JP2000122283A - Resist material, photosensitive resin composition using the material, and method for using the composition for production of semiconductor device - Google Patents

Resist material, photosensitive resin composition using the material, and method for using the composition for production of semiconductor device

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JP2000122283A
JP2000122283A JP28766098A JP28766098A JP2000122283A JP 2000122283 A JP2000122283 A JP 2000122283A JP 28766098 A JP28766098 A JP 28766098A JP 28766098 A JP28766098 A JP 28766098A JP 2000122283 A JP2000122283 A JP 2000122283A
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JP
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group
alkali
mol
compound
resist material
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Atsushi Oshida
敦史 押田
Teruhiko Kumada
輝彦 熊田
Atsuko Fujino
敦子 藤野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a rechety pattern in the case of forming a fine pattern by (co)polymerizing monomers containing specified compds. to form a pattern. SOLUTION: A pattern is formed by (co)polymn. of monomers containing at least one kind of compd. selected form the group consisting of compds. expressed by the formula. In the formula, R1 is hydrogen atom, a 1-10C alkoxy group, carboxyl group, halogen atom, -SR3 or 6-20C aromatic group, wherein R3 is hydrogen atom or a 1-5C hydrocarbon group, A is CH2=C(R2)-COO-(CH2)n-, CH2=C(R2)-O-CO-(CH2)n-, CH2=CH-O-(CH2)n or the like, wherein R2 is hydrogen atom, a 1-4C hydrocarbon group, -CN or halogen atom, and n is an integer 1 to 10. Or, the pattern is formed by (co)polymn. of one kind of the compds. expressed by the formula by 1 to 100 mol% and monomers copolymerizable with the compds. of the formula by 0 to 99 mol%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超LSIなどの半
導体デバイスの微細パターンを形成するために使用され
る、たとえば放射線感応性レジストやプリント板などの
パターン形成用材料などに使用されるレジスト用材料、
該材料を用いた感光性樹脂組成物および該感光性樹脂組
成物を半導体装置の製造に使用する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist for use in forming a fine pattern of a semiconductor device such as an VLSI, for example, a radiation-sensitive resist or a pattern forming material such as a printed board. material,
The present invention relates to a photosensitive resin composition using the material and a method of using the photosensitive resin composition for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化が求められて
いるなか、微細加工技術の開発が進められている。微細
パターン形成の実現のために、紫外光、X線あるいは電
子線などによる露光方法が提案されている。これらの露
光方法を用いることにより、0.2ミクロンレベルのパ
ターン形成を目指している。
2. Description of the Related Art With the demand for higher integration of semiconductor devices, development of microfabrication technology has been advanced. In order to realize formation of a fine pattern, an exposure method using ultraviolet light, X-ray, electron beam, or the like has been proposed. By using these exposure methods, we aim to form a pattern at the 0.2 micron level.

【0003】従来、光リソグラフィー用のレジストとし
てノボラック樹脂とナフトキノンジアジドからなるレジ
ストや、ターシャリー(以下、tert−という)ブト
キシカルボニルオキシスチレンを重合成分として含む重
合体と酸発生剤とからなるレジストが用いられている。
前記レジストではノボラック樹脂あるいはポリスチレン
誘導体などの高分子化合物が母剤として用いられてい
る。これらの高分子化合物はモノマーと呼ばれる低分子
量化合物を重合させることにより得られており、モノマ
ーあるいはそれが反応した単位が繰り返された線状構造
になっている。
Conventionally, as a resist for photolithography, a resist composed of a novolak resin and naphthoquinonediazide, or a resist composed of a polymer containing tertiary (hereinafter referred to as tert-) butoxycarbonyloxystyrene as a polymerization component and an acid generator has been used. Used.
In the resist, a polymer compound such as a novolak resin or a polystyrene derivative is used as a base material. These high molecular compounds are obtained by polymerizing a low molecular weight compound called a monomer, and have a linear structure in which a monomer or a unit reacted with the monomer is repeated.

【0004】しかし、これら従来から用いられている高
分子化合物を母剤として用いるレジストでは、母剤分子
が大きいことから、目的とする微細パターンの大きさが
小さくなるにつれて、パターンのエッジ部分にがたつき
が目立ち、良好なパターン形成ができなくなるという問
題がある。
However, in a resist using a conventionally used polymer compound as a base material, since the base material molecules are large, as the size of the target fine pattern becomes smaller, the edge portion of the pattern becomes smaller. There is a problem that the rattling is conspicuous and a good pattern cannot be formed.

【0005】この問題に着目した研究として、ジャパン
・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(Japa
n Journal of Applied Physics)32巻、6065頁
(1993年発行)に、母剤となる樹脂の分子量を小さ
くしたり、分子量分布を調整することにより、前記問題
を解決しようと検討が行なわれている。
[0005] As a study focusing on this problem, the Japan Journal of Applied Physics (Japa
n Journal of Applied Physics, Vol. 32, p. 6065 (published in 1993), studies have been made to solve the above problem by reducing the molecular weight of the resin as a base material or adjusting the molecular weight distribution. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記方法では、パター
ンエッジのがたつきがわずかながら改善されているもの
の、樹脂の分子量や分子量分布の調整だけでは線状高分
子の化合物間での絡み合いが多く、問題の根本的な解決
には至っていない。
In the above-mentioned method, although the play of the pattern edge is slightly improved, the entanglement between the linear polymer compounds is increased by adjusting only the molecular weight and the molecular weight distribution of the resin. , The problem has not yet been completely solved.

【0007】本発明は前記のごとき課題を解決するため
になされたものであり、微細パターンにおけるパターン
のがたつきが低減されるレジスト用材料、該材料を用い
た感光性樹脂組成物および該組成物を半導体装置の製造
に使用する方法を開発することを目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a resist material capable of reducing pattern rattling in a fine pattern, a photosensitive resin composition using the material, and the composition. It is an object of the present invention to develop a method of using a product for manufacturing a semiconductor device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる請求項
1は、一般式(I):
According to the present invention, a compound represented by the general formula (I):

【0009】[0009]

【化5】 Embedded image

【0010】(式中、R1は水素原子、炭素数1〜4の
炭化水素基、炭素数1〜10のアルコキシル基、カルボ
キシル基、ハロゲン原子、−SR3、炭素数6〜20の
芳香族基、ただしR3は、水素原子、炭素数1〜5の炭
化水素基、Aは、CH2=C(R2)−COO−(C
2n−、CH2=C(R2)−O−CO−(CH2
n−、CH2=CH−O−(CH2n−、CH2=C
(R2)−COO−(CH2n−O−、ただしR2は、水
素原子、炭素数1〜4の炭化水素基、−CN、ハロゲン
原子、nは1〜10の整数)で表わされる化合物、一般
式(II):
Wherein R 1 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, —SR 3 , an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. Wherein R 3 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and A is CH 2 CC (R 2 ) —COO— (C
H 2) n -, CH 2 = C (R 2) -O-CO- (CH 2)
n -, CH 2 = CH- O- (CH 2) n -, CH 2 = C
(R 2 ) —COO— (CH 2 ) n —O—, wherein R 2 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, —CN, a halogen atom, and n is an integer of 1 to 10. Compound represented by the general formula (II):

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】(式中、R1は前記と同じ、Bは、CH2
C(R2)−COO−、CH2=C(R2)−COO−
(CH2)n−、CH2=C(R2)−O−CO−(C
2)n−、CH2=CH−O−CH2−、CH2=CH
−、mは1〜10の整数、ただしR2、nは前記と同
じ)で表わされる化合物、一般式(III):
(Wherein R 1 is the same as above, B is CH 2 =
C (R 2) -COO-, CH 2 = C (R 2) -COO-
(CH 2) n-, CH 2 = C (R 2) -O-CO- (C
H 2) n-, CH 2 = CH-O-CH 2 -, CH 2 = CH
-, M is an integer of 1 to 10, provided that R 2 and n are the same as described above), a compound represented by the general formula (III):

【0013】[0013]

【化7】 Embedded image

【0014】(式中、R1、R2、nは前記と同じ)で表
わされる化合物および一般式(IV):
Wherein R 1 , R 2 , and n are the same as those described above, and a compound represented by the general formula (IV):

【0015】[0015]

【化8】 Embedded image

【0016】(式中、R1、R2、nは前記と同じ)で表
わされる化合物よりなる群からえらばれた少なくとも1
種を含む単量体を(共)重合させてなるアルカリ可溶性
レジスト用材料に関するものである。
(Wherein R 1 , R 2 , and n are the same as those described above).
The present invention relates to a material for an alkali-soluble resist obtained by (co) polymerizing a monomer containing a seed.

【0017】本発明にかかわる請求項2は、一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物のうちの少なくとも
1種1〜100モル%と一般式(I)〜(IV)で表わさ
れる化合物と共重合性を有する単量体0〜99モル%と
を(共)重合させてなる請求項1記載のアルカリ可溶性
レジスト用材料に関するものである。
According to a second aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) is 1 to 100 mol% and the compound represented by the general formulas (I) to (IV). 2. The material for an alkali-soluble resist according to claim 1, which is obtained by (co) polymerizing 0 to 99 mol% of a monomer having copolymerizability.

【0018】本発明にかかわる請求項3は、一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物のうちの少なくとも
1種20〜80モル%と一般式(I)〜(IV)で表わさ
れる化合物と共重合性を有する単量体20〜80モル%
とを共重合させてなる請求項1記載のアルカリ可溶性レ
ジスト用材料に関するものである。
According to a third aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) is 20 to 80 mol% and the compound represented by the general formulas (I) to (IV). And a monomer having a copolymerizability of 20 to 80 mol%
2. The material for an alkali-soluble resist according to claim 1, which is obtained by copolymerizing the following.

【0019】本発明にかかわる請求項4は、一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およびカル
ボキシル基が酸不安定基に置換された化合物よりなる群
からえらばれた少なくとも1種を含む単量体を(共)重
合させてなるアルカリ非可溶性レジスト用材料に関する
ものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the general formulas (I) to (IV) wherein a hydroxyl group and a carboxyl group are substituted by an acid labile group. The present invention relates to an alkali-insoluble resist material obtained by (co) polymerizing a monomer containing

【0020】本発明にかかわる請求項5は、一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およびカル
ボキシル基が酸不安定基に置換された化合物のうちの少
なくとも1種1〜100モル%と一般式(I)〜(IV)
で表わされる化合物の水酸基およびカルボキシル基が酸
不安定基に置換された化合物と共重合性を有する単量体
0〜99モル%とを(共)重合させてなる請求項4記載
のアルカリ非可溶性レジスト用材料に関するものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in which a hydroxyl group and a carboxyl group are substituted with an acid labile group is 1 to 100 moles. % And general formulas (I) to (IV)
5. The alkali-insoluble compound according to claim 4, which is obtained by (co) polymerizing a compound having a hydroxyl group and a carboxyl group substituted by an acid labile group with a monomer having copolymerizability of 0 to 99 mol%. It relates to a resist material.

【0021】本発明にかかわる請求項6は、一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およびカル
ボキシル基が酸不安定基に置換された化合物のうちの少
なくとも1種20〜80モル%と一般式(I)〜(IV)
で表わされる化合物の水酸基およびカルボキシル基が酸
不安定基に置換された化合物と共重合性を有する単量体
20〜80モル%とを共重合させてなる請求項4記載の
アルカリ非可溶性レジスト用材料に関するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV), in which the hydroxyl group and the carboxyl group are substituted with an acid labile group, is contained in an amount of 20 to 80 mol. % And general formulas (I) to (IV)
5. The compound for an alkali-insoluble resist according to claim 4, which is obtained by copolymerizing a compound in which a hydroxyl group and a carboxyl group of the compound represented by the formula are substituted with an acid labile group and 20 to 80 mol% of a copolymerizable monomer. It is about materials.

【0022】本発明にかかわる請求項7は、一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物のうちの少なくとも
1種10〜90モル%と一般式(I)〜(IV)で表わさ
れる化合物と共重合性を有し、酸により分解してフェノ
ール性水酸基またはカルボキシル基を生ずる酸不安定基
を有する単量体10〜90モル%とを共重合させてなる
アルカリ非可溶性レジスト用材料に関するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) is 10 to 90 mol% and the compound represented by the general formulas (I) to (IV). And an alkali-insoluble resist material obtained by copolymerizing 10 to 90 mol% of a monomer having an acid labile group which is copolymerizable with an acid and decomposed by an acid to generate a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group. It is.

【0023】本発明にかかわる請求項8は、請求項1、
2または3記載のアルカリ可溶性レジスト用材料、請求
項4、5、6または7記載のアルカリ非可溶性レジスト
用材料および酸発生剤を含有し、アルカリ可溶性レジス
ト用材料/アルカリ非可溶性レジスト用材料が、重量比
で0/100〜90/10である感光性樹脂組成物に関
するものである。
Claim 8 according to the present invention is claim 1,
The material for an alkali-soluble resist according to 2 or 3, the material for an alkali-insoluble resist according to claim 4, 5, 6 or 7, and an acid generator, wherein the material for an alkali-soluble resist / the material for an alkali-insoluble resist is: The present invention relates to a photosensitive resin composition having a weight ratio of 0/100 to 90/10.

【0024】本発明にかかわる請求項9は、レジスト用
材料/酸発生剤が、重量比で90/10〜99.9/
0.1である請求項8記載の感光性樹脂組成物に関する
ものである。
According to a ninth aspect of the present invention, the ratio of the resist material / acid generator is 90/10 to 99.9 / weight ratio.
The photosensitive resin composition according to claim 8, which is 0.1.

【0025】本発明にかかわる請求項10は、半導体装
置を製造する際に、感光性樹脂組成物を使用して半導体
基板上に膜を設け、前記感光性樹脂組成物膜に光または
放射線をパターン露光し、ついで露光後の感光性樹脂組
成物膜を現像処理する半導体装置の製造に請求項8また
は9記載の感光性樹脂組成物を使用する方法に関するも
のである。
According to a tenth aspect of the present invention, in manufacturing a semiconductor device, a film is provided on a semiconductor substrate using a photosensitive resin composition, and light or radiation is patterned on the photosensitive resin composition film. The present invention relates to a method of using the photosensitive resin composition according to claim 8 or 9 for manufacturing a semiconductor device in which the photosensitive resin composition film after the exposure is exposed and then developed.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明のレジスト用材料には、ア
ルカリ可溶性レジスト用材料とアルカリ非可能性レジス
ト用材料の2種がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION There are two types of resist materials of the present invention, one for alkali-soluble resists and one for non-alkaline resists.

【0027】前記アルカリ可溶性レジスト用材料および
前記アルカリ非可溶性レジスト用材料は、後述する特定
の化合物を単量体として使用するため、感光性樹脂組成
物の成分に使用した場合に微細パターンのパターンエッ
ジのがたつきが低減されるという効果が得られる。この
効果は、該レジスト用材料の自己再配列に起因すると考
えられる。
The above-mentioned alkali-soluble resist material and the above-mentioned alkali-insoluble resist material use a specific compound described below as a monomer. The effect that rattling is reduced is obtained. This effect is considered to be due to self-rearrangement of the resist material.

【0028】前記アルカリ可溶性レジスト用材料は、分
子中にフェノール性水酸基およびカルボキシル基のうち
の少なくとも1種を有し、アルカリ液で洗浄することに
より溶解する、具体的には23〜25℃の2.38重量
%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で洗
浄した場合に厚さ5000オングストロームの膜厚のも
のが60秒以下で溶解する材料のことである。
The alkali-soluble resist material has at least one of a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group in the molecule, and is dissolved by washing with an alkaline solution. A material having a thickness of 5000 angstroms that can be dissolved in 60 seconds or less when washed with an aqueous solution of .38% by weight of tetramethylammonium hydroxide.

【0029】前記アルカリ可溶性レジスト用材料は、こ
れだけで感光性樹脂組成物に使用されるものではなく、
後述するアルカリ非可溶性レジスト用材料と併用され
る。アルカリ可溶性レジスト用材料とアルカリ非可溶性
レジスト用材料との混合物を用いて感光性樹脂組成物を
製造し、レジストとして使用する場合には、露光前はレ
ジスト全体としてアルカリ非可溶性であったものが、露
光によってアルカリ非可溶性レジスト用材料がアルカリ
可溶性レジスト用材料に変換される結果、露光部分はレ
ジスト全体としてアルカリ可溶性になる。このとき、ア
ルカリ可溶性レジスト用材料が存在することにより、露
光部分と非露光部分とのアルカリ液に対する溶解性の差
が大きくなり、レジストパターンが得られる。アルカリ
可溶性レジスト用材料は、前記のごとき目的で使用され
る。
The alkali-soluble resist material is not used alone in the photosensitive resin composition,
It is used in combination with an alkali-insoluble resist material described later. A photosensitive resin composition is produced using a mixture of an alkali-soluble resist material and an alkali-insoluble resist material, and when used as a resist, before exposure, the one that was alkali-insoluble as a whole resist, The exposure converts the alkali-insoluble resist material into an alkali-soluble resist material, so that the exposed portion becomes alkali-soluble as a whole resist. At this time, due to the presence of the alkali-soluble resist material, the difference in solubility between the exposed portion and the non-exposed portion in an alkali solution increases, and a resist pattern is obtained. The material for an alkali-soluble resist is used for the purpose described above.

【0030】前記アルカリ可溶性レジスト用材料は、具
体的には一般式(I):
The alkali-soluble resist material is specifically represented by the following general formula (I):

【0031】[0031]

【化9】 Embedded image

【0032】(式中、R1は水素原子、炭素数1〜4の
炭化水素基、炭素数1〜10のアルコキシル基、カルボ
キシル基、ハロゲン原子、−SR3、炭素数6〜20の
芳香族基、ただしR3は、水素原子、炭素数1〜5の炭
化水素基、Aは、CH2=C(R2)−COO−(C
2n−、CH2=C(R2)−O−CO−(CH2
n−、CH2=CH−O−(CH2n−、CH2=C
(R2)−COO−(CH2n−O−、ただしR2は、水
素原子、炭素数1〜4の炭化水素基、−CN、ハロゲン
原子、nは1〜10の整数)で表わされる化合物、一般
式(II):
(Wherein, R 1 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, —SR 3 , an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. Wherein R 3 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and A is CH 2 CC (R 2 ) —COO— (C
H 2) n -, CH 2 = C (R 2) -O-CO- (CH 2)
n -, CH 2 = CH- O- (CH 2) n -, CH 2 = C
(R 2 ) —COO— (CH 2 ) n —O—, wherein R 2 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, —CN, a halogen atom, and n is an integer of 1 to 10. Compound represented by the general formula (II):

【0033】[0033]

【化10】 Embedded image

【0034】(式中、R1は前記と同じ、Bは、CH2
C(R2)−COO−、CH2=C(R2)−COO−
(CH2)n−、CH2=C(R2)−O−CO−(C
2)n−、CH2=CH−O−CH2−、CH2=CH
−、mは1〜10の整数、ただしR2、nは前記と同
じ)で表わされる化合物、一般式(III):
(Wherein R 1 is the same as above, B is CH 2 =
C (R 2) -COO-, CH 2 = C (R 2) -COO-
(CH 2) n-, CH 2 = C (R 2) -O-CO- (C
H 2) n-, CH 2 = CH-O-CH 2 -, CH 2 = CH
-, M is an integer of 1 to 10, provided that R 2 and n are the same as described above), a compound represented by the general formula (III):

【0035】[0035]

【化11】 Embedded image

【0036】(式中、R1、R2、nは前記と同じ)で表
わされる化合物および一般式(IV):
Wherein R 1 , R 2 and n are the same as defined above, and a compound represented by the general formula (IV):

【0037】[0037]

【化12】 Embedded image

【0038】(式中、R1、R2、nは前記と同じ)で表
わされる化合物よりなる群(以下、化合物群(a)とも
いう)からえらばれた少なくとも1種を含む単量体(以
下、単量体(Z)ともいう)を(共)重合させてなるア
ルカリ可溶性レジスト用材料である。
(Wherein R 1 , R 2 , and n are the same as those described above), and a monomer containing at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (hereinafter, also referred to as compound group (a)): This is an alkali-soluble resist material obtained by (co) polymerizing a monomer (Z).

【0039】単量体(Z)には、化合物群(a)に属す
る化合物以外に、化合物群(a)に属する化合物と共重
合性を有する単量体(以下、単量体(x)ともいう)が
含まれていてもよい。
The monomer (Z) includes, in addition to the compound belonging to the compound group (a), a monomer copolymerizable with the compound belonging to the compound group (a) (hereinafter, also referred to as monomer (x)). ) May be included.

【0040】前記アルカリ可溶性レジスト用材料として
は、アルカリ可溶性、パターンエッジのがたつきの低
減、経済性などの点から、化合物群(a)からえらばれ
た少なくとも1種1〜100モル%、さらには20〜8
0モル%と、単量体(x)0〜99モル%、さらには2
0〜80モル%とを(共)重合させたものが好ましい。
As the alkali-soluble resist material, at least one compound selected from the compound group (a) is used in an amount of 1 to 100 mol%, from the viewpoints of alkali solubility, reduction of pattern edge wobble, economy, and the like. 20-8
0 mol%, 0 to 99 mol% of monomer (x), and 2
Those obtained by (co) polymerizing 0 to 80 mol% are preferred.

【0041】化合物群(a)に属する化合物の好ましい
具体例としては、たとえば
Preferred specific examples of the compounds belonging to the compound group (a) include, for example,

【0042】[0042]

【化13】 Embedded image

【0043】などの化合物(以下、化合物群(c)とも
いう)があげられる。
(Hereinafter, also referred to as compound group (c)).

【0044】また、単量体(x)としては、たとえば化
合物群(a)に属する化合物のフェノール性水酸基およ
びカルボキシル基が酸不安定基に置換された化合物より
なる群(以下、化合物群(b)ともいう)に属する化合
物、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、o−メチルスチレン、p−メトキシスチ
レン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、p−
ヨードスチレン、tert−ブトキシカルボニルオキシ
スチレン、tert−ブチルオキシスチレン、テトラヒ
ドロピラニルオキシスチレン、トリメチルシリルオキシ
スチレン、カルボキシベンジルビニルエーテルなどの芳
香族系ビニル化合物、アクリル酸、アクリル酸−ter
t−ブチルエステル、メタクリル酸、メタクリル酸−t
ert−ブチルエステル、メタクリル酸エトキシエチル
エステル、メタクリル酸テトラヒドロピラニルエステル
などがあげられる。これらは単独で使用してもよく、2
種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうちで
はパターンエッジのがたつきを効果的に低減し得るなど
の点から、化合物群(b)に属する
The monomer (x) includes, for example, a group consisting of compounds in which the phenolic hydroxyl group and carboxyl group of the compounds belonging to the compound group (a) are substituted with acid labile groups (hereinafter referred to as compound group (b) ), Hydroxystyrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene, p-bromostyrene, p-
Aromatic vinyl compounds such as iodostyrene, tert-butoxycarbonyloxystyrene, tert-butyloxystyrene, tetrahydropyranyloxystyrene, trimethylsilyloxystyrene, carboxybenzyl vinyl ether, acrylic acid, acrylic acid-ter
t-butyl ester, methacrylic acid, methacrylic acid-t
tert-butyl ester, ethoxyethyl methacrylate, tetrahydropyranyl methacrylate and the like. These may be used alone,
A combination of more than one species may be used. Among these, they belong to the compound group (b) because they can effectively reduce the rattling of the pattern edge.

【0045】[0045]

【化14】 Embedded image

【0046】などの化合物(以下、化合物群(d)とも
いう)、
(Hereinafter, also referred to as compound group (d)),

【0047】[0047]

【化15】 Embedded image

【0048】などの化合物が好ましい。Compounds such as are preferred.

【0049】なお、単量体(x)に属する化合物中の酸
不安定基は酸により効果的に分解されて、アルカリ可溶
性となる。
The acid labile group in the compound belonging to the monomer (x) is effectively decomposed by an acid, and becomes alkali-soluble.

【0050】前記酸不安定基としては、たとえばter
t−ブチルエーテル基、tert−アミルエーテル基、
トリメチルシリルエーテル基、tert−ブチルジメチ
ルシリルエーテル基、テトラヒドロピラニルエーテル
基、テトラヒドロフラニルエーテル基、メトキシエチル
エーテル基、エトキシエチルエーテル基、プロポキシエ
チルエーテル基、ブトキシエチルエーテル基、メトキシ
プロピルエーテル基、エトキシプロピルエーテル基、t
ert−ブチルエステル基、tert−アミルエステル
基、トリメチルシリルエステル基、tert−ブチルジ
メチルシリルエステル基、テトラヒドロピラニルエステ
ル基、テトラヒドロフラニルエステル基、メトキシエチ
ルエステル基、エトキシエチルエステル基、プロポキシ
エチルエステル基、ブトキシエチルエステル基、メトキ
シプロピルエステル基、エトキシプロピルエステル基、
tert−ブトキシカルボニルエーテル基、tert−
アミルオキシカルボニルエーテル基などがあげられるが
これらに限定されない。これらのうちでは、tert−
ブチルエステル基、tert−ブトキシカルボニルエー
テル基、テトラヒドロピラニルエステル基などが好まし
い。
The acid labile groups include, for example, ter
t-butyl ether group, tert-amyl ether group,
Trimethylsilyl ether group, tert-butyldimethylsilyl ether group, tetrahydropyranyl ether group, tetrahydrofuranyl ether group, methoxyethyl ether group, ethoxyethyl ether group, propoxyethyl ether group, butoxyethyl ether group, methoxypropyl ether group, ethoxypropyl ether Group, t
tert-butyl ester group, tert-amyl ester group, trimethylsilyl ester group, tert-butyldimethylsilyl ester group, tetrahydropyranyl ester group, tetrahydrofuranyl ester group, methoxyethyl ester group, ethoxyethyl ester group, propoxyethyl ester group, butoxy Ethyl ester group, methoxypropyl ester group, ethoxypropyl ester group,
tert-butoxycarbonyl ether group, tert-
Examples include, but are not limited to, amyloxycarbonyl ether groups. Of these, tert-
A butyl ester group, a tert-butoxycarbonyl ether group, a tetrahydropyranyl ester group and the like are preferable.

【0051】前記アルカリ可溶性レジスト用材料を形成
する化合物群(a)に属する化合物およびこれらと共重
合性を有する4−ヒドロキシスチレンなどのアルカリ可
溶性化合物と化合物群(b)に属する化合物などのアル
カリ非可溶性化合物との割合は、前者が60〜100モ
ル%、さらには70〜100モル%、後者が0〜40モ
ル%、さらには0〜30モル%であるのが、レジスト用
材料として適したアルカリ可溶性を有するレジスト用材
料が得られる点から好ましい。
Compounds belonging to the compound group (a) forming the alkali-soluble resist material, alkali-soluble compounds such as 4-hydroxystyrene having copolymerizability with these compounds and alkali-non-soluble compounds such as the compounds belonging to the compound group (b). The proportion of the soluble compound is preferably 60 to 100 mol%, more preferably 70 to 100 mol%, and the latter is 0 to 40 mol%, and more preferably 0 to 30 mol%. It is preferable in that a soluble resist material can be obtained.

【0052】また、前記アルカリ可溶性レジスト用材料
を形成する化合物群(a)に属する化合物および化合物
群(b)に属する化合物と、その他のこれらと共重合性
を有する化合物との割合は、前者が1〜100モル%、
さらには10〜100モル%、後者が0〜99モル%、
さらには0〜90モル%であるのが、パターンエッジの
がたつきが改善され、微細パターンにおけるパターンの
がたつきが低減されるという効果が得られるレジスト用
材料が得られる点から好ましい。
The ratio of the compound belonging to the compound group (a) and the compound belonging to the compound group (b) forming the alkali-soluble resist material to the other compounds having copolymerizability with them is as follows. 1 to 100 mol%,
Furthermore, 10-100 mol%, the latter is 0-99 mol%,
Further, the content is preferably from 0 to 90 mol% from the viewpoint that a resist material is obtained which has an effect of improving the play of the pattern edge and reducing the play of the pattern in the fine pattern.

【0053】前記アルカリ可溶性レジスト用材料の重量
平均分子量としては、2000〜10万、さらには50
00〜5万であるのが好ましい。重量平均分子量が小さ
すぎる場合には、現像時にアルカリ非可溶性であるべき
部分のアルカリ非可溶性が充分でなくなりやすい。ま
た、大きすぎる場合には、レジスト塗膜形成時の粘度が
高くなるため低粘度の組成物として使用しなければなら
ず、また、現像時の解像度が低下しやすい。
The alkali-soluble resist material has a weight average molecular weight of 2,000 to 100,000, and more preferably 50 to 100,000.
It is preferably from 00 to 50,000. When the weight average molecular weight is too small, the alkali insolubility of a portion which should be alkali insoluble during development tends to be insufficient. On the other hand, if it is too large, the viscosity at the time of forming the resist coating film increases, so that it must be used as a low-viscosity composition, and the resolution at the time of development tends to be reduced.

【0054】前記アルカリ可溶性レジスト用材料には、
化合物群(a)、さらには化合物群(b)に属する化合
物からの単位が含まれているため、エッジのシャープな
レジストパターンを得ることができる。
The alkali-soluble resist material includes:
Since a unit from the compound group (a) and further from the compound belonging to the compound group (b) is included, a resist pattern with sharp edges can be obtained.

【0055】一方、前記アルカリ非可溶性レジスト用材
料は、分子中に含まれるフェノール性水酸基およびカル
ボキシル基の全部または一部が封鎖され、アルカリ液で
洗浄しても溶解しなくなった、具体的には23〜25℃
の2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液で洗浄した場合に、20nm/秒以下の溶解
性を示す材料のことである。フェノール性水酸基および
カルボキシル基の封鎖を酸不安定基を形成することによ
って行なった場合、アルカリ非可溶性レジスト用材料お
よび短波長レーザなどの光または電子線やX線などの放
射線の照射により酸を発生する化合物(以下、酸発生剤
ともいう)を含む感光性樹脂組成物を製造し、レジスト
として使用すると、露光により、アルカリ非可溶性レジ
スト用材料がアルカリ可溶性レジスト用材料に変換し、
露光部分がアルカリ可溶性になり、現像することによっ
てレジストパターンが得られる。前記感光性樹脂組成物
に、さらに前述のアルカリ可溶性レジスト用材料を加え
てパターン精度を向上させるなどしてもよいことは前述
のとおりである。
On the other hand, in the above alkali-insoluble resist material, all or a part of the phenolic hydroxyl group and carboxyl group contained in the molecule are blocked, and the resist material is not dissolved even when washed with an alkaline solution. 23-25 ° C
Is a material having a solubility of 20 nm / sec or less when washed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. When the phenolic hydroxyl group and carboxyl group are blocked by forming an acid labile group, an acid is generated by irradiation with light such as an alkali-insoluble resist material or short-wavelength laser or radiation such as electron beam or X-ray. When a photosensitive resin composition containing a compound to be prepared (hereinafter, also referred to as an acid generator) is produced and used as a resist, by exposure, an alkali-insoluble resist material is converted into an alkali-soluble resist material,
The exposed portion becomes alkali-soluble and is developed to obtain a resist pattern. As described above, the above-mentioned alkali-soluble resist material may be further added to the photosensitive resin composition to improve the pattern accuracy.

【0056】前記アルカリ非可溶性レジスト用材料は、
具体的には化合物群(b)からえらばれた1種以上を含
む単量体(以下、単量体(Y)ともいう)を重合させて
なるアルカリ非可溶性レジスト用材料、および化合物群
(a)からえらばれた少なくとも1種10〜90モル%
と化合物群(a)と共重合性を有し、酸により分解して
フェノール性水酸基またはカルボキシル基を生ずる酸不
安定基を有する単量体(以下、単量体(x′)ともい
う)10〜90モル%とを共重合させてなるアルカリ非
可溶性レジスト用材料である。
The alkali-insoluble resist material is as follows:
Specifically, an alkali-insoluble resist material obtained by polymerizing a monomer containing one or more kinds selected from the compound group (b) (hereinafter, also referred to as a monomer (Y)), and a compound group (a ) At least one selected from 10 to 90 mol%
And a monomer having an acid labile group which is copolymerizable with the compound group (a) and decomposes with an acid to generate a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group (hereinafter also referred to as monomer (x ')) 10 To 90 mol% is a material for an alkali-insoluble resist.

【0057】単量体(Y)には、化合物群(b)に属す
る化合物以外に、化合物群(b)に属する化合物と共重
合性を有する単量体(以下、単量体(y)ともいう)が
含まれていてもよい。
The monomer (Y) includes, in addition to the compound belonging to the compound group (b), a monomer copolymerizable with a compound belonging to the compound group (b) (hereinafter, also referred to as a monomer (y)). ) May be included.

【0058】前記アルカリ非可溶性レジスト用材料とし
ては、アルカリ非可溶性、パターンエッジのがたつきの
低減、経済性などの点から化合物群(b)からえらばれ
た少なくとも1種1〜100モル%、さらには5〜95
モル%、とくには20〜80モル%と、単量体(y)0
〜99モル%、さらには5〜95モル%、とくには20
〜80モル%とを(共)重合させたもの、および化合物
群(a)のうちの少なくとも1種10〜90モル%、さ
らには20〜80モル%と、単量体(x′)からえらば
れた少なくとも1種10〜90モル%、さらには20〜
80モル%とを共重合させてなるアルカリ非可溶性レジ
スト用材料が好ましい。
The material for the alkali-insoluble resist is preferably at least one selected from the group of compounds (b) from 1 to 100 mol% from the viewpoints of alkali insolubility, reduction of pattern edge wobble, economy, and the like. Is 5-95
Mol%, especially 20 to 80 mol%, and the monomer (y) 0
~ 99 mol%, more preferably 5-95 mol%, especially 20
(Co) -polymerized with at least one of the compound group (a), from 10 to 90 mol%, and more preferably from 20 to 80 mol%, from the monomer (x ′). 10 to 90 mol% of at least one type, more preferably 20 to
A material for an alkali-insoluble resist obtained by copolymerizing 80 mol% of the compound is preferred.

【0059】化合物群(b)に属する化合物の好ましい
具体例としては、たとえば化合物群(d)に属する化合
物などがあげられる。
Preferred examples of the compounds belonging to the compound group (b) include, for example, compounds belonging to the compound group (d).

【0060】単量体(y)としては、たとえば化合物群
(a)に属する化合物、ヒドロキシスチレン、α−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレ
ン、p−メトキシスチレン、p−クロロスチレン、p−
ブロモスチレン、p−ヨードスチレン、tert−ブト
キシカルボニルオキシスチレン、tert−ブチルオキ
シスチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレン、ト
リメチルシリルオキシスチレン、カルボキシベンジルビ
ニルエーテルなどの芳香族系ビニル化合物、アクリル
酸、アクリル酸−tert−ブチルエステル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸−tert−ブチルエステル、メタ
クリル酸エトキシエチルエステル、メタクリル酸テトラ
ヒドロピラニルエステルなどがあげられる。これらは単
独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用して
もよい。これらのうちではパターンエッジのがたつきを
効果的に低減し得るなどの点から、化合物群(c)に属
する化合物、
Examples of the monomer (y) include compounds belonging to the compound group (a), hydroxystyrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene, p-
Bromostyrene, p-iodostyrene, tert-butoxycarbonyloxystyrene, tert-butyloxystyrene, tetrahydropyranyloxystyrene, trimethylsilyloxystyrene, aromatic vinyl compounds such as carboxybenzyl vinyl ether, acrylic acid, acrylic acid-tert- Examples thereof include butyl ester, methacrylic acid, tert-butyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, and tetrahydropyranyl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, compounds belonging to the compound group (c) from the viewpoint that the rattling of the pattern edge can be effectively reduced,

【0061】[0061]

【化16】 Embedded image

【0062】などが好ましい。And the like.

【0063】また、単量体(x′)としては、化合物群
(b)に属する化合物、前記芳香族系ビニル化合物のフ
ェノール性水酸基やカルボキシル基が酸不安定基で置換
されたものなどがあげられる。これらは単独で使用して
もよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これ
らのうちでは性能のすぐれたレジスト用材料を得ること
ができるなどの点から、tert−ブトキシカルボニル
オキシスチレンなどが好ましい。
Examples of the monomer (x ') include compounds belonging to the compound group (b) and those in which the phenolic hydroxyl group or carboxyl group of the aromatic vinyl compound is substituted with an acid labile group. Can be These may be used alone or in combination of two or more. Of these, tert-butoxycarbonyloxystyrene is preferred from the viewpoint that a resist material having excellent performance can be obtained.

【0064】前記アルカリ非可溶性レジスト用材料を形
成する化合物群(b)に属する化合物およびこれらと共
重合性を有する前記芳香族系ビニル化合物のフェノール
性水酸基やカルボキシル基が酸不安定基で置換されたも
のなどのアルカリ非可溶性化合物と、化合物群(a)に
属する化合物や4−ヒドロシスチレンなどのアルカリ可
溶性化合物との割合は、前者が10〜100モル%、さ
らには20〜80モル%、後者が0〜90モル%、さら
には20〜80モル%であるのが、レジスト用材料とし
て適したアルカリ非可溶性を有するレジスト用材料が得
られる点から好ましい。
The phenolic hydroxyl group and carboxyl group of the compounds belonging to the compound group (b) forming the alkali-insoluble resist material and the aromatic vinyl compound copolymerizable therewith are substituted with acid labile groups. The ratio of the alkali-insoluble compound such as the compound and the alkali-soluble compound such as the compound belonging to the compound group (a) or 4-hydroxystyrene is 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, The latter is preferably from 0 to 90 mol%, more preferably from 20 to 80 mol%, from the viewpoint that a resist material having alkali insolubility suitable as a resist material is obtained.

【0065】また、前記アルカリ非可溶性レジスト用材
料を形成する化合物群(a)に属する化合物および化合
物群(b)に属する化合物と、その他のこれらと共重合
性を有する化合物との割合は、前者が1〜100モル
%、さらには10〜100モル%、後者が0〜99モル
%、さらには0〜90モル%であるのが、パターンエッ
ジのがたつきが改善され、微細パターンにおけるパター
ンのがたつきが低減されるという効果が得られるレジス
ト用材料が得られる点から好ましい。
The ratio of the compound belonging to the compound group (a) and the compound belonging to the compound group (b) forming the alkali-insoluble resist material to the other compound having copolymerizability with these compounds is the former. Is 1 to 100 mol%, furthermore, 10 to 100 mol%, and the latter is 0 to 99 mol%, furthermore, the rattling of the pattern edge is improved, It is preferable in that a resist material having an effect of reducing rattling can be obtained.

【0066】前記アルカリ非可溶性レジスト用材料の重
量平均分子量としては、2000〜10万、さらには5
000〜5万であるのが好ましい。重量平均分子量が小
さすぎる場合には、現像時にアルカリ非可溶性であるべ
き部分のアルカリ非可溶性が充分でなくなりやすい。ま
た、大きすぎる場合には、レジスト塗膜形成時の粘度が
高くなるため低粘度の組成物として使用しなければなら
ず、また、現像時の解像度が低下しやすい。
The weight-average molecular weight of the alkali-insoluble resist material is 2,000 to 100,000, preferably 5 to 100,000.
It is preferably from 000 to 50,000. When the weight average molecular weight is too small, the alkali insolubility of a portion which should be alkali insoluble during development tends to be insufficient. On the other hand, if it is too large, the viscosity at the time of forming the resist coating film increases, so that it must be used as a low-viscosity composition, and the resolution at the time of development tends to be reduced.

【0067】前記アルカリ非可溶性レジスト用材料に
は、化合物群(a)または化合物群(b)に属する化合
物からの単位が含まれているため、エッジのシャープな
レジストパターンを得ることができる。
Since the alkali-insoluble resist material contains a unit from a compound belonging to the compound group (a) or the compound group (b), a resist pattern having a sharp edge can be obtained.

【0068】前記アルカリ可溶性レジスト用材料および
前記アルカリ非可溶性レジスト用材料は、前述のごと
く、酸発生剤と組み合わせることで感光性樹脂組成物と
して用いられる。
As described above, the alkali-soluble resist material and the alkali-insoluble resist material are used as a photosensitive resin composition by being combined with an acid generator.

【0069】前記感光性樹脂組成物は、組成物全体とし
てはアルカリ非可溶性を示すが、アルカリ可溶性材料の
割合が多くなりすぎると、組成物全体としてアルカリ非
可溶性を示しにくくなるため、アルカリ可溶性レジスト
用材料/アルカリ非可溶性レジスト用材料が、重量比で
0/100〜90/10、さらには0/100〜80/
20であるのが好ましい。
The above photosensitive resin composition shows alkali insolubility as a whole composition. However, if the proportion of alkali soluble material is too large, it becomes difficult for the whole composition to show alkali insolubility. Material / alkali-insoluble resist material in a weight ratio of 0/100 to 90/10, more preferably 0/100 to 80 /
It is preferably 20.

【0070】該組成物から塗膜を形成し、光または放射
線を照射することにより、酸発生剤から酸が発生し、発
生した酸によりアルカリ非可溶性レジスト用材料中の酸
不安定基が分解してアルカリ可溶性基である−OH(フ
ェノール性水酸基)、−COOHなどに変換し、アルカ
リ可溶性になる。
By forming a coating film from the composition and irradiating it with light or radiation, an acid is generated from the acid generator, and the generated acid decomposes the acid-labile groups in the alkali-insoluble resist material. And converted into alkali-soluble groups such as -OH (phenolic hydroxyl group) and -COOH to become alkali-soluble.

【0071】前記酸発生剤の使用量が少なすぎると、光
または放射線を照射しても充分な量の酸が発生せず、露
光部を充分にあるアルカリ可溶性にすることができず、
パターニングが行ないにくくなる。一方、酸発生剤の使
用量が多すぎると、均一な組成物が得られにくくなり、
形成されるパターンの不良率が高くなる。また、光また
は放射線の照射によって多量の酸が発生し、露光部以外
の酸不安定基の分解の制御が行ないにくくなり、得られ
るパターンの精度が低下しやすくなる。また、酸発生剤
の使用量も多くなり、不経済である。
If the amount of the acid generator is too small, a sufficient amount of acid is not generated even when irradiated with light or radiation, and the exposed portion cannot be sufficiently alkali-soluble.
It becomes difficult to perform patterning. On the other hand, if the amount of the acid generator is too large, it is difficult to obtain a uniform composition,
The defective rate of the formed pattern increases. In addition, a large amount of acid is generated by irradiation with light or radiation, which makes it difficult to control the decomposition of acid labile groups other than the exposed portions, and the accuracy of the obtained pattern tends to decrease. In addition, the amount of the acid generator used increases, which is uneconomical.

【0072】前記酸発生剤の具体例としては、トリフェ
ニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリ
フェニルスルホニウムトリフレイト、トリフェニルスル
ホニウムトシレート、トリフェニルスルホニウムメタン
スルホネート、4−tert−ブチルフェニルジフェニ
ルヘキサフルオロアンチモネート、4−tert−ブチ
ルフェニルジフェニルトリフレイト、4−tert−ブ
チルフェニルジフェニルトシレート、4−tert−ブ
チルフェニルジフェニルメタンスルホネート、トリス
(4−メチルフェニル)スルホニウムヘキサフルオロア
ンチモネート、トリス(4−メチルフェニル)スルホニ
ウムトリフレイト、トリス(4−メチルフェニル)スル
ホニウムトシレート、トリス(4−メチルフェニル)ス
ルホニウムメタンスルホネート、トリス(4−メトキシ
フェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネー
ト、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムトリ
フレイト、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウ
ムトシレート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホ
ウニムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘ
キサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウム
トリフレイト、ジフェニルヨードニウムトシレート、ジ
フェニルヨードニウムメタンスルホネート、トリフェニ
ルヨードニウムトシレート、4,4′−ジ−tert−
ブチルジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート、4,4′−ジ−tert−ブチルジフェニルヨ
ードニウムトリフレイト、4,4′−ジ−tert−ブ
チルジフェニルヨードニウムトシレート、4,4′−ジ
−tert−ブチルジフェニルヨードニウムメタンスル
ホネート、4,4′−ジメチルジフェニルヨードニウム
ヘキサフルオロアンチモネート、4,4′−ジメチルジ
フェニルヨードニウムトリフレイト、4,4′−ジメチ
ルジフェニルヨードニウムトシレート、4,4′−ジメ
チルジフェニルヨードニウムメタンスルホネート、3,
3′−ジニトロジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ
アンチモネート、3,3′−ジニトロジフェニルヨード
ニウムトリフレイト、3,3′−ジニトロジフェニルヨ
ードニウムトシレート、3,3′−ジニトロジフェニル
ヨードニウムメタンスルホネート、ナフチルカルボニル
メチルテトラヒドロチオフェニルヘキサフルオロアンチ
モネート、ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオ
フェニルトリフレイト、ナフチルカルボニルメチルテト
ラヒドロチオフェニルトシレート、ナフチルカルボニル
メチルテトラヒドロチオフェニルメタンスルホネート、
ジメチルヒドロキシナフチルヘキサフルオロアンチモネ
ート、ジメチルヒドロキシナフチルトリフレイト、ジメ
チルヒドロキシナフチルトシレート、ジメチルヒドロキ
シナフチルメタンスルホネート、ヒドロキシコハク酸イ
ミドのトリフルオロメタンスルホン酸エステル、ヒドロ
キシコハク酸イミドのトリメタンスルホン酸エステル、
ヒドロキシコハク酸イミドのトルエンスルホン酸エステ
ル、ヒドロキシシクロヘキサンジカルボン酸イミドのト
リフルオロメタンスルホン酸エステル、ヒドロキシシク
ロヘキサンジカルボン酸イミドのトリメタンスルホン酸
エステル、ヒドロキシシクロヘキサンジカルボン酸イミ
ドのトルエンスルホン酸エステル、ヒドロキシノルボル
ネンジカルボン酸イミドのトリフルオロメタンスルホン
酸エステル、ヒドロキシノルボルネンジカルボン酸イミ
ドのトリメタンスルホン酸エステル、ヒドロキシノルボ
ルネンジカルボン酸イミドのトルエンスルホン酸エステ
ルなどがあげられる。これらは単独で使用してもよく、
2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうち
ではトリフェニルスルホニウムトリフレイト、ジフェニ
ルヨードニウムトシレート、ジフェニルヨードニウムト
リフレイト、トリフェニルヨードニウムトシレートが入
手が容易で量子効率が高くなるなどの点から好ましい。
Specific examples of the acid generator include triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium tosylate, triphenylsulfonium methanesulfonate, and 4-tert-butylphenyldiphenylhexafluoroantimonate. , 4-tert-butylphenyldiphenyl triflate, 4-tert-butylphenyldiphenyltosylate, 4-tert-butylphenyldiphenylmethanesulfonate, tris (4-methylphenyl) sulfonium hexafluoroantimonate, tris (4-methylphenyl) Sulfonium triflate, tris (4-methylphenyl) sulfonium tosylate, tris (4-methylphenyl) sulfonium methanes Phonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium hexafluoroantimonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium triflate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium tosylate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium methanesulfonate, Diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium tosylate, diphenyliodonium methanesulfonate, triphenyliodonium tosylate, 4,4'-di-tert-
Butyldiphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4,4'-di-tert-butyldiphenyliodonium triflate, 4,4'-di-tert-butyldiphenyliodonium tosylate, 4,4'-di-tert-butyldiphenyliodonium Methanesulfonate, 4,4'-dimethyldiphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4,4'-dimethyldiphenyliodonium triflate, 4,4'-dimethyldiphenyliodonium tosylate, 4,4'-dimethyldiphenyliodonium methanesulfonate, ,
3'-dinitrodiphenyliodonium hexafluoroantimonate, 3,3'-dinitrodiphenyliodonium triflate, 3,3'-dinitrodiphenyliodonium tosylate, 3,3'-dinitrodiphenyliodonium methanesulfonate, naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenyl Hexafluoroantimonate, naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenyl triflate, naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenyltosylate, naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenylmethanesulfonate,
Dimethylhydroxynaphthyl hexafluoroantimonate, dimethylhydroxynaphthyl triflate, dimethylhydroxynaphthyl tosylate, dimethylhydroxynaphthyl methanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid ester of hydroxysuccinimide, trimethanesulfonic acid ester of hydroxysuccinimide,
Hydroxysuccinimide toluenesulfonic acid ester, hydroxycyclohexanedicarboxylic acid imide trifluoromethanesulfonic acid ester, hydroxycyclohexanedicarboxylic acid imide trimethanesulfonic acid ester, hydroxycyclohexanedicarboxylic acid imide toluenesulfonic acid ester, hydroxynorbornene dicarboxylic acid imide Trifluoromethanesulfonic acid ester, hydroxynorbornene dicarboxylic acid imide trimethanesulfonic acid ester, hydroxynorbornene dicarboxylic acid imide toluenesulfonic acid ester, and the like. These may be used alone,
Two or more kinds may be used in combination. Of these, triphenylsulfonium triflate, diphenyliodonium tosylate, diphenyliodonium triflate, and triphenyliodonium tosylate are preferred from the viewpoint of easy availability and high quantum efficiency.

【0073】前記感光性樹脂組成物は、レジスト用材料
/酸発生剤が、重量比で90/10〜99.9/0.
1、さらには95/5〜99.5/0.5であるのが適
当である。レジスト用材料が99.9重量%をこえる場
合には、パターニングが行ないにくくなる傾向が生じ、
90.0重量%未満の場合には、均一な相溶性が得られ
にくくなるので、形成するパターンの不良が発生しやす
くなる。また、酸発生剤が0.1重量%未満の場合に
は、良好なパターンを形成することができなくなり、1
0重量%をこえた場合には均一な相溶性が得られにくく
なるので、形成するパターンの不良が発生しやすくな
る。
In the photosensitive resin composition, the weight ratio of resist material / acid generator is 90/10 to 99.9 / 0.9.
1, more preferably 95/5 to 99.5 / 0.5. If the resist material exceeds 99.9% by weight, patterning tends to be difficult to perform,
If the content is less than 90.0% by weight, it is difficult to obtain uniform compatibility, so that a defect in a formed pattern is likely to occur. When the amount of the acid generator is less than 0.1% by weight, a good pattern cannot be formed, and
If the content exceeds 0% by weight, it becomes difficult to obtain uniform compatibility, so that a defect in a formed pattern is likely to occur.

【0074】前述のごとき感光性樹脂組成物は、半導体
装置を製造する際に、たとえばシリコンウエハなどの半
導体基板上に前記感光性樹脂組成物の膜を設け、該膜に
単波長レーザ光などの光または電子線、X線などの放射
線をパターン露光し、露光後の感光性樹脂組成物膜を、
たとえばアルカリ液などで現像処理することにより半導
体装置を製造する方法に使用される。前記感光性樹脂組
成物を用いることにより、得られるパターンのエッジ部
分のがたつきを抑制できるので超微細なパターン形成が
可能となる。
In the manufacture of a semiconductor device, the photosensitive resin composition as described above is provided with a film of the photosensitive resin composition on a semiconductor substrate such as a silicon wafer, and the film is irradiated with a single-wavelength laser beam or the like. Pattern exposure to radiation such as light or electron beam, X-ray, the exposed photosensitive resin composition film,
For example, it is used in a method of manufacturing a semiconductor device by performing development processing with an alkali solution or the like. By using the photosensitive resin composition, it is possible to suppress the rattling of the edge portion of the obtained pattern, so that an ultrafine pattern can be formed.

【0075】前記感光性樹脂組成物の膜を設ける際に
は、溶媒を用いてもよく、粘度の調整などのために5〜
30重量%、さらには8〜20重量%の組成物濃度で使
用されるのが一般的である。
When providing the film of the photosensitive resin composition, a solvent may be used.
It is common to use a composition concentration of 30% by weight, even 8-20% by weight.

【0076】前記溶媒としては、混合する成分を速やか
に溶解し、かつそれらと反応しないものであるならば何
でも使用できる。たとえばメチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、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、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、メトキシプロピオン酸メチル、メトキ
シプロピオン酸エチル、エトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、酪酸エチル、2−ヘプタ
ノン、ジグライム、シクロヘキサノン、シクロペンタノ
ン、γ−ブチロラクトン、酪酸イソアミル、クロロベン
ゼン、ジクロロベンゼンなどが一般的である。好ましく
は沸点が100〜220℃の範囲である溶媒が適当であ
る。沸点がこれより低いものでは塗布したときにムラが
できやすく、沸点がこれより高いものでは溶媒の乾燥が
容易ではない。
As the solvent, any solvent can be used as long as it can rapidly dissolve the components to be mixed and does not react with them. For example, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl methoxypropionate, ethyl methoxypropionate, methyl ethoxypropionate,
Ethyl ethoxypropionate, ethyl butyrate, 2-heptanone, diglyme, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, isoamyl butyrate, chlorobenzene, dichlorobenzene and the like are common. Preferably, a solvent having a boiling point in the range of 100 to 220 ° C is suitable. If the boiling point is lower than this, unevenness tends to occur when applied, and if the boiling point is higher than this, drying of the solvent is not easy.

【0077】前記感光性樹脂組成物を、半導体基板上に
塗布して膜を形成する際に、プリベイクを行ない、光ま
たはX線あるいは電子線などの放射線を照射したのち、
80〜170℃程度の加熱を30秒〜10分間行ない、
ついで現像液でレジストの現像を行なってパターン形成
を行なうことができる。
When the photosensitive resin composition is coated on a semiconductor substrate to form a film, prebaking is performed, and after irradiation with light or radiation such as X-rays or electron beams,
Perform heating at about 80 to 170 ° C. for 30 seconds to 10 minutes,
Then, the resist can be developed with a developer to form a pattern.

【0078】前記現像液としては、アルカリ性水溶液を
用いることができる。
As the developer, an alkaline aqueous solution can be used.

【0079】前記アルカリ性水溶液としては、たとえば
アンモニア、トリエチルアミン、ジメチルアミノメタノ
ール、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、
テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、コリンなど
の水溶液やこれら水溶液の混合物を用いることができ
る。
Examples of the alkaline aqueous solution include ammonia, triethylamine, dimethylaminomethanol, monoethanolamine, triethanolamine,
An aqueous solution of a tetraalkylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, choline, or the like, or a mixture of these aqueous solutions can be used.

【0080】[0080]

【実施例】以下に、本発明を具体的な実施例をあげて説
明するが、本発明はこれらだけに限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0081】なお、以下の各実施例で用いた樹脂(1)
〜(10)は、いずれも重量平均分子量が15000の
ものを用いた。また、以下に示す樹脂(1)〜(10)
の構造式中の数値は、ランダム共重合させた樹脂(1)
〜(10)の原料単量体のモル比を表わす。
The resin (1) used in each of the following Examples
In each of (1) to (10), those having a weight average molecular weight of 15,000 were used. Further, the following resins (1) to (10)
The numerical value in the structural formula of (1) is a random copolymerized resin (1).
-Represents the molar ratio of the starting monomer of (10).

【0082】実施例1 樹脂(1):Example 1 Resin (1):

【0083】[0083]

【化17】 Embedded image

【0084】(アルカリ可溶性レジスト用材料)4.8
5gとトリフェニルスルホニウムトリフレイト(酸発生
剤)0.15gとからなる感光性樹脂組成物をプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させ
て12重量%溶液とし、0.2ミクロンのメンブランフ
ィルターでろ過して感光性樹脂組成物溶液を調製した。
この溶液をヘキサメチルジシラザンで密着性強化したシ
リコンウェハ上に塗布して0.5ミクロン厚のパターン
形成材料膜を得た。この膜を100℃のホットプレート
上で1分間加熱した。そののち、23〜25℃、2.3
8%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で6
0秒間浸漬し、現像と同じ操作を行なったところ、膜は
完全に溶解した。
(Material for Alkali-Soluble Resist) 4.8
A photosensitive resin composition composed of 5 g and 0.15 g of triphenylsulfonium triflate (acid generator) was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate to form a 12% by weight solution, and the solution was filtered through a 0.2 micron membrane filter. A photosensitive resin composition solution was prepared.
This solution was applied onto a silicon wafer having enhanced adhesion with hexamethyldisilazane to obtain a 0.5 μm thick pattern forming material film. This film was heated on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute. After that, 23-25 ° C, 2.3
6% aqueous solution of 8% tetramethylammonium hydroxide
When the film was immersed for 0 second and the same operation as the development was performed, the film was completely dissolved.

【0085】実施例2 表1に示す樹脂(2)(アルカリ非可溶性レジスト用材
料)4.85gとトリフェニルスルホニウムトリフレイ
ト(酸発生剤)0.15gとからなる感光性樹脂組成物
をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
に溶解させて12重量%溶液とし、0.2ミクロンのメ
ンブランフィルターでろ過して感光性樹脂組成物溶液を
調製した。この溶液をヘキサメチルジシラザンで密着性
強化したシリコンウェハ上に塗布して0.5ミクロン厚
のパターン形成材料膜を得た。この膜に加速電圧50k
eVの電子線を10uC/cm2照射し、これを100
℃のホットプレート上で1分間加熱した。そののち、
2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液で60秒間現像を行なった。その結果、120nmの
ラインアンドスペースパターンが形状よく解像された。
このレジストのラインアンドスペースパターンの線幅を
10点測定し、線幅の最大値と最小値との差(寸法均一
性)を求めたところ、10nmであった。結果を表1に
示す。
Example 2 A photosensitive resin composition comprising 4.85 g of the resin (2) (material for an alkali-insoluble resist) shown in Table 1 and 0.15 g of triphenylsulfonium triflate (acid generator) was prepared using propylene glycol. It was dissolved in monomethyl ether acetate to make a 12% by weight solution, and the solution was filtered through a 0.2-micron membrane filter to prepare a photosensitive resin composition solution. This solution was applied onto a silicon wafer having enhanced adhesion with hexamethyldisilazane to obtain a 0.5 μm thick pattern forming material film. Acceleration voltage 50k
eV electron beam irradiation of 10 uC / cm 2 ,
Heated on a hot plate at 1 ° C. for 1 minute. after that,
Development was carried out with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds. As a result, a 120 nm line and space pattern was resolved with good shape.
The line width of the line and space pattern of this resist was measured at 10 points, and the difference (dimensional uniformity) between the maximum value and the minimum value of the line width was determined to be 10 nm. Table 1 shows the results.

【0086】ひきつづきエッチングにより加工すること
でシリコン酸化膜を0.12ミクロンのパターンに形成
することができ、半導体装置を製造することができた。
The silicon oxide film could be formed in a pattern of 0.12 μm by processing by the subsequent etching, and a semiconductor device could be manufactured.

【0087】比較例1 実施例2の樹脂(2)のかわりに25モル%の水酸基が
tert−ブトキシカルボニルエーテル基で置換された
4−ヒドロキシスチレンの重合体(アルカリ非可溶性レ
ジスト用材料)を用い、実施例2と同様の方法でパター
ン形成を行ない、同様の測定を行なった。その結果、解
像されたラインアンドスペースパターンは140nm
で、線幅の最大値と最小値の差は51nmであり、パタ
ーン寸法のばらつきが実施例2の場合よりも劣ってい
た。
Comparative Example 1 In place of the resin (2) of Example 2, a polymer of 4-hydroxystyrene in which 25 mol% of hydroxyl groups were substituted with tert-butoxycarbonyl ether group (material for an alkali-insoluble resist) was used. A pattern was formed in the same manner as in Example 2, and the same measurement was performed. As a result, the resolved line and space pattern is 140 nm
The difference between the maximum value and the minimum value of the line width was 51 nm, and the variation in the pattern dimension was inferior to that in the second embodiment.

【0088】実施例3〜10 表1、表2および表3に示す露光(X線の場合には、波
長10ÅのX線を用いた)、樹脂および酸発生剤を用い
て、実施例2と同様の方法で感光性樹脂組成物を調製
し、実施例2と同様の操作でパターン形成を行ない、同
様の測定を行なった。結果を表1、表2および表3に示
す。
Examples 3 to 10 Exposures shown in Tables 1, 2 and 3 (in the case of X-rays, X-rays having a wavelength of 10 ° were used), and a resin and an acid generator were used. A photosensitive resin composition was prepared in the same manner, a pattern was formed by the same operation as in Example 2, and the same measurement was performed. The results are shown in Tables 1, 2 and 3.

【0089】表1、表2および表3に示すように、いず
れの場合も良好な解像性のパターンが得られ、そのパタ
ーンが高い寸法均一性を示した。
As shown in Tables 1, 2 and 3, in each case, a good resolution pattern was obtained, and the pattern showed high dimensional uniformity.

【0090】[0090]

【表1】 [Table 1]

【0091】[0091]

【表2】 [Table 2]

【0092】[0092]

【表3】 [Table 3]

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明の感光性樹脂組成物に用いられる
レジスト用材料は、化合物群(a)または化合物群
(b)からえらばれた少なくとも1種を含む単量体から
なるため、これらを用いた感光性樹脂組成物が高い解像
性とパターンの寸法均一性を達成することができるとい
う効果がある。
The resist material used in the photosensitive resin composition of the present invention comprises a monomer containing at least one selected from the compound group (a) or the compound group (b). There is an effect that the used photosensitive resin composition can achieve high resolution and uniformity of pattern dimensions.

【0094】また、本発明にかかわる感光性樹脂組成物
を半導体装置の製造に使用する方法では、半導体基板上
に前記の感光性樹脂組成物の膜を設ける工程、前記感光
性樹脂組成物膜に短波長レーザをパターン露光する工程
および露光後の感光性樹脂組成物膜を現像処理する工程
を施すことにより、微細パターンの形成が可能で高集積
化された半導体装置を得ることができるという効果があ
る。
Further, in the method of using the photosensitive resin composition according to the present invention in the manufacture of a semiconductor device, the step of providing a film of the photosensitive resin composition on a semiconductor substrate includes the steps of: By performing the step of pattern-exposing the short-wavelength laser and the step of developing the exposed photosensitive resin composition film, the effect of obtaining a highly integrated semiconductor device capable of forming a fine pattern can be obtained. is there.

【0095】すなわち、本発明にかかわる請求項1によ
れば、一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物からえ
らばれた少なくとも1種を含む単量体を(共)重合させ
てなるアルカリ可溶性レジスト用材料であるため、パタ
ーンエッジのがたつきが改善され、微細パターンにおけ
るパターンのがたつきが低減される。
That is, according to claim 1 of the present invention, an alkali obtained by (co) polymerizing a monomer containing at least one kind selected from the compounds represented by the general formulas (I) to (IV). Since the material is a soluble resist material, the play of the pattern edge is improved, and the play of the pattern in the fine pattern is reduced.

【0096】本発明にかかわる請求項2によれば、一般
式(I)〜(IV)で表わされる化合物のうちの少なくと
も1種1〜100モル%と一般式(I)〜(IV)で表わ
される化合物と共重合性を有する単量体0〜99モル%
とを(共)重合させてなる請求項1記載のアルカリ可溶
性レジスト用材料であるため、微細パターンにおけるパ
ターンのがたつきがさらに低減される。
According to a second aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) and 1 to 100 mol% are represented by the general formulas (I) to (IV). 0 to 99 mol% of a monomer having copolymerizability with the compound to be prepared
And (co) polymerization of (1) and (2), the backlash of the pattern in the fine pattern is further reduced.

【0097】本発明にかかわる請求項3によれば、一般
式(I)〜(IV)で表わされる化合物のうちの少なくと
も1種20〜80モル%と一般式(I)〜(IV)で表わ
される化合物と共重合性を有する単量体20〜80モル
%とを共重合させてなる請求項1記載のアルカリ可溶性
レジスト用材料であるため、微細パターンにおけるパタ
ーンのがたつきがさらに低減される。
According to claim 3 of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) is represented by 20 to 80 mol% and represented by the general formulas (I) to (IV). 3. The alkali-soluble resist material according to claim 1, wherein the compound to be copolymerized with a copolymerizable monomer and 20 to 80 mol% of a copolymerizable compound further reduces pattern rattling in a fine pattern. .

【0098】本発明にかかわる請求項4によれば、一般
式(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およびカ
ルボキシル基が酸不安定基に置換された化合物よりなる
群からえらばれた少なくとも1種を含む単量体を(共)
重合させてなるアルカリ非可溶性レジスト用材料である
ため、パターンエッジのがたつきが改善され、微細パタ
ーンにおけるパターンのがたつきが低減される。
According to claim 4 of the present invention, at least one selected from the group consisting of compounds in which the hydroxyl group and the carboxyl group of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) are substituted by acid labile groups. Monomer containing one (co)
Since it is a material for an alkali-insoluble resist obtained by polymerization, the play of the pattern edge is improved, and the play of the pattern in the fine pattern is reduced.

【0099】本発明にかかわる請求項5によれば、一般
式(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およびカ
ルボキシル基が酸不安定基に置換された化合物のうちの
少なくとも1種1〜100モル%と一般式(I)〜(I
V)で表わされる化合物の水酸基およびカルボキシル基
が酸不安定基に置換された化合物と共重合性を有する単
量体0〜99モル%とを(共)重合させてなる請求項4
記載のアルカリ非可溶性レジスト用材料であるため、微
細パターンにおけるパターンのがたつきがさらに低減さ
れる。
According to the fifth aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in which the hydroxyl group and the carboxyl group are substituted with an acid labile group. 100 mol% and the general formulas (I) to (I)
5. The compound represented by the formula (V) wherein the hydroxyl group and the carboxyl group are substituted by an acid labile group and (co) polymerization of 0 to 99 mol% of a copolymerizable monomer.
Since it is the alkali-insoluble resist material described above, the rattling of the pattern in the fine pattern is further reduced.

【0100】本発明にかかわる請求項6によれば、一般
式(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およびカ
ルボキシル基が酸不安定基に置換された化合物のうちの
少なくとも1種20〜80モル%と一般式(I)〜(I
V)で表わされる化合物の水酸基およびカルボキシル基
が酸不安定基に置換された化合物と共重合性を有する単
量体20〜80モル%とを共重合させてなる請求項4記
載のアルカリ非可溶性レジスト用材料であるため、微細
パターンにおけるパターンのがたつきがさらに低減され
る。
According to the sixth aspect of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in which the hydroxyl group and the carboxyl group are substituted with an acid labile group is selected from the group consisting of 20 to 20. 80 mol% and the general formulas (I) to (I)
5. The alkali-insoluble compound according to claim 4, wherein the compound represented by V) is obtained by copolymerizing a compound having a hydroxyl group and a carboxyl group substituted by an acid labile group with 20 to 80 mol% of a copolymerizable monomer. Since the resist material is used, the rattling of the pattern in the fine pattern is further reduced.

【0101】本発明にかかわる請求項7によれば、一般
式(I)〜(IV)で表わされる化合物のうちの少なくと
も1種10〜90モル%と一般式(I)〜(IV)で表わ
される化合物と共重合性を有し、酸により分解してフェ
ノール性水酸基またはカルボキシル基を生ずる酸不安定
基を有する単量体10〜90モル%とを共重合させてな
るアルカリ非可溶性レジスト用材料であるため、微細パ
ターンにおけるパターンのがたつきがさらに低減され
る。
According to claim 7 of the present invention, at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) is represented by 10 to 90 mol% and represented by the general formulas (I) to (IV). Alkali-insoluble resist material obtained by copolymerizing 10 to 90 mol% of a monomer having an acid labile group which has a copolymerizability with a compound to be decomposed by an acid to generate a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group. Therefore, rattling of the pattern in the fine pattern is further reduced.

【0102】本発明にかかわる請求項8によれば、請求
項1、2または3記載のアルカリ可溶性レジスト用材
料、請求項4、5、6または7記載のアルカリ非可溶性
レジスト用材料および酸発生剤を含有し、アルカリ可溶
性レジスト用材料/アルカリ非可溶性レジスト用材料
が、重量比で0/100〜90/10である感光性樹脂
組成物であるため、光や放射線の照射により露光部分に
酸が発生してアルカリ非可溶性レジスト用材料がアルカ
リ可溶性になり、パターンのがたつきが低減されたエッ
ジの鮮明なレジストパターンが得られる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an alkali-soluble resist material according to the first, second or third aspect, an alkali-insoluble resist material and an acid generator according to the fourth, fifth, sixth or seventh aspect. And the alkali-soluble resist material / alkali-insoluble resist material is a photosensitive resin composition having a weight ratio of 0/100 to 90/10. The generated alkali-insoluble resist material becomes alkali-soluble, and a resist pattern with sharp edges with reduced pattern backlash can be obtained.

【0103】本発明にかかわる請求項9によれば、レジ
スト用材料/酸発生剤が、重量比で90/10〜99.
9/0.1である請求項8記載の感光性樹脂組成物であ
るため、エッジの鮮明なレジストパターンがさらに得ら
れやすくなる。
According to the ninth aspect of the present invention, the weight ratio of the resist material / acid generator is 90/10 to 99.
9. The photosensitive resin composition according to claim 8, wherein the ratio is 9 / 0.1, so that a resist pattern with sharp edges can be more easily obtained.

【0104】本発明にかかわる請求項10によれば、半
導体装置を製造する際に、感光性樹脂組成物を使用して
半導体基板上に膜を設け、前記感光性樹脂組成物膜に光
または放射線をパターン露光し、ついで露光後の感光性
樹脂組成物膜を現像処理する半導体装置の製造に請求項
8または9記載の感光性樹脂組成物を使用する方法であ
るため、パターンのがたつきが低減された、エッジの鮮
明なレジストパターンが得られやすく、性能の優れた半
導体装置を製造することができる。
According to the tenth aspect of the present invention, when manufacturing a semiconductor device, a film is provided on a semiconductor substrate using a photosensitive resin composition, and light or radiation is applied to the photosensitive resin composition film. Is subjected to pattern exposure, and then the photosensitive resin composition film after the exposure is developed. This is a method of using the photosensitive resin composition according to claim 8 or 9 in the production of a semiconductor device. A reduced resist pattern with a clear edge can be easily obtained, and a semiconductor device with excellent performance can be manufactured.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 18/04 C08F 20/26 20/26 H01L 21/30 502R (72)発明者 藤野 敦子 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AB16 AC01 AC05 AC06 AD03 BE00 BG00 CB14 CB17 CB41 CB43 CB45 CB52 4J100 AB07P AE09P AE09Q AG08P AL08P AL08Q BA02Q BA03P BA03Q BA15P BA15Q BA16Q BA20Q BA22P BA22Q BC43P BC43Q BC53P CA04 DA38 FA02 JA38 JA46 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C08F 18/04 C08F 20/26 20/26 H01L 21/30 502R (72) Inventor Atsuko Fujino Chiyoda-ku, Tokyo 2-3-2 Marunouchi Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 2H025 AB16 AC01 AC05 AC06 AD03 BE00 BG00 CB14 CB17 CB41 CB43 CB45 CB52 4J100 AB07P AE09P AE09Q AG08P AL08P AL08Q BA02Q BA03P BA15Q BA15Q BA15Q BA15Q BC53P CA04 DA38 FA02 JA38 JA46

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 (式中、R1は水素原子、炭素数1〜4の炭化水素基、
炭素数1〜10のアルコキシル基、カルボキシル基、ハ
ロゲン原子、−SR3、炭素数6〜20の芳香族基、た
だしR3は、水素原子、炭素数1〜5の炭化水素基、A
は、CH2=C(R2)−COO−(CH2n−、CH2
=C(R2)−O−CO−(CH2n−、CH2=CH−
O−(CH2n−、CH2=C(R2)−COO−(CH
2n−O−、ただしR2は、水素原子、炭素数1〜4の
炭化水素基、−CN、ハロゲン原子、nは1〜10の整
数)で表わされる化合物、一般式(II): 【化2】 (式中、R1は前記と同じ、Bは、CH2=C(R2)−
COO−、CH2=C(R2)−COO−(CH2)n
−、CH2=C(R2)−O−CO−(CH2)n−、C
2=CH−O−CH2−、CH2=CH−、mは1〜1
0の整数、ただしR2、nは前記と同じ)で表わされる
化合物、一般式(III): 【化3】 (式中、R1、R2、nは前記と同じ)で表わされる化合
物および一般式(IV): 【化4】 (式中、R1、R2、nは前記と同じ)で表わされる化合
物よりなる群からえらばれた少なくとも1種を含む単量
体を(共)重合させてなるアルカリ可溶性レジスト用材
料。
1. A compound of the general formula (I): (Wherein, R 1 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms,
An alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, -SR 3 , an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, provided that R 3 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, A
Is CH 2 CC (R 2 ) —COO— (CH 2 ) n —, CH 2
CC (R 2 ) —O—CO— (CH 2 ) n —, CH 2 CHCH—
O- (CH 2) n -, CH 2 = C (R 2) -COO- (CH
2) n -O-, provided that R 2 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, -CN, halogen atom, n represents a compound represented by the integer of 1 to 10) the general formula (II): Embedded image (Wherein R 1 is the same as above, B is CH 2 2C (R 2 )-
COO-, CH 2 = C (R 2) -COO- (CH 2) n
-, CH 2 = C (R 2) -O-CO- (CH 2) n-, C
H 2 CHCH—O—CH 2 —, CH 2 CHCH—, m is 1 to 1
A compound represented by the formula (III): wherein R is an integer of 0, wherein R 2 and n are as defined above. (Wherein R 1 , R 2 , and n are the same as those described above) and a compound represented by the general formula (IV): (Wherein R 1 , R 2 , and n are the same as described above). An alkali-soluble resist material obtained by (co) polymerizing a monomer containing at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas:
【請求項2】 一般式(I)〜(IV)で表わされる化合
物のうちの少なくとも1種1〜100モル%と一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物と共重合性を有する
単量体0〜99モル%とを(共)重合させてなる請求項
1記載のアルカリ可溶性レジスト用材料。
2. A compound having a copolymerizability with at least 1 to 100 mol% of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) and the compound represented by the general formulas (I) to (IV). 2. The material for an alkali-soluble resist according to claim 1, which is obtained by (co) polymerizing 0 to 99 mol% of a monomer.
【請求項3】 一般式(I)〜(IV)で表わされる化合
物のうちの少なくとも1種20〜80モル%と一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物と共重合性を有する
単量体20〜80モル%とを共重合させてなる請求項1
記載のアルカリ可溶性レジスト用材料。
3. A monomer having a copolymerizability with at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) and 20 to 80 mol% of the compound represented by the general formulas (I) to (IV). 2. The copolymer of 20 to 80 mol% of a monomer.
The material for an alkali-soluble resist described in the above.
【請求項4】 一般式(I)〜(IV)で表わされる化合
物の水酸基およびカルボキシル基が酸不安定基に置換さ
れた化合物よりなる群からえらばれた少なくとも1種を
含む単量体を(共)重合させてなるアルカリ非可溶性レ
ジスト用材料。
4. A compound containing at least one selected from the group consisting of compounds in which a hydroxyl group and a carboxyl group of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) are substituted with an acid labile group. An alkali-insoluble resist material obtained by co-polymerization.
【請求項5】 一般式(I)〜(IV)で表わされる化合
物の水酸基およびカルボキシル基が酸不安定基に置換さ
れた化合物のうちの少なくとも1種1〜100モル%と
一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およ
びカルボキシル基が酸不安定基に置換された化合物と共
重合性を有する単量体0〜99モル%とを(共)重合さ
せてなる請求項4記載のアルカリ非可溶性レジスト用材
料。
5. A compound represented by the general formula (I) wherein at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in which a hydroxyl group and a carboxyl group are substituted by an acid labile group is 1 to 100 mol%. The compound represented by the formula (IV), wherein the hydroxyl group and the carboxyl group of the compound represented by the formula (IV) are substituted with an acid labile group, and 0 to 99 mol% of a copolymerizable monomer are (co) polymerized. Alkali-insoluble resist material.
【請求項6】 一般式(I)〜(IV)で表わされる化合
物の水酸基およびカルボキシル基が酸不安定基に置換さ
れた化合物のうちの少なくとも1種20〜80モル%と
一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物の水酸基およ
びカルボキシル基が酸不安定基に置換された化合物と共
重合性を有する単量体20〜80モル%とを共重合させ
てなる請求項4記載のアルカリ非可溶性レジスト用材
料。
6. The compound represented by the general formula (I), wherein at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in which the hydroxyl group and the carboxyl group are substituted by an acid labile group is 20 to 80 mol%. 5. The alkali according to claim 4, wherein the compound represented by the formula (IV) is obtained by copolymerizing a compound in which a hydroxyl group and a carboxyl group are substituted with an acid labile group and 20 to 80 mol% of a copolymerizable monomer. Insoluble resist material.
【請求項7】 一般式(I)〜(IV)で表わされる化合
物のうちの少なくとも1種10〜90モル%と一般式
(I)〜(IV)で表わされる化合物と共重合性を有し、
酸により分解してフェノール性水酸基またはカルボキシ
ル基を生ずる酸不安定基を有する単量体10〜90モル
%とを共重合させてなるアルカリ非可溶性レジスト用材
料。
7. A compound having copolymerizability with at least one of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in an amount of 10 to 90 mol% and the compounds represented by the general formulas (I) to (IV). ,
An alkali-insoluble resist material obtained by copolymerizing 10 to 90 mol% of a monomer having an acid labile group which is decomposed by an acid to produce a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group.
【請求項8】 請求項1、2または3記載のアルカリ可
溶性レジスト用材料、請求項4、5、6または7記載の
アルカリ非可溶性レジスト用材料および酸発生剤を含有
し、アルカリ可溶性レジスト用材料/アルカリ非可溶性
レジスト用材料が、重量比で0/100〜90/10で
ある感光性樹脂組成物。
8. An alkali-soluble resist material comprising the alkali-soluble resist material according to claim 1, 2 or 3, the alkali-insoluble resist material according to claim 4, 5, 6 or 7, and an acid generator. / A photosensitive resin composition in which the alkali-insoluble resist material has a weight ratio of 0/100 to 90/10.
【請求項9】 レジスト用材料/酸発生剤が、重量比で
90/10〜99.9/0.1である請求項8記載の感
光性樹脂組成物。
9. The photosensitive resin composition according to claim 8, wherein the weight ratio of resist material / acid generator is 90/10 to 99.9 / 0.1.
【請求項10】 半導体装置を製造する際に、感光性樹
脂組成物を使用して半導体基板上に膜を設け、前記感光
性樹脂組成物膜に光または放射線をパターン露光し、つ
いで露光後の感光性樹脂組成物膜を現像処理する半導体
装置の製造に請求項8または9記載の感光性樹脂組成物
を使用する方法。
10. When a semiconductor device is manufactured, a film is provided on a semiconductor substrate using a photosensitive resin composition, and the photosensitive resin composition film is subjected to pattern exposure to light or radiation. A method of using the photosensitive resin composition according to claim 8 or 9 for manufacturing a semiconductor device for developing a photosensitive resin composition film.
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