する化合物である。上記性質を有する化合物であ
れば、該架橋剤は特に限定されないが、例えば架橋反応
可能な置換基を有する芳香族化合物を好適なものとして
挙げることができる。
Crosslinking Agent In the third invention, a crosslinking agent is used. The cross-linking agent is an acid,
For example, resin (A) in the presence of an acid generated by irradiation with radiation
Is a compound that crosslinks. The cross-linking agent is not particularly limited as long as it is a compound having the above-mentioned properties, and for example, an aromatic compound having a cross-linkable substituent can be mentioned as a preferable example.

【0075】上記架橋反応に可能な置換基としては、例
えば−C(R4445)−OR46基[(ただし、R44およ
びR45は、同一あるいは異なり、水素原子または炭素数
1〜4のアルキル基を表わし、R46は水素原子または炭
素数1〜5のアルキル基、アラルキル基、−NR4748
基(ただし、R47およびR48は、同一あるいは異なり、
炭素数1〜4のアルキル基、ヘテロ原子を含有あるいは
非含有の原子数3〜8のシクロ環である)、−COR49
基(ただし、R49は炭素数1〜4のアルキル基または炭
素数6〜14のアリール基である)]、
Examples of the substituent capable of carrying out the crosslinking reaction include a -C (R 44 R 45 ) -OR 46 group [(wherein R 44 and R 45 are the same or different and each is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 4). R 46 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aralkyl group, —NR 47 R 48
A group (provided that R 47 and R 48 are the same or different,
An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyclo ring having 3 to 8 atoms containing or not containing a hetero atom), -COR 49
A group (provided that R 49 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms)],

【0076】−CO−R50基(ただし、R50は水素原子
または炭素数1〜4のアルキル基である)、−CR51
CR5253基(ただしR51、R52およびR53は、同一あ
るいは異なり、水素原子または炭素数1〜4のアルキル
基である)などを挙げることができる。
-CO-R 50 group (provided that R 50 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), -CR 51 =
A CR 52 R 53 group (provided that R 51 , R 52 and R 53 are the same or different and each is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) and the like.

【0077】これらの架橋反応可能な置換基の具体例と
しては、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル
基、グリシジルアミノ基、メトキシメチル基、エトキシ
メチル基、ベンジルオキシメチル基、ジメチルアミノメ
チル基、ジエトキシメチルアミノ基、モルホリノメチル
基、アセトキシメチル基、ベンゾイロキシメチル基、ホ
ルミル基、アセチル基、ビニル基、イソプロペニル基な
どが挙げられる。
Specific examples of these crosslinkable substituents include glycidyl ether group, glycidyl ester group, glycidylamino group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, dimethylaminomethyl group and diethoxymethyl group. Examples thereof include an amino group, a morpholinomethyl group, an acetoxymethyl group, a benzoyloxymethyl group, a formyl group, an acetyl group, a vinyl group and an isopropenyl group.

【0078】上記置換基を有する芳香族化合物として
は、例えばビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフ
ェノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポ
キシ化合物、ノボラック系エポキシ化合物、レゾール樹
脂系エポキシ化合物、ポリヒドロキシスチレン系エポキ
シ化合物、メチロール基含有メラミン化合物、メチロー
ル基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基含有ユ
リア化合物、メチロール基含有フェノール化合物、メチ
ロール基含有メラミン化合物、メチロール基含有フェノ
ール化合物、アルキルエーテル基含有メラミン化合物、
アルキルエーテル基含有ベンゾグアナミン化合物、アル
キルエーテル基含有ユリア化合物、アルキルエーテル基
含有フェノール化合物、アルキルエーテル基含有メラミ
ン化合物、アルキルエーテル基含有フェノール化合物、
カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメ
チル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボキシメチル
基含有ユリア化合物、カルボキシメチル基含有フェノー
ル化合物、カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カ
ルボキシメチル基含有フェノール化合物などが挙げられ
る。
Examples of the aromatic compound having a substituent include bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, bisphenol S type epoxy compounds, novolac type epoxy compounds, resole resin type epoxy compounds, polyhydroxystyrene type epoxy compounds. , A methylol group-containing melamine compound, a methylol group-containing benzoguanamine compound, a methylol group-containing urea compound, a methylol group-containing phenol compound, a methylol group-containing melamine compound, a methylol group-containing phenol compound, an alkyl ether group-containing melamine compound,
Alkyl ether group-containing benzoguanamine compound, alkyl ether group-containing urea compound, alkyl ether group-containing phenol compound, alkyl ether group-containing melamine compound, alkyl ether group-containing phenol compound,
Examples thereof include a carboxymethyl group-containing melamine compound, a carboxymethyl group-containing benzoguanamine compound, a carboxymethyl group-containing urea compound, a carboxymethyl group-containing phenol compound, a carboxymethyl group-containing melamine compound, and a carboxymethyl group-containing phenol compound.

【0079】このうち、メチロール基含有フェノール化
合物、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメ
チル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェ
ノール化合物およびアセトキシメチル基含有フェノール
化合物が好ましい。
Of these, a methylol group-containing phenol compound, a methylol group-containing phenol compound, a methoxymethyl group-containing melamine compound, a methoxymethyl group-containing phenol compound and an acetoxymethyl group-containing phenol compound are preferable.

【0080】架橋剤としては、さらに、樹脂(A)を上
記に示す架橋反応可能な置換基で修飾して、架橋剤とし
ての性質を付与したものをも有利に使用できる。その場
合の置換基の導入率は、樹脂(A)の酸性官能基の総量
に対し、通常、5〜60%、好ましくは10〜50%、
さらに好ましくは15〜40%になるように調整され
る。5%以下では、十分な架橋反応を起こすことが困難
で残膜率の低下、パターンの蛇行、膨潤などを招きやす
い。また、60%以上では、樹脂(A)のアルカリ可溶
性の低下を招き現像性が悪化する傾向にある。
As the cross-linking agent, those obtained by modifying the resin (A) with the above-mentioned substituent capable of cross-linking reaction to impart the property as the cross-linking agent can be advantageously used. In that case, the introduction rate of the substituent is usually 5 to 60%, preferably 10 to 50% with respect to the total amount of the acidic functional groups of the resin (A),
It is more preferably adjusted to 15 to 40%. If it is 5% or less, it is difficult to cause a sufficient cross-linking reaction, and the film remaining rate is lowered, and the pattern is meandered or swollen. On the other hand, when it is 60% or more, the alkali solubility of the resin (A) is lowered, and the developability tends to be deteriorated.

【0081】架橋剤の配合量は、樹脂(A)100重量
部に対して、好ましくは5〜95重量部、特に好ましく
は15〜85重量部、さらに好ましくは20〜75重量
部である。5重量部以下では、十分な架橋反応を起こす
ことが困難で残膜率の低下、パターンの蛇行、膨潤など
を招きやすい。また、95重量部以上では、スカムが多
く現像性が悪化する傾向にある。
The blending amount of the crosslinking agent is preferably 5 to 95 parts by weight, particularly preferably 15 to 85 parts by weight, and further preferably 20 to 75 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin (A). If the amount is 5 parts by weight or less, it is difficult to cause a sufficient crosslinking reaction, and the reduction of the residual film rate, the meandering of the pattern, and the swelling are likely to occur. On the other hand, if the amount is 95 parts by weight or more, the scum content is large and the developability tends to deteriorate.

【0082】分子内に含窒素塩基性基および酸性基を有
する化合物 本発明に使用される分子内に含窒素塩基性基および酸性
基を有する化合物は、好ましくは下記式(24)〜式
(28)で表わされる構造の少なくとも1種の構造と少
なくとも1種の酸性基を同一分子内に有する化合物であ
る。さらに好ましくは、上記酸性基がカルボキシル基、
スルホ基、フェノール性水酸基である化合物である。
Having a nitrogen-containing basic group and acidic group in the molecule
The compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule used in the present invention is preferably at least one structure and at least one structure represented by the following formulas (24) to (28). Is a compound having the acidic group of 1) in the same molecule. More preferably, the acidic group is a carboxyl group,
It is a compound having a sulfo group or a phenolic hydroxyl group.

【0083】[0083]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0084】ここで、分子内に含窒素塩基性基およびカ
ルボキシル基を有する化合物の具体例としては、ニコチ
ン酸、イソロイシン、グリシン、グルタミン酸、スレオ
ニン、テアニン、トリプトファン、L−バリン、ヒスチ
ジン塩酸塩、フェニルアラニン、メチオニン、葉酸、リ
ジン、アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩、3−アミノ
ピラジン−2−カルボン酸などを挙げることができる。
Here, specific examples of the compound having a nitrogen-containing basic group and a carboxyl group in the molecule include nicotinic acid, isoleucine, glycine, glutamic acid, threonine, theanine, tryptophan, L-valine, histidine hydrochloride, phenylalanine. , Methionine, folic acid, lysine, aspartate, glutamate, 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid and the like.

【0085】分子内に含窒素塩基性基およびスルホ基を
有する化合物の具体例としては、チアミンナフタリンジ
スルホン酸塩、チアミンナフタリンラウリル硫酸塩、3
−ピリジンスルホン酸などを挙げることができる
Specific examples of the compound having a nitrogen-containing basic group and a sulfo group in the molecule include thiamine naphthalene disulfonate, thiamine naphthalene lauryl sulfate, and 3
-Pyridine sulfonic acid etc. can be mentioned

【0086】また、分子内に含窒素塩基性基およびフェ
ノール性水酸基を有する化合物の具体例としては、2−
ヒドロキシピリジン、3−ヒドロキシピリジン、4−ヒ
ドロキシピリジン、2−アミノ−p−クレゾール、5−
アミノ−o−クレゾール、6−アミノ−m−クレゾール
などを挙げることができる。特に好ましい化合物は、ニ
コチン酸、2−ヒドロキシピリジン、3−ヒドロキシピ
リジン、4−ヒドロキシピリジンなどである。
Further, specific examples of the compound having a nitrogen-containing basic group and a phenolic hydroxyl group in the molecule include 2-
Hydroxypyridine, 3-hydroxypyridine, 4-hydroxypyridine, 2-amino-p-cresol, 5-
Amino-o-cresol, 6-amino-m-cresol and the like can be mentioned. Particularly preferred compounds are nicotinic acid, 2-hydroxypyridine, 3-hydroxypyridine, 4-hydroxypyridine and the like.

【0087】分子内に含窒素塩基性基および酸性基を有
する化合物は、酸性基を持たない含窒素塩基性化合物と
一緒に用いることもできる。
The compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule can be used together with a nitrogen-containing basic compound having no acidic group.

【0088】分子内に含窒素塩基性基および酸性基を有
する化合物の使用量は、樹脂(A)または樹脂(B)1
00重量部に対し、通常、0.001〜10重量部、好
ましくは0.01〜5重量部である。0.001重量部未
満ではパターン形状および接着性が悪化する傾向があ
り、一方、10重量部を超えると感度の低下や放射線照
射部の現像性が悪化する傾向がある。
The amount of the compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule is 1 (A) resin or (B) 1 resin.
The amount is usually 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, based on 00 parts by weight. If it is less than 0.001 part by weight, the pattern shape and adhesiveness tend to be deteriorated, whereas if it exceeds 10 parts by weight, the sensitivity is lowered and the developability of the radiation-irradiated portion is apt to be deteriorated.

【0089】本発明の組成物においては、さらに必要に
応じて、種々の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、例えば塗布性、ストリエーション
や乾燥塗膜形成後の放射線照射部の現像性などを改良す
るための界面活性剤を挙げることができる。この界面活
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
クチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニル
フェノールエーテル、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、市販品
としては、例えばエフトップEF301、EF303,
EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックスF
171、F173(大日本インキ(株)製)、フロラー
ドFC430、FC431(住友スリーエム(株)
製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−38
2、SC101、SC102、SC103、SC10
4、SC105、SC106(旭硝子(株)製)、オル
ガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業
(株)製)、アクリル酸系またはメタクリル酸系(共)
重合体であるポリフローNo.75、No.95(共栄社
油脂化学工業(株)製)などが用いられる。
The composition of the present invention may further contain various additives, if desired. Examples of such an additive include a surfactant for improving coating properties, striation and developability of a radiation irradiated portion after formation of a dry coating film. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and commercial products. For example, F top EF301, EF303,
EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafax F
171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M Limited)
Made), Asahi Guard AG710, Surflon S-38
2, SC101, SC102, SC103, SC10
4, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co)
Polymers such as Polyflow No. 75 and No. 95 (manufactured by Kyoeisha Oil and Fat Chemical Co., Ltd.) are used.

【0090】界面活性剤の配合量は、前記樹脂(A)ま
たは樹脂(B)100重量部当り、通常、2重量部以下
である。その他の添加剤としては、ハレーション防止
剤、接着助剤、保安安定剤、消泡剤などを挙げることが
できる。
The content of the surfactant is usually 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the resin (A) or the resin (B). Examples of other additives include antihalation agents, adhesion promoters, safety stabilizers, and defoamers.

【0091】本発明の組成物は、前述した各成分および
必要により配合される各種添加剤を、それぞれ必要量、
溶剤に溶解させることによって調製される。
The composition of the present invention comprises the above-mentioned components and various additives to be blended if necessary, in the required amounts,
It is prepared by dissolving in a solvent.

【0092】この際に用いられる溶剤としては、例えば
エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレングリ
コ−ルモノエチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノプ
ロピルエ−テル、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テ
ル、ジエチレングリコ−ルジメチルエ−テル、ジエチレ
ングリコ−ルジエチルエ−テル、ジエチレングリコ−ル
ジプロピルエ−テル、ジエチレングリコ−ルジブチルエ
−テル、2−メトキシエチルアセテ−ト、2−エトキシ
エチルアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノメチルエ
−テルアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノエチルエ
−テルアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノプロピル
エ−テルアセテ−ト、トルエン、キシレン、メチルエチ
ルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプ
タノン、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、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3
−メチルブタン酸メチル、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、3−メ
トキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸
エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、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などを挙げることができる。
Examples of the solvent used in this case include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol. -Diethyl ether, diethylene glycol dipropyl 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, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexane Sanon, 2-hydroxypropionic acid methyl, ethyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxy-2-methylpropionic acid ethyl, ethyl ethoxy acetate, hydroxyethyl acetate, 2-hydroxy-3
-Methyl methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 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, ethyl 3-ethoxypropionate, pyruvin Methyl acid, ethyl pyruvate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N
-Dimethylacetamide and the like can be mentioned.

【0093】また、これらの溶剤には、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−ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−
ルモノエチルエ−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−トなどの高沸点溶剤を添加
することもできる。
If necessary, these solvents may be benzyl ethyl ether, dihexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ether.
Rumonoethyl ether, acetonylacetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-
Nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate,
γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate,
A high boiling point solvent such as phenyl cellosolve acetate can also be added.

【0094】本発明の組成物は、上記の溶液の形でシリ
コンウェハーなどの基板上に塗布し、乾燥することによ
ってレジスト膜を形成する。この場合、基板上への塗布
は、例えば本発明の組成物を固体分濃度が5〜50重量
%となるように前記の溶剤に溶解し、濾過した後、これ
を回転塗布、流し塗布、ロ−ル塗布などにより塗布する
ことによって行われる。
The composition of the present invention is applied in the form of the above solution onto a substrate such as a silicon wafer and dried to form a resist film. In this case, for coating on a substrate, for example, the composition of the present invention is dissolved in the above solvent so that the solid content concentration is 5 to 50% by weight, filtered, and then spin-coated, flow-coated, spin-coated. It is performed by applying a coating method such as a coating method.

【0095】形成されたレジスト膜には、微細パターン
を形成するために部分的に放射線が照射される。用いら
れる放射線には特に制限はなく、例えばエキシマレーザ
ーなどの遠紫外線、シンクロトロン放射線などのX線、
電子線などの荷電粒子線のような放射線が、使用される
酸形成剤の種類に応じて用いられる。放射線照射量など
の照射条件は、組成物の配合組成、各添加剤の種類など
に応じて適宜決定される。
The formed resist film is partially irradiated with radiation to form a fine pattern. The radiation used is not particularly limited and includes, for example, deep ultraviolet rays such as excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation,
Radiation such as a charged particle beam such as an electron beam is used depending on the type of acid former used. Irradiation conditions such as radiation dose are appropriately determined depending on the composition of the composition, the type of each additive, and the like.

【0096】本発明においては、レジストとしてのみか
けの感度等を向上させるために、放射線照射後に加熱を
行なうことが好適である。この加熱条件は、組成物の配
合組成、各添加剤の種類などによって異なるが、通常、
30〜200℃、好ましくは50〜150℃である。
In the present invention, in order to improve the apparent sensitivity and the like of the resist, it is preferable to perform heating after irradiation with radiation. The heating conditions differ depending on the composition of the composition, the type of each additive, etc.
The temperature is 30 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.

【0097】次いで行われる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、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−ルアミ
ン、トリエタノ−ルアミン、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−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−ノナンなどを溶解してなるアル
カリ性水溶液を使用することができる。
Examples of the developer used for the subsequent development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate,
Ammonia water, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, An alkaline aqueous solution prepared by dissolving 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonane and the like can be used.

【0098】また、上記現像液に水溶性有機溶媒、例え
ばメタノ−ル、エタノ−ルなどのアルコ−ル類や界面活
性剤を適宜添加したアルカリ性水溶液を現像液として使
用することもできる。
Further, an alkaline aqueous solution prepared by appropriately adding a water-soluble organic solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol and a surfactant to the above developing solution can be used as the developing solution.

【0099】[0099]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例中、各種の特性は次のようにして求めた。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
In the examples, various characteristics were determined as follows.

【0100】最適露光量 0.4μmのラインアンドスペースが設計通りにパター
ン形成できる露光量を求めた。解像度 最適露光量を与えた時に分離しているラインアンドスペ
ースの最小サイズを求めた。パターン形状 走査型電子顕微鏡を用い、レジストパターンの方形状断
面の下辺長Aと上辺長Bを測定し、0.85≦B/A≦
1である場合をパターン形状が良好であると判断した。
ただし、パターン形状が裾を引いていたり、逆テーパー
状になっている場合は、B/Aが上記範囲に入っていて
も不良と判断した。
[0100] The optimum exposure dose was determined so that a line and space of 0.4 µm could be formed into a pattern as designed. The minimum size of lines and spaces separated when the optimum exposure amount for resolution was given was obtained. Using the pattern scanning electron microscope, the lower side length A and the upper side length B of the rectangular cross section of the resist pattern are measured, and 0.85 ≦ B / A ≦
When it was 1, the pattern shape was judged to be good.
However, in the case where the pattern shape has a skirt or an inverse taper shape, it was determined that the pattern was defective even if B / A was within the above range.

【0101】フォーカス許容性 ステッパの焦点をずらして露光した場合に、上記に定義
した良好なパターン形状を保つことができる焦点のずれ
の範囲を求めた。リソグラフィープロセス安定性 露光後、2時間放置してから露光後ベークを行い、最適
露光量およびパターン形状を評価した。接着性 走査型電子顕微鏡を用い、レジストパターンの剥がれの
程度を調べた。
Focus Tolerance The range of defocus that can maintain the good pattern shape defined above was obtained when exposure was performed with the focus of the stepper shifted. Lithography process stability After exposure, the substrate was left for 2 hours and then post-exposure baked to evaluate the optimum exposure dose and pattern shape. The degree of peeling of the resist pattern was examined using an adhesive scanning electron microscope.

【0102】Mw:東ソー社製GPCカラム(G200
0HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000XL
本)を用い、流量1.0ml/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
ラフ法により測定した。
Mw: Tosoh GPC column (G200
0H XL 2 this, one G3000H XL, G4000 XL 1
The present invention) was used, and the flow rate was 1.0 ml / min, the elution solvent was tetrahydrofuran, and the column temperature was 40 ° C.

【0103】実施例1 ポリヒドロキシスチレン30gをテトラヒドロフランに
溶解して、カリウムt−ブトキシド10gを添加し、攪
拌下、0℃において、ジ−t−ブチルカルボネート75
gを滴下し、6時間反応させた。反応終了後、この溶液
を水中に滴下し、析出したポリマーを真空乾燥器にて5
0℃で一晩乾燥した。得られたポリマーは、Mw=3
0,000、Mw/Mn=1.60で、NMR測定の結果
からフェノール性水酸基の水素の63%がt−ブトキシ
カルボニル基で置換された構造であった。
Example 1 30 g of polyhydroxystyrene was dissolved in tetrahydrofuran, 10 g of potassium t-butoxide was added, and 75 g of di-t-butyl carbonate was added at 0 ° C. with stirring.
g was added dropwise and reacted for 6 hours. After the reaction was completed, this solution was added dropwise to water, and the precipitated polymer was dried in a vacuum drier.
Dry overnight at 0 ° C. The obtained polymer has Mw = 3
From the result of NMR measurement, it was a structure in which 63% of hydrogen of the phenolic hydroxyl group was substituted with a t-butoxycarbonyl group at 000 and Mw / Mn = 1.60.

【0104】このポリマー10g、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0.2gおよび
ニコチン酸0.03gを3−メトキシプロピオン酸メチ
ル31gに溶解した後、0.2μmのフィルターで濾過
して組成物溶液を調製した。調製した組成物溶液を、シ
リコンウェハー上に回転塗布した後に、100℃で2分
間ベーキングを行い、膜厚1.0μmのレジスト膜を形
成した。
10 g of this polymer, 0.2 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and 0.03 g of nicotinic acid were dissolved in 31 g of methyl 3-methoxypropionate and then filtered through a 0.2 μm filter to prepare a composition solution. .. The prepared composition solution was spin-coated on a silicon wafer and then baked at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.

【0105】形成したレジスト膜にステッパーを用い
て、波長248nmのエキシマレーザーを20mJ.c
-2照射した後、90℃で2分間露光後ベークを行い、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒
間、23℃にて現像し、次いで水で30秒間リンスし
た。形成されたポジ型パターンは、表1に示したように
良好な結果を与えた。さらに、このポジ型パターンを1
50℃のホットプレート上で2分間加熱したところ、パ
ターン形状の変化は認められなかった。
An excimer laser having a wavelength of 248 nm is applied to the formed resist film at 20 mJ.c by using a stepper.
After m -2 irradiation, post exposure bake at 90 ° C for 2 minutes,
It was developed with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 60 seconds at 23 ° C. and then rinsed with water for 30 seconds. The formed positive pattern gave good results as shown in Table 1. Furthermore, this positive pattern is 1
When heated for 2 minutes on a hot plate at 50 ° C., no change in pattern shape was observed.

【0106】比較例1 実施例1で用いた組成物溶液において、ニコチン酸を添
加しない組成物溶液を調製し、エキシマレーザーの照射
量を変化させた以外は同様にしてパターン形成を行っ
た。結果を表1に示した。
Comparative Example 1 Pattern formation was performed in the same manner as in the composition solution used in Example 1, except that a composition solution containing no nicotinic acid was prepared and the irradiation amount of the excimer laser was changed. The results are shown in Table 1.

【0107】実施例2 ポリヒドロキシスチレン54gをアセトンに溶解して、
t−ブチル−α−ブロモ酢酸27g、炭酸カリウム10
gおよびヨウ化カリウム9gを添加し、攪拌下、還流を
続けながら、7時間反応させた。反応終了後、この溶液
を水中に滴下し、析出したポリマーを真空乾燥器にて5
0℃で一晩乾燥した。得られたポリマーは、Mw=1
8,000、Mw/Mn=1.87で、NMR測定の結果
からフェノール性水酸基の水素の22%がt−ブチル酢
酸残基で置換された構造であった。
Example 2 54 g of polyhydroxystyrene was dissolved in acetone,
27 g of t-butyl-α-bromoacetic acid, potassium carbonate 10
g and 9 g of potassium iodide were added, and the mixture was reacted for 7 hours with stirring under reflux. After completion of the reaction, this solution was dropped into water, and the precipitated polymer was dried in a vacuum drier.
Dry overnight at 0 ° C. The obtained polymer has Mw = 1.
At 8,000 and Mw / Mn = 1.87, it was a structure in which 22% of hydrogen of the phenolic hydroxyl group was substituted with t-butylacetic acid residue from the result of NMR measurement.

【0108】このポリマー10g、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0.1gおよび
2−ヒドロキシピリジン0.04gを3−メトキシプロ
ピオン酸メチル31gに溶解した後、0.2μmのフィ
ルターで濾過して組成物溶液を調製した。調製した組成
物溶液を、シリコンウェハー上に回転塗布した後に、9
0℃で2分間ベーキングを行い、膜厚1.0μmのレジ
スト膜を形成した。
10 g of this polymer, 0.1 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and 0.04 g of 2-hydroxypyridine were dissolved in 31 g of methyl 3-methoxypropionate and then filtered through a 0.2 μm filter to obtain a composition solution. Prepared. After spin coating the prepared composition solution on a silicon wafer,
Baking was performed at 0 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.

【0109】形成したレジスト膜にステッパーを用い
て、波長248nmのエキシマレーザーを25mJ.c
-2照射した後、100℃で2分間露光後ベークを行
い、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で6
0秒間、23℃にて現像し、次いで水で30秒間リンス
した。形成されたポジ型パターンは、表1に示したよう
に良好な結果を与えた。さらに、このポジ型パターンを
150℃のホットプレート上で2分間加熱したところ、
パターン形状の変化は認められなかった。
An excimer laser with a wavelength of 248 nm was used at 25 mJ.c for the formed resist film using a stepper.
After irradiating m -2 , it is post-exposure baked at 100 ° C for 2 minutes, and then exposed to an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 6 minutes.
It was developed for 0 seconds at 23 ° C. and then rinsed with water for 30 seconds. The formed positive pattern gave good results as shown in Table 1. Furthermore, when this positive pattern was heated on a hot plate at 150 ° C. for 2 minutes,
No change in pattern shape was observed.

【0110】比較例2 実施例2で用いた組成物溶液において、2−ヒドロキシ
ピリジンを添加しない組成物溶液を調製し、同様にパタ
ーン形成を試みたが、表1に示したように、表面に不溶
層が形成し、パターンを形成することができなかった。
Comparative Example 2 In the composition solution used in Example 2, a composition solution was prepared in which 2-hydroxypyridine was not added and pattern formation was attempted in the same manner. An insoluble layer was formed and a pattern could not be formed.

【0111】実施例3 マレイン酸とスチレンとの共重合体107gを酢酸エチ
ルに溶解して、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン50g
とp−トルエンスルホン酸0.1gを添加し、攪拌下、
5℃において、3時間反応させた。反応終了後、この溶
液を蒸留水と混合し、分液ロートを用いてp−トルエン
スルホン酸を抽出した後、ヘキサン中に滴下し、析出し
たポリマーを真空乾燥器にて50℃で一晩乾燥した。得
られたポリマーは、Mw=11,000、Mw/Mn=
2.1で、NMR測定の結果からマレイン酸のカルボン
酸のうち52%がテトラヒドロピラニル基で置換された
構造であった。
Example 3 107 g of a copolymer of maleic acid and styrene was dissolved in ethyl acetate to obtain 50 g of 3,4-dihydro-2H-pyran.
And p-toluenesulfonic acid 0.1 g were added, and the mixture was stirred while
The reaction was carried out at 5 ° C for 3 hours. After the reaction was completed, this solution was mixed with distilled water, p-toluenesulfonic acid was extracted using a separating funnel, and then dropped into hexane, and the precipitated polymer was dried in a vacuum dryer at 50 ° C. overnight. did. The obtained polymer has Mw = 11,000 and Mw / Mn =
According to the result of NMR measurement in 2.1, 52% of the carboxylic acid of maleic acid had a structure in which it was substituted with a tetrahydropyranyl group.

【0112】このポリマー10g、トリフェニルスルホ
ニウムヘキサフロロアンチモネート0.2gおよびニコ
チン酸0.03gを3−メトキシプロピオン酸メチル3
1gに溶解した後、0.2μmのフィルターで濾過して
組成物溶液を調製した。調製した組成物溶液を、シリコ
ンウェハー上に回転塗布した後に、100℃で2分間ベ
ーキングを行い、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成し
た。
10 g of this polymer, 0.2 g of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate and 0.03 g of nicotinic acid were added to methyl 3-methoxypropionate 3
After dissolving in 1 g, it was filtered through a 0.2 μm filter to prepare a composition solution. The prepared composition solution was spin-coated on a silicon wafer and then baked at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.

【0113】形成したレジスト膜にステッパーを用い
て、波長248nmのエキシマレーザーを35mJ.c
-2照射した後、90℃で2分間露光後ベークを行い、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒
間、23℃にて現像し、次いで水で30秒間リンスし
た。形成されたポジ型パターンは、表1に示したように
良好な結果を与えた。さらに、このポジ型パターンを1
40℃のホットプレート上で2分間加熱したところ、パ
ターン形状の変化は認められなかった。
An excimer laser having a wavelength of 248 nm is applied to the formed resist film with a stepper at 35 mJ.c.
After m -2 irradiation, post exposure bake at 90 ° C for 2 minutes,
It was developed with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 60 seconds at 23 ° C. and then rinsed with water for 30 seconds. The formed positive pattern gave good results as shown in Table 1. Furthermore, this positive pattern is 1
When heated for 2 minutes on a hot plate at 40 ° C., no change in pattern shape was observed.

【0114】比較例3 実施例3で用いた組成物溶液において、ニコチン酸を添
加しない組成物溶液を調製し、エキシマレーザーの照射
量を変化させた以外は実施例3と同様にしてパターン形
成を行った。結果を表1に示した。
Comparative Example 3 Pattern formation was performed in the same manner as in Example 3 except that a composition solution containing no nicotinic acid was prepared from the composition solution used in Example 3 and the irradiation amount of the excimer laser was changed. went. The results are shown in Table 1.

【0115】実施例4 クレゾール(m−/p−=6/4)ノボラック54gを
アセトンに溶解して、t−ブチル−α−ブロモ酢酸27
g、炭酸カリウム10gおよびヨウ化カリウム9gを添
加し、攪拌下、還流を続けながら、7時間反応させた。
反応終了後、この溶液を水中に滴下し、析出したポリマ
ーを真空乾燥器にて50℃で一晩乾燥した。得られたポ
リマーは、Mw=5,600、Mw/Mn=4.8で、N
MR測定の結果からフェノール性水酸基の水素の22%
がt−ブチル酢酸残基で置換された構造であった。
Example 4 54 g of cresol (m- / p- = 6/4) novolak was dissolved in acetone to give t-butyl-α-bromoacetic acid 27.
g, 10 g of potassium carbonate and 9 g of potassium iodide were added, and the mixture was reacted for 7 hours while continuing reflux with stirring.
After the reaction was completed, this solution was dropped into water, and the precipitated polymer was dried in a vacuum dryer at 50 ° C. overnight. The polymer obtained had Mw = 5,600, Mw / Mn = 4.8, N
22% of hydrogen of phenolic hydroxyl group from the result of MR measurement
Was a structure substituted with a t-butylacetic acid residue.

【0116】このポリマー10g、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0.1gおよび
ニコチン酸0.02gを3−メトキシプロピオン酸メチ
ル31gに溶解した後、0.2μmのフィルターで濾過
して組成物溶液を調製した。調製した組成物溶液を、シ
リコンウェハー上に回転塗布した後に、90℃で2分間
ベーキングを行い、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成
した。
10 g of this polymer, 0.1 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and 0.02 g of nicotinic acid were dissolved in 31 g of methyl 3-methoxypropionate and then filtered through a 0.2 μm filter to prepare a composition solution. .. The prepared composition solution was spin-coated on a silicon wafer and then baked at 90 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.

【0117】形成したレジスト膜にステッパーを用い
て、波長248nmのエキシマレーザーを30mJ/c
-2照射した後、100℃で2分間露光後ベークを行
い、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で6
0秒間、23℃にて現像し、次いで水で30秒間リンス
した。形成されたポジ型パターンは、表1に示したよう
に良好な結果を与えた。さらに、このポジ型パターンを
150℃のホットプレート上で2分間加熱したところ、
パターン形状の変化は認められなかった。
A stepper is used for the formed resist film and an excimer laser having a wavelength of 248 nm is used at 30 mJ / c.
After irradiating m -2 , it is post-exposure baked at 100 ° C for 2 minutes, and then exposed to an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 6 minutes.
It was developed for 0 seconds at 23 ° C. and then rinsed with water for 30 seconds. The formed positive pattern gave good results as shown in Table 1. Furthermore, when this positive pattern was heated on a hot plate at 150 ° C. for 2 minutes,
No change in pattern shape was observed.

【0118】比較例4 組成物溶液として、実施例4で用いたポリマー10gと
2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの1,
2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル
(エステル化率70%)20gを3−メトキシプロピレ
ン酸メチル34gに溶解した後、0.2μmのフィルタ
ーで濾過して調製した組成物溶液を用いた以外は、同様
にレジスト膜を形成し、同様に露光を行った後、同様に
現像、リンスを行った。結果を表1に示した。
Comparative Example 4 As a composition solution, 10 g of the polymer used in Example 4 and 1,2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone
20 g of 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester (esterification rate 70%) was dissolved in 34 g of methyl 3-methoxypropyleneate and then filtered through a 0.2 μm filter to prepare a composition solution. A resist film was formed in the same manner, exposed in the same manner, and similarly developed and rinsed. The results are shown in Table 1.

【0119】実施例5 ポリヒドロキシスチレン(Mw=9,000)10g、
2,6−ビスメチロール−p−クレゾール4g、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
0.3gおよびL−フェニルアラニン0.03gを3−メ
トキシプロピオン酸メチル31gに溶解した後、0.2
μmのフィルターで濾過して組成物溶液を調製した。調
製した組成物溶液を、シリコンウェハー上に回転塗布し
た後に、90℃で2分間ベーキングを行い、膜厚1.0
μmのレジスト膜を形成した。
Example 5 10 g of polyhydroxystyrene (Mw = 9000),
After dissolving 4 g of 2,6-bismethylol-p-cresol, 0.3 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and 0.03 g of L-phenylalanine in 31 g of methyl 3-methoxypropionate, 0.2
A composition solution was prepared by filtering with a μm filter. The prepared composition solution was spin-coated on a silicon wafer and then baked at 90 ° C. for 2 minutes to give a film thickness of 1.0.
A μm resist film was formed.

【0120】形成したレジスト膜にステッパーを用い
て、波長248nmのエキシマレーザーを20mJ.c
-2照射した後、100℃で2分間露光後ベークを行
い、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で6
0秒間、23℃にて現像し、次いで水で30秒間リンス
した。形成されたネガ型パターンは、表1に示したよう
に良好な結果を与えた。さらに、このネガ型パターンを
150℃のホットプレート上で2分間加熱したところ、
パターン形状の変化は認められなかった。
An excimer laser with a wavelength of 248 nm is applied to the formed resist film with a stepper at 20 mJ.c.
After irradiating m -2 , it is post-exposure baked at 100 ° C for 2 minutes, and then exposed to an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 6 minutes.
It was developed for 0 seconds at 23 ° C. and then rinsed with water for 30 seconds. The negative pattern formed gave good results as shown in Table 1. Furthermore, when this negative pattern was heated on a hot plate at 150 ° C. for 2 minutes,
No change in pattern shape was observed.

【0121】比較例5 実施例5で用いた組成物溶液において、L−フェニルア
ラニンを添加しない組成物溶液を調製し、エキシマレー
ザーの照射量を変化させた以外は実施例5と同様にして
パターン形成を行った。結果を表1に示した。5mJ.
cm-2照射した場合に、0.4μmのラインアンドスペ
ースパターンが解像されたが、パターン表面において異
物(直径0.02〜0.05μm程度の粒子状の突起物)
が生成し、微細加工には好ましくない形状であった。
Comparative Example 5 Pattern formation was carried out in the same manner as in Example 5 except that the composition solution used in Example 5 was prepared without adding L-phenylalanine and the excimer laser irradiation amount was changed. I went. The results are shown in Table 1. 5 mJ.
A line-and-space pattern of 0.4 μm was resolved when irradiated with cm −2 , but foreign matter (particulate projections with a diameter of about 0.02 to 0.05 μm) on the pattern surface.
Was generated, and the shape was unfavorable for fine processing.

【0122】実施例6 ポリ(4−ヒドロキシスチレン)(Mw=34,00
0)50gを3−メトキシ2−プロピオン酸メチル中で
ヘキサメチルジシラザンと90℃で6時間反応させた。
反応終了後、溶液を減圧濃縮し、ポリマー濃度20重量
%となるように調製した。得られたポリマー溶液をNM
Rで測定した結果、溶液中のポリマーは、ポリ(4−ヒ
ドロキシスチレン)のフェノール性水酸基の40%がト
リメチルシリル基で保護された構造であった。この溶液
10gに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0.06gおよびニコチン酸0.01gを溶
解したのち、0.2μmのフィルターで濾過して組成物
溶液を得た。得られた組成物溶液を、シリコンウェハー
上に回転塗布した後、110℃で2分間ベーキングを行
い、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成した。
Example 6 Poly (4-hydroxystyrene) (Mw = 34,000)
0) 50 g was reacted with hexamethyldisilazane in methyl 3-methoxy-2-propionate at 90 ° C. for 6 hours.
After completion of the reaction, the solution was concentrated under reduced pressure to prepare a polymer concentration of 20% by weight. The obtained polymer solution is NM
As a result of measurement by R, the polymer in the solution had a structure in which 40% of the phenolic hydroxyl group of poly (4-hydroxystyrene) was protected by a trimethylsilyl group. After dissolving 0.06 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and 0.01 g of nicotinic acid in 10 g of this solution, the solution was filtered through a 0.2 μm filter to obtain a composition solution. The obtained composition solution was spin-coated on a silicon wafer and then baked at 110 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.

【0123】形成したレジスト膜にステッパーを用い
て、波長248nmのKrFエキシマレーザーを30m
J.cm-2照射したのち、実施例1と同様に露光後ベー
ク、現像およびリンスを行った。形成されたポジ型パタ
ーンは表1に示したように良好な結果を与えた。
A KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm is used for 30 m by using a stepper on the formed resist film.
After irradiation with J.cm -2, post exposure bake, development and rinsing were performed in the same manner as in Example 1. The formed positive pattern gave good results as shown in Table 1.

【0124】比較例6 実施例6で用いた組成物溶液において、ニコチン酸を添
加しない組成物溶液を調製し、同様にレジスト膜を形成
し、同様に露光を行った後、同様に現像およびリンスを
行った。結果を表1に示した。5mJ.cm-2照射した
場合に、0.35μmのラインアンドスペースパターン
が解像されたが、露光から露光後ベークまでの間隔を2
時間とした場合には、表面に不溶層が形成し、パターン
を解像することができなかった。
Comparative Example 6 In the composition solution used in Example 6, a composition solution in which nicotinic acid was not added was prepared, a resist film was formed in the same manner, exposure was carried out in the same manner, and then development and rinsing were carried out in the same manner. I went. The results are shown in Table 1. A line-and-space pattern of 0.35 μm was resolved when irradiated with 5 mJ.cm -2 , but the interval from exposure to post-exposure bake was 2
When the time was set, an insoluble layer was formed on the surface and the pattern could not be resolved.

【0125】[0125]

【表1】 [Table 1]

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明によれば、現像液による膨潤がな
く、現像性、パターン形状、フォーカス許容性、耐熱
性、接着性、リソグラフィープロセス安定性などに優
れ、高解像度で高感度で様々な放射線源に対応できるレ
ジストとして好適な感放射線性樹脂組成物を得ることが
できる。
According to the present invention, there is no swelling by a developing solution, and it is excellent in developability, pattern shape, focus tolerance, heat resistance, adhesiveness, lithographic process stability, etc., and has high resolution and high sensitivity. It is possible to obtain a radiation-sensitive resin composition suitable as a resist that can be applied to a radiation source.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 (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Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI Technical indication location H01L 21/027 (72) Inventor Takao Miura 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Within

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)アルカリ可溶性樹脂、(2)感放
射線性酸形成剤、(3)(1)のアルカリ可溶性樹脂の
アルカリ溶解性を制御する性質を有し、そして酸の存在
下で分解されて(1)のアルカリ可溶性樹脂のアルカリ
溶解性制御効果を低下もしくは消失する性質または
(1)のアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性を促進す
る性質を発現する化合物、および(4)分子内に含窒素
塩基性基および酸性基を有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。
1. An alkali-soluble resin, (2) a radiation-sensitive acid forming agent, (3) a property of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin of (1), and in the presence of an acid. A compound which is decomposed to exhibit the property of reducing or eliminating the alkali solubility control effect of the alkali-soluble resin of (1) or the property of promoting the alkali solubility of the alkali-soluble resin of (1), and (4) in the molecule A positive-type radiation-sensitive resin composition comprising a compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group.
【請求項2】 (1)置換メチル基、1−置換エチル
基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基お
よびシリル基から選ばれる少なくとも1種の酸解離性基
を有するアルカリ不溶性または難溶性樹脂で、上記の基
が酸解離したときにアルカリ可溶性である樹脂、(2)
感放射線性酸形成剤、および(3)分子内に含窒素塩基
性基および酸性基を有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。
2. An alkali-insoluble or sparingly-soluble resin having (1) at least one acid-dissociable group selected from a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a germyl group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group and a silyl group. A resin which is alkali-soluble when the above groups are acid-dissociated, (2)
A positive radiation-sensitive resin composition comprising a radiation-sensitive acid forming agent and (3) a compound having a nitrogen-containing basic group and an acidic group in the molecule.
【請求項3】 (1)アルカリ可溶性樹脂、(2)感放
射線性酸形成剤、(3)酸の存在下で(1)のアルカリ
可溶性樹脂を架橋する化合物、および(4)分子内に含
窒素塩基性基および酸性基を有する化合物を含有するこ
とを特徴とするネガ型感放射線性樹脂組成物。
3. (1) an alkali-soluble resin, (2) a radiation-sensitive acid forming agent, (3) a compound which cross-links the alkali-soluble resin of (1) in the presence of an acid, and (4) a compound contained in the molecule. A negative-type radiation-sensitive resin composition comprising a compound having a nitrogen basic group and an acidic group.
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