JP2001133979A - High molecular compound, chemical amplification resist material and pattern forming method - Google Patents
High molecular compound, chemical amplification resist material and pattern forming methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、微細加工技術に適
した化学増幅レジスト材料のベースポリマーとして有用
な高分子化合物並びに化学増幅レジスト材料及びこれを
用いたパターン形成方法に関する。The present invention relates to a polymer compound useful as a base polymer of a chemically amplified resist material suitable for a fine processing technique, a chemically amplified resist material, and a pattern forming method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】LSI
の高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化
が急速に進んでいる。微細化が急速に進歩した背景に
は、投影レンズの高NA化、レジスト材料の性能向上、
短波長化が挙げられる。特にi線(365nm)からK
rF(248nm)への短波長化は大きな変革をもたら
し、0.18ミクロンルールのデバイスの量産も可能と
なってきている。レジスト材料の高解像度化、高感度化
に対して、酸を触媒とした化学増幅ポジ型レジスト材料
(特公平2−27660号、特開昭63−27829号
公報等に記載)は、優れた特徴を有するもので、遠紫外
線リソグラフィーに特に主流なレジスト材料となった。2. Description of the Related Art LSI
With the high integration and high speed of the pattern, the miniaturization of the pattern rule is rapidly progressing. The background of the rapid progress of miniaturization is the increase in NA of projection lenses, improvement of resist material performance,
Shortening of the wavelength is mentioned. Especially from i-line (365 nm) to K
Shortening the wavelength to rF (248 nm) has brought about a major change, and it has become possible to mass-produce devices with the 0.18-micron rule. In order to increase the resolution and sensitivity of resist materials, acid-catalyzed chemically amplified positive resist materials (described in JP-B-2-27660, JP-A-63-27829, etc.) have excellent characteristics. It has become a mainstream resist material particularly for deep ultraviolet lithography.
【0003】KrFエキシマレーザー用レジスト材料
は、一般的に0.3ミクロンプロセスに使われ始め、
0.25ミクロンルールを経て、現在0.18ミクロン
ルールの量産化への適用、更に0.15ミクロンルール
の検討も始まっており、微細化の勢いはますます加速さ
れている。[0003] Resist materials for KrF excimer lasers have generally begun to be used in 0.3 micron processes,
After the 0.25 micron rule, the application of the 0.18 micron rule to mass production and the study of the 0.15 micron rule have also begun, and the pace of miniaturization is accelerating increasingly.
【0004】KrFからArF(193nm)への波長
の短波長化は、デザインルールの微細化を0.13μm
以下にすることが期待されるが、従来用いられてきたノ
ボラックやポリビニルフェノール系の樹脂は193nm
付近に非常に強い吸収を持つため、レジスト用のベース
樹脂として用いることができない。透明性と、必要なド
ライエッチング耐性の確保のため、アクリル系やシクロ
オレフィン系の脂環族系の樹脂が検討された(特開平9
−73173号、特開平10−10739号、特開平9
−230595号、WO97/33198号公報)。更
に0.10μm以下の微細化が期待できるF2(157
nm)に関しては、透明性の確保がますます困難にな
り、アクリル系では全く光を透過せず、シクロオレフィ
ン系においてもカルボニル結合を持つものは強い吸収を
持つことがわかった。更に、本発明者の検討によると、
ポリビニルフェノールにおいては160nm付近に吸収
のウィンドウがあり、若干透過率が向上するが、実用的
レベルにはほど遠く、カルボニル、炭素炭素間の2重結
合を低減することが透過率確保のための必要条件である
ことが判明した。[0004] To shorten the wavelength from KrF to ArF (193 nm), the design rule has to be reduced to 0.13 μm.
Although it is expected to be as follows, conventionally used novolak and polyvinylphenol-based resins are 193 nm.
Since it has a very strong absorption in the vicinity, it cannot be used as a base resin for resist. In order to ensure transparency and required dry etching resistance, an alicyclic resin such as an acrylic resin or a cycloolefin resin has been studied (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9 (1998)).
-73173, JP-A-10-10739, JP-A-9
-230595, WO97 / 33198). Further, F 2 (157) which can be expected to be finer than 0.10 μm
nm), it became more and more difficult to ensure transparency, and it was found that acrylics, which did not transmit light at all, and cycloolefins, which had a carbonyl bond, had strong absorption. Furthermore, according to the study of the present inventors,
Polyvinyl phenol has an absorption window at around 160 nm, which slightly improves the transmittance. However, it is far from the practical level, and it is necessary to reduce the double bond between carbonyl and carbon to secure the transmittance. Turned out to be.
【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
300nm以下、特に157nm、146nm、126
nmなどの真空紫外光における透過率に優れた化学増幅
レジスト材料のベースポリマーとして有用な新規高分子
化合物並びにこれを含む化学増幅レジスト材料及びこの
レジスト材料を用いたパターン形成方法を提供すること
を目的とする。[0005] The present invention has been made in view of the above circumstances,
300 nm or less, especially 157 nm, 146 nm, 126
A novel polymer compound useful as a base polymer of a chemically amplified resist material having excellent transmittance in vacuum ultraviolet light such as nm, a chemically amplified resist material containing the same, and a pattern forming method using the resist material. And
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、フッ素化されたポリビニルアルコールをベースとす
る樹脂を用いることによって、透明性とアルカリ可溶性
を確保したレジスト材料が得られることを知見した。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventor has conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, by using a resin based on fluorinated polyvinyl alcohol, a transparent resin has been obtained. It has been found that a resist material having sufficient properties and alkali solubility can be obtained.
【0007】即ち、本発明者の検討によると、ポリビニ
ルアルコールはカルボニル基を含まないため、吸収が比
較的小さく、更にハロゲン置換、その中でも特にフッ素
置換されたものが透過率向上効果があり、実用的な透過
率を得ることができることがわかった。また、通常フォ
トリソグラフィーの現像工程は、アルカリ水にてパドル
あるいはディップし、その後純水にてリンスし、スピン
ドライする方法が一般的であるため、相対的にアルカリ
への溶解性を高く、純水への溶解性を低くする必要があ
る。ポリビニルアルコールは、水現像用レジストのベー
スポリマーとして使われるほど水溶性が高いため、アル
カリ現像時だけでなく、リンス時においても溶解してし
まう可能性が高い。そこで、ポリビニルアルコールをフ
ッ素化することによってアルコールの酸性度を上げて、
アルカリへの溶解性を上げてやり、水への溶解性との差
を広げてやるのが望ましいことを知見したものである。That is, according to the study of the present inventors, polyvinyl alcohol does not contain a carbonyl group, and therefore has relatively low absorption. Further, halogen-substituted, especially fluorine-substituted, has an effect of improving transmittance, and is practically usable. It was found that a specific transmittance could be obtained. In general, the development process of photolithography is generally a method of paddle or dipping with alkaline water, followed by rinsing with pure water and spin-drying. It is necessary to lower the solubility in water. Polyvinyl alcohol is highly soluble in water as it is used as a base polymer of a resist for water development, and thus is likely to be dissolved not only at the time of alkali development but also at the time of rinsing. Therefore, by increasing the acidity of the alcohol by fluorinating polyvinyl alcohol,
It has been found that it is desirable to increase the solubility in alkali and widen the difference from the solubility in water.
【0008】従って、本発明は、下記高分子化合物、化
学増幅レジスト材料及びパターン形成方法を提供する。Accordingly, the present invention provides the following polymer compound, a chemically amplified resist material, and a pattern forming method.
【0009】請求項1:下記一般式(1)で示される繰
り返し単位を含む高分子化合物。[0010] Claim 1: A polymer compound containing a repeating unit represented by the following general formula (1).
【0010】[0010]
【化3】 (式中、R1,R2,R3の少なくとも一つがフッ素原子
又はトリフルオロメチル基であり、残りは水素原子又は
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキ
ル基である。R4は酸不安定基であり、0<k≦1、0
≦m<1の範囲であり、k+m=1である。)Embedded image (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and the rest is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) R 4 is an acid labile group, and 0 <k ≦ 1, 0
≦ m <1 and k + m = 1. )
【0011】請求項2:下記一般式(2)で示される繰
り返し単位を含む高分子化合物。[0011] Claim 2: A polymer compound containing a repeating unit represented by the following general formula (2).
【0012】[0012]
【化4】 (式中、R1,R2,R3の少なくとも一つがフッ素原子
又はトリフルオロメチル基であり、残りは水素原子又は
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキ
ル基である。R4は酸不安定基、R5は酸安定基であり、
0<k≦1、0≦m<1、0≦n<1の範囲であり、k
+m+n=1である。)Embedded image (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and the rest is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) R 4 is an acid labile group, R 5 is an acid stable group,
0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦ n <1, k
+ M + n = 1. )
【0013】請求項3:上記一般式(1)又は(2)で
示される高分子化合物を含むことを特徴とするレジスト
材料。(3) A resist material comprising a polymer compound represented by the general formula (1) or (2).
【0014】請求項4: (A)請求項1又は2記載の高分子化合物、(B)有機
溶剤、(C)酸発生剤を含有することを特徴とする化学
増幅ポジ型レジスト材料。(4) A chemically amplified positive resist material comprising (A) the polymer compound according to (1) or (2), (B) an organic solvent, and (C) an acid generator.
【0015】請求項5: (A)請求項1又は2記載の高分子化合物、(B)有機
溶剤、(C)酸発生剤、(D)架橋剤を含有することを
特徴とする化学増幅ネガ型レジスト材料。Claim 5: A chemical amplification negative comprising (A) the polymer compound according to claim 1 or 2, (B) an organic solvent, (C) an acid generator, and (D) a crosslinking agent. Mold resist material.
【0016】請求項6:更に、(E)塩基性化合物を含
有する請求項4又は5記載のレジスト材料。In a preferred embodiment, the resist composition further comprises (E) a basic compound.
【0017】請求項7:更に、(F)溶解阻止剤を含有
する請求項4又は6記載のレジスト材料。In a preferred embodiment, the resist composition further comprises (F) a dissolution inhibitor.
【0018】請求項8: (1)請求項3乃至7のいずれか1項に記載のレジスト
材料を基板上に塗布する工程と、(2)次いで加熱処理
後、フォトマスクを介して波長300nm以下の高エネ
ルギー線もしくは電子線で露光する工程と、(3)必要
に応じて加熱処理した後、現像液を用いて現像する工程
とを含むことを特徴とするパターン形成方法。Claim 8: (1) a step of applying the resist material according to any one of claims 3 to 7 on a substrate; and (2) a heat treatment, followed by a wavelength of 300 nm or less via a photomask. A step of exposing with a high-energy ray or an electron beam, and (3) a step of performing a heat treatment as necessary and then developing with a developer.
【0019】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の高分子化合物は、下記一般式(1)又は(2)
で示される繰り返し単位を含むものである。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The polymer compound of the present invention has the following general formula (1) or (2)
And a repeating unit represented by
【0020】[0020]
【化5】 (式中、R1,R2,R3の少なくとも一つがフッ素原子
又はトリフルオロメチル基であり、残りは水素原子又は
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキ
ル基である。R4は酸不安定基、R5は酸安定基であり、
0<k≦1、0≦m<1、0≦n<1の範囲であり、式
(1)においてk+m=1、式(2)においてk+m+
n=1である。)Embedded image (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and the rest is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) R 4 is an acid labile group, R 5 is an acid stable group,
0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦ n <1, k + m = 1 in equation (1) and k + m + in equation (2)
n = 1. )
【0021】ここで、上記直鎖状、分岐状、環状のアル
キル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、te
rt−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等の炭素数
1〜20、好ましくは1〜16、より好ましくは1〜1
2のものが挙げられる。Here, the linear, branched or cyclic alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and a te-butyl group.
rt-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group and the like having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 16, more preferably 1 to 1
2 are mentioned.
【0022】また、R4で示される酸不安定基として
は、種々選定されるが、特に下記式(3),(4)で示
される基、下記式(5)で示される3級アルキル基、各
アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリ
ル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等であること
が好ましい。As the acid labile group represented by R 4 , various types can be selected. In particular, groups represented by the following formulas (3) and (4) and tertiary alkyl groups represented by the following formula (5) It is preferable that each alkyl group is a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or the like.
【0023】[0023]
【化6】 Embedded image
【0024】式(3)において、R6は炭素数4〜2
0、好ましくは4〜15の三級アルキル基、各アルキル
基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭
素数4〜20のオキソアルキル基又は上記一般式(4)
で示される基を示し、三級アルキル基として具体的に
は、tert−ブチル基、tert−アミル基、1,1
−ジエチルプロピル基、1−エチルシクロペンチル基、
1−ブチルシクロペンチル基、1−エチルシクロヘキシ
ル基、1−ブチルシクロヘキシル基、1−エチル−2−
シクロペンテニル基、1−エチル−2−シクロヘキセニ
ル基、2−メチル−2−アダマンチル基等が挙げられ、
トリアルキルシリル基として具体的には、トリメチルシ
リル基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブ
チルシリル基等が挙げられ、オキソアルキル基として具
体的には、3−オキソシクロヘキシル基、4−メチル−
2−オキソオキサン−4−イル基、5−メチル−2−オ
キソオキソラン−5−イル基等が挙げられる。aは0〜
6の整数である。In the formula (3), R 6 has 4 to 2 carbon atoms.
0, preferably a tertiary alkyl group of 4 to 15, each alkyl group being a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or the above general formula (4)
Wherein the tertiary alkyl group is specifically a tert-butyl group, a tert-amyl group,
-Diethylpropyl group, 1-ethylcyclopentyl group,
1-butylcyclopentyl group, 1-ethylcyclohexyl group, 1-butylcyclohexyl group, 1-ethyl-2-
A cyclopentenyl group, a 1-ethyl-2-cyclohexenyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, and the like;
Specific examples of the trialkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a dimethyl-tert-butylsilyl group. Specific examples of the oxoalkyl group include a 3-oxocyclohexyl group and a 4-methyl-
A 2-oxooxan-4-yl group, a 5-methyl-2-oxooxolan-5-yl group, and the like. a is 0
6 is an integer.
【0025】式(4)において、R7,R8は水素原子又
は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキル基を示し、具体的にはメチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、
n−オクチル基等を例示できる。R9は炭素数1〜1
8、好ましくは1〜10の酸素原子等のヘテロ原子を有
してもよい1価の炭化水素基を示し、直鎖状、分岐状、
環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸基、
アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基
等に置換されたものを挙げることができ、具体的には下
記の置換アルキル基等が例示できる。In the formula (4), R 7 and R 8 each represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. ,
Ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group,
Examples thereof include an n-octyl group. R 9 has 1 to 1 carbon atoms
8, preferably a monovalent hydrocarbon group which may have 1 to 10 hetero atoms such as an oxygen atom, and may be linear, branched,
Cyclic alkyl groups, some of these hydrogen atoms are hydroxyl groups,
Examples include those substituted with an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, and the like, and specific examples include the following substituted alkyl groups.
【0026】[0026]
【化7】 Embedded image
【0027】R7とR8、R7とR9、R8とR9とは環を形
成してもよく、環を形成する場合にはR7,R8,R9は
それぞれ炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状
又は分岐状のアルキレン基を示す。R 7 and R 8 , R 7 and R 9 , and R 8 and R 9 may form a ring, and when forming a ring, R 7 , R 8 and R 9 each have 1 carbon atom. -18, preferably 1-10, linear or branched alkylene groups.
【0028】上記式(3)の酸不安定基としては、具体
的にはtert−ブトキシカルボニル基、tert−ブ
トキシカルボニルメチル基、tert−アミロキシカル
ボニル基、tert−アミロキシカルボニルメチル基、
1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1
−ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1−エ
チルシクロペンチルオキシカルボニル基、1−エチルシ
クロペンチルオキシカルボニルメチル基、1−エチル−
2−シクロペンテニルオキシカルボニル基、1−エチル
−2−シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1
−エトキシエトキシカルボニルメチル基、2−テトラヒ
ドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2−テトラヒ
ドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が例示でき
る。Specific examples of the acid labile group of the above formula (3) include a tert-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonylmethyl group, a tert-amyloxycarbonyl group, a tert-amyloxycarbonylmethyl group,
1,1-diethylpropyloxycarbonyl group, 1,1
-Diethylpropyloxycarbonylmethyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl group, 1-ethyl-
2-cyclopentenyloxycarbonyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonylmethyl group, 1
-Ethoxyethoxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group and the like.
【0029】上記式(4)で示される酸不安定基のうち
直鎖状又は分岐状のものとしては、具体的には下記の基
が例示できる。Specific examples of the linear or branched acid labile group represented by the above formula (4) include the following groups.
【0030】[0030]
【化8】 Embedded image
【0031】上記式(4)で示される酸不安定基のうち
環状のものとしては、具体的にはテトラヒドロフラン−
2−イル基、2−メチルテトラヒドロフラン−2−イル
基、テトラヒドロピラン−2−イル基、2−メチルテト
ラヒドロピラン−2−イル基等が例示できる。式(4)
としては、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、エト
キシプロピル基が好ましい。As the cyclic group among the acid labile groups represented by the above formula (4), specifically, tetrahydrofuran-
Examples thereof include a 2-yl group, a 2-methyltetrahydrofuran-2-yl group, a tetrahydropyran-2-yl group, and a 2-methyltetrahydropyran-2-yl group. Equation (4)
Preferred are an ethoxyethyl group, a butoxyethyl group and an ethoxypropyl group.
【0032】次に、式(5)においてR10,R11,R12
は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアル
キル基等の1価炭化水素基であり、酸素、硫黄、窒素、
フッ素などのヘテロ原子を含んでもよく、R10とR11、
R10とR12、R11とR12とは互いに結合して環を形成し
てもよい。Next, in the formula (5), R 10 , R 11 , R 12
Is a monovalent hydrocarbon group such as a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and oxygen, sulfur, nitrogen,
It may contain a hetero atom such as fluorine, and R 10 and R 11 ,
R 10 and R 12 , and R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring.
【0033】式(5)に示される3級アルキル基として
は、tert−ブチル基、トリエチルカルビル基、1−
エチルノルボニル基、1−メチルシクロヘキシル基、1
−エチルシクロペンチル基、2−(2−メチル)アダマ
ンチル基、2−(2−エチル)アダマンチル基、ter
t−アミル基等を挙げることができる。The tertiary alkyl group represented by the formula (5) includes a tert-butyl group, a triethylcarbyl group,
Ethylnorbonyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1
-Ethylcyclopentyl group, 2- (2-methyl) adamantyl group, 2- (2-ethyl) adamantyl group, ter
A t-amyl group and the like can be mentioned.
【0034】また3級アルキル基としては、下記に示す
式(5−1)〜(5−16)を具体的に挙げることもで
きる。As the tertiary alkyl group, the following formulas (5-1) to (5-16) can be specifically mentioned.
【0035】[0035]
【化9】 Embedded image
【0036】ここで、R13,R14は炭素数1〜6の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、具体的にはメ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘ
キシル基、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基
等を例示できる。R15は水素原子、炭素数1〜6のヘテ
ロ原子を含んでもよい1価炭化水素基、又は炭素数1〜
6のヘテロ原子を介してもよいアルキル基等の1価炭化
水素基を示す。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原
子、窒素原子を挙げることができ、−OH,−OR(R
は炭素数1〜20、特に1〜16のアルキル基、以下同
じ),−O−,−S−,−S(=O)−,−NH2,−
NHR,−NR2,−NH−,−NR−として含有又は
介在することができる。Here, R 13 and R 14 represent a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and an n-
Examples thereof include a butyl group, a sec-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, a cyclopropyl group, and a cyclopropylmethyl group. R 15 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group which may contain a heteroatom having 1 to 6 carbon atoms, or a 1 to 1 carbon atom.
6 represents a monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group which may be interposed through 6 hetero atoms. Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom, and —OH, —OR (R
Alkyl groups of 1 to 20 carbon atoms, particularly 1 to 16, hereinafter the same), - O -, - S -, - S (= O) -, - NH 2, -
NHR, -NR 2, -NH -, - can contain or intervening as NR-.
【0037】R16としては、水素原子、又は炭素数1〜
20、特に1〜16のアルキル基、ヒドロキシアルキル
基、アルコキシ基又はアルコキシアルキル基などを挙げ
ることができ、これらは直鎖状、分岐状、環状のいずれ
でもよい。具体的には、メチル基、ヒドロキシメチル
基、エチル基、ヒドロキシエチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペ
ンチル基、n−ヘキシル基、メトキシ基、メトキシメト
キシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等を例示で
きる。R 16 is a hydrogen atom or a group having 1 to 1 carbon atoms.
20, especially 1 to 16 alkyl groups, hydroxyalkyl groups, alkoxy groups or alkoxyalkyl groups, and the like, which may be linear, branched, or cyclic. Specifically, methyl, hydroxymethyl, ethyl, hydroxyethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, n-pentyl, n-hexyl, methoxy, methoxymethoxy Group, ethoxy group, tert-butoxy group and the like.
【0038】また、R4の酸不安定基として用いられる
各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシ
リル基としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル
基、tert−ブチルジメチルシリル基等が挙げられ
る。Examples of the trialkylsilyl group in which each alkyl group used as the acid labile group of R 4 has 1 to 6 carbon atoms include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a tert-butyldimethylsilyl group.
【0039】炭素数4〜20のオキソアルキル基として
は、3−オキソシクロヘキシル基、下記式で示される基
が挙げられる。The oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms includes a 3-oxocyclohexyl group and a group represented by the following formula.
【0040】[0040]
【化10】 Embedded image
【0041】酸安定基としてのR5はエッチング耐性、
あるいは密着性を向上するために導入することができ、
環状アルキル基が好ましく、より好ましくは有橋環式ア
ルキル基が挙げられる。具体的には下記式(6−1)〜
(6−18)に示すことができる。R 5 as an acid-stable group is resistant to etching,
Or it can be introduced to improve adhesion,
A cyclic alkyl group is preferable, and a bridged cyclic alkyl group is more preferable. Specifically, the following formulas (6-1) to
(6-18).
【0042】[0042]
【化11】 (式中、R14,R15,R16は上記と同じ。)Embedded image (In the formula, R 14 , R 15 , and R 16 are the same as above.)
【0043】また、式(1)において、0<k≦1、0
≦m<1であるが、ポジ型レジスト用として使用する場
合は、好ましくは0.1≦k≦0.9、より好ましくは
0.15≦k≦0.85、更に好ましくは0.2≦k≦
0.8である。なお、k+m=1である。In the equation (1), 0 <k ≦ 1, 0
≦ m <1, but when used for a positive resist, preferably 0.1 ≦ k ≦ 0.9, more preferably 0.15 ≦ k ≦ 0.85, and still more preferably 0.2 ≦ k ≦ 0.85. k ≦
0.8. Note that k + m = 1.
【0044】更に、式(2)において、0<k≦1、0
≦m<1、0≦n<1であるが、好ましくは0.1≦k
≦0.9、より好ましくは0.15≦k≦0.85、更
に好ましくは0.2≦k≦0.8であり、また、好まし
くは0.1≦n≦0.8、より好ましくは0.15≦n
≦0.6、更に好ましくは0.2≦n≦0.5である。
なお、k+m+n=1である。Further, in the equation (2), 0 <k ≦ 1, 0
≦ m <1, 0 ≦ n <1, preferably 0.1 ≦ k
≤ 0.9, more preferably 0.15 ≤ k ≤ 0.85, even more preferably 0.2 ≤ k ≤ 0.8, and preferably 0.1 ≤ n ≤ 0.8, more preferably 0.15 ≦ n
≦ 0.6, more preferably 0.2 ≦ n ≦ 0.5.
Note that k + m + n = 1.
【0045】本発明の高分子化合物は、重量平均分子量
が1,000〜1,000,000、特に2,000〜
100,000であることが好ましい。The polymer compound of the present invention has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, especially 2,000 to 1
Preferably it is 100,000.
【0046】本発明の高分子化合物を得るには、下記モ
ノマー(1a)を使用することができる。 RO−CR1=CR2R3 (1a) (式中、Rは脱離して水素原子に変換可能な基、例えば
CF3基、CH3基、CH 3C(=O)基を示す。R1,R
2,R3は上記と同じ。)To obtain the polymer compound of the present invention, the following
Nomer (1a) can be used. RO-CR1= CRTwoRThree (1a) (wherein, R is a group capable of being eliminated and converted to a hydrogen atom, for example,
CFThreeGroup, CHThreeGroup, CH ThreeShows a C (= O) group. R1, R
Two, RThreeIs the same as above. )
【0047】このモノマー(1a)を重合し、下記式
(1b)の単位を有する高分子化合物を得た後、−OR
基をOH基に変換する。After polymerizing the monomer (1a) to obtain a polymer having a unit represented by the following formula (1b),
The group is converted to an OH group.
【0048】[0048]
【化12】 Embedded image
【0049】また、R4,R5の導入は、下記式(1’)
で示される繰り返し単位を有するポリマーを得た後、そ
のOH基に酸不安定基や酸安定基を導入することによっ
て行うことができる。その導入手法としては、常法を採
用することができる。The introduction of R 4 and R 5 is carried out by the following formula (1 ′)
Can be carried out by introducing an acid labile group or an acid stable group into the OH group after obtaining a polymer having a repeating unit represented by An ordinary method can be adopted as the introduction method.
【0050】[0050]
【化13】 Embedded image
【0051】上記高分子化合物を製造する場合、一般的
には上記モノマー類と溶媒を混合し、触媒を添加して、
場合によっては加熱あるいは冷却しながら重合反応を行
う。重合反応は開始剤(あるいは触媒)の種類、開始の
方法(光、熱、放射線、プラズマなど)、重合条件(温
度、圧力、濃度、溶媒、添加物)などによっても支配さ
れる。本発明の高分子化合物の重合においては、AIB
Nなどのラジカルによって重合が開始されるラジカル共
重合、アルキルリチウムなどの触媒を用いたイオン重合
(アニオン重合)などが一般的である。これらの重合
は、その常法に従って行うことができる。When the above-mentioned polymer compound is produced, generally, the above-mentioned monomers and a solvent are mixed, and a catalyst is added thereto.
In some cases, the polymerization reaction is performed while heating or cooling. The polymerization reaction is also governed by the type of initiator (or catalyst), initiation method (light, heat, radiation, plasma, etc.), polymerization conditions (temperature, pressure, concentration, solvent, additives) and the like. In the polymerization of the polymer compound of the present invention, AIB
Radical copolymerization, in which polymerization is initiated by a radical such as N, and ionic polymerization (anionic polymerization) using a catalyst such as alkyllithium are common. These polymerizations can be carried out according to the usual methods.
【0052】なお、本発明の高分子化合物は、上記モノ
マーと共に他の共重合可能なモノマーを共重合させたも
のも含まれる。このような他のモノマーとしては、例え
ば、エチレン、プロピレン、パーフルオロエチレン、パ
ーフルオロプロピレン、スチレン、ヒドロキシスチレ
ン、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、無水マレ
イン酸、ノルボルネン、ビニルアルコール誘導体など2
重結合を含むものを用いることができる。なお、これら
のモノマーの使用量は、上記モノマー(1a)の全量1
モルに対して5モル以下、特に3モル以下の共重合量と
することが好ましい。The polymer compound of the present invention includes those obtained by copolymerizing other copolymerizable monomers with the above-mentioned monomers. Examples of such other monomers include ethylene, propylene, perfluoroethylene, perfluoropropylene, styrene, hydroxystyrene, acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, maleic anhydride, norbornene, and vinyl alcohol derivatives.
Those containing a heavy bond can be used. The amount of these monomers used is 1% of the total amount of the monomers (1a).
The copolymerization amount is preferably 5 mol or less, particularly 3 mol or less, per mol.
【0053】本発明の高分子化合物は、レジスト材料、
特に化学増幅型のレジスト材料(ポジ型、ネガ型)のベ
ース樹脂として好適に用いられる。The polymer compound of the present invention comprises a resist material,
Particularly, it is suitably used as a base resin of a chemically amplified resist material (positive type, negative type).
【0054】従って、本発明は、[I]上記一般式
(1)又は(2)で示される高分子化合物を含むことを
特徴とするレジスト材料、[II](A)上記一般式
(1)又は(2)で示される高分子化合物、(B)有機
溶剤、(C)酸発生剤を含有することを特徴とする化学
増幅ポジ型レジスト材料、[III](A)上記一般式
(1)又は(2)で示される高分子化合物、(B)有機
溶剤、(C)酸発生剤、(D)架橋剤を含有することを
特徴とする化学増幅ネガ型レジスト材料、[IV]更
に、(E)塩基性化合物を含有する上記レジスト材料、
[V]更に、(F)溶解阻止剤を含有する上記レジスト
材料を提供する。Accordingly, the present invention provides [I] a resist material comprising a polymer compound represented by the above general formula (1) or (2); [II] (A) a resist material comprising the above general formula (1) Or a chemically amplified positive resist material comprising: a polymer compound represented by (2), (B) an organic solvent, and (C) an acid generator; [III] (A) the above-mentioned general formula (1) Or a chemically amplified negative resist material comprising a polymer compound represented by (2), (B) an organic solvent, (C) an acid generator, and (D) a crosslinking agent; [IV] E) the resist material containing a basic compound,
[V] The present invention further provides the resist material containing (F) a dissolution inhibitor.
【0055】ここで、本発明で使用される(B)成分の
有機溶剤としては、酸発生剤、ベース樹脂、溶解阻止剤
等が溶解可能な有機溶媒であればいずれでもよい。この
ような有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、メ
チル−2−n−アミルケトン等のケトン類、3−メトキ
シブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、
1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−
プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコール
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、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
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル等のエーテル類、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、乳酸エチル、ピルビン酸エ
チル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、
3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチ
ル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピレングリコ
ール−モノ−tert−ブチルエーテルアセテート等の
エステル類が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種
以上を混合して使用することができるが、これらに限定
されるものではない。本発明では、これらの有機溶剤の
中でもレジスト成分中の酸発生剤の溶解性が最も優れて
いるジエチレングリコールジメチルエーテルや1−エト
キシ−2−プロパノール、乳酸エチルの他、安全溶剤で
あるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト及びその混合溶剤が好ましく使用される。Here, the organic solvent of the component (B) used in the present invention may be any organic solvent capable of dissolving an acid generator, a base resin, a dissolution inhibitor and the like. Examples of such an organic solvent include ketones such as cyclohexanone and methyl-2-n-amyl ketone, 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol,
1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-
Alcohols such as propanol, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether Acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate,
Esters such as ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol-mono-tert-butyl ether acetate, and the like, alone or as a mixture of two or more thereof It can be used, but is not limited thereto. In the present invention, among these organic solvents, in addition to diethylene glycol dimethyl ether, 1-ethoxy-2-propanol, and ethyl lactate, which have the highest solubility of the acid generator in the resist component, propylene glycol monomethyl ether acetate, which is a safe solvent, is used. And a mixed solvent thereof are preferably used.
【0056】(C)成分の酸発生剤としては、下記一般
式(11)のオニウム塩、式(12)のジアゾメタン誘
導体、式(13)のグリオキシム誘導体、β−ケトスル
ホン誘導体、ジスルホン誘導体、ニトロベンジルスルホ
ネート誘導体、スルホン酸エステル誘導体、イミド−イ
ルスルホネート誘導体等が挙げられる。Examples of the acid generator (C) include an onium salt of the following general formula (11), a diazomethane derivative of the formula (12), a glyoxime derivative of the formula (13), a β-ketosulfone derivative, a disulfone derivative, and nitrobenzyl. Sulfonate derivatives, sulfonic acid ester derivatives, imido-yl sulfonate derivatives, and the like.
【0057】(R30)bM+K- (11) (但し、R30は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素
数7〜12のアラルキル基を表し、M+はヨードニウ
ム、スルホニウムを表し、K-は非求核性対向イオンを
表し、bは2又は3である。)[0057] (R 30) b M + K - (11) ( where, R 30 is a straight-chain having 1 to 12 carbon atoms, branched or cyclic alkyl group, an aryl group or a carbon number of 6 to 12 carbon atoms Represents 7 to 12 aralkyl groups, M + represents iodonium or sulfonium, K − represents a non-nucleophilic counter ion, and b is 2 or 3.)
【0058】R30のアルキル基としてはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、2−
オキソシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチ
ル基等が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、
p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o
−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−te
rt−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフ
ェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニ
ル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、
エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、
4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキ
ルフェニル基が挙げられる。アラルキル基としてはベン
ジル基、フェネチル基等が挙げられる。K-の非求核性
対向イオンとしては塩化物イオン、臭化物イオン等のハ
ライドイオン、トリフレート、1,1,1−トリフルオ
ロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネー
ト等のフルオロアルキルスルホネート、トシレート、ベ
ンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネー
ト、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼンスル
ホネート等のアリールスルホネート、メシレート、ブタ
ンスルホネート等のアルキルスルホネートが挙げられ
る。As the alkyl group for R 30, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group, a 2-
An oxocyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group and the like can be mentioned. As the aryl group, a phenyl group,
p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o
-Methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-te
an alkoxyphenyl group such as an rt-butoxyphenyl group, an m-tert-butoxyphenyl group, a 2-methylphenyl group, a 3-methylphenyl group, a 4-methylphenyl group,
Ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group,
Examples thereof include an alkylphenyl group such as a 4-butylphenyl group and a dimethylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. K - a non-nucleophilic counter chloride ions as the ion, halide ions such as bromide ion, triflate, 1,1,1-trifluoroethane sulfonate, fluoroalkyl sulfonate such as nonafluorobutanesulfonate, tosylate, benzenesulfonate , 4-fluorobenzenesulfonate, arylsulfonates such as 1,2,3,4,5-pentafluorobenzenesulfonate, and alkylsulfonates such as mesylate and butanesulfonate.
【0059】[0059]
【化14】 (但し、R31,R32は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状
又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素
数6〜12のアリール基、又はハロゲン化アリール基又
は炭素数7〜12のアラルキル基を表す。)Embedded image (However, R 31 and R 32 are a linear, branched or cyclic alkyl group or halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a halogenated aryl group or 7 carbon atoms. ~ 12 aralkyl groups.)
【0060】R31,R32のアルキル基としてはメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、ア
ダマンチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基と
してはトリフルオロメチル基、1,1,1−トリフルオ
ロエチル基、1,1,1−トリクロロエチル基、ノナフ
ルオロブチル基等が挙げられる。アリール基としてはフ
ェニル基、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェ
ニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル
基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert
−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−
メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチル
フェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチル
フェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル
基等のアルキルフェニル基が挙げられる。ハロゲン化ア
リール基としてはフルオロベンゼン基、クロロベンゼン
基、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼン基等
が挙げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェ
ネチル基等が挙げられる。Examples of the alkyl group of R 31 and R 32 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an amyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group and an adamantyl group. Examples of the halogenated alkyl group include a trifluoromethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group, a 1,1,1-trichloroethyl group, a nonafluorobutyl group, and the like. Examples of the aryl group include phenyl, p-methoxyphenyl, m-methoxyphenyl, o-methoxyphenyl, ethoxyphenyl, p-tert-butoxyphenyl, and m-tert.
An alkoxyphenyl group such as -butoxyphenyl group, 2-
Examples thereof include an alkylphenyl group such as a methylphenyl group, a 3-methylphenyl group, a 4-methylphenyl group, an ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-butylphenyl group, and a dimethylphenyl group. Examples of the halogenated aryl group include a fluorobenzene group, a chlorobenzene group, a 1,2,3,4,5-pentafluorobenzene group, and the like. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.
【0061】[0061]
【化15】 (但し、R33,R34,R35は炭素数1〜12の直鎖状、
分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル
基、炭素数6〜12のアリール基又はハロゲン化アリー
ル基又は炭素数7〜12のアラルキル基を表す。また、
R34,R35は互いに結合して環状構造を形成してもよ
く、環状構造を形成する場合、R34,R35はそれぞれ炭
素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表
す。)Embedded image (However, R 33 , R 34 and R 35 are linear having 1 to 12 carbon atoms,
It represents a branched or cyclic alkyl group or a halogenated alkyl group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aryl halide group or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms. Also,
R 34 and R 35 may combine with each other to form a cyclic structure, and when forming a cyclic structure, R 34 and R 35 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. . )
【0062】R33,R34,R35のアルキル基、ハロゲン
化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、ア
ラルキル基としては、R31,R32で説明したものと同様
の基が挙げられる。なお、R34,R35のアルキレン基と
してはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレ
ン基、ヘキシレン基等が挙げられる。As the alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group and aralkyl group represented by R 33 , R 34 and R 35 , the same groups as described for R 31 and R 32 can be mentioned. The alkylene group for R 34 and R 35 includes a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group and the like.
【0063】具体的には、例えばトリフルオロメタンス
ルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタン
スルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニ
ルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸ジフェニルヨ
ードニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−
ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、トリフルオ
ロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフ
ルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェ
ニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンス
ルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェ
ニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリ
ス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、
p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p
−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニ
ル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸
ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−ter
t−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノナフルオロブ
タンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスル
ホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタン
スルホン酸トリメチルスルホニウム、p−トルエンスル
ホン酸トリメチルスルホニウム、トリフルオロメタンス
ルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキ
シル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸シクロヘ
キシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメチルフェニルス
ルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジメチルフェニル
スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロ
ヘキシルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン
酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム等のオニウム
塩、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(キシ
レンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロペンチルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメ
タン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t
ert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−
アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソアミルス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−アミルスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(tert−アミルスルホニ
ル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1
−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−
シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−アミルス
ルホニル)ジアゾメタン、1−tert−アミルスルホ
ニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタ
ン等のジアゾメタン誘導体、ビス−o−(p−トルエン
スルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−
(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキ
シム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジ
シクロヘキシルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエ
ンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシ
ム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−2−メチ
ル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−
(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシ
ム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェ
ニルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニ
ル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−o−
(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオング
リオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−2
−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス
−o−(メタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシ
ム、ビス−o−(トリフルオロメタンスルホニル)−α
−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(1,1,1−ト
リフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキ
シム、ビス−o−(tert−ブタンスルホニル)−α
−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(パーフルオロオ
クタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス
−o−(シクロヘキサンスルホニル)−α−ジメチルグ
リオキシム、ビス−o−(ベンゼンスルホニル)−α−
ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−フルオロベン
ゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−
o−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α
−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(キシレンスルホ
ニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(カン
ファースルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグ
リオキシム誘導体、2−シクロヘキシルカルボニル−2
−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロ
ピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロ
パン等のβ−ケトスルホン誘導体、ジフェニルジスルホ
ン、ジシクロヘキシルジスルホン等のジスルホン誘導
体、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジ
ル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル
等のニトロベンジルスルホネート誘導体、1,2,3−
トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,
3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベ
ンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスルホニル
オキシ)ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導体、フタ
ルイミド−イル−トリフレート、フタルイミド−イル−
トシレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシ
イミド−イル−トリフレート、5−ノルボルネン−2,
3−ジカルボキシイミド−イル−トシレート、5−ノル
ボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−n−ブ
チルスルホネート等のイミド−イル−スルホネート誘導
体等が挙げられるが、トリフルオロメタンスルホン酸ト
リフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン
酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスル
ホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−
tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トル
エンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエ
ンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフ
ェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム等の
オニウム塩、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブ
チルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジ
アゾメタン等のジアゾメタン誘導体、ビス−o−(p−
トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビ
ス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリ
オキシム等のグリオキシム誘導体が好ましく用いられ
る。なお、上記酸発生剤は1種を単独で又は2種以上を
組み合わせて用いることができる。オニウム塩は矩形性
向上効果に優れ、ジアゾメタン誘導体及びグリオキシム
誘導体は定在波低減効果に優れるが、両者を組み合わせ
ることにより、プロファイルの微調整を行うことが可能
である。Specifically, for example, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (p-tert-butoxyphenyl), diphenyliodonium p-toluenesulfonate, p-toluenesulfonic acid (p-tert-
(Butoxyphenyl) phenyliodonium, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tris trifluoromethanesulfonate (P-tert-butoxyphenyl) sulfonium,
triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, p
-(P-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium toluenesulfonate, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium p-toluenesulfonate, tris (p-tert-toluenesulfonate)
(t-butoxyphenyl) sulfonium, triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium butanesulfonate, trimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trimethylsulfonium p-toluenesulfonate, cyclohexylmethyl trifluoromethanesulfonate (2-oxocyclohexyl) Sulfonium, cyclohexylmethyl p-toluenesulfonate (2-oxocyclohexyl) sulfonium, dimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, dicyclohexylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexylphenylsulfonium p-toluenesulfonate Onium salts such as bis (benze) Sulfonyl) diazomethane, bis (p- toluenesulfonyl) diazomethane, bis (xylene sulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexyl sulfonyl) diazomethane, bis (cyclopentyl sulfonyl) diazomethane, bis (n- butylsulfonyl)
Diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (t
tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-
Amylsulfonyl) diazomethane, bis (isoamylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-amylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-amylsulfonyl) diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1
-(Tert-butylsulfonyl) diazomethane, 1-
Diazomethane derivatives such as cyclohexylsulfonyl-1- (tert-amylsulfonyl) diazomethane and 1-tert-amylsulfonyl-1- (tert-butylsulfonyl) diazomethane; bis-o- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime , Bis-o-
(P-toluenesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-o- (p-toluenesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-o- (p-toluenesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, Bis-o- (p-toluenesulfonyl) -2-methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-o-
(N-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-o −
(N-butanesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -2
-Methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-o- (methanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (trifluoromethanesulfonyl) -α
-Dimethylglyoxime, bis-o- (1,1,1-trifluoroethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (tert-butanesulfonyl) -α
-Dimethylglyoxime, bis-o- (perfluorooctanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (cyclohexanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (benzenesulfonyl) -α-
Dimethylglyoxime, bis-o- (p-fluorobenzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-
o- (p-tert-butylbenzenesulfonyl) -α
Glyoxime derivatives such as -dimethylglyoxime, bis-o- (xylenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (camphorsulfonyl) -α-dimethylglyoxime, 2-cyclohexylcarbonyl-2
Β-ketosulfone derivatives such as-(p-toluenesulfonyl) propane and 2-isopropylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane; disulfone derivatives such as diphenyldisulfone and dicyclohexyldisulfone; 2,6-dinitro p-toluenesulfonate Nitrobenzylsulfonate derivatives such as benzyl and 2,4-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate;
Tris (methanesulfonyloxy) benzene, 1,2,2
Sulfonate derivatives such as 3-tris (trifluoromethanesulfonyloxy) benzene and 1,2,3-tris (p-toluenesulfonyloxy) benzene, phthalimido-yl-triflate, phthalimido-yl-
Tosylate, 5-norbornene-2,3-dicarboximido-yl-triflate, 5-norbornene-2,
Imido-yl-sulfonate derivatives such as 3-dicarboximido-yl-tosylate and 5-norbornene-2,3-dicarboximido-yl-n-butylsulfonate; and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; Triphenylmethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid tris (p-
Onium such as tert-butoxyphenyl) sulfonium, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, diphenylsulfonium p-toluenesulfonate (p-tert-butoxyphenyl), and tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium p-toluenesulfonate Salt, bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, Bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl)
Diazomethane derivatives such as diazomethane and bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane; bis-o- (p-
Glyoxime derivatives such as toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime and bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime are preferably used. In addition, the said acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The onium salt is excellent in the effect of improving the rectangularity, and the diazomethane derivative and the glyoxime derivative are excellent in the standing wave reducing effect. However, by combining the two, fine adjustment of the profile can be performed.
【0064】酸発生剤の配合量は、全ベース樹脂100
重量部に対して0.2〜15重量部、特に0.5〜8重
量部とすることが好ましく、0.2重量部に満たないと
露光時の酸発生量が少なく、感度及び解像力が劣る場合
があり、15重量部を超えるとレジストの透過率が低下
し、解像力が劣る場合がある。The mixing amount of the acid generator is 100
The amount is preferably from 0.2 to 15 parts by weight, particularly preferably from 0.5 to 8 parts by weight with respect to parts by weight. If the amount is less than 0.2 parts by weight, the amount of acid generated upon exposure is small, and the sensitivity and resolution are poor. In some cases, when the amount exceeds 15 parts by weight, the transmittance of the resist is reduced, and the resolution may be poor.
【0065】(E)成分の塩基性化合物は、酸発生剤よ
り発生する酸がレジスト膜中に拡散する際の拡散速度を
抑制することができる化合物が適しており、このような
塩基性化合物の配合により、レジスト膜中での酸の拡散
速度が抑制されて解像度が向上し、露光後の感度変化を
抑制したり、基板や環境依存性を少なくし、露光余裕度
やパターンプロファイル等を向上することができる(特
開平5−232706号、同5−249683号、同5
−158239号、同5−249662号、同5−25
7282号、同5−289322号、同5−28934
0号公報等記載)。As the basic compound as the component (E), a compound capable of suppressing the diffusion rate when the acid generated from the acid generator diffuses into the resist film is suitable. By the compounding, the diffusion rate of the acid in the resist film is suppressed, the resolution is improved, the sensitivity change after exposure is suppressed, the dependency on the substrate and the environment is reduced, and the exposure margin and the pattern profile are improved. (JP-A-5-232706, JP-A-5-249683 and JP-A-5-249683).
No. 158239, No. 5-249662, No. 5-25
No. 7282, No. 5-289322, No. 5-28934
No. 0 publication).
【0066】このような塩基性化合物としては、第一
級、第二級、第三級の脂肪族アミン類、混成アミン類、
芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有す
る含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、
ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニ
ル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合
物、アミド誘導体、イミド誘導体等が挙げられるが、特
に脂肪族アミンが好適に用いられる。Such basic compounds include primary, secondary and tertiary aliphatic amines, hybrid amines, and the like.
Aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxy group, nitrogen-containing compounds having a sulfonyl group,
Examples of the compound include a nitrogen-containing compound having a hydroxy group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, an alcoholic nitrogen-containing compound, an amide derivative, and an imide derivative, and an aliphatic amine is particularly preferably used.
【0067】具体的には、第一級の脂肪族アミン類とし
て、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、n−プ
ロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミ
ン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、ter
t−ブチルアミン、ペンチルアミン、tert−アミル
アミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シク
ロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、
ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチル
アミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラ
エチレンペンタミン等が例示され、第二級の脂肪族アミ
ン類として、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n
−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブ
チルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチル
アミン、ジペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、
ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘプチ
ルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシ
ルアミン、ジドデシルアミン、ジセチルアミン、N,N
−ジメチルメチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレ
ンジアミン、N,N−ジメチルテトラエチレンペンタミ
ン等が例示され、第三級の脂肪族アミン類として、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピル
アミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルア
ミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルア
ミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミ
ン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、
トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニル
アミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリ
セチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメチ
レンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチ
レンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルテト
ラエチレンペンタミン等が例示される。Specifically, the primary aliphatic amines include ammonia, methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tertiary aliphatic amines.
t-butylamine, pentylamine, tert-amylamine, cyclopentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, heptylamine, octylamine,
Nonylamine, decylamine, dodecylamine, cetylamine, methylenediamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine and the like are exemplified. As secondary aliphatic amines, dimethylamine, diethylamine, di-n
-Propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-sec-butylamine, dipentylamine, dicyclopentylamine,
Dihexylamine, dicyclohexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, didodecylamine, dicetylamine, N, N
-Dimethylmethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-dimethyltetraethylenepentamine, and the like. Examples of the tertiary aliphatic amines include trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, and triisopropylamine. , Tri-n-butylamine, triisobutylamine, tri-sec-butylamine, tripentylamine, tricyclopentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine,
Triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, tridodecylamine, tricetylamine, N, N, N ', N'-tetramethylmethylenediamine, N, N, N', N'-tetra Examples include methylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethyltetraethylenepentamine and the like.
【0068】また、混成アミン類としては、例えばジメ
チルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベン
ジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミ
ン等が例示される。芳香族アミン類及び複素環アミン類
の具体例としては、アニリン誘導体(例えばアニリン、
N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−プロピ
ルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルア
ニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、エ
チルアニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリ
ン、2−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニ
トロアニリン、2,4−ジニトロアニリン、2,6−ジ
ニトロアニリン、3,5−ジニトロアニリン、N,N−
ジメチルトルイジン等)、ジフェニル(p−トリル)ア
ミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、
フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタ
レン、ピロール誘導体(例えばピロール、2H−ピロー
ル、1−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、
2,5−ジメチルピロール、N−メチルピロール等)、
オキサゾール誘導体(例えばオキサゾール、イソオキサ
ゾール等)、チアゾール誘導体(例えばチアゾール、イ
ソチアゾール等)、イミダゾール誘導体(例えばイミダ
ゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フ
ェニルイミダゾール等)、ピラゾール誘導体、フラザン
誘導体、ピロリン誘導体(例えばピロリン、2−メチル
−1−ピロリン等)、ピロリジン誘導体(例えばピロリ
ジン、N−メチルピロリジン、ピロリジノン、N−メチ
ルピロリドン等)、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジ
ン誘導体、ピリジン誘導体(例えばピリジン、メチルピ
リジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピ
リジン、4−(1−ブチルペンチル)ピリジン、ジメチ
ルピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジ
ン、フェニルピリジン、3−メチル−2−フェニルピリ
ジン、4−tert−ブチルピリジン、ジフェニルピリ
ジン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシ
ピリジン、ジメトキシピリジン、1−メチル−2−ピリ
ジン、4−ピロリジノピリジン、1−メチル−4−フェ
ニルピリジン、2−(1−エチルプロピル)ピリジン、
アミノピリジン、ジメチルアミノピリジン等)、ピリダ
ジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラ
ゾリン誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導
体、ピペラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール
誘導体、イソインドール誘導体、1H−インダゾール誘
導体、インドリン誘導体、キノリン誘導体(例えばキノ
リン、3−キノリンカルボニトリル等)、イソキノリン
誘導体、シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキ
サリン誘導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテ
リジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン
誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、1,1
0−フェナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノ
シン誘導体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラ
シル誘導体、ウリジン誘導体等が例示される。Examples of the mixed amines include dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, phenethylamine and benzyldimethylamine. Specific examples of aromatic amines and heterocyclic amines include aniline derivatives (for example, aniline,
N-methylaniline, N-ethylaniline, N-propylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, ethylaniline, propylaniline, trimethylaniline, 2-nitroaniline , 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, 2,4-dinitroaniline, 2,6-dinitroaniline, 3,5-dinitroaniline, N, N-
Dimethyl toluidine, etc.), diphenyl (p-tolyl) amine, methyl diphenylamine, triphenylamine,
Phenylenediamine, naphthylamine, diaminonaphthalene, pyrrole derivatives (e.g., pyrrole, 2H-pyrrole, 1-methylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole,
2,5-dimethylpyrrole, N-methylpyrrole, etc.),
Oxazole derivatives (eg, oxazole, isoxazole, etc.), thiazole derivatives (eg, thiazole, isothiazole, etc.), imidazole derivatives (eg, imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, etc.), pyrazole derivatives, furazane derivatives, Pyrroline derivatives (eg, pyrroline, 2-methyl-1-pyrroline, etc.), pyrrolidine derivatives (eg, pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, pyrrolidinone, N-methylpyrrolidone, etc.), imidazoline derivatives, imidazolidine derivatives, pyridine derivatives (eg, pyridine, methyl) Pyridine, ethylpyridine, propylpyridine, butylpyridine, 4- (1-butylpentyl) pyridine, dimethylpyridine, trimethylpyridine, triethylpyridine, phenylpyridyl , 3-methyl-2-phenylpyridine, 4-tert-butylpyridine, diphenylpyridine, benzylpyridine, methoxypyridine, butoxypyridine, dimethoxypyridine, 1-methyl-2-pyridine, 4-pyrrolidinopyridine, 1-methyl- 4-phenylpyridine, 2- (1-ethylpropyl) pyridine,
Aminopyridine, dimethylaminopyridine, etc.), pyridazine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolidine derivatives, piperidine derivatives, piperazine derivatives, morpholine derivatives, indole derivatives, isoindole derivatives, 1H-indazole derivatives, indoline derivatives, quinoline derivatives (Eg, quinoline, 3-quinolinecarbonitrile), isoquinoline derivatives, cinnoline derivatives, quinazoline derivatives, quinoxaline derivatives, phthalazine derivatives, purine derivatives, pteridine derivatives, carbazole derivatives, phenanthridine derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, 1,1
Examples thereof include 0-phenanthroline derivatives, adenine derivatives, adenosine derivatives, guanine derivatives, guanosine derivatives, uracil derivatives, uridine derivatives and the like.
【0069】更に、カルボキシ基を有する含窒素化合物
としては、例えばアミノ安息香酸、インドールカルボン
酸、アミノ酸誘導体(例えばニコチン酸、アラニン、ア
ルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、
ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシ
ン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジ
ン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、メトキシア
ラニン等)等が例示され、スルホニル基を有する含窒素
化合物として3−ピリジンスルホン酸、p−トルエンス
ルホン酸ピリジニウム等が例示され、ヒドロキシ基を有
する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒
素化合物、アルコール性含窒素化合物としては、2−ヒ
ドロキシピリジン、アミノクレゾール、2,4−キノリ
ンジオール、3−インドールメタノールヒドレート、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N−
ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、2,2’−イミノジエタノール、2−アミノエタノ
−ル、3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1
−ブタノール、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリ
ン、2−(2−ヒドロキシエチル)ピリジン、1−(2
−ヒドロキシエチル)ピペラジン、1−[2−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)エチル]ピペラジン、ピペリジンエ
タノール、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、
1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリジノン、3
−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、3−ピロリ
ジノ−1,2−プロパンジオール、8−ヒドロキシユロ
リジン、3−クイヌクリジノール、3−トロパノール、
1−メチル−2−ピロリジンエタノール、1−アジリジ
ンエタノール、N−(2−ヒドロキシエチル)フタルイ
ミド、N−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミ
ド等が例示される。アミド誘導体としては、ホルムアミ
ド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルム
アミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,
N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズ
アミド等が例示される。イミド誘導体としては、フタル
イミド、サクシンイミド、マレイミド等が例示される。Examples of the nitrogen-containing compound having a carboxy group include aminobenzoic acid, indolecarboxylic acid, and amino acid derivatives (eg, nicotinic acid, alanine, arginine, aspartic acid, glutamic acid, glycine,
Histidine, isoleucine, glycylleucine, leucine, methionine, phenylalanine, threonine, lysine, 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid, methoxyalanine, etc.), and 3-pyridinesulfonic acid as a nitrogen-containing compound having a sulfonyl group. , P-toluenesulfonate and the like. Examples of the nitrogen-containing compound having a hydroxy group, the nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, and the alcoholic nitrogen-containing compound include 2-hydroxypyridine, aminocresol, and 2,4-quinoline. Diol, 3-indolemethanol hydrate, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N-
Diethylethanolamine, triisopropanolamine, 2,2′-iminodiethanol, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 4-amino-1
-Butanol, 4- (2-hydroxyethyl) morpholine, 2- (2-hydroxyethyl) pyridine, 1- (2
-Hydroxyethyl) piperazine, 1- [2- (2-hydroxyethoxy) ethyl] piperazine, piperidineethanol, 1- (2-hydroxyethyl) pyrrolidine,
1- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidinone, 3
-Piperidino-1,2-propanediol, 3-pyrrolidino-1,2-propanediol, 8-hydroxyurolidine, 3-quinuclidinol, 3-tropanol,
Examples thereof include 1-methyl-2-pyrrolidineethanol, 1-aziridineethanol, N- (2-hydroxyethyl) phthalimide, and N- (2-hydroxyethyl) isonicotinamide. Examples of the amide derivative include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamido, N-methylacetamido,
N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide and the like are exemplified. Examples of the imide derivative include phthalimide, succinimide, and maleimide.
【0070】更に、下記一般式(14)及び(15)で
示される塩基性化合物を配合することもできる。Further, basic compounds represented by the following general formulas (14) and (15) can be blended.
【0071】[0071]
【化16】 (式中、R41,R42,R43,R47,R48はそれぞれ独立
して直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1〜20のアル
キレン基、R44,R45,R46,R49,R50は水素原子、
炭素数1〜20のアルキル基又はアミノ基を示し、R44
とR45、R45とR 46、R44とR46、R44とR45とR46、
R49とR50はそれぞれ結合して環を形成してもよい。
S,T,Uはそれぞれ0〜20の整数を示す。但し、
S,T,U=0のとき、R44,R45,R46,R49,R50
は水素原子を含まない。)Embedded image(Where R41, R42, R43, R47, R48Are independent
Linear, branched or cyclic C 1-20 alkyl
Kylene group, R44, R45, R46, R49, R50Is a hydrogen atom,
An alkyl group or an amino group having 1 to 20 carbon atoms;44
And R45, R45And R 46, R44And R46, R44And R45And R46,
R49And R50May combine with each other to form a ring.
S, T, and U each represent an integer of 0 to 20. However,
When S, T, U = 0, R44, R45, R46, R49, R50
Does not contain a hydrogen atom. )
【0072】ここで、R41,R42,R43,R47,R48の
アルキレン基としては、炭素数1〜20、好ましくは1
〜10、更に好ましくは1〜8のものであり、具体的に
は、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソ
プロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、n−
ペンチレン基、イソペンチレン基、ヘキシレン基、ノニ
レン基、デシレン基、シクロペンチレン基、シクロへキ
シレン基等が挙げられる。Here, the alkylene group represented by R 41 , R 42 , R 43 , R 47 and R 48 has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 carbon atom.
-10, more preferably 1-8, and specifically, methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, isobutylene, n-
Examples include a pentylene group, an isopentylene group, a hexylene group, a nonylene group, a decylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
【0073】また、R44,R45,R46,R49,R50のア
ルキル基としては、炭素数1〜20、好ましくは1〜
8、更に好ましくは1〜6のものであり、これらは直鎖
状、分岐状、環状のいずれであってもよい。具体的に
は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル
基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ノ
ニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。The alkyl group of R 44 , R 45 , R 46 , R 49 and R 50 has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
8, more preferably 1 to 6, which may be linear, branched, or cyclic. Specifically, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, hexyl, nonyl, decyl, dodecyl Group, tridecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like.
【0074】更に、R44とR45、R45とR46、R44とR
46、R44とR45とR46、R49とR50が環を形成する場
合、その環の炭素数は1〜20、より好ましくは1〜
8、更に好ましくは1〜6であり、またこれらの環は炭
素数1〜6、特に1〜4のアルキル基が分岐していても
よい。Further, R 44 and R 45 , R 45 and R 46 , R 44 and R 46
46, if R 44 and R 45 and R 46, R 49 and R 50 form rings, the number of carbon atoms in the ring is 1 to 20, more preferably 1 to
8, more preferably 1 to 6, and in these rings, an alkyl group having 1 to 6, particularly 1 to 4 carbon atoms may be branched.
【0075】S,T,Uはそれぞれ0〜20の整数であ
り、より好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜8の
整数である。S, T and U are each an integer of 0 to 20, more preferably 1 to 10, and further preferably an integer of 1 to 8.
【0076】上記式(14),(15)の化合物として
具体的には、トリス{2−(メトキシメトキシ)エチ
ル}アミン、トリス{2−(メトキシエトキシ)エチ
ル}アミン、トリス[2−{(2−メトキシエトキシ)
メトキシ}エチル]アミン、トリス{2−(2−メトキ
シエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メト
キシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エ
トキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−
エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−
{(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミ
ン、4,7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−
1,10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサ
ン、4,7,13,18−テトラオキサ−1,10−ジ
アザビシクロ[8.5.5]エイコサン、1,4,1
0,13−テトラオキサ−7,16−ジアザビシクロオ
クタデカン、1−アザ−12−クラウン−4、1−アザ
−15−クラウン−5、1−アザ−18−クラウン−6
等が挙げられる。特に第三級アミン、アニリン誘導体、
ピロリジン誘導体、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、
アミノ酸誘導体、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、
ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコー
ル性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体、トリ
ス{2−(メトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス
{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリ
ス[2−{(2−メトキシエトキシ)メチル}エチル]
アミン、1−アザ−15−クラウン−5等が好ましい。Specific examples of the compounds of the above formulas (14) and (15) include tris {2- (methoxymethoxy) ethyl} amine, tris {2- (methoxyethoxy) ethyl} amine, and tris [2-{( 2-methoxyethoxy)
Methoxy {ethyl] amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris 2- (1-
Ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [2-
{(2-hydroxyethoxy) ethoxy} ethyl] amine, 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-
1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosan, 4,7,13,18-tetraoxa-1,10-diazabicyclo [8.5.5] eicosan, 1,4,1
0,13-tetraoxa-7,16-diazabicyclooctadecane, 1-aza-12-crown-4, 1-aza-15-crown-5, 1-aza-18-crown-6
And the like. Especially tertiary amines, aniline derivatives,
Pyrrolidine derivatives, pyridine derivatives, quinoline derivatives,
Amino acid derivatives, nitrogen-containing compounds having a hydroxy group,
Nitrogen-containing compounds having a hydroxyphenyl group, alcoholic nitrogen-containing compounds, amide derivatives, imide derivatives, tris {2- (methoxymethoxy) ethyl} amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris [2 -{(2-methoxyethoxy) methyl} ethyl]
Amines, 1-aza-15-crown-5 and the like are preferred.
【0077】なお、上記塩基性化合物は1種を単独で又
は2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合
量は全ベース樹脂100重量部に対して0.01〜2重
量部、特に0.01〜1重量部が好適である。配合量が
0.01重量部より少ないと配合効果がなく、2重量部
を超えると感度が低下しすぎる場合がある。The above basic compounds can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount is 0.01 to 2 parts by weight, especially 0 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total base resin. 0.01 to 1 part by weight is preferred. When the amount is less than 0.01 part by weight, the effect of the compounding is not obtained.
【0078】(F)成分の溶解阻止剤(酸の作用により
アルカリ現像液への溶解性が変化する分子量3,000
以下の化合物)としては2,500以下の低分子量のフ
ェノールあるいはカルボン酸誘導体の一部あるいは全部
を酸に不安定な置換基で置換した化合物を添加すること
もできる。Component (F): dissolution inhibitor (molecular weight of 3,000 whose solubility in an alkali developing solution is changed by the action of an acid)
As the following compound), a compound in which a part or all of a phenol or carboxylic acid derivative having a low molecular weight of 2,500 or less is substituted with an acid-labile substituent can be added.
【0079】分子量2,500以下のフェノールあるい
はカルボン酸誘導体としては、ビスフェノールA、ビス
フェノールH、ビスフェノールS、4,4−ビス(4’
−ヒドロキシフェニル)吉草酸、トリス(4−ヒドロキ
シフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4’−ヒド
ロキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−
ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールフタレイン、
チモールフタレイン等が挙げられ、酸に不安定な置換基
としては上記ポリマーの酸不安定基として例示したもの
を再び挙げることができる。Examples of the phenol or carboxylic acid derivative having a molecular weight of 2,500 or less include bisphenol A, bisphenol H, bisphenol S, 4,4-bis (4 ′
-Hydroxyphenyl) valeric acid, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4′-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,2-tris (4′-
Hydroxyphenyl) ethane, phenolphthalein,
Thymolphthalein and the like can be mentioned, and as the acid-labile substituent, those exemplified as the acid-labile group of the polymer can be mentioned again.
【0080】好適に用いられる溶解阻止剤の例として
は、ビス(4−(2’−テトラヒドロピラニルオキシ)
フェニル)メタン、ビス(4−(2’−テトラヒドロフ
ラニルオキシ)フェニル)メタン、ビス(4−tert
−ブトキシフェニル)メタン、ビス(4−tert−ブ
トキシカルボニルオキシフェニル)メタン、ビス(4−
tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)
メタン、ビス(4−(1’−エトキシエトキシ)フェニ
ル)メタン、ビス(4−(1’−エトキシプロピルオキ
シ)フェニル)メタン、2,2−ビス(4’−(2’’
−テトラヒドロピラニルオキシ))プロパン、2,2−
ビス(4’−(2’’−テトラヒドロフラニルオキシ)
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−tert−
ブトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−t
ert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−tert−ブトキシカルボニル
メチルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’
−(1’’−エトキシエトキシ)フェニル)プロパン、
2,2−ビス(4’−(1’’−エトキシプロピルオキ
シ)フェニル)プロパン、4,4−ビス(4’−
(2’’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)吉
草酸tertブチル、4,4−ビス(4’−(2’’−
テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)吉草酸ter
tブチル、4,4−ビス(4’−tert−ブトキシフ
ェニル)吉草酸tertブチル、4,4−ビス(4−t
ert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)吉草酸t
ertブチル、4,4−ビス(4’−tert−ブトキ
シカルボニルメチルオキシフェニル)吉草酸tertブ
チル、4,4−ビス(4’−(1’’−エトキシエトキ
シ)フェニル)吉草酸tertブチル、4,4−ビス
(4’−(1’’−エトキシプロピルオキシ)フェニ
ル)吉草酸tertブチル、トリス(4−(2’−テト
ラヒドロピラニルオキシ)フェニル)メタン、トリス
(4−(2’−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニ
ル)メタン、トリス(4−tert−ブトキシフェニ
ル)メタン、トリス(4−tert−ブトキシカルボニ
ルオキシフェニル)メタン、トリス(4−tert−ブ
トキシカルボニルオキシメチルフェニル)メタン、トリ
ス(4−(1’−エトキシエトキシ)フェニル)メタ
ン、トリス(4−(1’−エトキシプロピルオキシ)フ
ェニル)メタン、1,1,2−トリス(4’−(2’’
−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)エタン、
1,1,2−トリス(4’−(2’’−テトラヒドロフ
ラニルオキシ)フェニル)エタン、1,1,2−トリス
(4’−tert−ブトキシフェニル)エタン、1,
1,2−トリス(4’−tert−ブトキシカルボニル
オキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−
tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)
エタン、1,1,2−トリス(4’−(1’−エトキシ
エトキシ)フェニル)エタン、1,1,2−トリス
(4’−(1’−エトキシプロピルオキシ)フェニル)
エタン等が挙げられる。Examples of the dissolution inhibitor preferably used include bis (4- (2′-tetrahydropyranyloxy)
Phenyl) methane, bis (4- (2′-tetrahydrofuranyloxy) phenyl) methane, bis (4-tert
-Butoxyphenyl) methane, bis (4-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) methane, bis (4-
tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl)
Methane, bis (4- (1′-ethoxyethoxy) phenyl) methane, bis (4- (1′-ethoxypropyloxy) phenyl) methane, 2,2-bis (4 ′-(2 ″)
-Tetrahydropyranyloxy)) propane, 2,2-
Bis (4 '-(2 "-tetrahydrofuranyloxy)
Phenyl) propane, 2,2-bis (4′-tert-
Butoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4'-t
tert-butoxycarbonyloxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl) propane, 2,2-bis (4 ′
-(1 ''-ethoxyethoxy) phenyl) propane,
2,2-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxypropyloxy) phenyl) propane, 4,4-bis (4′-
Tert-butyl (2 ″ -tetrahydropyranyloxy) phenyl) valerate, 4,4-bis (4 ′-(2 ″-
Tetrahydrofuranyloxy) phenyl) valeric acid ter
t-butyl, tert-butyl 4,4-bis (4′-tert-butoxyphenyl) valerate, 4,4-bis (4-t
tert-butoxycarbonyloxyphenyl) valeric acid t
tertbutyl, tertbutyl 4,4-bis (4′-tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl) valerate, tertbutyl 4,4-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxyethoxy) phenyl) valerate Tert-butyl, 4-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxypropyloxy) phenyl) valerate, tris (4- (2′-tetrahydropyranyloxy) phenyl) methane, tris (4- (2′-tetrahydrofuran) Niloxy) phenyl) methane, tris (4-tert-butoxyphenyl) methane, tris (4-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) methane, tris (4-tert-butoxycarbonyloxymethylphenyl) methane, tris (4- ( 1′-ethoxyethoxy) phenyl) methane, tris (4- (1′-ethoxypropyl) ) Phenyl) methane, 1,1,2-tris (4 '- (2''
-Tetrahydropyranyloxy) phenyl) ethane,
1,1,2-tris (4 ′-(2 ″ -tetrahydrofuranyloxy) phenyl) ethane, 1,1,2-tris (4′-tert-butoxyphenyl) ethane,
1,2-tris (4′-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) ethane, 1,1,2-tris (4′-
tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl)
Ethane, 1,1,2-tris (4 '-(1'-ethoxyethoxy) phenyl) ethane, 1,1,2-tris (4'-(1'-ethoxypropyloxy) phenyl)
Ethane and the like.
【0081】本発明のレジスト材料中の溶解阻止剤
[(F)成分]の添加量としては、レジスト材料中の固
形分100重量部に対して30重量部以下、好ましくは
20重量部以下である。30重量部より多いとモノマー
成分が増えるためレジスト材料の耐熱性が低下する。The addition amount of the dissolution inhibitor [component (F)] in the resist material of the present invention is 30 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the solids in the resist material. . If the amount is more than 30 parts by weight, the heat resistance of the resist material decreases because the monomer component increases.
【0082】またネガ型レジスト材料における(D)成
分の酸の作用により架橋構造を形成する酸架橋剤とし
て、分子内に2個以上のヒドロキシメチル基、アルコキ
シメチル基、エポキシ基又はビニルエーテル基を有する
化合物が挙げられ、置換グリコウリル誘導体、尿素誘導
体、ヘキサ(メトキシメチル)メラミン等が化学増幅ネ
ガ型レジスト材料の酸架橋剤として好適に用いられる。
例えば、N,N,N’,N’−テトラメトキシメチル尿
素とヘキサメトキシメチルメラミン、テトラヒドロキシ
メチル置換グリコールウリル類及びテトラメトキシメチ
ルグリコールウリルのようなテトラアルコキシメチル置
換グリコールウリル類、置換及び未置換ビス−ヒドロキ
シメチルフェノール類、ビスフェノールA等のフェノー
ル性化合物とエピクロロヒドリン等の縮合物が挙げられ
る。特に好適な架橋剤は、1,3,5,7−テトラメト
キシメチルグリコールウリルなどの1,3,5,7−テ
トラアルコキシメチルグリコールウリル又は1,3,
5,7−テトラヒドロキシメチルグリコールウリル、
2,6−ジヒドロキシメチルp−クレゾール、2,6−
ジヒドロキシメチルフェノール、2,2’,6,6’−
テトラヒドロキシメチル−ビスフェノールA及び1,4
−ビス−[2−(2−ヒドロキシプロピル)]−ベンゼ
ン、N,N,N’,N’−テトラメトキシメチル尿素と
ヘキサメトキシメチルメラミン等が挙げられる。添加量
は任意であるがレジスト材料中の全固形分に対して1〜
25重量部、好ましくは5〜15重量部である。これら
は単独でも2種以上併用してもよい。The acid-crosslinking agent which forms a crosslinked structure by the action of the acid (D) in the negative resist composition has two or more hydroxymethyl, alkoxymethyl, epoxy or vinyl ether groups in the molecule. Compounds are exemplified, and substituted glycouril derivatives, urea derivatives, hexa (methoxymethyl) melamine and the like are suitably used as an acid crosslinking agent for a chemically amplified negative resist material.
For example, tetraalkoxymethyl-substituted glycolurils such as N, N, N ', N'-tetramethoxymethylurea and hexamethoxymethylmelamine, tetrahydroxymethyl-substituted glycolurils and tetramethoxymethylglycoluril, substituted and unsubstituted Phenolic compounds such as bis-hydroxymethylphenols and bisphenol A and condensates such as epichlorohydrin are exemplified. Particularly suitable crosslinking agents are 1,3,5,7-tetraalkoxymethylglycoluril or 1,3,5,7-tetramethoxymethylglycoluril or 1,3,5,7-tetramethoxymethylglycoluril.
5,7-tetrahydroxymethylglycoluril,
2,6-dihydroxymethyl p-cresol, 2,6-
Dihydroxymethylphenol, 2,2 ', 6,6'-
Tetrahydroxymethyl-bisphenol A and 1,4
-Bis- [2- (2-hydroxypropyl)]-benzene, N, N, N ', N'-tetramethoxymethylurea and hexamethoxymethylmelamine. The addition amount is optional, but is 1 to 1 with respect to the total solid content in the resist material.
It is 25 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight. These may be used alone or in combination of two or more.
【0083】本発明のレジスト材料には、上記成分以外
に任意成分として塗布性を向上させるために慣用されて
いる界面活性剤を添加することができる。なお、任意成
分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量と
することができる。The resist composition of the present invention may contain, as an optional component, a surfactant which is commonly used for improving coating properties, in addition to the above components. In addition, the addition amount of the optional component can be a normal amount as long as the effect of the present invention is not impaired.
【0084】ここで、界面活性剤としては非イオン性の
ものが好ましく、パーフルオロアルキルポリオキシエチ
レンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフル
オロアルキルアミンオキサイド、含フッ素オルガノシロ
キサン系化合物等が挙げられる。例えばフロラード「F
C−430」、「FC−431」(いずれも住友スリー
エム(株)製)、サーフロン「S−141」、「S−1
45」、「S−381」、「S−383」(いずれも旭
硝子(株)製)、ユニダイン「DS−401」、「DS
−403」、「DS−451」(いずれもダイキン工業
(株)製)、メガファック「F−8151」、「F−1
71」、「F−172」、「F−173」、「F−17
7」(いずれも大日本インキ工業(株)製)、「X−7
0−092」、「X−70−093」(いずれも信越化
学工業(株)製)等を挙げることができる。好ましくは
フロラード「FC−430」(住友スリーエム(株)
製)、「X−70−093」(信越化学工業(株)製)
が挙げられる。Here, the surfactant is preferably a nonionic surfactant, and examples thereof include perfluoroalkylpolyoxyethylene ethanol, fluorinated alkyl esters, perfluoroalkylamine oxides, and fluorine-containing organosiloxane compounds. For example, Florard "F
C-430 "," FC-431 "(all manufactured by Sumitomo 3M Limited), Surflon" S-141 "," S-1 "
45, S-381, S-383 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Unidyne DS-401, DS
-403 "," DS-451 "(all manufactured by Daikin Industries, Ltd.), MegaFac" F-8151 "," F-1
71 "," F-172 "," F-173 "," F-17 "
7 "(all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)," X-7
0-092 "and" X-70-093 "(all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Preferably, Florad “FC-430” (Sumitomo 3M Co., Ltd.)
X-70-093 "(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Is mentioned.
【0085】本発明のレジスト材料を使用してパターン
を形成するには、公知のリソグラフィー技術を採用して
行うことができ、例えばシリコンウエハー等の基板上に
スピンコーティング等の手法で膜厚が0.1〜1.0μ
mとなるように塗布し、これをホットプレート上で60
〜200℃、10秒〜10分間、好ましくは80〜15
0℃、30秒〜5分間プリベークする。次いで目的のパ
ターンを形成するためのマスクを上記のレジスト膜上に
かざし、波長300nm以下の遠紫外線、エキシマレー
ザー、X線等の高エネルギー線もしくは電子線を露光量
1〜200mJ/cm2程度、好ましくは10〜100
mJ/cm2程度となるように照射した後、ホットプレ
ート上で60〜150℃、10秒〜5分間、好ましくは
80〜130℃、30秒〜3分間ポストエクスポージャ
ベーク(PEB)する。更に、0.1〜5%、好ましく
は2〜3%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド(TMAH)等のアルカリ水溶液の現像液を用い、1
0秒〜3分間、好ましくは30秒〜2分間、浸漬(di
p)法、パドル(puddle)法、スプレー(spr
ay)法等の常法により現像することにより基板上に目
的のパターンが形成される。なお、本発明材料は、特に
高エネルギー線の中でも254〜120nmの遠紫外線
又はエキシマレーザー、特に193nmのArF、15
7nmのF2、146nmのKr2、126nmのAr2
などのエキシマレーザー、X線及び電子線による微細パ
ターンニングに最適である。また、上記範囲を上限及び
下限から外れる場合は、目的のパターンを得ることがで
きない場合がある。A pattern can be formed using the resist material of the present invention by a known lithography technique. For example, a film having a thickness of 0 is formed on a substrate such as a silicon wafer by a method such as spin coating. .1 to 1.0 μ
m on a hot plate.
~ 200 ° C, 10 seconds ~ 10 minutes, preferably 80 ~ 15
Prebake at 0 ° C. for 30 seconds to 5 minutes. Next, a mask for forming a target pattern is held over the resist film, and a deep ultraviolet ray having a wavelength of 300 nm or less, an excimer laser, a high energy ray such as an X-ray or an electron beam is exposed at a dose of about 1 to 200 mJ / cm 2 , Preferably 10 to 100
After irradiating to about mJ / cm 2, post-exposure bake (PEB) is performed on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 10 seconds to 5 minutes, preferably at 80 to 130 ° C. for 30 seconds to 3 minutes. Further, using a developer of an aqueous alkali solution such as 0.1 to 5%, preferably 2 to 3% tetramethylammonium hydroxide (TMAH),
Immersion (di) for 0 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 2 minutes
p) method, paddle method, spray method (spr)
The target pattern is formed on the substrate by developing using a conventional method such as the ay) method. In addition, the material of the present invention is preferably a deep ultraviolet ray or excimer laser having a wavelength of 254 to 120 nm, especially an ArF, 15
7 nm F 2 , 146 nm Kr 2 , 126 nm Ar 2
It is most suitable for fine patterning by excimer laser such as excimer laser, X-ray and electron beam. In addition, when the above range is out of the upper limit and the lower limit, a desired pattern may not be obtained.
【0086】[0086]
【発明の効果】本発明のレジスト材料は、高エネルギー
線に感応し、感度、解像性、プラズマエッチング耐性に
優れ、しかもレジストパターンの耐熱性、再現性にも優
れている。従って、本発明のレジスト材料は、これらの
特性より、特にKr2,F2,ArF,KrFエキシマレ
ーザーの露光波長での吸収が小さいレジスト材料となり
得るもので、微細でしかも基板に対して垂直なパターン
を容易に形成でき、このため超LSI製造用の微細パタ
ーン形成材料として好適である。The resist material of the present invention is sensitive to high energy rays, excellent in sensitivity, resolution and plasma etching resistance, and also excellent in heat resistance and reproducibility of the resist pattern. Accordingly, the resist material of the present invention can be a resist material having a small absorption at the exposure wavelength of Kr 2 , F 2 , ArF, and KrF excimer laser, because of these characteristics, and is fine and perpendicular to the substrate. A pattern can be easily formed, and therefore, it is suitable as a fine pattern forming material for VLSI manufacturing.
【0087】[0087]
【実施例】以下、合成例、実施例及び比較例を示して本
発明を具体的に説明するが、本発明は下記例に制限され
るものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
【0088】[合成例1]ポリ(トリフルオロメチルト
リフルオロビニルエーテル)の合成 1Lのオートクレーブに窒素気流下で脱気済みのトルエ
ン300ml及び開始剤AIBNを2gを仕込み、その
中に温度を78℃に保ちながらトリフルオロメチルトリ
フルオロビニルエーテル50gを吹き込んだ。室温に戻
した後、60℃まで昇温して24時間重合反応を行っ
た。[Synthesis Example 1] Synthesis of poly (trifluoromethyl trifluorovinyl ether) A 1 L autoclave was charged with 300 ml of degassed toluene and 2 g of an initiator AIBN under a nitrogen stream, and the temperature was reduced to 78 ° C. While maintaining, 50 g of trifluoromethyltrifluorovinyl ether was blown. After returning to room temperature, the temperature was raised to 60 ° C., and the polymerization reaction was performed for 24 hours.
【0089】次に、ポリマーを精製するために、反応混
合物をメタノール中に注ぎ、得られた重合体を沈殿させ
た後、分離し、乾燥させたところ、40gの白色重合体
ポリ(トリフルオロメチルトリフルオロビニルエーテ
ル)が得られた。この重合体は光散乱法により重量平均
分子量が15,500g/molであり、GPC溶出曲
線より分散度(=Mw/Mn)が1.60の重合体であ
ることが確認できた。Next, in order to purify the polymer, the reaction mixture was poured into methanol, and the obtained polymer was precipitated, separated and dried. As a result, 40 g of a white polymer poly (trifluoromethyl) was obtained. Trifluorovinyl ether) was obtained. This polymer was confirmed to have a weight average molecular weight of 15,500 g / mol by a light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.60 from a GPC elution curve.
【0090】[合成例2]ポリ(トリフルオロビニルア
ルコール)の合成 1Lのフラスコに合成例1で得られたポリ(トリフルオ
ロメチルトリフルオロビニルエーテル)40g、ヨウ化
ナトリウム72g、アセトニトリル300mlを仕込ん
だ。室温で撹拌しながら、滴下漏斗よりクロロトリメチ
ルシラン53gを反応温度が30℃を越えないように注
意しながら滴下した。その後60℃に昇温し、24時間
熟成を行った。Synthesis Example 2 Synthesis of Poly (trifluorovinyl alcohol) A 1 L flask was charged with 40 g of poly (trifluoromethyltrifluorovinyl ether) obtained in Synthesis Example 1, 72 g of sodium iodide, and 300 ml of acetonitrile. While stirring at room temperature, 53 g of chlorotrimethylsilane was dropped from the dropping funnel while paying attention so that the reaction temperature did not exceed 30 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 60 ° C., and aging was performed for 24 hours.
【0091】次に、氷冷下で純水100gを滴下し、6
0℃に昇温後熟成を10時間行った。亜硫酸水素ナトリ
ウム水溶液で脱色後、反応液を分液漏斗に移し、上層を
取り出した。酢酸エチル200g及びトルエン100g
を添加し、更に水150gで二回ポリマー層を洗浄し
た。ポリマー溶液を滴下漏斗に移した後、ヘキサン中に
注ぎ、得られた重合体を沈殿させた後、分離し、乾燥さ
せたところ、32gの白色重合体ポリ(トリフルオロビ
ニルアルコール)が得られた。この重合体は光散乱法に
より重量平均分子量が9,000g/molであり、G
PC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.65の
重合体であることが確認できた。Next, 100 g of pure water was added dropwise under ice-cooling.
After heating to 0 ° C., aging was performed for 10 hours. After decolorization with an aqueous solution of sodium hydrogen sulfite, the reaction solution was transferred to a separating funnel, and the upper layer was taken out. 200 g of ethyl acetate and 100 g of toluene
Was added, and the polymer layer was washed twice with 150 g of water. After the polymer solution was transferred to the dropping funnel, it was poured into hexane, and the obtained polymer was precipitated, separated and dried to obtain 32 g of a white polymer poly (trifluorovinyl alcohol). . This polymer had a weight average molecular weight of 9,000 g / mol as determined by a light scattering method.
From the PC elution curve, it was confirmed that the polymer had a dispersity (= Mw / Mn) of 1.65.
【0092】[合成例3]ポリ(トリフルオロビニルア
ルコール)のテトラヒドロピラニル化 300mlのフラスコに合成例2で得られたポリ(トリ
フルオロビニルアルコール)20g、トリフルオロメタ
ンスルホン酸0.6g、THF100mlを仕込んだ。
室温で撹拌しながら、滴下漏斗より3,4−ジヒドロ−
2Hピラン4.0gを滴下し、室温で1時間熟成を行っ
た。[Synthesis Example 3] Tetrahydropyranylation of poly (trifluorovinyl alcohol) In a 300 ml flask, 20 g of the poly (trifluorovinyl alcohol) obtained in Synthesis Example 2, 0.6 g of trifluoromethanesulfonic acid, and 100 ml of THF were added. I charged.
While stirring at room temperature, 3,4-dihydro- was added through a dropping funnel.
4.0 g of 2H pyran was added dropwise, and the mixture was aged at room temperature for 1 hour.
【0093】反応系にトリエチルアミンを添加して反応
を停止させ、溶媒を減圧下で留去した。得られた粗ポリ
マーをアセトン40gに溶かし、20gの酢酸を溶かし
た純水5L中に注いでポリマーを沈殿させた。得られた
ポリマーをアセトン40gに溶かし、純水5L中に注い
でポリマーを沈殿させる操作を二回繰り返した後、重合
体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた15
gの白色重合体20%テトラヒドロピラニル化ポリ(ト
リフルオロビニルアルコール)は光散乱法により重量平
均分子量が9,600g/molであり、GPC溶出曲
線より分散度(=Mw/Mn)が1.60の重合体であ
ることが確認できた。また、1H−NMRを測定するこ
とにより、ポリ(トリフルオロビニルアルコール)の水
酸基の20%がテトラヒドロピラニル化されていること
が確認できた。The reaction was terminated by adding triethylamine to the reaction system, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude polymer was dissolved in 40 g of acetone, and poured into 5 L of pure water in which 20 g of acetic acid was dissolved to precipitate the polymer. The operation of dissolving the obtained polymer in 40 g of acetone and pouring it into 5 L of pure water to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. 15 obtained in this way
g of white polymer 20% tetrahydropyranylated poly (trifluorovinyl alcohol) has a weight average molecular weight of 9,600 g / mol by a light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1. based on a GPC elution curve. It was confirmed that the polymer was No. 60 polymer. Also, by measuring 1 H-NMR, it was confirmed that 20% of the hydroxyl groups of poly (trifluorovinyl alcohol) were tetrahydropyranylated.
【0094】[合成例4]ポリ(トリフルオロビニルア
ルコール)のエトキシエチル化 300mlのフラスコに合成例2で得られたポリ(トリ
フルオロビニルアルコール)20g、トリフルオロメタ
ンスルホン酸0.6g、THF100mlを仕込んだ。
室温で撹拌しながら、滴下漏斗よりエチルビニルエーテ
ル3.4gを滴下し、室温で1時間熟成を行った。[Synthesis Example 4] Ethoxyethylation of poly (trifluorovinyl alcohol) A 300 ml flask was charged with 20 g of the poly (trifluorovinyl alcohol) obtained in Synthesis Example 2, 0.6 g of trifluoromethanesulfonic acid, and 100 ml of THF. It is.
While stirring at room temperature, 3.4 g of ethyl vinyl ether was added dropwise from the dropping funnel, and the mixture was aged at room temperature for 1 hour.
【0095】反応系にトリエチルアミンを添加して反応
を停止させ、溶媒を減圧下で留去した。得られた粗ポリ
マーをアセトン40gに溶かし、20gの酢酸を溶かし
た純水5L中に注いでポリマーを沈殿させた。得られた
ポリマーをアセトン40gに溶かし、純水5L中に注い
でポリマーを沈殿させる操作を二回繰り返した後、重合
体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた1
4.5gの白色重合体20%エトキシエチル化ポリ(ト
リフルオロビニルアルコール)は光散乱法により重量平
均分子量が9,300g/molであり、GPC溶出曲
線より分散度(=Mw/Mn)が1.65の重合体であ
ることが確認できた。また、1H−NMRを測定するこ
とにより、ポリ(トリフルオロビニルアルコール)の水
酸基の20%がエトキシエチル化されていることが確認
できた。The reaction was stopped by adding triethylamine to the reaction system, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude polymer was dissolved in 40 g of acetone, and poured into 5 L of pure water in which 20 g of acetic acid was dissolved to precipitate the polymer. The operation of dissolving the obtained polymer in 40 g of acetone and pouring it into 5 L of pure water to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. 1 obtained in this way
4.5 g of the white polymer 20% ethoxyethylated poly (trifluorovinyl alcohol) had a weight average molecular weight of 9,300 g / mol by a light scattering method, and a dispersity (= Mw / Mn) of 1 from the GPC elution curve. It was confirmed that the polymer was .65. Also, by measuring 1 H-NMR, it was confirmed that 20% of the hydroxyl groups of poly (trifluorovinyl alcohol) were ethoxyethylated.
【0096】[合成例5]ポリ(トリフルオロビニルア
ルコール)のエトキシプロピル化 300mlのフラスコに合成例2で得られたポリ(トリ
フルオロビニルアルコール)20g、トリフルオロメタ
ンスルホン酸0.6g、THF100mlを仕込んだ。
室温で撹拌しながら、滴下漏斗よりエチルプロペニルエ
ーテル4.1gを滴下し、室温で1時間熟成を行った。Synthesis Example 5 Ethoxypropylation of Poly (trifluorovinyl alcohol) A 300 ml flask was charged with 20 g of the poly (trifluorovinyl alcohol) obtained in Synthesis Example 2, 0.6 g of trifluoromethanesulfonic acid, and 100 ml of THF. It is.
While stirring at room temperature, 4.1 g of ethyl propenyl ether was added dropwise from a dropping funnel, and the mixture was aged at room temperature for 1 hour.
【0097】反応系にトリエチルアミンを添加して反応
を停止させ、溶媒を減圧下で留去した。得られた粗ポリ
マーをアセトン40gに溶かし、20gの酢酸を溶かし
た純水5L中に注いでポリマーを沈殿させた。得られた
ポリマーをアセトン40gに溶かし、純水5L中に注い
でポリマーを沈殿させる操作を二回繰り返した後、重合
体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた1
5.5gの白色重合体20%エトキシエチル化ポリ(ト
リフルオロビニルアルコール)は光散乱法により重量平
均分子量が9,700g/molであり、GPC溶出曲
線より分散度(=Mw/Mn)が1.67の重合体であ
ることが確認できた。また、1H−NMRを測定するこ
とにより、ポリ(トリフルオロビニルアルコール)の水
酸基の20%がエトキシエチル化されていることが確認
できた。The reaction was terminated by adding triethylamine to the reaction system, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude polymer was dissolved in 40 g of acetone, and poured into 5 L of pure water in which 20 g of acetic acid was dissolved to precipitate the polymer. The operation of dissolving the obtained polymer in 40 g of acetone and pouring it into 5 L of pure water to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. 1 obtained in this way
5.5 g of the white polymer 20% ethoxyethylated poly (trifluorovinyl alcohol) had a weight average molecular weight of 9,700 g / mol by a light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1 from the GPC elution curve. .67 was confirmed to be a polymer. Also, by measuring 1 H-NMR, it was confirmed that 20% of the hydroxyl groups of poly (trifluorovinyl alcohol) were ethoxyethylated.
【0098】[合成例6]ポリ(トリフルオロビニルア
ルコール)のtert−ブトキシカルボニル化 500mlのフラスコに合成例2で得られたポリ(トリ
フルオロビニルアルコール)20g、ピリジン250m
lを仕込んだ。室温で撹拌しながら、滴下漏斗よりジ−
(tert−ブチル)ジカーボネート10gを溶解した
テトラヒドロフラン25mlを滴下し、室温で1時間反
応させた。[Synthesis Example 6] Tert-butoxycarbonylation of poly (trifluorovinyl alcohol) In a 500 ml flask, 20 g of the poly (trifluorovinyl alcohol) obtained in Synthesis Example 2 and 250 m of pyridine
l was charged. While stirring at room temperature, di-
25 ml of tetrahydrofuran in which 10 g of (tert-butyl) dicarbonate was dissolved was added dropwise, and reacted at room temperature for 1 hour.
【0099】溶媒を減圧下で留去し、得られた粗ポリマ
ーをアセトン40gに溶かし、純水5L中に注いでポリ
マーを沈殿させた。得られたポリマーを純水5Lで二回
洗浄した後、重合体を分離し、乾燥させた。このように
して得られた16.0gの白色重合体18%tert−
ブトキシカルボニル化ポリ(トリフルオロビニルアルコ
ール)は光散乱法により重量平均分子量が9,400g
/molであり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/
Mn)が1.60の重合体であることが確認できた。ま
た、1H−NMRを測定することにより、ポリ(トリフ
ルオロビニルアルコール)の水酸基の18%がtert
−ブトキシカルボニル化されていることが確認できた。The solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained crude polymer was dissolved in 40 g of acetone and poured into 5 L of pure water to precipitate the polymer. After the obtained polymer was washed twice with 5 L of pure water, the polymer was separated and dried. 16.0 g of the white polymer 18% tert-
Butoxycarbonylated poly (trifluorovinyl alcohol) has a weight average molecular weight of 9,400 g by a light scattering method.
/ Mol, and the degree of dispersion (= Mw /
Mn) was 1.60. Also, by measuring 1 H-NMR, 18% of the hydroxyl groups of poly (trifluorovinyl alcohol) were found to be tert-
-Butoxycarbonylation was confirmed.
【0100】[比較例ポリマー]分子量10,000、
分散度(=Mw/Mn)1.10の単分散ポリヒドロキ
シスチレンの30%をテトラヒドロピラニル基で置換し
たポリマーを合成し、比較例1ポリマーとした。Comparative polymer: molecular weight 10,000
A polymer in which 30% of monodisperse polyhydroxystyrene having a dispersity (= Mw / Mn) of 1.10 was substituted with a tetrahydropyranyl group was synthesized, and this was designated as Comparative Example 1 polymer.
【0101】また、分子量15,000、分散度1.7
のポリメチルメタクリレートを比較例2ポリマー、メタ
/パラ比40/60で分子量9,000、分散度2.5
のノボラックポリマーを比較例3ポリマーとした。Further, the molecular weight is 15,000 and the dispersity is 1.7.
Of polymethyl methacrylate in Comparative Example 2 polymer, meta / para ratio 40/60, molecular weight 9,000, dispersity 2.5
Was used as the polymer of Comparative Example 3.
【0102】次に、上記合成例4〜6のポリマー及び比
較例1〜3のポリマー1g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10gに十分に溶解させ、
0.2μmのフィルターで濾過して、ポリマー溶液を調
製した。Next, 1 g of the polymers of Synthesis Examples 4 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were sufficiently dissolved in 10 g of propylene glycol monomethyl ether acetate.
A polymer solution was prepared by filtration through a 0.2 μm filter.
【0103】ポリマー溶液をMgF2基板にスピンコー
ティング、ホットプレートを用いて100℃で90秒間
ベークし、厚さ300nmのポリマー層をMgF2基板
上に作成した。真空紫外光度計(日本分光製、VUV2
00S)を用いて248nm、193nm、157nm
における透過率を測定した。結果を表1に示す。The polymer solution was spin-coated on a MgF 2 substrate and baked at 100 ° C. for 90 seconds using a hot plate to form a 300 nm-thick polymer layer on the MgF 2 substrate. Vacuum ultraviolet photometer (VUV2 manufactured by JASCO Corporation)
00S) using 248 nm, 193 nm, 157 nm
Was measured. Table 1 shows the results.
【0104】[0104]
【表1】 [Table 1]
【0105】[実施例、比較例]上記表1に示すポリマ
ー及び下記に示す成分を表2に示す量で用いて常法によ
りレジスト液を調製した。[Examples and Comparative Examples] A resist solution was prepared by a conventional method using the polymers shown in Table 1 and the components shown below in the amounts shown in Table 2.
【0106】次に、得られたレジスト液を、シリコンウ
エハーにDUV−30(日産化学製)を55nmの膜厚
で成膜して、KrF光(248nm)で反射率を1%以
下に抑えた基板上にスピンコーティングし、ホットプレ
ートを用いて100℃で90秒間ベークし、レジスト膜
の厚みを300nmの厚さにした。Next, a DUV-30 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) film was formed to a thickness of 55 nm on the silicon wafer using the obtained resist solution, and the reflectance was suppressed to 1% or less with KrF light (248 nm). The substrate was spin-coated and baked at 100 ° C. for 90 seconds using a hot plate to reduce the thickness of the resist film to 300 nm.
【0107】これをエキシマレーザーステッパー(ニコ
ン社、NSR−S202A,NA−0.5、σ0.7
5、2/3輪帯照明)を用いて露光し、露光後直ちに1
10℃で90秒間ベークし、2.38%のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシドの水溶液で60秒間現像を行
って、ポジ型のパターンを得た(但し、実施例8はネガ
型パターン)。An excimer laser stepper (Nikon Corporation, NSR-S202A, NA-0.5, σ0.7
5, 2/3 annular illumination), and immediately after exposure,
Baking was performed at 10 ° C. for 90 seconds, and development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds to obtain a positive pattern (however, Example 8 was a negative pattern).
【0108】得られたレジストパターンを次のように評
価した。結果を表2,3に示す。 評価方法:0.25μmのラインアンドスペースを1:
1で解像する露光量を最適露光量(Eop)として、こ
の露光量において分離しているラインアンドスペースの
最小線幅を評価レジストの解像度とした。The obtained resist pattern was evaluated as follows. The results are shown in Tables 2 and 3. Evaluation method: 0.25 μm line and space:
The exposure amount resolved at 1 was taken as the optimum exposure amount (Eop), and the minimum line width of the line and space separated at this exposure amount was taken as the resolution of the evaluation resist.
【0109】耐ドライエッチング性の試験では、レジス
トのスピンコート後のウエハーを、2系統の条件で評価
した。 (1)CHF3/CF4系ガスでのエッチング試験 東京エレクトロン株式会社製ドライエッチング装置TE
−8500Pを用い、エッチング前後のレジストの膜厚
差を求めた。エッチング条件は下記に示す通りである。 チャンバー圧力 40Pa RFパワー 1300W ギャップ 9mm CHF3ガス流量 30ml/min CF4ガス流量 30ml/min Arガス流量 100ml/min 時間 60sec (2)Cl2/BCl3系ガスでのエッチング試験 日電アネルバ株式会社製ドライエッチング装置L−50
7D−Lを用い、エッチング前後のレジストの膜厚差を
求めた。エッチング条件は下記に示す通りである。 チャンバー圧力 40Pa RFパワー 300W ギャップ 9mm Cl2ガス流量 30ml/min BCl3ガス流量 30ml/min CHF3ガス流量 100ml/min O2ガス流量 2ml/min 時間 360secIn the dry etching resistance test, the wafer after the spin coating of the resist was evaluated under two conditions. (1) Etching test with CHF 3 / CF 4 system gas Dry etching equipment TE manufactured by Tokyo Electron Limited
Using -8500P, the difference in thickness of the resist before and after etching was determined. The etching conditions are as shown below. Chamber pressure 40 Pa RF power 1300 W Gap 9 mm CHF 3 gas flow rate 30 ml / min CF 4 gas flow rate 30 ml / min Ar gas flow rate 100 ml / min Time 60 sec (2) Etching test with Cl 2 / BCl 3 system gas Dry made by Nidec Anelva Corporation Etching equipment L-50
Using 7D-L, the difference in thickness of the resist before and after etching was determined. The etching conditions are as shown below. Chamber pressure 40 Pa RF power 300 W Gap 9 mm Cl 2 gas flow rate 30 ml / min BCl 3 gas flow rate 30 ml / min CHF 3 gas flow rate 100 ml / min O 2 gas flow rate 2 ml / min Time 360 sec
【0110】[0110]
【化17】 Embedded image
【0111】[0111]
【化18】 Embedded image
【0112】[0112]
【表2】 [Table 2]
【0113】[0113]
【表3】 [Table 3]
【0114】表1,2,3の結果より、本発明の高分子
化合物を用いたレジスト材料は、特にF2(157n
m)領域において十分な透明性と、KrF露光における
解像力と感度を満たし、エッチング後の膜厚差がポリヒ
ドロキシスチレン誘導体(比較例1ポリマー)に近く、
ポリメチルメタクリレート(比較例2ポリマー)より優
れた耐ドライエッチング性を有していることがわかっ
た。From the results shown in Tables 1, 2, and 3, the resist material using the polymer compound of the present invention was found to be particularly resistant to F 2 (157n).
m) In the region, sufficient transparency, resolution and sensitivity in KrF exposure are satisfied, and the thickness difference after etching is close to that of the polyhydroxystyrene derivative (Comparative Example 1 polymer).
It was found that it had better dry etching resistance than polymethyl methacrylate (Comparative Example 2 polymer).
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08L 29/10 C08L 29/10 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 7/038 601 7/038 601 7/38 7/38 H01L 21/027 H01L 21/30 502R ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 29/10 C08L 29/10 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 7/038 601 7/038 601 7 / 38 7/38 H01L 21/027 H01L 21/30 502R
Claims (8)
位を含む高分子化合物。 【化1】 (式中、R1,R2,R3の少なくとも一つがフッ素原子
又はトリフルオロメチル基であり、残りは水素原子又は
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキ
ル基である。R4は酸不安定基であり、0<k≦1、0
≦m<1の範囲であり、k+m=1である。)1. A polymer compound containing a repeating unit represented by the following general formula (1). Embedded image (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and the rest is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) R 4 is an acid labile group, and 0 <k ≦ 1, 0
≦ m <1 and k + m = 1. )
位を含む高分子化合物。 【化2】 (式中、R1,R2,R3の少なくとも一つがフッ素原子
又はトリフルオロメチル基であり、残りは水素原子又は
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキ
ル基である。R4は酸不安定基、R5は酸安定基であり、
0<k≦1、0≦m<1、0≦n<1の範囲であり、k
+m+n=1である。)2. A polymer compound comprising a repeating unit represented by the following general formula (2). Embedded image (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and the rest is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) R 4 is an acid labile group, R 5 is an acid stable group,
0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦ n <1, k
+ M + n = 1. )
高分子化合物を含むことを特徴とするレジスト材料。3. A resist material comprising a polymer compound represented by the general formula (1) or (2).
物、(B)有機溶剤、(C)酸発生剤を含有することを
特徴とする化学増幅ポジ型レジスト材料。4. A chemically amplified positive resist material comprising (A) the polymer compound according to claim 1 or 2, (B) an organic solvent, and (C) an acid generator.
物、(B)有機溶剤、(C)酸発生剤、(D)架橋剤を
含有することを特徴とする化学増幅ネガ型レジスト材
料。5. A chemically amplified negative resist comprising (A) the polymer compound according to claim 1 or 2, (B) an organic solvent, (C) an acid generator, and (D) a crosslinking agent. material.
求項4又は5記載のレジスト材料。6. The resist material according to claim 4, further comprising (E) a basic compound.
項4又は6記載のレジスト材料。7. The resist material according to claim 4, further comprising (F) a dissolution inhibitor.
記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、(2)
次いで加熱処理後、フォトマスクを介して波長300n
m以下の高エネルギー線もしくは電子線で露光する工程
と、(3)必要に応じて加熱処理した後、現像液を用い
て現像する工程とを含むことを特徴とするパターン形成
方法。8. A step of (1) applying the resist material according to claim 3 on a substrate; and (2)
Next, after the heat treatment, a wavelength of 300 n is passed through a photomask.
A pattern forming method comprising: exposing with a high-energy ray or an electron beam of m or less; and (3) performing a heat treatment as necessary and then developing with a developer.
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