JPH0777803A - Resist composition - Google Patents

Resist composition

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JPH0777803A
JPH0777803A JP5312525A JP31252593A JPH0777803A JP H0777803 A JPH0777803 A JP H0777803A JP 5312525 A JP5312525 A JP 5312525A JP 31252593 A JP31252593 A JP 31252593A JP H0777803 A JPH0777803 A JP H0777803A
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JP
Japan
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group
alkyl group
substituted
resist
carbon atoms
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JP5312525A
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Japanese (ja)
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Masayuki Oie
正行 尾家
Hideyuki Tanaka
秀行 田中
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a resist material excellent in resist characteristics such as sensitivity, resolution, etching resistance and self stability. CONSTITUTION:This resist compsn. contains a copolymer having strucutral units represented by general formula I, II in the molecular chain and a compd. capable of producing an acid when irradiated with active light. In the formula I, each of R<1> and R<2> is H, 1-5C alkyl, 1-5C substd. alkyl, halogen or cyano may be the same or different R<3> is linear acetal, cyclic acetal, carbonate or -OR<4>. In the formula II, R<5> is H, 1-5C alkyl, 1-5C substd. alkyl, halogen or cyano and R<6> is 5-16C cycloalkenyl or 5-16C substd. cycloalkenyl.

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、レジスト組成物に関
し、さらに詳しくは、紫外線、KrFエキシマレーザー
光などの照射によるパターン形成が可能なレジスト材料
に関する。本発明のレジスト組成物は、特に、半導体素
子の微細加工用ポジ型レジストとして好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist composition, and more particularly to a resist material capable of forming a pattern by irradiation with ultraviolet rays, KrF excimer laser light or the like. The resist composition of the present invention is particularly suitable as a positive resist for fine processing of semiconductor devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】レジストを用いて微細パターンを形成す
るには、一般に、基板上にレジストを含有する溶液を塗
布し、乾燥させて感光膜を形成した後、活性光線を照射
して潜像を形成する。次いで、それを現像してネガまた
はポジの画像を形成する。レジストは、ポジ型とネガ型
に大別され、ポジ型では、被照射部分が未照射部分に比
べて現像液中での溶解性が増してポジ型像を与え、ネガ
型では、逆に被照射部分の溶解性が減少してネガ型像を
与える。レジストを用いる微細加工により半導体を製造
する場合、基板としてシリコンウエハを用い、その表面
に、上記リソグラフィー技術によって画像(パターン)
を形成し、次いで、基板上に残ったレジストを保護膜と
して、エッチングを行った後、残存するレジストを除去
する。
2. Description of the Related Art In order to form a fine pattern using a resist, in general, a solution containing the resist is applied on a substrate and dried to form a photosensitive film, which is then irradiated with actinic rays to form a latent image. Form. It is then developed to form a negative or positive image. The resist is roughly classified into a positive type and a negative type.In the positive type, the exposed portion has a higher solubility in a developing solution than the unexposed portion to give a positive type image, and in the negative type, it is oppositely applied. The solubility of the exposed areas is reduced to give a negative tone image. When a semiconductor is manufactured by fine processing using a resist, a silicon wafer is used as a substrate, and an image (pattern) is formed on the surface of the silicon wafer by the above-mentioned lithography technique.
Then, etching is performed using the resist remaining on the substrate as a protective film, and then the remaining resist is removed.

【0003】近年、IC、LSI、さらにVLSIへと
半導体素子の高集積化、高密度化、小型化に伴って、1
μm以下の微細パターンを形成する技術が要求されてい
る。しかしながら、近紫外線または可視光線を用いる従
来のフォトリソグラフィー技術では、1μm以下の微細
パターンを精度良く形成することは、極めて困難であ
り、歩留りの低下も著しい。このため、光(波長350
〜450nmの紫外線)を利用する従来のフォトリソグ
ラフィーにかえて、解像度を高めるために、波長の短い
遠紫外線、KrFエキシマレーザー光(波長248nm
の光を出すクリプトンフルオライドレーザー)などを用
いるリソグラフィー技術が研究されている。
In recent years, with the increasing integration, densification and miniaturization of semiconductor elements in ICs, LSIs and VLSIs,
There is a demand for a technique for forming a fine pattern of μm or less. However, it is extremely difficult to form a fine pattern of 1 μm or less with high precision by the conventional photolithography technique using near-ultraviolet rays or visible light, and the yield is significantly reduced. Therefore, light (wavelength 350
In order to improve the resolution by replacing the conventional photolithography using ~ 450 nm ultraviolet light), far-short ultraviolet light, KrF excimer laser light (wavelength 248 nm)
The lithography technology using a krypton fluoride laser that emits light of the above) is being studied.

【0004】このリソグラフィー技術の中心となるレジ
スト材料には、多数の高度な特性が要求されているが、
その中でも重要なものとして、感度、解像度、耐エッチ
ング性、及び保存安定性が挙げられる。しかし、従来開
発されたレジスト材料は、これらの全ての性能を充分に
満足するものではなく、性能の向上が強く望まれてい
る。
The resist material, which is the center of this lithography technique, is required to have many high-level characteristics.
Among these, sensitivity, resolution, etching resistance, and storage stability are important. However, conventionally developed resist materials do not fully satisfy all of these performances, and improvement in performance is strongly desired.

【0005】例えば、ポリメタクリル酸グリシジルのよ
うなネガ型レジストは、高感度ではあるが、解像度や耐
ドライエッチング性が劣る。ポリメタクリル酸メチルの
ようなポジ型レジストは、解像度は良好であるが、感度
や耐ドライエッチング性が劣る。また、波長350〜4
50nmの紫外線露光で用いられてきたノボラック系ポ
ジ型フォトレジストを遠紫外線で露光すると、レジスト
自体の光源に対する光吸収が大きすぎるために、良好な
微細パターンの形成ができない。
For example, a negative resist such as polyglycidyl methacrylate has high sensitivity, but is inferior in resolution and dry etching resistance. Positive resists such as polymethylmethacrylate have good resolution but poor sensitivity and dry etching resistance. Also, wavelengths 350 to 4
When a novolac-based positive photoresist that has been used for UV exposure at 50 nm is exposed to deep UV, the resist itself absorbs too much light to the light source, so that a good fine pattern cannot be formed.

【0006】近年、酸触媒と化学増幅効果を利用したレ
ジストの高感度化が注目され、例えば、(1)基材高分
子、(2)光酸発生剤(活性光線の照射により酸を生成
する化合物)、及び(3)感酸物質(光によって生成し
た酸を触媒として反応し、基材高分子の溶解性などを変
化させる物質)の3成分系からなる微細加工用レジスト
が開発されている。これは、光によって発生した酸を触
媒として、感酸物質が反応し、基材高分子の溶解性が変
化してポジ型またはネガ型レジストとなるものである。
例えば、ノボラック樹脂、光酸発生剤及び溶解抑止剤か
らなるポジ型レジストが知られている(特開平3−10
7160号)。溶解抑止剤は、ノボラック樹脂に対して
溶解抑止効果を持ち、かつ、酸によって反応し、溶解促
進作用を示すものである。
In recent years, attention has been focused on increasing the sensitivity of resists utilizing an acid catalyst and a chemical amplification effect. For example, (1) a base polymer, (2) a photoacid generator (an acid is generated by irradiation with actinic rays). A fine processing resist consisting of a three-component system of a compound) and (3) an acid-sensitive substance (a substance that reacts with an acid generated by light as a catalyst to change the solubility of a base polymer) has been developed. . This is one in which an acid-sensitive substance reacts with an acid generated by light as a catalyst to change the solubility of the base polymer to form a positive or negative resist.
For example, a positive resist comprising a novolac resin, a photo-acid generator and a dissolution inhibitor is known (Japanese Patent Laid-Open No. 3-10).
7160). The dissolution inhibitor has a dissolution inhibiting effect on the novolak resin, and reacts with an acid to exhibit a dissolution promoting action.

【0007】また、基材高分子の溶解性を支配している
官能基をブロックして不溶性にしておき、光によって生
成する酸を触媒として、ブロックをはずして高分子基材
の現像液に対する溶解性を復元するタイプのポジ型レジ
ストも知られている。しかしながら、最近の高度な要求
性能基準からみて、従来のレジストは、いまだ充分では
ない。
Further, the functional group which governs the solubility of the base polymer is blocked to make it insoluble, and the acid generated by light is used as a catalyst to remove the block to dissolve the polymer base in the developing solution. A positive type resist that restores the property is also known. However, the conventional resists are still insufficient in view of recent high performance standards.

【0008】ところで、最近、カルボン酸のt−ブチル
・エステルまたはフェノールのt−ブチル・カルボナー
トよりなる酸に対して不安定な反復的に存在する枝分か
れした基を有する重合体と、放射にさらされたときに酸
を生じる光重合開始剤とを含むレジスト組成物が提案さ
れている(特公平2−27660号)。このレジスト組
成物により形成された被膜に、紫外線、電子ビームまた
はX線を照射すると、被照射部分の重合体の酸に対して
不安定な反復的に存在する枝分かれした基が劈開(cl
eave)されて、極性を有する反復的に存在する基が
形成される。それによって、重合体被膜の露光領域及び
未露光領域の溶解度特性に大きな変化が生じる。そし
て、露光領域がアルカリ現像剤または極性溶媒で処理さ
れることにより選択的に除去され、一方、未露光領域
は、無極性であるため、無極性溶媒で処理されることに
より選択的に除去される。したがって、該レジスト組成
物は、現像液を選択することにより、ポジ型またはネガ
型として働く。該公報では、前記重合体としてポリ(t
−ブトキシカルボニルオキシスチレン)が具体的に提案
されているが、KrFエキシマレーザー光(248n
m)での透過率が不十分であり、パターン形状が劣化す
る。そこで、前記性能を満足する新規なレジストの開発
が強く望まれていた。
By the way, recently, an acid-labile polymer having a recurring branched group consisting of a carboxylic acid t-butyl ester or a phenol t-butyl carbonate and being exposed to radiation. There has been proposed a resist composition containing a photopolymerization initiator which generates an acid when exposed (Japanese Patent Publication No. 27660/1990). When the coating film formed from this resist composition is irradiated with ultraviolet rays, electron beams or X-rays, acid-labile repeatedly present branched groups of the polymer in the irradiated portion are cleaved (cl).
eave) to form polar, recurring groups. This causes a large change in the solubility characteristics of the exposed and unexposed areas of the polymer coating. Then, the exposed areas are selectively removed by being treated with an alkaline developer or a polar solvent, while the unexposed areas are non-polar and thus selectively removed by being treated with a non-polar solvent. It Therefore, the resist composition acts as a positive type or a negative type by selecting a developing solution. In this publication, the polymer is poly (t
-Butoxycarbonyloxystyrene) has been specifically proposed, but KrF excimer laser light (248n
The transmittance in m) is insufficient and the pattern shape is deteriorated. Therefore, it has been strongly desired to develop a new resist satisfying the above-mentioned performance.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、感
度、解像度、耐エッチング性、及び保存安定性などのレ
ジスト特性に優れ、かつ、露光により透過率が向上する
のでレジストパターンの形状に優れたレジスト材料を提
供することにある。また、本発明の目的は、波長の短い
遠紫外線やKrFエキシマレーザー光を用いるリソグラ
フィーに適したレジスト材料を提供することにある。本
発明の他の目的は、特に、半導体素子の微細加工用ポジ
型レジストとして好適なレジスト組成物を提供すること
にある。本発明者らは、前記従来技術の有する問題点を
克服するために鋭意研究した結果、酸に対して不安定な
基を有する特定の構造単位を有する共重合体と、光酸発
生剤とを組み合わせることにより、前記目的を達成でき
ることを見いだし、その知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。
The object of the present invention is to have excellent resist characteristics such as sensitivity, resolution, etching resistance, and storage stability, and to improve the resist pattern shape because the transmittance is improved by exposure. Another object is to provide a resist material. Another object of the present invention is to provide a resist material suitable for lithography using deep ultraviolet rays having a short wavelength or KrF excimer laser light. Another object of the present invention is to provide a resist composition particularly suitable as a positive resist for fine processing of semiconductor devices. The inventors of the present invention have conducted extensive studies to overcome the above-mentioned problems of the prior art. As a result, a copolymer having a specific structural unit having an acid-labile group and a photo-acid generator are prepared. It has been found that the above objects can be achieved by combining them, and the present invention has been completed based on the findings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、分子鎖中に、下記一般式(I)及び一般式(II)
で示される構造単位を有する共重合体(A)、及び活性
光線の照射により酸を生成可能な化合物(B)を含有す
ることを特徴とするレジスト組成物が提供される。
Thus, according to the present invention, the following general formula (I) and general formula (II) are contained in the molecular chain.
There is provided a resist composition comprising a copolymer (A) having a structural unit represented by and a compound (B) capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray.

【0011】[0011]

【化5】 式中、R1及びR2は、互いに同一または異なり、水素原
子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5の置換ア
ルキル基、ハロゲン原子、またはシアノ基であり、R3
は、線状アセタール基、環状アセタール基、カーボネー
ト基、または−OR4である。ただし、R4は、
[Chemical 5] In the formula, R 1 and R 2 are the same or different from each other and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom or a cyano group, and R 3
Is linear acetal group, cyclic acetal group, a carbonate group, or -OR 4. However, R 4 is

【0012】[0012]

【化6】 または[Chemical 6] Or

【0013】[0013]

【化7】 である。ただし、これらの式中、R7、R8、R9
10、R11及びR12は、それぞれ独立に、鎖状アルキル
基、置換鎖状アルキル基、分岐状アルキル基、置換分岐
状アルキル基、環状アルキル基、置換環状アルキル基、
アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基、置換ア
リール基、アラルキル基、または置換アラルキル基を表
し、これらのうち、R10及びR11は、水素原子であって
もよい。
[Chemical 7] Is. However, in these formulas, R 7 , R 8 , R 9 ,
R 10 , R 11 and R 12 are each independently a chain alkyl group, a substituted chain alkyl group, a branched alkyl group, a substituted branched alkyl group, a cyclic alkyl group, a substituted cyclic alkyl group,
It represents an alkenyl group, a substituted alkenyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group, or a substituted aralkyl group, and of these, R 10 and R 11 may be a hydrogen atom.

【0014】[0014]

【化8】 式中、R5は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、
炭素数1〜5の置換アルキル基、ハロゲン原子、または
シアノ基であり、R6は、炭素数5〜16の環状アルケ
ニル基、または炭素数5〜16の置換環状アルケニル基
である。また、本発明によれば、前記レジスト組成物
に、さらにアルカリ可溶性フェノール樹脂を含有せしめ
たレジスト組成物が提供される。
[Chemical 8] In the formula, R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
It is a substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group, and R 6 is a cyclic alkenyl group having 5 to 16 carbon atoms or a substituted cyclic alkenyl group having 5 to 16 carbon atoms. Further, according to the present invention, there is provided a resist composition in which the resist composition further contains an alkali-soluble phenol resin.

【0015】以下、本発明について詳述する。 (共重合体)本発明において用いられる共重合体は、分
子鎖中に一般式(I)で示される構造単位と、一般式
(II)で示される構造単位を有する共重合体であれ
ば、特に限定されるものではない。これらの一般式中、
炭素数1〜5の置換アルキル基としては、置換基とし
て、例えば、ハロゲン原子を有するアルキル基を挙げる
ことができる。また、線状アセタール基としては、炭素
数2〜16の線状アセタール基、環状アセタール基とし
ては、炭素数3〜17の環状アセタール基、カーボネー
ト基としては、炭素数2〜15のカーボネート基を挙げ
ることができる。
The present invention will be described in detail below. (Copolymer) The copolymer used in the present invention is a copolymer having a structural unit represented by the general formula (I) and a structural unit represented by the general formula (II) in the molecular chain, It is not particularly limited. In these general formulas,
As the substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, examples of the substituent include an alkyl group having a halogen atom. Further, the linear acetal group is a linear acetal group having 2 to 16 carbon atoms, the cyclic acetal group is a cyclic acetal group having 3 to 17 carbon atoms, and the carbonate group is a carbonate group having 2 to 15 carbon atoms. Can be mentioned.

【0016】また、R7、R8、R9、R10、R11及びR
12において、(1)鎖状アルキル基としては、炭素数1
〜5の鎖状アルキル基、(2)置換鎖状アルキル基とし
ては、炭素数1〜5で、置換基として、例えば、ハロゲ
ン原子を有する置換鎖状アルキル基、(3)分岐状アル
キル基としては、炭素数3〜8の分岐状アルキル基、
(4)置換分岐状アルキル基としては、炭素数3〜8
で、置換基として、例えば、ハロゲン原子を有する置換
分岐状アルキル基、(5)環状アルキル基としては、炭
素数5〜16の環状アルキル基、(ただし、環状アルキ
ル・アルキル基を含む。)(6)置換環状アルキル基と
しては、炭素数5〜16で、置換基として、例えば、ハ
ロゲン原子を有する置換環状アルキル基、(7)アルケ
ニル基としては、炭素数2〜7のアルケニル基、(8)
置換アルケニル基としては、炭素数2〜7で、置換基と
して、例えば、ハロゲン原子を有する置換アルケニル
基、(9)アリール基としては、炭素数6〜16のアリ
ール基、(10)置換アリール基としては、炭素数6〜
16で、置換基として、例えば、ハロゲン原子、ニトロ
基を有する置換アリール基、(11)アラルキル基とし
ては、炭素数7〜16のアラルキル基、(12)置換ア
ラルキル基としては、炭素数7〜16で、置換基とし
て、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基を有する置換アラ
ルキル基であることが好ましい。
Further, R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R
In 12 , (1) the chain alkyl group has 1 carbon atom
~ 5 chain alkyl group, (2) the substituted chain alkyl group has 1 to 5 carbon atoms, as a substituent, for example, a substituted chain alkyl group having a halogen atom, (3) as a branched alkyl group Is a branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms,
(4) The substituted branched alkyl group has 3 to 8 carbon atoms.
Then, as the substituent, for example, a substituted branched alkyl group having a halogen atom, and (5) the cyclic alkyl group, a cyclic alkyl group having 5 to 16 carbon atoms (including a cyclic alkyl-alkyl group) ( 6) The substituted cyclic alkyl group has 5 to 16 carbon atoms, and examples of the substituent include a substituted cyclic alkyl group having a halogen atom, and (7) the alkenyl group has 2 to 7 carbon atoms. )
The substituted alkenyl group has 2 to 7 carbon atoms, and examples of the substituent include a substituted alkenyl group having a halogen atom, (9) the aryl group has 6 to 16 carbon atoms, and (10) the substituted aryl group. Has 6 to 6 carbon atoms
16, the substituent is, for example, a substituted aryl group having a halogen atom or a nitro group, the (11) aralkyl group is an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms, and the (12) substituted aralkyl group is an aralkyl group having a carbon number of 7 to 7 In 16, the substituent is preferably a substituted aralkyl group having a halogen atom or a nitro group.

【0017】本発明において用いられる共重合体を得る
方法としては、一般式(I)及び一般式(II)の構造
単位を与える各単量体を共重合させるか、あるいは高分
子反応により、一般式(I)及び一般式(II)の構造
単位を有する共重合体を生成させる方法などが挙げられ
る。一般式(I)の構造単位を与える単量体の具体例と
しては、例えば、下記の化合物を挙げることができる。
As the method for obtaining the copolymer used in the present invention, the monomers which give the structural units of the general formula (I) and the general formula (II) are copolymerized, or by a polymer reaction, Examples thereof include a method of producing a copolymer having the structural units of formula (I) and general formula (II). Specific examples of the monomer that provides the structural unit of the general formula (I) include the following compounds.

【0018】[0018]

【化9】 [Chemical 9]

【0019】[0019]

【化10】 [Chemical 10]

【0020】[0020]

【化11】 [Chemical 11]

【0021】[0021]

【化12】 [Chemical 12]

【0022】[0022]

【化13】 [Chemical 13]

【0023】[0023]

【化14】 [Chemical 14]

【0024】[0024]

【化15】 [Chemical 15]

【0025】[0025]

【化16】 [Chemical 16]

【0026】[0026]

【化17】 [Chemical 17]

【0027】[0027]

【化18】 [Chemical 18]

【0028】[0028]

【化19】 [Chemical 19]

【0029】[0029]

【化20】 [Chemical 20]

【0030】[0030]

【化21】 [Chemical 21]

【0031】[0031]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0032】[0032]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0033】[0033]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0034】[0034]

【化25】 [Chemical 25]

【0035】[0035]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0036】[0036]

【化27】 [Chemical 27]

【0037】[0037]

【化28】 [Chemical 28]

【0038】[0038]

【化29】 [Chemical 29]

【0039】[0039]

【化30】 [Chemical 30]

【0040】[0040]

【化31】 [Chemical 31]

【0041】[0041]

【化32】 [Chemical 32]

【0042】[0042]

【化33】 [Chemical 33]

【0043】[0043]

【化34】 [Chemical 34]

【0044】[0044]

【化35】 [Chemical 35]

【0045】[0045]

【化36】 [Chemical 36]

【0046】[0046]

【化37】 [Chemical 37]

【0047】[0047]

【化38】 [Chemical 38]

【0048】一般式(II)の構造単位を与える単量体
の具体例としては、例えば、シクロペンチルアクリレー
ト、シクロペンチルメタクリレート、シクロヘキセニル
アクリレート、シクロヘキセニルメタクリレート、シク
ロヘキセニル−α−トリフロロアクリレート、シクロヘ
キセニル−α−トリクロロアクリレート、シクロヘキセ
ニル−α−クロロアクリレート、シクロヘキセニル−α
−シアノアクリレート、ノポールアクリレート、ノポー
ルメタクリレート、ノルボルナジエンアクリレート、ノ
ルボルナジエンメタクリレート、ジシクロペンテニルア
クリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシ
クロペンテニル−α−シアノアクリレート、ジシクロペ
ンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレ
ート、ジシクロペンタニル−α−シアノアクリレート、
ジメチルジシクロペンタニルアクリレート、ジメチルジ
シクロペンタニルメタクリレート、ジメチルジシクロペ
ンタニル−α−シアノアクリレートなどが挙げられる。
Specific examples of the monomer giving the structural unit of the general formula (II) include, for example, cyclopentyl acrylate, cyclopentyl methacrylate, cyclohexenyl acrylate, cyclohexenyl methacrylate, cyclohexenyl-α-trifluoroacrylate, cyclohexenyl- α-trichloroacrylate, cyclohexenyl-α-chloroacrylate, cyclohexenyl-α
-Cyanoacrylate, Nopol acrylate, Nopol methacrylate, Norbornadiene acrylate, Norbornadiene methacrylate, Dicyclopentenyl acrylate, Dicyclopentenyl methacrylate, Dicyclopentenyl-α-cyanoacrylate, Dicyclopentanyl acrylate, Dicyclopentanyl methacrylate, Dicyclopentenyl acrylate Cyclopentanyl-α-cyanoacrylate,
Examples thereof include dimethyldicyclopentanyl acrylate, dimethyldicyclopentanyl methacrylate, and dimethyldicyclopentanyl-α-cyanoacrylate.

【0049】本発明において用いられる共重合体は、上
記の単量体と共重合可能な他の単量体を、さらに共重合
成分として含む共重合体であってもよい。他の単量体と
しては、共重合可能な単量体であれば、特に限定される
ものではないが、具体例としては、アクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、
アクリル酸グリシジルなどのアクリル酸誘導体;メタク
リル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸グリシジルなどのメ
タクリル酸誘導体;アクリル酸アミド誘導体、メタクリ
ル酸アミド誘導体、マレイン酸誘導体、無水マレイン酸
誘導体、酢酸ビニル、ビニルピリジン、アクリロニトリ
ル、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなどが挙げ
られる。
The copolymer used in the present invention may be a copolymer further containing another monomer copolymerizable with the above monomer as a copolymerization component. The other monomer is not particularly limited as long as it is a copolymerizable monomer, but specific examples include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate,
Acrylic acid derivatives such as glycidyl acrylate; Methacrylic acid derivatives such as methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, and glycidyl methacrylate; acrylic acid amide derivatives, methacrylic acid amide derivatives, maleic acid derivatives, maleic anhydride Examples thereof include derivatives, vinyl acetate, vinyl pyridine, acrylonitrile, vinyl pyrrolidone, vinyl carbazole and the like.

【0050】上記他の共重合可能な単量体は、アルカリ
現像性を損なわない範囲(通常は0〜50モル%)で共
重合することが可能である。本発明の共重合体は、ラジ
カル重合、イオン重合などの通常の重合方法によって得
ることが可能であって、共重合体の重量平均分子量は
1,000〜1,000,000の範囲のものが好適で
ある。また、構造単位(I)と構造単位(II)とのモ
ル比は、通常5:95〜95:5、好ましくは10:9
0〜90:10、より好ましくは30:70〜70:3
0である。構造単位(I)の割合が小さ過ぎると、感度
や解像度が低下し、逆に、構造単位(II)の割合が小
さ過ぎると、KrFエキシマレーザー光に対する透過率
が低下し、パターン形状が劣化するので、いずれも好ま
しくない。
The above-mentioned other copolymerizable monomers can be copolymerized within the range (usually 0 to 50 mol%) so as not to impair the alkali developability. The copolymer of the present invention can be obtained by a usual polymerization method such as radical polymerization or ionic polymerization, and the copolymer has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000. It is suitable. The molar ratio of the structural unit (I) to the structural unit (II) is usually 5:95 to 95: 5, preferably 10: 9.
0-90: 10, more preferably 30: 70-70: 3
It is 0. If the proportion of the structural unit (I) is too small, the sensitivity and resolution are lowered, and conversely, if the proportion of the structural unit (II) is too small, the transmittance for the KrF excimer laser light is lowered and the pattern shape is deteriorated. Therefore, neither is preferable.

【0051】(アルカリ可溶性フェノール樹脂)本発明
において用いられるアルカリ可溶性フェノール樹脂とし
ては、例えば、フェノール類とアルデヒド類との縮合反
応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反応生成
物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニルフェノ
ール系重合体、これらフェノール樹脂の水素添加反応生
成物などが挙げられる。
(Alkali-soluble phenol resin) Examples of the alkali-soluble phenol resin used in the present invention include condensation reaction products of phenols and aldehydes, condensation reaction products of phenols and ketones, and vinylphenol resins. Examples thereof include polymers, isopropenylphenol-based polymers, hydrogenation reaction products of these phenolic resins, and the like.

【0052】フェノール類の具体例としては、フェノー
ル、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、プ
ロピルフェノール、ブチルフェノール、フェニルフェノ
ール等の一価のフェノール類;レゾルシノール、ピロカ
テコール、ハイドロキノン、ビスフェノールA、ピロガ
ロール等の多価のフェノール類;などが挙げられる。ア
ルデヒド類の具体例としては、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒ
ド等が挙げられる。ケトン類の具体例としては、アセト
ン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニル
ケトン等が挙げられる。これらの縮合反応は、常法にし
たがって行なうことができる。
Specific examples of phenols include monovalent phenols such as phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol and phenylphenol; polyhydric compounds such as resorcinol, pyrocatechol, hydroquinone, bisphenol A and pyrogallol. Phenols; and the like. Specific examples of the aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, terephthalaldehyde and the like. Specific examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diphenyl ketone and the like. These condensation reactions can be performed according to a conventional method.

【0053】ビニルフェノール系重合体は、ビニルフェ
ノールの単独重合体、及びビニルフェノールと共重合可
能な成分との共重合体から選択される。共重合可能な成
分の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、スチ
レン、無水マレイン酸、マレイン酸イミド、及びこれら
の誘導体、酢酸ビニル、アクリロニトリルなどが挙げら
れる。イソプロペニルフェノール系重合体は、イソプロ
ペニルフェノールの単独重合体、及びイソプロペニルフ
ェノールと共重合可能な成分との共重合体から選択され
る。共重合可能な成分の具体例としては、アクリル酸、
メタクリル酸、スチレン、無水マレイン酸、マレイン酸
イミド、及びこれらの誘導体、酢酸ビニル、アクリロニ
トリルなどが挙げられる。
The vinylphenol polymer is selected from a homopolymer of vinylphenol and a copolymer of vinylphenol and a component copolymerizable with vinylphenol. Specific examples of the copolymerizable component include acrylic acid, methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic imide, and their derivatives, vinyl acetate, acrylonitrile, and the like. The isopropenylphenol-based polymer is selected from isopropenylphenol homopolymers and copolymers with a component copolymerizable with isopropenylphenol. Specific examples of the copolymerizable component include acrylic acid,
Methacrylic acid, styrene, maleic anhydride, maleic imide, and derivatives thereof, vinyl acetate, acrylonitrile and the like can be mentioned.

【0054】これらのフェノール樹脂の水素添加反応
は、任意の公知の方法によって実施することが可能であ
って、フェノール樹脂を有機溶剤に溶解し、均一系また
は不均一系の水素添加触媒の存在下、水素を導入するこ
とによって達成できる。これらのアルカリ可溶性フェノ
ール樹脂は、それぞれ単独でも用いられるが、2種類以
上を混合して用いてもよい。アルカリ可溶性フェノール
樹脂(C)の添加量は、共重合体(A)100重量部に
対して、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100
重量部である。
The hydrogenation reaction of these phenol resins can be carried out by any known method, and the phenol resin is dissolved in an organic solvent in the presence of a homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalyst. , Can be achieved by introducing hydrogen. These alkali-soluble phenol resins may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used. The addition amount of the alkali-soluble phenol resin (C) is usually 0 to 300 parts by weight, preferably 0 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer (A).
Parts by weight.

【0055】本発明のレジスト組成物には、必要に応じ
て、現像性、保存安定性、耐熱性などを改善するため
に、例えば、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸また
は無水マレイン酸との共重合体、アルケンと無水マレイ
ン酸との共重合体、ビニルアルコール重合体、ビニルピ
ロリドン重合体、ロジン、シェラックなどを添加するこ
とができる。これらの任意成分の添加量は、共重合体
(A)100重量部に対して、通常0〜50重量部、好
ましくは0〜20重量部である。
The resist composition of the present invention contains, for example, a copolymer of styrene and acrylic acid, methacrylic acid or maleic anhydride in order to improve developability, storage stability, heat resistance and the like, if necessary. A combination, a copolymer of an alkene and maleic anhydride, a vinyl alcohol polymer, a vinylpyrrolidone polymer, rosin, shellac and the like can be added. The addition amount of these optional components is usually 0 to 50 parts by weight, preferably 0 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the copolymer (A).

【0056】(活性光線の照射により酸を生成可能な化
合物)本発明において用いられる活性光線の照射により
酸を生成可能な化合物(あるいは酸開裂可能な化合物:
PAG)は、活性光線の照射によりブレーンステッド酸
またはルイス酸を形成する物質であれば特に制限はな
く、各種の公知化合物及び混合物が使用可能であって、
例えば、オニウム塩、ハロゲン化有機化合物、ο−キノ
ンジアジド化合物、及びスルホン酸誘導体などが挙げら
れる。オニウム塩の具体例としては、ジアゾニウム塩、
アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホ
スホニウム塩、アルソニウム塩、オキソニウム塩などが
挙げられる。
(Compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays) The compound used in the present invention capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays (or a compound capable of cleaving an acid:
PAG) is not particularly limited as long as it is a substance that forms a Bronsted acid or a Lewis acid upon irradiation with actinic rays, and various known compounds and mixtures can be used,
Examples thereof include onium salts, halogenated organic compounds, o-quinonediazide compounds, and sulfonic acid derivatives. Specific examples of onium salts include diazonium salts,
Examples thereof include ammonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, arsonium salts, oxonium salts and the like.

【0057】ハロゲン化有機化合物は、有機化合物のハ
ロゲン化物であれば特に制限はなく、各種の公知化合物
が可能であって、具体例としては、ハロゲン含有オキサ
ジアゾール系化合物、ハロゲン含有トリアジン系化合
物、ハロゲン含有アセトフェノン系化合物、ハロゲン含
有ベンゾフェノン系化合物、ハロゲン含有スルホキサイ
ド系化合物、ハロゲン含有スルホン系化合物、ハロゲン
含有チアゾール系化合物、ハロゲン含有オキサゾール系
化合物、ハロゲン含有トリゾール系化合物、ハロゲン含
有2−ピロン系化合物、ハロゲン含有脂肪族炭化水素化
合物、ハロゲン含有芳香族炭化水素化合物、その他のハ
ロゲン含有環状化合物、スルフェニルハライド系化合物
などの各種化合物が挙げられる。
The halogenated organic compound is not particularly limited as long as it is a halide of an organic compound, and various known compounds can be used. Specific examples thereof include a halogen-containing oxadiazole compound and a halogen-containing triazine compound. , Halogen-containing acetophenone compound, halogen-containing benzophenone compound, halogen-containing sulfoxide compound, halogen-containing sulfone compound, halogen-containing thiazole compound, halogen-containing oxazole compound, halogen-containing trizole compound, halogen-containing 2-pyrone compound , Various compounds such as halogen-containing aliphatic hydrocarbon compounds, halogen-containing aromatic hydrocarbon compounds, other halogen-containing cyclic compounds, and sulfenyl halide compounds.

【0058】さらに、ハロゲン化有機化合物として、ト
リス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリ
ス(2,3−ジブロモ−3−クロロプロピル)ホスフェ
ート、クロロテトラブロモブタン、ヘキサクロロベンゼ
ン、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカ
ン、ヘキサブロモビフェニル、トリブロモフェニルアリ
ルエーテル、テトラクロロビスフェノールA、テトラブ
ロモビスフェノールA、ビス(ブロモエチルエーテル)
テトラブロモビスフェノールA、ビス(クロロエチルエ
ーテル)テトラブロモビスフェノールA、トリス(2,
3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシ−3,5
−ジブロモフェニル)プロパンなどの含ハロゲン系難燃
剤;ジクロロジフェニルトリクロロエタン、ベンゼンヘ
キサクロライド、ペンタクロロフェノール、2,4,6
−トリクロロフェニル−4−ニトロフェニルエーテル、
2,4−ジクロロフェニル−3′−メトキシ−4′−ニ
トロフェニルエーテル、2,4−ジクロロフェノキシ酢
酸、4,5,6,7−テトラクロロフサライド、1,1
−ビス(4−クロロフェニール)エタノール、1,1−
ビス(4−クロロフェニール)−2,2,2−トリクロ
ロエタノール、エチル−4,4−ジクロロベンジレー
ト、2,4,5,4′−テトラクロロジフェニルスルフ
ァイド、2,4,5,4′−テトラクロロジフェニルス
ルホンなどの有機クロロ系農薬なども挙げられる。
Further, as halogenated organic compounds, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, tris (2,3-dibromo-3-chloropropyl) phosphate, chlorotetrabromobutane, hexachlorobenzene, hexabromobenzene, hexa Bromocyclododecane, hexabromobiphenyl, tribromophenyl allyl ether, tetrachlorobisphenol A, tetrabromobisphenol A, bis (bromoethyl ether)
Tetrabromobisphenol A, bis (chloroethyl ether) tetrabromobisphenol A, tris (2,
3-dibromopropyl) isocyanurate, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyethoxy-3,5
Halogen-containing flame retardants such as -dibromophenyl) propane; dichlorodiphenyltrichloroethane, benzenehexachloride, pentachlorophenol, 2,4,6
-Trichlorophenyl-4-nitrophenyl ether,
2,4-dichlorophenyl-3'-methoxy-4'-nitrophenyl ether, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 4,5,6,7-tetrachlorophthalide, 1,1
-Bis (4-chlorophenyl) ethanol, 1,1-
Bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethanol, ethyl-4,4-dichlorobenzilate, 2,4,5,4'-tetrachlorodiphenyl sulfide, 2,4,5,4 ' -Organic chloro pesticides such as tetrachlorodiphenyl sulfone are also included.

【0059】o−ナフトキノンジアジド化合物の具体例
としては、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホ
ン酸エステル、1,2−ナフトキノンジアジド−5−ス
ルホン酸エステル、2,1−ナフトキノンジアジド−4
−スルホン酸エステル、2,1−ナフトキノンジアジド
−5−スルホン酸エステル、及びその他のナフトキノン
ジアジド誘導体のスルホン酸エステル;1,2−ナフト
キノンジアジド−4−スルホン酸クロライド、1,2−
ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロライド、
2,1−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロラ
イド、2,1−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸
クロライド、及びその他のナフトキノンジアジド誘導体
のスルホン酸クロライドなどが挙げられる。
Specific examples of the o-naphthoquinonediazide compound include 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and 2,1-naphthoquinonediazide-4.
-Sulfonic acid esters, 2,1-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid esters, and sulfonic acid esters of other naphthoquinonediazide derivatives; 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-
Naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride,
Examples thereof include 2,1-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, 2,1-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, and sulfonic acid chlorides of other naphthoquinonediazide derivatives.

【0060】スルホン酸誘導体の具体例としては、スル
ホン酸エステル、スルホン酸アミド、スルホン酸イミド
などが挙げられる。これらの活性光線の照射により酸を
生成可能な化合物は、単独でも2種以上を混合して用い
てもよい、活性光線の照射により酸を生成可能な化合物
の添加量は、前記共重合体(A)100重量部に対し
て、通常0.01〜50重量部、好ましくは0.2〜2
0重量部である。この添加量が0.01重量部未満で
は、パターンの形成が事実上不可能となり、逆に、50
重量部を越えると現像残が発生し易くなって、レジスト
の性能上不都合である。
Specific examples of the sulfonic acid derivative include sulfonic acid ester, sulfonic acid amide, and sulfonic acid imide. These compounds capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays may be used alone or in combination of two or more kinds. The addition amount of the compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays is the above-mentioned copolymer ( A) Usually 0.01 to 50 parts by weight, preferably 0.2 to 2 parts by weight per 100 parts by weight.
0 parts by weight. If the amount added is less than 0.01 parts by weight, pattern formation is virtually impossible, and conversely, 50
If the amount is more than the weight part, undeveloped residue tends to occur, which is inconvenient for the resist performance.

【0061】(レジスト組成物)本発明のレジスト組成
物は、基板に塗布してレジスト膜を形成するために、通
常、前記各成分を溶剤に溶解して用いる。溶剤として
は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン、シクロペンタノン、シクロヘプタノン、ブチ
ロラクトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;n−プロ
ピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブ
チルアルコール、t−ブチルアルコールなどのアルコー
ル類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレン
グリコールジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテ
ル類;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、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチ
ルエーテルなどのアルコールエーテル類;ギ酸プロピ
ル、ギ酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオ
ン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸メチル、酢酸エ
チルなどのエステル類;2−オキシプロピオン酸メチ
ル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロ
ピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2
−エトキシプロピオン酸エチルなどのモノオキシカルボ
ン酸エステル類;セロソルブアセテート、メチルセロソ
ルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピ
ルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート
などのセロソルブエステル類;プロピレングリコール、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、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
グルコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレン
グリコールモノブチルエーテルなどのプロピレングリコ
ール類;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、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メチルエチルエー
テルなどのジエチレングリコール類;トリクロロエチレ
ンなどのハロゲン化炭化水素類;トルエン、キシレンな
どの芳香族炭化水素類;ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N−メチル
ピロリドンなどの極性溶媒;などが挙げられる。これら
の溶剤は、単独でも2種類以上を混合して用いてもよ
い。本発明のレジスト組成物には、必要に応じて、界面
活性剤、保存安定剤、増感剤、ストリエーション防止
剤、可塑剤、ハレーション防止剤などの相溶性のある添
加剤を含有させることができる。
(Resist Composition) The resist composition of the present invention is usually used by dissolving each of the above components in a solvent in order to form a resist film by coating on a substrate. Examples of the solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, cycloheptanone, butyrolactone and 2-heptanone; n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol and the like. Alcohols; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, dioxane and other ethers; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and other alcohol ethers; propyl formate, formic acid Butyl, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl acetate, ethyl acetate, etc. Esters; 2-oxy-propionic acid, 2- oxy propionate, 2-methoxypropionate, methyl 2-methoxy propionate, 2
-Monooxycarboxylic acid esters such as ethyl ethoxypropionate; cellosolve esters such as cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate; propylene glycol,
Propylene glycols such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether; diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, etc. Diethylene glycols; halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; polar solvents such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidone; These solvents may be used alone or in combination of two or more. The resist composition of the present invention may contain compatible additives such as a surfactant, a storage stabilizer, a sensitizer, a striation inhibitor, a plasticizer, and an antihalation agent, if necessary. it can.

【0062】本発明のレジスト組成物の現像液として
は、通常、アルカリの水溶液を用いるが、具体的には、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、アンモニアなどの無機アルカリ類;エチルアミン、
プロピルアミンなどの第一アミン類;ジエチルアミン、
ジプロピルアミンなどの第二アミン類;トリメチルアミ
ン、トリエチルアミンなどの第三アミン類;ジエチルエ
タノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルコー
ルアミン類;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、トリメチルヒ
ドロキシメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチル
ヒドロキシメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチ
ルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシドなどの第
四級アンモニウム塩;などが挙げられる。さらに、必要
に応じて上記アルカリ水溶液に、例えば、メタノール、
エタノール、プロパノール、エチレングリコールなどの
水溶性有機溶剤、界面活性剤、保存安定剤、樹脂の溶解
抑制剤などを適量添加することができる。
As the developing solution for the resist composition of the present invention, an aqueous alkali solution is usually used.
Inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia; ethylamine,
Primary amines such as propylamine; diethylamine,
Secondary amines such as dipropylamine; tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine; alcohol amines such as diethylethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide,
Quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium hydroxide, trimethylhydroxymethylammonium hydroxide, triethylhydroxymethylammonium hydroxide, trimethylhydroxyethylammonium hydroxide; and the like. Further, if necessary, in the alkaline aqueous solution, for example, methanol,
An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as ethanol, propanol, or ethylene glycol, a surfactant, a storage stabilizer, a resin dissolution inhibitor, or the like can be added.

【0063】本発明のレジスト組成物は、その溶剤溶液
を用いてシリコンウエハなどの基板表面に常法により塗
布した後、溶剤を乾燥除去することによりレジスト膜を
形成することができる。塗布方法としては、特にスピン
コーティングが賞用される。また、露光は、遠紫外線、
KrFエキシマレーザー光、i線(365nm)などを
光源として用いることにより、微細なパターンを形成す
ることができる。露光後、熱処理(露光後ベーク)を行
うと、反応が促進され、感度の向上と安定化が図れるた
め、好ましい。
The resist composition of the present invention can be applied to the surface of a substrate such as a silicon wafer by a conventional method using the solvent solution thereof, and then the solvent is dried and removed to form a resist film. As a coating method, spin coating is particularly preferred. Also, the exposure is deep UV,
A fine pattern can be formed by using KrF excimer laser light, i-line (365 nm), or the like as a light source. It is preferable to perform a heat treatment (post-exposure bake) after the exposure, because the reaction is promoted and the sensitivity is improved and stabilized.

【0064】本発明のレジスト組成物において、共重合
体(A)は、活性光線の照射により酸を生成可能な化合
物(B)に由来する酸の作用を受けて、被照射部分の溶
解度が変化する。本発明のレジスト組成物は、アルカリ
現像液を用いることにより、ポジ型レジストとして作用
する。
In the resist composition of the present invention, the copolymer (A) undergoes the action of an acid derived from the compound (B) capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays, and the solubility of the irradiated portion changes. To do. The resist composition of the present invention acts as a positive resist by using an alkaline developer.

【0065】本発明のレジスト組成物は、使用する共重
合体(A)が、前記構造単位(I)を有するため、感度
や解像度に優れるのみならず、構造単位(II)を有す
るため、KrFエキシマレーザー光(248nm)の透
過率が高く、パターン形状が良好である。活性光線の照
射により酸を生成可能な化合物(B)を2種以上併用す
ると、プロセス余裕度(プロセスラチチュード)が向上
する。また、アルカリ可溶性フェノール樹脂(C)を併
用すると、感度や解像度などのレジスト特性が改善され
る。
In the resist composition of the present invention, since the copolymer (A) to be used has the structural unit (I), not only the sensitivity and resolution are excellent, but also the structural unit (II) is contained. The excimer laser light (248 nm) has a high transmittance and a good pattern shape. When two or more compounds (B) capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays are used in combination, the process margin (process latitude) is improved. Further, when the alkali-soluble phenol resin (C) is used in combination, resist characteristics such as sensitivity and resolution are improved.

【0066】[0066]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、各例中の部及び%は、特に断りのな
い限り重量基準である。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Parts and% in each example are based on weight unless otherwise specified.

【0067】[実施例1] 化合物(20)とジシクロペンテニルメタクリレートの共重合体 (Mw=45000、共重合モル比=7/3) 100部 ビスフェノールAの1,2−ナフトキノンジアジド− 4−スルホン酸エステル 15部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 380部 これらを混合して溶解し、孔径0.1μmのテトラフル
オロエチレンフィルター(ミリポア社製テフロンフィル
ター)で濾過し、レジスト溶液を調製した。
Example 1 Copolymer of Compound (20) and Dicyclopentenyl Methacrylate (Mw = 45000, Copolymerization Molar Ratio = 7/3) 100 parts Bisphenol A 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfone Acid ester 15 parts Fluorosurfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 380 parts These are mixed and dissolved, and filtered with a tetrafluoroethylene filter (Teflon filter manufactured by Millipore) having a pore size of 0.1 μm to obtain a resist solution. Was prepared.

【0068】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ
1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜を
形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパNS
R1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)と
テスト用レチクルを用いて露光し、110℃で60秒間
露光後ベーク(PEB)を実施した。次いで、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液(濃度2.38
%)で23℃、1分間、浸漬法により現像してポジ型パ
ターンを得た。
The above resist solution was applied on a silicon wafer by a spinner and then baked at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper NS.
Exposure was performed using R1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation) and a test reticle, and post exposure bake (PEB) was performed at 110 ° C. for 60 seconds. Then, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (concentration: 2.38)
%) At 23 ° C. for 1 minute to develop a positive pattern.

【0069】感度を評価すると48mJ/cm2であ
り、パターンの膜厚を膜厚計(テンコー社製、アルファ
ステップ200)で測定すると0.93μmであった。
パターンの形成されたウエハを取り出して電子顕微鏡で
観察したところ、0.35μmのパターンが解像してい
た。このレジストを石英板に1μm膜厚になるように塗
布し、248nmでの透過率を測定したところ35%で
あった。
The sensitivity was evaluated to be 48 mJ / cm 2 , and the film thickness of the pattern was measured with a film thickness meter (manufactured by Tenko Co., Alpha Step 200) to be 0.93 μm.
When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a 0.35 μm pattern was resolved. This resist was applied on a quartz plate to a film thickness of 1 μm, and the transmittance at 248 nm was measured and found to be 35%.

【0070】[比較例1]実施例1の共重合体の代わり
に特公平2−27660号に記されている樹脂ポリ(t
−ブトキシカルボニルオキシスチレン)(Mw=280
00)を用いる以外は、実施例1と同様にレジスト溶液
を調製した。このレジストを実施例1と同様の方法で感
度を評価すると、45mJ/cm2であり、解像性を評
価すると0.45μmのパターンがえられた。このレジ
ストを石英板に1μm膜厚になるように塗布し、248
nmでの透過率を測定したところ21%以下であった。
Comparative Example 1 Instead of the copolymer of Example 1, resin poly (t) described in Japanese Patent Publication No. 27660/1990 was used.
-Butoxycarbonyloxystyrene) (Mw = 280
A resist solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that (00) was used. When the sensitivity of this resist was evaluated in the same manner as in Example 1, it was 45 mJ / cm 2 , and when the resolution was evaluated, a pattern of 0.45 μm was obtained. This resist is applied to a quartz plate so as to have a thickness of 1 μm, and 248
When the transmittance in nm was measured, it was 21% or less.

【0071】[実施例2] 実施例1の共重合体 100部 ベンゼンスルホン酸フェニルエステル 5部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 360部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 2 Copolymer of Example 1 100 parts Benzenesulfonic acid phenyl ester 5 parts Fluorosurfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 360 parts A resist solution was prepared by filtering with a 1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore).

【0072】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚
さ1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜
を形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパN
SR1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)
とテスト用レチクルを用いて露光し、90℃で60秒間
露光後ベークを行った。次いで、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法によ
り現像してポジ型パターンを得た。感度を評価すると3
8mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計(テン
コー社製、アルファステップ200)で測定すると0.
93μmであった。パターンの形成されたウエハを取り
出して電子顕微鏡で観察したところ、0.35μmのパ
ターンが解像していた。
The above resist solution was applied on a silicon wafer by a spinner and then baked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper N
SR1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation)
Was exposed using a test reticle, and post-exposure baking was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. Evaluating sensitivity 3
It was 8 mJ / cm 2 , and when the film thickness of the pattern was measured with a film thickness meter (manufactured by Tenko Co., Alpha Step 200), it was found to be 0.
It was 93 μm. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a 0.35 μm pattern was resolved.

【0073】[実施例3] 実施例1の共重合体 100部 トリフェニルスルホニウムトリフレート 5部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 360部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 3 Copolymer of Example 1 100 parts Triphenylsulfonium triflate 5 parts Fluorosurfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 360 parts A resist solution was prepared by filtering with a 1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore).

【0074】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、110℃で90秒間ベークし、厚
さ1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜
を形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパN
SR1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)
とテスト用レチクルを用いて露光し、90℃で60秒間
露光後ベークを行った。次いで、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法によ
り現像してポジ型パターンを得た。感度を評価すると1
6mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計(テン
コー社製、アルファステップ200)で測定すると0.
93μmであった。パターンの形成されたウエハを取り
出して電子顕微鏡で観察したところ、0.40μmのパ
ターンが解像していた。
The above resist solution was applied on a silicon wafer by a spinner and then baked at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper N
SR1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation)
Was exposed using a test reticle, and post-exposure baking was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. Evaluating the sensitivity is 1
The film thickness of the pattern was 6 mJ / cm 2 , and it was found to be 0.
It was 93 μm. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a 0.40 μm pattern was resolved.

【0075】[実施例4] 化合物(7)とジシクロペンテニルメタクリレートの共重合体 (Mw=32000、共重合モル比=8/2) 100部 ビスフェノールPの1,2−ナフトキノンジアジド− 4−スルホン酸エステル 15部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 450部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 4 Copolymer of Compound (7) and Dicyclopentenyl Methacrylate (Mw = 32000, Copolymerization Molar Ratio = 8/2) 100 parts Bisphenol P 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfone Acid ester 15 parts Fluorosurfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 450 parts These were mixed and dissolved, and filtered with a 0.1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore) to prepare a resist solution.

【0076】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、80℃で90秒間ベークし、厚さ
0.7μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜を
形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパNS
R1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)と
テスト用レチクルを用いて露光し、100℃で60秒間
露光後ベークを行った。次いで、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法によ
り現像してポジ型パターンを得た。感度を評価すると4
4mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計(テン
コー社製、アルファステップ200)で測定すると0.
62μmであった。パターンの形成されたウエハを取り
出して電子顕微鏡で観察したところ、0.35μmのパ
ターンが解像していた。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer by a spinner and then baked at 80 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.7 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper NS.
Exposure was performed using R1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation) and a test reticle, and post-exposure baking was performed at 100 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. Evaluating sensitivity 4
It is 4 mJ / cm 2 , and the film thickness of the pattern is measured by a film thickness meter (manufactured by Tenko Co., Alpha Step 200).
It was 62 μm. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a 0.35 μm pattern was resolved.

【0077】[実施例5] 実施例4の共重合体 100部 ビスフェノールAのベンゼンスルホン酸エステル 5部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 350部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 5 Copolymer of Example 4 100 parts Bisphenol A benzenesulfonic acid ester 5 parts Fluorosurfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 350 parts These are mixed and dissolved, A resist solution was prepared by filtering with a 0.1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore).

【0078】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、110℃で90秒間ベークし、厚
さ1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜
を形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパN
SR1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)
とテスト用レチクルを用いて露光し、100℃で60秒
間露光後ベークを実施した。次いで、テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法
により現像してポジ型パターンを得た。感度を評価する
と36mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計
(テンコー社製、アルファステップ200)で測定する
と0.92μmであった。パターンの形成されたウエハ
を取り出して電子顕微鏡で観察したところ、0.35μ
mのパターンが解像していた。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer by a spinner and then baked at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper N
SR1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation)
Was exposed using a test reticle, and post-exposure baking was performed at 100 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. The sensitivity was evaluated to be 36 mJ / cm 2 , and the pattern film thickness was measured with a film thickness meter (manufactured by Tenko Co., Alpha Step 200) to be 0.92 μm. The patterned wafer was taken out and observed with an electron microscope.
The pattern of m was resolved.

【0079】[実施例6] 実施例4の共重合体 100部 クミルフェノールの1,2−ナフトキノンジアジド− 4−スルホン酸エステル 13部 トリフェニルスルホニウムトリフレート 3部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 350部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 6 Copolymer of Example 4 100 parts 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of cumylphenol 13 parts Triphenylsulfonium triflate 3 parts Fluorosurfactant 0.01 Parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 350 parts These were mixed and dissolved, and filtered through a 0.1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore) to prepare a resist solution.

【0080】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚
さ1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜
を形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパN
SR1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)
とテスト用レチクルを用いて露光し、100℃で60秒
間露光後ベークを実施した。次いで、テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法
により現像してポジ型パターンを得た。感度を評価する
と15mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計
(テンコー社製、アルファステップ200)で測定する
と0.92μmであった。パターンの形成されたウエハ
を取り出して電子顕微鏡で観察したところ、0.35μ
mのパターンが解像していた。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer by a spinner and then baked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper N
SR1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation)
Was exposed using a test reticle, and post-exposure baking was performed at 100 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. The sensitivity was evaluated to be 15 mJ / cm 2 , and the film thickness of the pattern was measured with a film thickness meter (Alphastep 200, manufactured by Tenko Co., Ltd.) to be 0.92 μm. The patterned wafer was taken out and observed with an electron microscope.
The pattern of m was resolved.

【0081】[実施例7] 実施例4の共重合体 100部 ビスフェノールAの1,2−ナフトキノンジアジド− 4−スルホン酸エステル 15部 p−トルエンスルホン酸エステル 5部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 350部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 7 Copolymer of Example 4 100 parts 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of bisphenol A 15 parts p-toluenesulfonic acid ester 5 parts Fluorosurfactant 0.01 Parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 350 parts These were mixed and dissolved, and filtered through a 0.1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore) to prepare a resist solution.

【0082】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、100℃で90秒間ベークし、厚
さ1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜
を形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパN
SR1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)
とテスト用レチクルを用いて露光し、90℃で60秒間
露光後ベークを実施した。次いで、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法に
より現像してポジ型パターンを得た。感度を評価すると
28mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計(テ
ンコー社製、アルファステップ200)で測定すると
0.64μmであった。パターンの形成されたウエハを
取り出して電子顕微鏡で観察したところ、0.35μm
のパターンが解像していた。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer with a spinner and then baked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper N
SR1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation)
Was exposed using a test reticle, and post-exposure baking was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. The sensitivity was evaluated to be 28 mJ / cm 2 , and the film thickness of the pattern was measured with a film thickness meter (manufactured by Tenko Co., Alpha Step 200) to be 0.64 μm. The patterned wafer was taken out and observed with an electron microscope. As a result, it was 0.35 μm.
Pattern was resolved.

【0083】[実施例8] 化合物(8)とジシクロペンテニルメタクリレートの共重合体 (Mw=39000、共重合モル比=6/4) 100部 ビニルフェノールとメチルメタクリレートの共重合体 (Mw=9000、共重合モル比=5/5) 20部 トリスフェノールPAのp−トルエンスルホン酸エステル 8部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 450部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 8 Copolymer of Compound (8) and Dicyclopentenyl Methacrylate (Mw = 39000, Copolymerization Molar Ratio = 6/4) 100 Parts Copolymer of Vinyl Phenol and Methyl Methacrylate (Mw = 9000) , Copolymerization molar ratio = 5/5) 20 parts p-toluenesulfonic acid ester of trisphenol PA 8 parts Fluorine-based surfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 450 parts A resist solution was prepared by filtering with a 1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore).

【0084】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、110℃で90秒間ベークし、厚
さ0.7μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜
を形成したウエハをKrFエキシマレーザーステッパN
SR1755EX8A(NA=0.45、ニコン社製)
とテスト用マスクを用いて露光し、90℃で60秒間露
光後ベークを行った。次いで、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で23℃、1分間、浸漬法により
現像してポジ型パターンを得た。感度を評価すると36
mJ/cm2であり、パターンの膜厚を膜厚計(テンコ
ー社製、アルファステップ200)で測定すると0.6
3μmであった。パターンの形成されたウエハを取り出
して電子顕微鏡で観察したところ、0.35μmのパタ
ーンが解像していた。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer by a spinner and then baked at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.7 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a KrF excimer laser stepper N
SR1755EX8A (NA = 0.45, manufactured by Nikon Corporation)
Was exposed using a test mask, and post-baked at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it was developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute by a dipping method to obtain a positive pattern. 36 when the sensitivity is evaluated
mJ / cm 2 and the film thickness of the pattern was measured by a film thickness meter (Tenko, Alphastep 200) to be 0.6.
It was 3 μm. When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a 0.35 μm pattern was resolved.

【0085】[実施例9] 実施例8の共重合体 100部 水素添加ポリビニルフェノール 20部 (Mw=5000、水素添加率=10%) ビスフェノールPの1,2−ナフトキノンジアジド− 4−スルホン酸エステル 15部 フッ素系界面活性剤 0.01部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 330部 これらを混合して溶解し、0.1μmのテフロンフィル
ター(ミリポア社製)で濾過し、レジスト溶液を調製し
た。
Example 9 Copolymer of Example 8 100 parts Hydrogenated polyvinylphenol 20 parts (Mw = 5000, hydrogenation rate = 10%) 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of bisphenol P 15 parts Fluorosurfactant 0.01 part Propylene glycol monomethyl ether acetate 330 parts These were mixed and dissolved, and filtered through a 0.1 μm Teflon filter (manufactured by Millipore) to prepare a resist solution.

【0086】上記レジスト溶液をシリコンウエハ上にス
ピナーで塗布した後、90℃で90秒間ベークし、厚さ
1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜を
形成したウエハを遠紫外線照射装置PLA−521FA
(キャノン社製)とテスト用マスクを用いて露光し、1
10℃で60秒間露光後ベークを実施した。次いで、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃、
1分間、浸漬法により現像してポジ型パターンを得た。
感度を評価すると50mJ/cm2であり、パターンの
膜厚を膜厚計(テンコー社製、アルファステップ20
0)で測定すると0.93μmであった。パターンの形
成されたウエハを取り出して電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.50μmのパターンが解像していた。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer with a spinner and then baked at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. The wafer on which this resist film is formed is used as a far ultraviolet irradiation device PLA-521FA.
(Canon) and a test mask are used to expose 1
A post exposure bake was performed at 10 ° C. for 60 seconds. Then, with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C.,
It was developed by a dipping method for 1 minute to obtain a positive pattern.
The sensitivity was 50 mJ / cm 2 , and the film thickness of the pattern was measured by a film thickness meter (manufactured by Tenko Co., Alpha Step 20).
It was 0.93 μm when measured in 0). When the wafer on which the pattern was formed was taken out and observed with an electron microscope, a pattern of 0.50 μm was resolved.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明によれば、感度、解像性、耐エッ
チング性、及び保存安定性などのレジスト特性に優れ、
かつ、露光により透過率が向上するのでレジストパター
ンの形状に優れ、波長の短い遠紫外線やKrFエキシマ
レーザー光を用いるリソグラフィーに適したレジスト材
料が提供される。本発明のレジスト組成物は、特に、半
導体素子の微細加工用ポジ型レジストとして好適であ
る。
According to the present invention, the resist characteristics such as sensitivity, resolution, etching resistance, and storage stability are excellent,
Further, since the transmittance is improved by the exposure, the resist pattern is excellent in shape, and a resist material suitable for lithography using deep ultraviolet rays having a short wavelength or KrF excimer laser light is provided. The resist composition of the present invention is particularly suitable as a positive resist for fine processing of semiconductor devices.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/033 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03F 7/033 H01L 21/027

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分子鎖中に、下記一般式(I)及び一般
式(II)で示される構造単位を有する共重合体
(A)、及び活性光線の照射により酸を生成可能な化合
物(B)を含有することを特徴とするレジスト組成物。 【化1】 〔式中、R1及びR2は、互いに同一または異なり、水素
原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5の置換
アルキル基、ハロゲン原子、またはシアノ基であり、R
3は、線状アセタール基、環状アセタール基、カーボネ
ート基、または−OR4である。ただし、R4は、 【化2】 または 【化3】 である。(ただし、これらの式中、R7、R8、R9、R
10、R11及びR12は、それぞれ独立に、鎖状アルキル
基、置換鎖状アルキル基、分岐状アルキル基、置換分岐
状アルキル基、環状アルキル基、置換環状アルキル基、
アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基、置換ア
リール基、アラルキル基、または置換アラルキル基を表
し、これらのうち、R10及びR11は、水素原子であって
もよい。)〕 【化4】 〔式中、R5は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル
基、炭素数1〜5の置換アルキル基、ハロゲン原子、ま
たはシアノ基であり、R6は、炭素数5〜16の環状ア
ルケニル基、または炭素数5〜16の置換環状アルケニ
ル基である。〕
1. A copolymer (A) having a structural unit represented by the following general formulas (I) and (II) in a molecular chain, and a compound (B) capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays. ) Is contained. [Chemical 1] [In the formula, R 1 and R 2 are the same or different from each other and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group;
3, linear acetal group, cyclic acetal group, a carbonate group, or -OR 4. However, R 4 is Or [Chemical 3] Is. (However, in these formulas, R 7 , R 8 , R 9 , R
10 , R 11 and R 12 are each independently a chain alkyl group, a substituted chain alkyl group, a branched alkyl group, a substituted branched alkyl group, a cyclic alkyl group, a substituted cyclic alkyl group,
It represents an alkenyl group, a substituted alkenyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group, or a substituted aralkyl group, and of these, R 10 and R 11 may be a hydrogen atom. )] [Chemical 4] [In the formula, R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group, and R 6 is a cyclic group having 5 to 16 carbon atoms. It is an alkenyl group or a substituted cyclic alkenyl group having 5 to 16 carbon atoms. ]
【請求項2】 さらに、アルカリ可溶性フェノール樹脂
(C)を含有する請求項1記載のレジスト組成物。
2. The resist composition according to claim 1, further comprising an alkali-soluble phenol resin (C).
【請求項3】 活性光線の照射により酸を生成可能な化
合物(B)が、o−キノンジアジド化合物、スルホン酸
誘導体、オニウム塩、及びハロゲン化有機化合物からな
る群より選ばれた少なくとも1種の化合物である請求項
1または2記載のレジスト組成物。
3. The compound (B) capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays is at least one compound selected from the group consisting of o-quinonediazide compounds, sulfonic acid derivatives, onium salts, and halogenated organic compounds. The resist composition according to claim 1, which is
【請求項4】 活性光線の照射により酸を生成可能な化
合物(B)が、o−キノンジアジド化合物、スルホン酸
誘導体、オニウム塩、及びハロゲン化有機化合物からな
る群より選ばれる2種以上の化合物である請求項3記載
のレジスト組成物。
4. The compound (B) capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays is at least two compounds selected from the group consisting of o-quinonediazide compounds, sulfonic acid derivatives, onium salts, and halogenated organic compounds. The resist composition according to claim 3.
【請求項5】 アルカリ可溶性フェノール樹脂(C)
が、アルカリ可溶性の水素添加フェノール樹脂である請
求項2記載のレジスト組成物。
5. Alkali-soluble phenolic resin (C)
The resist composition according to claim 2, wherein is a hydrogen-soluble phenol resin soluble in alkali.
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