JP2001133981A - Positive type photoresist composition - Google Patents

Positive type photoresist composition

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JP2001133981A
JP2001133981A JP31714899A JP31714899A JP2001133981A JP 2001133981 A JP2001133981 A JP 2001133981A JP 31714899 A JP31714899 A JP 31714899A JP 31714899 A JP31714899 A JP 31714899A JP 2001133981 A JP2001133981 A JP 2001133981A
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acid
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diazomethane
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Kazuyoshi Mizutani
一良 水谷
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a positive type resist composition giving a photoresist which forms a rectangular pattern in the production of a semiconductor device and to obtain a positive type resist composition which ensures low edge roughness of a line pattern. SOLUTION: The positive type photoresist composition contains an acid decomposable polysiloxane having at least a structural unit of formula I (where L1 is-A1-OCO-,-A1-COO-,-A1-NHCO-,-A1-NHCOO-, -A1-NHCONH-, -A1-CONHor -A1-S-; A1 is at least one divalent combining group selected from alkylene, arylene and monocyclic and bridged alicyclic structures; M1 is a single bond or a divalent combining group which is alkylene, arylene or a monocyclic or bridged alicyclic structure; and R'-R''' are each alkyl, haloalkyl, halogen, alkoxy, trialkylsilyl or trialkylsilyloxy).

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、半導体集積回路素
子、集積回路製造用マスク、プリント配線板、液晶パネ
ル等の製造に用いるポジ型フォトレジスト組成物に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photoresist composition used for manufacturing semiconductor integrated circuit elements, masks for manufacturing integrated circuits, printed wiring boards, liquid crystal panels, and the like.

【0002】半導体素子、磁気バブルメモリ、集積回路
等の電子部品を製造するためのパターン形成法として
は、従来より、紫外線又は可視光線に感光するフォトレ
ジストを利用する方法が幅広く実用に供されている。フ
ォトレジストには、光照射により被照射部が現像液に不
溶化するネガ型と、反対に可溶化するポジ型とがある
が、ネガ型はポジ型に比べて感度が良く、湿式エッチン
グに必要な基板との接着性及び耐薬品性にも優れている
ことから、近年までフォトレジストの主流を占めてい
た。しかし、半導体素子等の高密度化・高集積化に伴
い、パターンの線幅や間隔が極めて小さくなり、また、
基板のエッチングにはドライエッチングが採用されるよ
うになったことから、フォトレジストには高解像度及び
高ドライエッチング耐性が望まれるようになり、現在で
はポジ型フォトレジストが大部分を占めるようになっ
た。特に、ポジ型フォトレジストの中でも、感度、解像
度、ドライエッチング耐性に優れることから、例えばジ
ェー・シー・ストリエータ著、コダック・マイクロエレ
クトロニクス・セミナー・プロシーディングス、第11
6頁(1976年)(J.C. Strieter, Kodak Micro ele
ctronics Seminar Proceedings、116(1976年)
等に記載されているアルカリ可溶性のノボラック樹脂を
ベースにしたアルカリ現像型のポジ型フォトレジストが
現行プロセスの主流となっている。
As a pattern forming method for manufacturing electronic components such as a semiconductor element, a magnetic bubble memory, and an integrated circuit, a method utilizing a photoresist which is sensitive to ultraviolet rays or visible rays has been widely and practically used. I have. There are two types of photoresist: a negative type, in which the irradiated part is insoluble in the developer by light irradiation, and a positive type, in which the exposed part is solubilized.The negative type has higher sensitivity than the positive type and is necessary for wet etching. Until recently, photoresists occupied the mainstream because of their excellent adhesion to substrates and chemical resistance. However, with the increase in the density and integration of semiconductor devices and the like, the line width and spacing of patterns have become extremely small.
Since dry etching has been adopted for substrate etching, high resolution and high dry etching resistance have been demanded for photoresists, and the majority of positive photoresists are nowadays. Was. In particular, among the positive photoresists, they have excellent sensitivity, resolution and dry etching resistance. For example, JC Strieta, Kodak Microelectronics Seminar Proceedings, No. 11
6 (1976) (JC Strieter, Kodak Micro ele
ctronics Seminar Proceedings, 116 (1976)
And the like, alkali-developable positive photoresists based on alkali-soluble novolak resins are the mainstream of current processes.

【0003】しかしながら、近年電子機器の多機能化、
高度化に伴ない、さらに高密度化及び高集積化を図るべ
くパターンの微細化が強く要請されている。
However, in recent years, multifunctional electronic devices have been
As the sophistication increases, there is a strong demand for finer patterns to achieve higher densities and higher integration.

【0004】即ち、集積回路の横方向の寸法の縮小に比
べてその縦方向の寸法はあまり縮小されていかないため
に、レジストパターンの幅に対する高さの比は大きくな
らざるを得なかった。このため、複雑な段差構造を有す
るウエハー上でレジストパターンの寸法変化を押さえて
いくことは、パターンの微細化が進むにつれてより困難
になってきた。さらに、各種の露光方式においても、最
小寸法の縮小に伴ない問題が生じてきている。例えば、
光による露光では、基板の段差に基づく反射光の干渉作
用が、寸法精度に大きな影響を与えるようになり、一方
電子ビーム露光においては、電子の後方散乱によって生
ずる近接効果により、微細なレジストパターンの高さと
幅の比を大きくすることができなくなった。
That is, since the vertical dimension of the integrated circuit is not much reduced as compared with the horizontal dimension of the integrated circuit, the ratio of the height to the width of the resist pattern has to be increased. For this reason, it has become more difficult to suppress the dimensional change of the resist pattern on a wafer having a complicated step structure as the pattern becomes finer. Further, in various types of exposure methods, there is a problem with the reduction of the minimum size. For example,
In light exposure, the interference effect of reflected light due to the step of the substrate has a great effect on dimensional accuracy, whereas in electron beam exposure, the proximity effect caused by backscattering of electrons causes the fine resist pattern The height to width ratio can no longer be increased.

【0005】これらの多くの問題は多層レジストシステ
ムを用いることにより解消されることが見出された。多
層レジストシステムについては、ソリッドステート・テ
クノロジー、74(1981)[Solid State Technolog
y, 74 (1981)]に概説が掲載されているが、この他にも
このシステムに関する多くの研究が発表されている。一
般的に多層レジスト法には3層レジスト法と2層レジス
ト法がある。3層レジスト法は、段差基板上に有機平坦
化膜を塗布し、その上に、無機中間層、レジストを重
ね、レジストをパターニングした後、これをマスクとし
て無機中間層をドライエッチングし、さらに、無機中間
層をマスクとして有機平坦化膜をO2 RIE(リアクテ
ィブイオンエッチング)によりパターニングする方法で
ある。この方法は、基本的には、従来からの技術が使用
できるために、早くから検討が開始されたが、工程が非
常に複雑である、あるいは有機膜、無機膜、有機膜と三
層物性の異なるものが重なるために中間層にクラックや
ピンホールが発生しやすいといったことが問題点になっ
ている。
It has been found that many of these problems are eliminated by using a multilayer resist system. For a description of multilayer resist systems, see Solid State Technology, 74 (1981) [Solid State Technolog
y, 74 (1981)], but many other studies on this system have been published. Generally, a multilayer resist method includes a three-layer resist method and a two-layer resist method. In the three-layer resist method, an organic flattening film is applied on a stepped substrate, an inorganic intermediate layer and a resist are stacked thereon, and the resist is patterned. Then, the inorganic intermediate layer is dry-etched using the resist as a mask. This is a method of patterning an organic flattening film by O2 RIE (reactive ion etching) using the inorganic intermediate layer as a mask. Basically, this method has been studied from an early stage because conventional techniques can be used, but the process is very complicated, or the organic film, the inorganic film, and the organic film have different three-layer physical properties. The problem is that cracks and pinholes are likely to occur in the intermediate layer due to the overlapping of the objects.

【0006】この3層レジスト法に対して、2層レジス
ト法では、3層レジスト法でのレジストと無機中間層の
両方の性質を兼ね備えたレジスト、すなわち、酸素プラ
ズマ耐性のあるレジストを用いるために、クラックやピ
ンホールの発生が抑えられ、また、3層から2層になる
ので工程が簡略化される。しかし、3層レジスト法で
は、上層レジストに従来のレジストが使用できるのに対
して、2層レジスト法では、新たに酸素プラズマ耐性の
あるレジストを開発しなければならないという課題があ
った。
In contrast to the three-layer resist method, the two-layer resist method uses a resist having both properties of the resist and the inorganic intermediate layer in the three-layer resist method, that is, a resist having oxygen plasma resistance. In addition, the generation of cracks and pinholes is suppressed, and the process is simplified because the number of layers is reduced from three to two. However, in the three-layer resist method, a conventional resist can be used as the upper resist, whereas in the two-layer resist method, there is a problem that a new resist having oxygen plasma resistance has to be developed.

【0007】以上の背景から、2層レジスト法等の上層
レジストとして使用できる酸素プラズマ耐性に優れた、
高感度、高解像度のポジ型フォトレジスト、特に、現行
プロセスを変えることなく使用できるアルカリ現像方式
のレジストの開発が望まれていた。
[0007] From the above background, it has excellent oxygen plasma resistance which can be used as an upper layer resist such as a two-layer resist method.
There has been a demand for the development of a high-sensitivity, high-resolution positive photoresist, in particular, an alkali developing type resist that can be used without changing the current process.

【0008】さらに、ハーフミクロン以下の線幅からな
る超微細パターンの加工が必要な超LSIの製造等にお
いては、リソグラフィーに用いられる露光装置の使用波
長の短波化が進行し、今やKrFエキシマーレーザー
光、ArFエキシマーレーザー光を用いる事が検討され
るまでになってきている。この様な短波長の光リソグラ
フィーでは、レジストは化学増幅型と呼ばれるものを用
いるのが一般的である。なかでもArFエキシマーレー
ザー光を利用する場合は、膜の光学的透明性の観点から
レジストの主成分となるバインダー樹脂中にフェノール
構造を導入する事は適当ではなく、t−ブチルエステル
等の3級エステル、1−アルキルアダマンチルエステ
ル、カルボン酸のTHP保護体など、酸で分解してカル
ボン酸を発生する構造を画像形成性部位として含有する
樹脂ポリマーをバインダーとして用いるのが一般的であ
る。ArFエキシマーレーザー光に透明な画像形成性部
位を含有するポリシロキサンは、例えば特開平8−16
0623号、特開平10−324748号、特開平11
−60733号、特開平11−60734号に開示され
ている。
Further, in the manufacture of VLSI, which requires processing of an ultrafine pattern having a line width of half a micron or less, the wavelength used by an exposure apparatus used for lithography has been shortened, and now a KrF excimer laser beam is used. The use of ArF excimer laser light has been studied. In such short wavelength optical lithography, a resist generally called a chemically amplified type is used. In particular, when an ArF excimer laser beam is used, it is not appropriate to introduce a phenol structure into a binder resin, which is a main component of the resist, from the viewpoint of optical transparency of the film. In general, a resin polymer containing, as an image-forming portion, a structure capable of decomposing with an acid to generate a carboxylic acid, such as an ester, a 1-alkyladamantyl ester, or a THP-protected carboxylic acid, is used as a binder. Polysiloxane containing an image-forming portion transparent to ArF excimer laser light is disclosed in, for example, JP-A-8-16.
0623, JP-A-10-324748, JP-A-11-324
-60733 and JP-A-11-60734.

【0009】しかしこれらのレジストは、超微細パター
ンの加工にむけてのパターンの矩形性、ならびにライン
パターンのエッジラフネスが悪く、さらには、次の酸素
プラズマ工程において、下層へのパターン転写時に寸法
シフトが大きくなるという問題点を有していた。
[0009] However, these resists have poor rectangularity of the pattern for processing ultra-fine patterns and poor edge roughness of line patterns, and furthermore, in the next oxygen plasma process, dimensional shifts occur during pattern transfer to a lower layer. Has a problem that the size becomes larger.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体デバイスの製造において、矩形形状のパターンを形成
するフォトレジストを与えるポジ型レジスト組成物を提
供することである。本発明の他の目的は、ラインパター
ンのエッジラフネスが少ないポジ型レジスト組成物を提
供することである。本発明のさらなる他の目的は酸素プ
ラズマエッチング工程での下層へのパターン転写の際に
寸法シフトが小さいポジ型レジスト組成物を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a positive resist composition that provides a photoresist that forms a rectangular pattern in the manufacture of semiconductor devices. Another object of the present invention is to provide a positive resist composition having a small edge roughness of a line pattern. Still another object of the present invention is to provide a positive resist composition having a small dimensional shift when transferring a pattern to a lower layer in an oxygen plasma etching step.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポジ型化
学増幅系におけるレジスト組成物について鋭意検討した
結果、特定の繰り返し単位を共重合した酸分解性樹脂を
用いることにより、本発明の目的が達せられることを見
出した。即ち、上記目的は、下記酸分解性樹脂を含有す
るポジ型フォトレジスト組成物を用いることにより達成
される。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the resist composition in a positive-type chemical amplification system, the present inventors have found that the use of an acid-decomposable resin copolymerized with a specific repeating unit enables the present invention to be used. I found that my goal was achieved. That is, the above object is achieved by using a positive photoresist composition containing the following acid-decomposable resin.

【0012】(1)少なくとも下記一般式(I)で示さ
れる構造単位を有する酸分解性ポリシロキサンを含有す
ることを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
(1) A positive photoresist composition comprising at least an acid-decomposable polysiloxane having a structural unit represented by the following general formula (I).

【0013】[0013]

【化4】 Embedded image

【0014】式(I)中、L1は−A1−OCO−、−A
1−COO−、−A1−NHCO−、−A1−NHCOO
−、−A1−NHCONH−、−A1−CONH−、−A
1−OCONH−又は−A1−S−を表す。A1はアルキ
レン基、アリーレン基並びに単環式及び有橋式の脂環構
造から選ばれる少なくとも1つの2価の連結基を表す。
1は単結合、アルキレン基、アリーレン基、または単
環式もしくは有橋式の脂環構造である2価の連結基を表
す。 R'〜R'''はそれぞれ独立にアルキル基、ハロアル
キル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、トリアルキルシ
リル基又はトリアルキルシリルオキシ基を表す。
In the formula (I), L 1 is -A 1 -OCO-, -A
1 -COO-, -A 1 -NHCO-, -A 1 -NHCOO
-, -A 1 -NHCONH-, -A 1 -CONH-, -A
1 -OCONH- or an -A 1 -S-. A 1 represents an alkylene group, an arylene group, and at least one divalent linking group selected from monocyclic and bridged alicyclic structures.
M 1 represents a single bond, an alkylene group, an arylene group, or a divalent linking group having a monocyclic or bridged alicyclic structure. R ′ to R ′ ″ each independently represent an alkyl group, a haloalkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a trialkylsilyl group or a trialkylsilyloxy group.

【0015】(2)酸分解性ポリシロキサンが、さらに
下記一般式(II)で示される繰り返し構造単位を含有す
ることを特徴とする上記(1)記載のポジ型フォトレジ
スト組成物。
(2) The positive photoresist composition according to the above (1), wherein the acid-decomposable polysiloxane further contains a repeating structural unit represented by the following general formula (II).

【0016】[0016]

【化5】 Embedded image

【0017】式(II)中、L2は、単結合、−A2−OC
O−、−A2−COO−、−A2−NHCO−、−A2
NHCOO−、−A2−NHCONH−、−A2−CON
H−、−A2−OCONH−又は−A2−S−を表す。A
2は単結合、アルキレン基またはアリーレン基を表す。
2はアリール基、アラルキル基または単環式もしくは
有橋式の脂環基を表す。
In the formula (II), L 2 is a single bond, -A 2 -OC
O -, - A 2 -COO - , - A 2 -NHCO -, - A 2 -
NHCOO -, - A 2 -NHCONH - , - A 2 -CON
H -, - A 2 -OCONH- or -A represents a 2 -S-. A
2 represents a single bond, an alkylene group or an arylene group.
M 2 represents an aryl group, an aralkyl group, or a monocyclic or bridged alicyclic group.

【0018】(3)酸分解性ポリシロキサンが、さらに
下記一般式(III)で示される繰り返し構造単位を含有
することを特徴とする上記(1)または(2)記載のポ
ジ型フォトレジスト組成物。
(3) The positive photoresist composition as described in the above (1) or (2), wherein the acid-decomposable polysiloxane further contains a repeating structural unit represented by the following general formula (III): .

【0019】[0019]

【化6】 Embedded image

【0020】(4)(A)上記(1)〜(3)のいずれ
かに記載の酸分解性ポリシロキサン、(B)活性光線ま
たは放射線の照射により分解して酸を発生する化合物、
(C)上記(A)及び(B)を溶解させることが可能な
有機溶剤(D)上記有機溶剤(C)に可溶な有機塩基性
化合物、及び(E)界面活性剤を含有することを特徴と
するポジ型フォトレジスト組成物。
(4) (A) the acid-decomposable polysiloxane according to any of the above (1) to (3), (B) a compound which decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid,
(C) an organic solvent capable of dissolving the above (A) and (B); (D) an organic basic compound soluble in the organic solvent (C); and (E) a surfactant. Characteristic positive photoresist composition.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】まず本発明のポリシロキサンにつ
いて説明する。一般式(I)において、L1は−A1−O
CO−、−A1−COO−、−A1−NHCO−、−A1
−NHCOO−、−A1−NHCONH−、−A1−CO
NH−、−A1−OCONH−又は−A1−S−を表す。
1はアルキレン基、アリーレン基、並びに単環式及び
有橋式の脂環構造から選ばれる少なくとも1つの2価の
連結基を表す。上記A1において、アルキレン基は、炭
素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げ
られ、好ましくは炭素数1〜6の直鎖状または分岐状の
アルキレン基であり、特に好ましくはメチレン基、エチ
レン基、プロピレン基である。アリーレン基は、o−フ
ェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基が具
体例として挙げられる。また上記A1において、単環式
または有橋式の脂環構造としては、下記で示すもの等が
挙げられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the polysiloxane of the present invention will be described. In the general formula (I), L 1 is -A 1 -O
CO -, - A 1 -COO - , - A 1 -NHCO -, - A 1
-NHCOO-, -A 1 -NHCONH-, -A 1 -CO
NH -, - A 1 -OCONH- or an -A 1 -S-.
A 1 represents an alkylene group, an arylene group, and at least one divalent linking group selected from monocyclic and bridged alicyclic structures. In the A 1, an alkylene group, for example, linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably straight-chain or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably Is a methylene group, an ethylene group or a propylene group. Specific examples of the arylene group include an o-phenylene group, an m-phenylene group, and a p-phenylene group. In the above A 1 , examples of the monocyclic or bridged alicyclic structure include those shown below.

【0022】[0022]

【化7】 Embedded image

【0023】[0023]

【化8】 Embedded image

【0024】M1は単結合、アルキレン基、アリーレン
基、または単環式もしくは有橋式の脂環構造である2価
の連結基を表す。ここでアルキレン基は炭素数1〜10
の直鎖状、分岐状のアルキレン基が挙げられる。好まし
くは炭素数1〜6の直鎖状、分岐状のアルキレン基であ
り、特に好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピ
レン基であるまたアリーレン基、または単環式もしくは
有橋式の脂環構造である2価の連結基としてはA1と同
様なものが挙げられる。
M 1 represents a single bond, an alkylene group, an arylene group, or a divalent linking group having a monocyclic or bridged alicyclic structure. Here, the alkylene group has 1 to 10 carbon atoms.
Linear and branched alkylene groups. It is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably an arylene group which is a methylene group, an ethylene group or a propylene group, or a monocyclic or bridged alicyclic structure. Examples of the divalent linking group represented by are the same as those described for A 1 .

【0025】R'〜R'''は、それぞれ独立にアルキル基、
ハロアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、トリア
ルキルシリル基、トリアルキルシリルオキシ基から選ば
れる基を示す。上記アルキル基としては、炭素数1〜1
0の直鎖または分岐のアルキル基が好ましく、より好ま
しくは炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基であ
り、更に好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s
−ブチル基、t−ブチル基である。ハロアルキル基とし
ては、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル
基が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数1〜6
の直鎖または分岐のアルキル基であり、更に好ましくは
メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、i−
プロピルオキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、
s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、中でも特に好ましい
のはメトキシとエトキシ基である。
R ′ to R ′ ″ each independently represent an alkyl group,
And a group selected from a haloalkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a trialkylsilyl group, and a trialkylsilyloxy group. The alkyl group may have 1 to 1 carbon atoms.
A linear or branched alkyl group of 0 is preferable, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s
-Butyl group and t-butyl group. Examples of the haloalkyl group include a chloromethyl group, a bromomethyl group, and an iodomethyl group. The alkoxy group may have 1 to 6 carbon atoms.
Linear or branched alkyl groups, more preferably methoxy, ethoxy, n-propyloxy, i-
Propyloxy group, n-butoxy group, i-butoxy group,
An s-butoxy group and a t-butoxy group, among which methoxy and ethoxy groups are particularly preferred.

【0026】トリアルキルシリル基のアルキル基として
は炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基であり、
更に好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、
i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブ
チル基、t−ブチル基、中でも最も好ましいのはメチル
基である。トリアルキルシリルオキシ基のアルキル基と
しては炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基であ
り、更に好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s
−ブチル基、t−ブチル基であり、中でも最も好ましい
のはメチル基である。
The alkyl group of the trialkylsilyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
More preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group,
Among them, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s-butyl group and a t-butyl group, among which a methyl group is most preferred. The alkyl group of the trialkylsilyloxy group is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, i-butyl group, s
-Butyl group and t-butyl group, and among them, the most preferred is a methyl group.

【0027】一般式(II)において、L2は、単結合、
−A2−OCO−、−A2−COO−、−A2−NHCO
−、−A2−NHCOO−、−A2−NHCONH−、−
2−CONH−、−A2−OCONH−又は−A2−S
−を表す。A2は単結合、アルキレン基またはアリーレ
ン基を表す。M2はアリール基、アラルキル基または単
環式もしくは有橋式の脂環基を表す。上記A2におい
て、アルキレン基は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状の
アルキレン基が挙げられる。好ましくは炭素数1〜6の
直鎖状、分岐状のアルキレン基であり、特に好ましく
は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基である。同
じくアリーレン基は、o−フェニレン基、m−フェニレ
ン基、p−フェニレン基が具体例として挙げられる。上
記M2において、アリール基としては、置換基を有して
いても良いフェニル基が具体例として挙げられる。同じ
くアラルキル基としてはベンジル基が挙げられる。
In the general formula (II), L 2 is a single bond,
-A 2 -OCO -, - A 2 -COO -, - A 2 -NHCO
-, - A 2 -NHCOO -, - A 2 -NHCONH -, -
A 2 -CONH -, - A 2 -OCONH- or -A 2 -S
Represents-. A 2 represents a single bond, an alkylene group or an arylene group. M 2 represents an aryl group, an aralkyl group, or a monocyclic or bridged alicyclic group. In the A 2, alkylene groups include straight or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. It is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a methylene group, an ethylene group or a propylene group. Similarly, examples of the arylene group include an o-phenylene group, an m-phenylene group, and a p-phenylene group. In the above M 2, the aryl group, phenyl group which may have a substituent can be given as specific examples. Similarly, the aralkyl group includes a benzyl group.

【0028】上記A2、M2の単環式または有橋式の脂環
構造としては、M1の単環式あるいは有橋式の脂環構造
の例と同様のものが挙げられる。
Examples of the monocyclic or bridged alicyclic structure of A 2 and M 2 include those similar to the examples of the monocyclic or bridged alicyclic structure of M 1 .

【0029】一般式(III)は、テトラクロロシラン、テ
トラヒドロシラン、テトラアルコキシシランから誘導さ
れるシロキサン構造単位である。この内でもテトラクロ
ロシラン、テトラアルコキシシランとしては、テトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシランが好適である。
The general formula (III) is a siloxane structural unit derived from tetrachlorosilane, tetrahydrosilane and tetraalkoxysilane. Among them, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable as tetrachlorosilane and tetraalkoxysilane.

【0030】本発明の酸分解性ポリシロキサンは、一般
式(I)で表される単位を10〜100モル%含有する
ことが好ましく、30〜70モル%含有することがさら
に好ましい。さらに一般式(II)の構造を含む本発明の
酸分解性ポリシロキサンでは、式(II)の構造を20〜8
0モル%含むことが好ましく、40〜60モル%含むこ
とがさらに好ましい。さらに一般式(III)の構造を含
む本発明の酸分解性ポリシロキサンでは、式(III)の
構造を1〜10モル%含むことが好ましく、2〜5モル
%含むことがさらに好ましい。
The acid-decomposable polysiloxane of the present invention preferably contains 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, of the unit represented by formula (I). Further, in the acid-decomposable polysiloxane of the present invention containing the structure of the general formula (II), the structure of the formula (II) is
It is preferably contained at 0 mol%, more preferably at 40 to 60 mol%. Further, the acid-decomposable polysiloxane of the present invention containing the structure of the general formula (III) preferably contains the structure of the formula (III) in an amount of 1 to 10 mol%, more preferably 2 to 5 mol%.

【0031】本発明の酸分解性ポリシロキサンは、溶剤
溶解性、アルカリ溶解性の調節のため、下記一般式(I
V)及び/又は(V)の構造単位を共縮合されていてもよ
い。
The acid-decomposable polysiloxane of the present invention has the following general formula (I) for controlling solvent solubility and alkali solubility.
The structural units of (V) and / or (V) may be co-condensed.

【0032】[0032]

【化9】 Embedded image

【0033】ここで、W、W1、W2は、アルカリ溶解性
や酸分解性を有さない基を表す。具体的には、置換基を
有していてもよい炭素数1〜10の直鎖状、置換基を有
していてもよい炭素数3〜10の分岐状あるいは置換基
を有していてもよい炭素数6〜10の環状のアルキル
基;置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリー
ル基;又は置換基を有していてもよい炭素数7〜11の
アラルキル基を表す。これらの基の好ましい具体例とし
て、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n
−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n
−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニ
ル、n−デシル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチ
ル、ベンジル、ナフチルメチルを挙げることができる。
これらの基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1
〜6のアルコキシ基、フェノキシ基、ヒドロキシル基等
が挙げられる。なおW1、W2は同じであっても異なって
いてもよい。
Here, W, W 1 and W 2 represent groups having neither alkali solubility nor acid decomposability. Specifically, it may have a linear group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent, may have a branched group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent, or may have a substituent. A cyclic alkyl group having 6 to 10 carbon atoms; an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may have a substituent; or an aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms which may have a substituent. . Preferred specific examples of these groups include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n
-Butyl, i-butyl, t-butyl, n-pentyl, n
-Hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, cyclohexyl, phenyl, naphthyl, benzyl, naphthylmethyl.
The substituents of these groups include a halogen atom,
To 6 alkoxy groups, phenoxy groups, hydroxyl groups and the like. Note that W 1 and W 2 may be the same or different.

【0034】上記一般式(I)で表される構造単位を有
する酸分解性ポリシロキサンは、以下の方法により得ら
れる。エチレン性不飽和結合を有する脂環構造が連結さ
れたトリアルコキシシランまたはトリクロロシランを塩
化白金酸触媒存在下あるいはラジカル反応開始剤存在下
で、対応するR'〜R'''を有する3置換シラン化合物をヒ
ドロシリレーションする。
The acid-decomposable polysiloxane having the structural unit represented by the general formula (I) can be obtained by the following method. Trialkoxysilane or trichlorosilane linked with an alicyclic structure having an ethylenically unsaturated bond is converted to a trisubstituted silane having a corresponding R ′ to R ′ ″ in the presence of a chloroplatinic acid catalyst or a radical reaction initiator. Hydrosilylate the compound.

【0035】その後、 1)末端にカルボキシル基を有するトリアルコキシシラ
ンを、酸及び水、または塩基触媒及び水の存在下、加熱
によりポリシロキサン化した後、カルボキシル基を酸分
解性基で保護する。 2)末端に酸分解性保護したカルボキシル基を有するト
リアルコキシシランを合成した後、塩基触媒と水を添加
し、加熱によりポリシロキサン化する。 のいずれかの方法により合成することができる。
Thereafter, 1) a trialkoxysilane having a carboxyl group at the terminal is converted into a polysiloxane by heating in the presence of an acid and water or a base catalyst and water, and the carboxyl group is protected with an acid-decomposable group. 2) After synthesizing a trialkoxysilane having an acid-decomposable protected carboxyl group at the terminal, a base catalyst and water are added, and the mixture is heated to form a polysiloxane. Can be synthesized.

【0036】別法として、エチレン性不飽和結合を有す
る脂環構造が連結された酸分解性基ポリシロキサンを塩
化白金酸触媒存在下あるいはラジカル反応開始剤存在下
で、対応するR'〜R'''を有する3置換シラン化合物をヒ
ドロシリレーションする方法もある。
Alternatively, an acid-decomposable group-containing polysiloxane linked to an alicyclic structure having an ethylenically unsaturated bond is reacted with the corresponding R 'to R' in the presence of a chloroplatinic acid catalyst or a radical reaction initiator. There is also a method of hydrosilylating a trisubstituted silane compound having ''.

【0037】上記酸分解性基の導入方法としては、酸分
解性基に対応するビニルエーテル化合物との酸触媒反応
や、二炭酸ジt−ブチル、トリメチルシリルクロリド、
あるいはt−ブチルジメチルシリルクロリドとの塩基触
媒反応等、それぞれ公知の反応を用いることにより得ら
れる。
Examples of the method for introducing the acid-decomposable group include an acid-catalyzed reaction with a vinyl ether compound corresponding to the acid-decomposable group, di-t-butyl dicarbonate, trimethylsilyl chloride,
Alternatively, it can be obtained by using a known reaction such as a base catalyzed reaction with t-butyldimethylsilyl chloride.

【0038】また前記(IV)または(V)で示される構造単
位を有するシロキサン単位の使用は、溶剤溶解性や感
度、解像力、パターンの矩形性の点で好ましい。
The use of a siloxane unit having a structural unit represented by the above (IV) or (V) is preferable in view of solvent solubility, sensitivity, resolution, and rectangularity of a pattern.

【0039】本発明のポリシロキサンについて、一般式
(I)の構造単位の具体例を以下に示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
Specific examples of the structural unit of the general formula (I) for the polysiloxane of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these.

【0040】[0040]

【化10】 Embedded image

【0041】[0041]

【化11】 Embedded image

【0042】本発明のポリシロキサンについて、一般式
(II)の構造単位の具体例を以下に示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
With respect to the polysiloxane of the present invention, specific examples of the structural unit of the general formula (II) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0043】[0043]

【化12】 Embedded image

【0044】本発明のポリシロキサンの重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で測定
されたポリスチレン換算値として、500〜10000
0が好ましく、さらに好ましくは700〜50000で
あり、特に好ましくは800〜20000である。
The weight average molecular weight of the polysiloxane of the present invention is from 500 to 10,000 as a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography.
0 is preferable, 700 to 50,000 is more preferable, and 800 to 20,000 is particularly preferable.

【0045】次に本発明のポジ型組成物について説明す
る。本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、(A)上
記(1)〜(3)のいずれかに記載の酸分解性ポリシロ
キサン、(B)活性光線または放射線の照射により分解
して酸を発生する化合物、及び(C)上記(A)及び
(B)を溶解させることが可能な有機溶剤を含有し、更
に(D)上記有機溶剤(C)に可溶な有機塩基性化合
物、及び(E)界面活性剤を含有することが好ましい。
Next, the positive composition of the present invention will be described. The positive photoresist composition of the present invention comprises (A) the acid-decomposable polysiloxane according to any one of the above (1) to (3), and (B) decomposed by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid. (C) an organic solvent capable of dissolving the above (A) and (B), and (D) an organic basic compound soluble in the organic solvent (C), and (E) ) It is preferable to contain a surfactant.

【0046】まず、(B)活性光線または放射線の照射
により酸を発生する化合物について説明する。本発明で
使用される活性光線または放射線の照射により分解して
酸を発生する化合物としては、光カチオン重合の光開始
剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光
変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用される公知
の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、特に好
ましくはg線、i線、KrFエキシマーレーザー光、A
rFエキシマーレーザー光、電子線、X線、分子線また
はイオンビームにより酸を発生させる化合物およびそれ
らの混合物を適宜に選択して用いることができる。
First, the compound (B) which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation will be described. Examples of the compound used in the present invention, which decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photobleaching agent for dyes, and a photodiscoloration agent. Agents or known light used for micro resists (ultraviolet rays of 400 to 200 nm, far ultraviolet rays, particularly preferably g-rays, i-rays, KrF excimer laser light, A
A compound capable of generating an acid by rF excimer laser light, electron beam, X-ray, molecular beam or ion beam, and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

【0047】本発明に用いられる活性光線又は放射線の
照射により酸を発生する化合物としては、例えば S. I.
Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 387(1974)、
T. S.Bal et al, Polymer, 21, 423(1980)等に記載のジ
アゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056
号、同Re27,992号、特開平3-140140号等に記載のアンモ
ニウム塩、D. C. Necker et al, Macromolecules, 17,
2468(1984)、C. S. Wenet al, Teh, Proc. Conf. Rad.
Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct(1988)、米国特許第4,06
9,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム塩、J.
V. Crivello et al, Macromorecules, 10(6), 1307(19
77)、Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31(1988)、欧州特
許第104,143号、米国特許第339,049号、同第410,201
号、特開平2-150,848号、特開平2-296,514号等に記載の
ヨードニウム塩、J. V. Crivello etal, Polymer J. 1
7, 73(1985)、J. V. Crivello et al. J. Org. Chem.,
43, 3055(1978)、W. R. Watt et al, J. Polymer Sci.,
Polymer Chem. Ed., 22, 1789(1984)、J. V. Crivello
et al, Polymer Bull., 14, 279(1985)、J. V. Crivel
lo et al, Macromorecules, 14(5), 1141(1981)、J. V.
Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. E
d., 17, 2877(1979)、欧州特許第370,693 号、同161,81
1号、同410,201号、同339,049号、同233,567号、同297,
443号、同297,442号、米国特許第3,902,114号同4,933,3
77号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827
号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,
581号、特開平7-28237号、同8-27102号等に記載のスル
ホニウム塩、J. V. Crivello et al, Macromorecules,
10(6), 1307(1977)、J. V. Crivello et al, J. Polyme
r Sci.,Polymer Chem. Ed., 17, 1047(1979)等に記載の
セレノニウム塩、C. S. Wen etal, Teh, Proc. Conf. R
ad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct(1988)等に記載のア
ルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,905,815
号、特公昭46-4605号、特開昭48-36281号、特開昭55-32
070号、特開昭60-239736号、特開昭61-169835号、特開
昭61-169837号、特開昭62-58241号、特開昭62-212401
号、特開昭63-70243号、特開昭63-298339号等に記載の
有機ハロゲン化合物、K.Meier et al, J. Rad. Curing,
13(4), 26(1986)、T. P. Gill et al, Inorg. Chem.,
19, 3007(1980)、D. Astruc, Acc. Chem. Res., 19(1
2), 377(1896)、特開平2-161445号等に記載の有機金属
/有機ハロゲン化物、S. Hayase et al, J. Polymer Sc
i., 25, 753(1987)、E. Reichmanis et al, J. Pholymer
Sci., Polymer Chem. Ed., 23, 1(1985)、Q. Q. Zhu et
al, J. Photochem., 36, 85, 39, 317(1987)、 B. Amit
et al,Tetrahedron Lett., (24) 2205(1973)、D. H. R.
Barton et al, J. Chem Soc.,3571(1965)、P. M. Colli
ns et al, J. Chem. Soc., PerkinI, 1695(1975)、M. Ru
dinstein et al, Tetrahedron Lett., (17), 1445(197
5)、J. W. Walker et al,J. Am. Chem. Soc., 110, 7170
(1988)、S. C. Busman et al, J. Imaging Technol., 11
(4), 191(1985)、H. M. Houlihan et al, Macormolecule
s, 21, 2001(1988)、 P. M. Collins et al, J. Chem. S
oc., Chem. Commun., 532(1972)、S. Hayase et al, Mac
romolecules, 18, 1799(1985)、E. Reichman et al, J.
Electrochem. Soc., Solid State Sci. Technol., 130
(6)、F. M. Houlihan et al, Macromolcules, 21, 2001
(1988)、欧州特許第0290,750号、同046,083号、同156,53
5号、同271,851号、同0,388,343号、 米国特許第3,901,7
10号、同4,181,531号、特開昭60-198538号、特開昭53-1
33022号等に記載の0−ニトロベンジル型保護基を有す
る光酸発生剤、M. TUNOOKA et al, Polymer Preprints
Japan, 35(8)、G. Berneret al, J. Rad. Curing, 13
(4)、 W. J. Mijs et al, Coating Technol., 55(697),
45(1983), Akzo、H. Adachi et al, Polymer Preprints,
Japan, 37(3)、欧州特許第0199,672号、同84,515号、同
044,115号、同618,564号、同0101,122号、米国特許第4,
371,605号、同4,431,774号、特開昭64-18143号、特開平
2-245756号、特開平3-140109号等に記載のイミノスルフ
ォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生す
る化合物、特開昭61-166544号、特開平2-71270号等に記
載のジスルホン化合物、特開平3-103854号、同3-103856
号、同4-210960号等に記載のジアゾケトスルホン、ジア
ゾジスルホン化合物を挙げることができる。
Compounds which generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation used in the present invention include, for example, SI
Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 387 (1974),
TSBal et al, Polymer, 21, 423 (1980) and the like diazonium salts, U.S. Pat.Nos. 4,069,055 and 4,069,056
No. Re27,992, ammonium salts described in JP-A-3-140140, etc., DC Necker et al, Macromolecules, 17,
2468 (1984), CS Wenet al, Teh, Proc. Conf. Rad.
Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Patent No. 4,06
9,055, the phosphonium salts described in 4,069,056 and the like, J.
V. Crivello et al, Macromorecules, 10 (6), 1307 (19
77), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No. 104,143, U.S. Patent Nos. 339,049, 410,201.
Iodonium salts described in JP-A-2-150,848, JP-A-2-296,514, etc., JV Crivello etal, Polymer J. 1
7, 73 (1985), JV Crivello et al. J. Org. Chem.,
43, 3055 (1978), WR Watt et al, J. Polymer Sci.,
Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1984), JV Crivello
et al, Polymer Bull., 14, 279 (1985), JV Crivel
lo et al, Macromorecules, 14 (5), 1141 (1981), JV
Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. E
d., 17, 2877 (1979), European Patent Nos. 370,693, 161,81
No. 1, No. 410, 201, No. 339,049, No. 233,567, No. 297,
No. 443, No. 297,442, U.S. Pat.No. 3,902,114 No. 4,933,3
No. 77, No. 4,760,013, No. 4,734,444, No. 2,833,827
No. 2,904,626, 3,604,580, 3,604,
No. 581, JP-A-7-28237, sulfonium salts described in JP-A-8-27102, etc., JV Crivello et al, Macromorecules,
10 (6), 1307 (1977), JV Crivello et al, J. Polyme
r Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 1047 (1979) and the like, CS Wen et al., Teh, Proc. Conf. R
ad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), etc., onium salts such as arsonium salts, U.S. Pat.
No., JP-B-46-4605, JP-A-48-36281, JP-A-55-32
No. 070, JP-A-60-239736, JP-A-61-169835, JP-A-61-169837, JP-A-62-58241, JP-A-62-212401
No., JP-A-63-70243, organic halogen compounds described in JP-A-63-298339, etc., K. Meier et al, J. Rad.
13 (4), 26 (1986), TP Gill et al, Inorg.Chem.,
19, 3007 (1980), D. Astruc, Acc. Chem. Res., 19 (1
2), 377 (1896), and organometallic / organic halides described in JP-A-2-14145, S. Hayase et al, J. Polymer Sc
i., 25, 753 (1987), E. Reichmanis et al, J. Pholymer
Sci., Polymer Chem. Ed., 23, 1 (1985), QQ Zhu et.
al, J. Photochem., 36, 85, 39, 317 (1987), B. Amit
et al, Tetrahedron Lett., (24) 2205 (1973), DHR
Barton et al, J. Chem Soc., 3571 (1965), PM Colli
ns et al, J. Chem. Soc., PerkinI, 1695 (1975), M. Ru.
dinstein et al, Tetrahedron Lett., (17), 1445 (197
5), JW Walker et al, J. Am. Chem. Soc., 110, 7170
(1988), SC Busman et al, J. Imaging Technol., 11
(4), 191 (1985), HM Houlihan et al, Macormolecule
s, 21, 2001 (1988), PM Collins et al, J. Chem. S
oc., Chem. Commun., 532 (1972), S. Hayase et al, Mac
romolecules, 18, 1799 (1985); E. Reichman et al, J.
Electrochem. Soc., Solid State Sci. Technol., 130
(6), FM Houlihan et al, Macromolcules, 21, 2001
(1988), European Patent Nos. 0290,750, 046,083, 156,53
Nos. 5,271,851, 0,388,343, U.S. Pat.
No. 10, 4,181,531, JP-A-60-198538, JP-A-53-1
No. 33022, etc., a photoacid generator having a 0-nitrobenzyl-type protecting group, M. TUNOOKA et al, Polymer Preprints
Japan, 35 (8), G. Berneret al, J. Rad. Curing, 13
(4), WJ Mijs et al, Coating Technol., 55 (697),
45 (1983), Akzo, H. Adachi et al, Polymer Preprints,
Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84,515,
044,115, 618,564, 0101,122, U.S. Pat.
Nos. 371,605 and 4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A-Hei.
2-245756, compounds that generate sulfonic acid upon photodecomposition represented by iminosulfonate and the like described in JP-A-3-140109, JP-A-61-166544, JP-A-2-71270 and the like Disulfone compound described, JP-A-3-103854, 3-103856
And the diazoketosulfone and diazodisulfone compounds described in JP-A Nos. 4-210960 and 4-210960.

【0048】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖または側鎖に導入した
化合物、たとえば、M. E. Woodhouse et al, J. Am. Ch
em.Soc., 104, 5586(1982)、S. P. Pappas et al, J. I
maging Sci., 30(5), 218(1986)、S. Kondo et al, Mak
romol. Chem., Rapid Commun., 9, 625(1988)、Y. Yama
da et al, Makromol. Chem., 152, 153, 163(1972)、J.
V. Crivello et al,J. Polymer Sci., Polymer Chem.
Ed., 17, 3845(1979)、米国特許第3,849,137号、獨国特
許第3914407号、特開昭63-26653号、特開昭55-164824
号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-
163452号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号等に
記載の化合物を用いることができる。
Further, a group which generates an acid by these lights,
Alternatively, a compound having a compound introduced into the main chain or side chain of a polymer, for example, ME Woodhouse et al, J. Am. Ch.
em. Soc., 104, 5586 (1982), SP Pappas et al, J. I.
maging Sci., 30 (5), 218 (1986), S. Kondo et al, Mak
romol. Chem., Rapid Commun., 9, 625 (1988), Y. Yama
da et al, Makromol.Chem., 152, 153, 163 (1972);
V. Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem.
Ed., 17, 3845 (1979), U.S. Patent No. 3,849,137, Dokoku Patent No. 3,914,407, JP-A-63-26653, JP-A-55-164824.
No., JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-69263
Compounds described in JP-A-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029 and the like can be used.

【0049】さらにV. N. R. Pillai, Synthesis, (1),
1(1980)、A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47)45
55(1971)、D. H. R. Barton et al, J. Chem. Soc.,
(C), 329(1970)、米国特許第3,779,778号、欧州特許第1
26,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も使用
することができる。
Further, VNR Pillai, Synthesis, (1),
1 (1980), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 45
55 (1971), DHR Barton et al, J. Chem. Soc.,
(C), 329 (1970), U.S. Patent 3,779,778, European Patent 1
Compounds that generate an acid by light described in No. 26,712 and the like can also be used.

【0050】上記活性光線または放射線の照射により分
解して酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられ
るものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体または一般式(PA
G2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the compounds capable of decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those which are used particularly effectively are described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PA)
An S-triazine derivative represented by G2).

【0051】[0051]

【化13】 Embedded image

【0052】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
をしめす。Yは塩素原子または臭素原子を示す。具体的
には以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定
されるものではない。
In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y) 3
Show Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.

【0053】[0053]

【化14】 Embedded image

【0054】[0054]

【化15】 Embedded image

【0055】[0055]

【化16】 Embedded image

【0056】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、または一般式(PAG4)で表され
るスルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following formula (PAG4).

【0057】[0057]

【化17】 Embedded image

【0058】ここで式Ar1、Ar2は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基とし
ては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカ
プト基およびハロゲン原子が挙げられる。
The formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.

【0059】R203、R204、R205は各々独立に、置換
もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好ま
しくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8の
アルキル基およびそれらの置換誘導体である。好ましい
置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8の
アルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、
カルボキシル基、ヒロドキシ基およびハロゲン原子であ
り、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ
基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル基である。
R 203 , R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferably, it is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted derivative thereof. Preferred substituents include an aryl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group,
A carboxyl group, a hydroxy group and a halogen atom, and an alkyl group is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group.

【0060】Zは対アニオンを示し、例えばBF4
AsF6 、PF6 、SbF6 、SiF6 2-、ClO4
CF3SO3 等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニ
オン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナ
フタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族
スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸 アニ
オン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるが
これらに限定されるものではない。
[0060] Z chromatography represents a counter anion, for example BF 4 over,
AsF 6 over, PF 6 over, SbF 6 over, SiF 6 2-, ClO 4 over,
CF 3 SO 3 over perfluoroalkanesulfonic acid anion such as, pentafluorobenzenesulfonic acid anion, condensed polynuclear aromatic sulfonic acid anion such as naphthalene-1-sulfonic acid anion, anthraquinone sulfonic acid anion, a sulfonic acid group-containing dyes Examples include, but are not limited to:

【0061】またR203、R204、R205のうちの2つお
よびAr1、Ar2はそれぞれの単結合または置換基を介
して結合してもよい。
Further, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded through a single bond or a substituent.

【0062】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0063】[0063]

【化18】 Embedded image

【0064】[0064]

【化19】 Embedded image

【0065】[0065]

【化20】 Embedded image

【0066】[0066]

【化21】 Embedded image

【0067】[0067]

【化22】 Embedded image

【0068】[0068]

【化23】 Embedded image

【0069】[0069]

【化24】 Embedded image

【0070】[0070]

【化25】 Embedded image

【0071】[0071]

【化26】 Embedded image

【0072】[0072]

【化27】 Embedded image

【0073】[0073]

【化28】 Embedded image

【0074】[0074]

【化29】 Embedded image

【0075】[0075]

【化30】 Embedded image

【0076】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えばJ. W. Knapcz
yk et al, J. Am. Chem. Soc., 91, 145(1969)、A. L.
Maycok et al, J. Org. Chem., 35, 2532, (1970)、E.
Goethas et al, Bull. Soc.Chem. Belg., 73, 546, (19
64)、H. M. Leicester, J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587
(1929)、J. V. Crivello et al, J. Polym. Chem. Ed.,
18, 2677(1980)、米国特許第2,807,648号および同4,24
7,473号、特開昭53-101331号等に記載の方法により合成
することができる。
The above-mentioned onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, for example, JW Knapcz
yk et al, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), AL
Maycok et al, J. Org.Chem., 35, 2532, (1970), E.
Goethas et al, Bull.Soc.Chem.Belg., 73, 546, (19
64), HM Leicester, J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587.
(1929), JV Crivello et al, J. Polym. Chem. Ed.,
18, 2677 (1980); U.S. Pat.Nos. 2,807,648 and 4,24
No. 7,473, and JP-A-53-101331 can be synthesized.

【0077】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体または一般式(PAG6)で表される
イミノスルホネート誘導体。
(3) Disulfone derivatives represented by the following formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following formula (PAG6).

【0078】[0078]

【化31】 Embedded image

【0079】式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もし
くは未置換のアリール基を示す。R 206は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。具体例として以下に示す化合物が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
In the formula, ArThree, ArFourAre each independently substituted
Or an unsubstituted aryl group. R 206Is replaced or
It represents an unsubstituted alkyl group or aryl group. A is a substitution
Or unsubstituted alkylene, alkenylene, arylene
Shows a substituent group. Specific examples include the compounds shown below.
However, the present invention is not limited to these.

【0080】[0080]

【化32】 Embedded image

【0081】[0081]

【化33】 Embedded image

【0082】[0082]

【化34】 Embedded image

【0083】[0083]

【化35】 Embedded image

【0084】[0084]

【化36】 Embedded image

【0085】[0085]

【化37】 Embedded image

【0086】(4)ジアゾスルホン誘導体 ジアゾジスルホン誘導体化合物としては、下記一般式
(PAG7)で示されるものが挙げられる。
(4) Diazosulfone Derivatives Examples of the diazodisulfone derivative compounds include those represented by the following general formula (PAG7).

【0087】[0087]

【化38】 Embedded image

【0088】ここでR207、R208は、それぞれ独立し
て、置換基を有していても良いアルキル基、シクロアル
キル基、置換基を有していても良いアリール基を表す。
ここでアルキル基としては、炭素数が1〜20までの直
鎖状または分岐状のアルキル基が好ましく、さらに好ま
しくは炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル
基が好ましい。シクロアルキル基としては、シクロペン
チル基もしくはシクロヘキシル基が好ましい。アリール
基としては、炭素数6〜10の置換基を有していても良
いアリール基が好ましい。 ここで置換基としては、メ
チル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、
n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチ
ル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル
基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデ
シル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、ハロゲン原
子、ニトロ基、アセチル基などが挙げられる。
Here, R 207 and R 208 each independently represent an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent.
Here, the alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. As the cycloalkyl group, a cyclopentyl group or a cyclohexyl group is preferable. As the aryl group, an aryl group which may have a substituent having 6 to 10 carbon atoms is preferable. Here, as the substituent, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group,
n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, etc. Examples thereof include an alkoxy group such as an alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group, a halogen atom, a nitro group, and an acetyl group.

【0089】ジアゾジスルフォン誘導体化合物の具体例
としては、下記化合物が挙げられる。ビス(メチルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(エチルスルホニル)ジア
ゾメタン、ビス(プロピルスルホニル)ジアゾメタン、
ビス(1−メチルプロピルスルホニル)ジアゾメタン、
ビス(ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1−メ
チルブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(ヘプチル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(オクチルスルホニ
ル)ジアゾメタン、ビス(ノニルスルホニル)ジアゾメ
タン、ビス(デシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(ドデシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(トリフル
オロメチルスルホニル)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(ベンジルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(2−クロロベンジルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(4−クロロベンジルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジ
アゾメタン、ビス(4−メトキシフェニルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(2−メチルフェニルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(3−メチルフェニルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(4−メチルフェニルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(2、4−ジメチルフェニルスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(2、5−ジメチルフェニル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(3、4−ジメチルフ
ェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2、4、6−
トリメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(4−フルオロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(2,4−ジフルオロフェニルスルホニル)ジアゾメ
タン、ビス(2,4、6−トリフルオロフェニルスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(4−ニトロフェニルスルホ
ニル)ジアゾメタン
Specific examples of the diazodisulfone derivative compound include the following compounds. Bis (methylsulfonyl) diazomethane, bis (ethylsulfonyl) diazomethane, bis (propylsulfonyl) diazomethane,
Bis (1-methylpropylsulfonyl) diazomethane,
Bis (butylsulfonyl) diazomethane, bis (1-methylbutylsulfonyl) diazomethane, bis (heptylsulfonyl) diazomethane, bis (octylsulfonyl) diazomethane, bis (nonylsulfonyl) diazomethane, bis (decylsulfonyl) diazomethane, bis (dodecylsulfonyl) Diazomethane, bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (benzylsulfonyl) diazomethane, bis (2-chlorobenzylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorobenzylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) Diazomethane, bis (4-methoxyphenylsulfonyl)
Diazomethane, bis (2-methylphenylsulfonyl)
Diazomethane, bis (3-methylphenylsulfonyl)
Diazomethane, bis (4-methylphenylsulfonyl)
Diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,5-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (3,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4,6-
Trimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-fluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-difluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4,6-trifluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-nitrophenylsulfonyl) ) Diazomethane

【0090】ジアゾケトスルホン誘導体化合物として
は、下記一般式(PAG8)で示されるものが挙げられ
る。
Examples of the diazoketosulfone derivative compound include those represented by the following general formula (PAG8).

【0091】[0091]

【化39】 Embedded image

【0092】ここでR207,R208は、上記(PAG7)
のR207、R208と同義である。ジアゾケトスルフォン誘
導体化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられ
る。
Here, R 207 and R 208 are the same as those in (PAG7)
R 207 and R 208 have the same meanings. Specific examples of the diazoketosulfone derivative compound include the following compounds.

【0093】メチルスルホニル−ベンゾイル−ジアゾメ
タン、 エチルスルホニル−ベンゾイル−ジアゾメタ
ン、メチルスルホニル−4−ブロモベンゾイル−ジアゾ
メタン、 エチルスルホニル−4−ブロモベンゾイル−
ジアゾメタン、 フェニルスルホニル−ベンゾイル−ジ
アゾメタン、 フェニルスルホニル−2−メチルフェニ
ル−ジアゾメタン、フェニルスルホニル−3−メチルフ
ェニル−ジアゾメタン、フェニルスルホニル−4−メチ
ルフェニル−ジアゾメタン、フェニルスルホニル−3−
メトキシフェニル−ジアゾメタン、フェニルスルホニル
−4−メトキシフェニル−ジアゾメタン、フェニルスル
ホニル−3−クロロベンゾイル−ジアゾメタン、フェニ
ルスルホニル−4−クロロフェニル−ジアゾメタン、ト
リルスルホニル−3−クロロベンゾイル−ジアゾメタ
ン、トリルスルホニル−4−クロロフェニル−ジアゾメ
タン、フェニルスルホニル−4−フルオロフェニル−ジ
アゾメタン、トリルスルホニル−4−フルオロフェニル
−ジアゾメタン
Methylsulfonyl-benzoyl-diazomethane, ethylsulfonyl-benzoyl-diazomethane, methylsulfonyl-4-bromobenzoyl-diazomethane, ethylsulfonyl-4-bromobenzoyl-
Diazomethane, phenylsulfonyl-benzoyl-diazomethane, phenylsulfonyl-2-methylphenyl-diazomethane, phenylsulfonyl-3-methylphenyl-diazomethane, phenylsulfonyl-4-methylphenyl-diazomethane, phenylsulfonyl-3-
Methoxyphenyl-diazomethane, phenylsulfonyl-4-methoxyphenyl-diazomethane, phenylsulfonyl-3-chlorobenzoyl-diazomethane, phenylsulfonyl-4-chlorophenyl-diazomethane, tolylsulfonyl-3-chlorobenzoyl-diazomethane, tolylsulfonyl-4-chlorophenyl -Diazomethane, phenylsulfonyl-4-fluorophenyl-diazomethane, tolylsulfonyl-4-fluorophenyl-diazomethane

【0094】酸発生剤としては、活性光線または放射線
の照射により有機スルホン酸を発生する(B−3)〜
(B−6)に属する化合物が、レジストパターンの矩形
性およびラインパターンのエッヂラフネスが良好なこと
から好ましく、特にフッ素化有機スルホン酸を発生する
(B−3)〜(B−6)に属する化合物は感度が高く好
ましい。
As the acid generator, an organic sulfonic acid is generated by irradiation with actinic rays or radiation (B-3) to
The compound belonging to (B-6) is preferable because the rectangularity of the resist pattern and the edge roughness of the line pattern are good, and particularly the compounds belonging to (B-3) to (B-6) which generate a fluorinated organic sulfonic acid. Compounds are preferred because of their high sensitivity.

【0095】これらの(b)光酸発生剤の添加量は、本
発明のポジ型フォトレジスト組成物の全重量(塗布溶媒
を除く)を基準として通常0.001〜40重量%の範
囲で用いられ、好ましくは0.01〜20重量%、さら
に好ましくは0.1〜5重量%の範囲で使用される。活
性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化
合物の添加量が、0.001重量%より少ないと感度が
低くなり、また添加量が40重量%より多いとレジスト
の光吸収が高くなりすぎ、プロファイルの悪化や、プロ
セス(特にベーク)マージンが狭くなり好ましくない。
The amount of the photoacid generator (b) is usually in the range of 0.001 to 40% by weight based on the total weight of the positive photoresist composition of the present invention (excluding the coating solvent). It is preferably used in the range of 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. If the amount of the compound that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid is less than 0.001% by weight, the sensitivity becomes low. If the amount is more than 40% by weight, the light absorption of the resist becomes high. This is not preferable because the profile is deteriorated and the process (especially baking) margin is narrowed.

【0096】次に、本発明に用いられる(D)有機塩基
性化合物について説明する。本発明の組成物には、有機
塩基性化合物を配合することができる。これにより、保
存時の安定性向上及びPEDによる線巾変化が少なくな
るため好ましい。本発明で用いることのできる好ましい
有機塩基性化合物とは、フェノールよりも塩基性の強い
化合物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。
好ましい化学的環境として、下記式(A)〜(E)構造
を挙げることができる。
Next, the (D) organic basic compound used in the present invention will be described. The composition of the present invention can contain an organic basic compound. This is preferable because the storage stability is improved and the line width change due to PED is reduced. Preferred organic basic compounds that can be used in the present invention are compounds that are more basic than phenol. Among them, a nitrogen-containing basic compound is preferable.
Preferred chemical environments include the structures of the following formulas (A) to (E).

【0097】[0097]

【化40】 Embedded image

【0098】ここで、R250、R251及びR252は、同一
又は異なり、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭
素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロ
キシアルキル基又は炭素数6〜20の置換もしくは非置
換のアリール基であり、ここでR251とR252は互いに結
合して環を形成してもよい。
Here, R 250 , R 251 and R 252 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl having 1 to 6 carbon atoms. Group or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 251 and R 252 may be bonded to each other to form a ring.

【0099】[0099]

【化41】 Embedded image

【0100】上記式(E)中、R253、R254、R255
びR256は、同一又は異なり、炭素数1〜6のアルキル
基を示す。
In the above formula (E), R 253 , R 254 , R 255 and R 256 are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

【0101】さらに好ましい化合物は、一分子中に異な
る化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性
化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換の
アミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物も
しくはアルキルアミノ基を有する化合物である。好まし
い具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、
置換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未
置換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換の
アミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダゾー
ル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未
置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置
換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミ
ダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もし
くは未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノ
モルフォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモ
ルフォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ
基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリ
ール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ
基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオ
キシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, and particularly preferred is a ring structure containing a substituted or unsubstituted amino group and a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group. Preferred specific examples are substituted or unsubstituted guanidine,
Substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, substituted or unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted Pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine, etc. Is mentioned. Preferred substituents are an amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group It is.

【0102】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラ
メチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノピ
リジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリ
ジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミ
ノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミ
ノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリ
ジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−
6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−
アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラ
ジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2
−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペ
リジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチ
ル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチル
ピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリル
ピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メ
チルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジ
ン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリ
ン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−
(2−アミノエチル)モルフオリン、ジアザビシクロウ
ンデセン(DBU)、ジアザビシクロノネン(DB
N)、ジアザビシクロオクタン等が挙げられるがこれに
限定されるものではない。
Particularly preferred compounds are guanidine,
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine , 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-
6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-
Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2
-Aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,
6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1 -P-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N-
(2-aminoethyl) morpholin, diazabicycloundecene (DBU), diazabicyclononene (DB
N), diazabicyclooctane and the like, but are not limited thereto.

【0103】これらの含窒素塩基性化合物は、単独であ
るいは2種以上組み合わせて用いられる。含窒素塩基性
化合物の使用量は、感光性樹脂組成物(溶媒を除く)1
00重量部に対し、通常、0.001〜10重量部、好
ましくは0.01〜5重量部である。0.001重量部
未満では上記効果が得られない。一方、10重量部を超
えると感度の低下や非露光部の現像性が悪化する傾向が
ある。
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more. The amount of the nitrogen-containing basic compound to be used is the photosensitive resin composition (excluding the solvent) 1
The amount is usually 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, based on 00 parts by weight. If the amount is less than 0.001 part by weight, the above effects cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed part tends to deteriorate.

【0104】次に、本発明に用いられる(E)界面活性
剤について説明する。本発明のポジ型フォトレジスト組
成物には、必要に応じて、さらに界面活性剤、染料、顔
料、可塑剤、光増感剤及び現像液に対する溶解性を促進
させるフェノール性OH基を2個以上有する化合物等を
含有させることができる。
Next, the surfactant (E) used in the present invention will be described. The positive photoresist composition of the present invention may further contain, if necessary, two or more phenolic OH groups that promote solubility in a surfactant, a dye, a pigment, a plasticizer, a photosensitizer, and a developer. And the like can be contained.

【0105】好適な界面活性剤は、具体的にはポリオキ
シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステ
アリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエ
チレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチ
ルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェ
ノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリル
エーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレ
ンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、
ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレ
ート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレ
エート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂
肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラ
ウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポ
リオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリ
オキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオ
ン系界面活性剤、エフトップEF301,EF303,
EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF1
71,F173(大日本インキ(株)製)、フロラード
FC430,FC431(住友スリーエム(株)製)、
アサヒガードAG710、サーフロンS−382,SC
101,SC102,SC103,SC104,SC1
05,SC106(旭硝子(株)製)等のフッ素系界面
活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越
化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル
酸系(共)重合ポリフローNo.75,No.95(共
栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。
Suitable surfactants are specifically polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether,
Polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene octyl phenol ether and polyoxyethylene nonyl phenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate ,
Sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate; F-Top EF301, EF303;
EF352 (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), MegaFac F1
71, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florado FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited),
Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC
101, SC102, SC103, SC104, SC1
05, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid or methacrylic acid (co) polymerized polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like.

【0106】これらの界面活性剤は単独で添加してもよ
いし、また、いくつかの組み合わせで添加することもで
きる。好ましい添加量は、組成物(溶媒を除く)100
重量部に対して、0.0005〜0.01重量部であ
る。好適な染料としては油性染料及び塩基性染料があ
る。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロ
ー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンB
G、オイルブルーBOS、オイルブルー#603、オイ
ルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラック
T−505(以上オリエント化学工業株式会社製)、ク
リスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイ
オレット(CI42535)、ローダミンB(CI45
170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、
メチレンブルー(CI52015)等を挙げることがで
きる。
These surfactants may be added alone or in some combination. A preferable addition amount is 100 parts of the composition (excluding the solvent).
0.0005 to 0.01 parts by weight with respect to parts by weight. Suitable dyes include oily dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green B
G, oil blue BOS, oil blue # 603, oil black BY, oil black BS, oil black T-505 (all manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45)
170B), malachite green (CI42000),
Methylene blue (CI52015) and the like can be mentioned.

【0107】次に、本発明に用いられる上記(A)、
(B)、(D)、(E)を溶解する有機溶剤(C)につ
いて説明する。本発明のポジ型フォトレジスト組成物
は、上記各成分を溶解する溶媒に溶かして支持体上に塗
布するものであり、使用することのできる溶媒として
は、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロ
ペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メ
チルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メ
トキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸
エチル、メ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、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、
ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラ
ヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるい
は混合して使用する。
Next, the above (A) used in the present invention,
The organic solvent (C) that dissolves (B), (D), and (E) will be described. The positive photoresist composition of the present invention is one in which the above components are dissolved in a solvent that dissolves the components and applied on a support. Examples of the solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, -Heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, lactic acid Methyl, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate,
Propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide,
Dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.

【0108】本発明のポジ型フォトレジスト組成物は精
密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シ
リコン/二酸化シリコン被覆)上にスピナー、コーター
等の適当な塗布方法により塗布後、所定のマスクを通し
て露光し、べークを行い現像することにより良好なレジ
ストパターンを得ることができる。
The positive photoresist composition of the present invention is applied on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) such as used in the production of precision integrated circuit devices by a suitable application method such as a spinner or a coater. By exposing through a predetermined mask, baking and developing, a good resist pattern can be obtained.

【0109】本発明のポジ型フォトレジスト組成物の現
像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リン酸ナト
リウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機
アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第
1アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等
の第2アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルア
ミン等の第3アミン類、ジメチルエタノールアミン、ト
リエタノールアミン等のアルコールアミン類、ホルムア
ミドやアセトアミド等のアミド類、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、トリメチル(2−ヒドロキシエチ
ル)アンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニ
ウムヒドロキシド、トリブチルメチルアンモニウムヒド
ロキシド、テトラエタノールアンモニウムヒドロキシ
ド、メチルトリエタノールアンモニウムヒドロキシド、
ベンジルメチルジエタノールアンモニウムヒドロキシ
ド、ベンジルジメチルエタノールアンモニウムヒドロキ
シド、ベンジルトリエタノールアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラブロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラ
ブチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウ
ム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン等のアルカ
リ類の水溶液等がある。
The developer for the positive photoresist composition of the present invention includes, for example, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium phosphate, sodium metasilicate and aqueous ammonia. , Ethylamine, primary amines such as n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, and alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine. , Amides such as formamide and acetamide, tetramethylammonium hydroxide, trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tributylmethylammonium hydroxide, Ethanol ammonium hydroxide, methyl triethanol ammonium hydroxide,
Quaternary ammonium salts such as benzylmethyldiethanolammonium hydroxide, benzyldimethylethanolammonium hydroxide, benzyltriethanolammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide; cyclic amines such as pyrrole and piperidine; There are aqueous solutions of alkalis.

【0110】本発明のポジ型フォトレジスト組成物によ
るレジストを2層レジストの上層レジストとして使用す
る場合、上層レジストパターンを保護マスクとして下層
の有機高分子膜の酸素プラズマによるエッチングが行な
われるが、この上層レジストは酸素プラズマに対する十
分な耐性を有する。本発明のポジ型フォトレジスト組成
物の酸素プラズマ耐性は上層レジストのシリコン含有量
や、エッチング装置、及びエッチング条件にも依存する
が、エッチング選択比(下層と上層レジストとのエッチ
ング速度比)は10〜100と充分大きく取ることがで
きる。
When the resist of the positive photoresist composition of the present invention is used as the upper resist of a two-layer resist, the lower organic polymer film is etched by oxygen plasma using the upper resist pattern as a protective mask. The upper resist has sufficient resistance to oxygen plasma. Although the oxygen plasma resistance of the positive photoresist composition of the present invention depends on the silicon content of the upper resist, the etching apparatus, and the etching conditions, the etching selectivity (the etching rate ratio between the lower resist and the upper resist) is 10%. It can be taken as a sufficiently large value of ~ 100.

【0111】また、本発明のポジ型フォトレジスト組成
物によるパターン形成方法においては、まず、被加工基
板上に有機高分子膜を形成する。この有機高分子膜は各
種公知のフォトレジストでよく、たとえば、フジフィル
ムオーリン社製FHシリーズ、FHiシリーズあるいは
オーリン社製OiRシリーズ、住友化学社製PFIシリ
ーズの各シリーズを例示することができる。この有機高
分子膜の形成は、これらを適当な溶剤に溶解させ、得ら
れる溶液をスピンコ一ト法、スプレイ法等により塗布す
ることにより行なわれる。次いで、上記有機高分子膜の
第1層上に、本発明のポジ型フォトレジスト組成物の膜
を形成する。これは第1層と同様にレジスト材料を適当
な溶剤に溶解させ、得られる溶液をスピンコート法、ス
プレイ法等により塗布することにより行なわれる。得ら
れた2層レジストは次にパターン形成工程に付される
が、その第1段階として、まず第2層、すなわち上層の
フォトレジスト組成物の膜にパターン形成処理を行な
う。必要に応じてマスク合わせを行ない、このマスクを
通して高エネルギー線を照射することにより、照射部分
のフォトレジスト組成物をアルカリ水溶液に可溶とし、
アルカリ水溶液で現像してパターンを形成する。
In the pattern forming method using the positive photoresist composition of the present invention, first, an organic polymer film is formed on a substrate to be processed. The organic polymer film may be various known photoresists, and examples thereof include FH series and FHi series manufactured by Fujifilm Olin Co., or OiR series manufactured by Olin Co., and PFI series manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. The formation of the organic polymer film is performed by dissolving these in an appropriate solvent and applying the resulting solution by a spin coating method, a spraying method or the like. Next, a film of the positive photoresist composition of the present invention is formed on the first layer of the organic polymer film. This is performed by dissolving the resist material in an appropriate solvent in the same manner as in the first layer, and applying the resulting solution by spin coating, spraying, or the like. The obtained two-layer resist is then subjected to a pattern forming step. As a first step, a pattern forming process is first performed on the second layer, that is, the film of the upper photoresist composition. Perform mask alignment as necessary, and irradiate high-energy radiation through this mask to make the irradiated portion of the photoresist composition soluble in an alkaline aqueous solution,
The pattern is formed by developing with an alkaline aqueous solution.

【0112】次いで、第2段階として有機高分子膜のエ
ッチングを行なうが、この操作は上記のレジスト組成物
の膜のパターンをマスクとして酸素プラズマエッチング
により実施し、アスペクト比の高い微細なパターンを形
成する。この酸素プラズマエッチングによる有機高分子
膜のエッチングは、従来のホトエッチング操作による基
板のエッチング加工の終了後に行なわれるレジスト膜の
剥離の際に利用されるプラズマアッシングとまったく同
一の技術である。この操作は、例えば円筒形プラズマエ
ッチング装置、平行平坂形プラズマエッチング装置によ
り、反応性ガス、すなわちエッチングガスとして酸素を
使用して実施することができる。さらに、このレジスト
パターンをマスクとして基板の加工が行なわれるが、加
工法としてはスパッタエッチング、ガスプラズマエッチ
ング、イオンビームエッチング等のドライエッチング法
を利用することができる。
Next, as a second step, the organic polymer film is etched. This operation is performed by oxygen plasma etching using the above-mentioned resist composition film pattern as a mask to form a fine pattern having a high aspect ratio. I do. The etching of the organic polymer film by the oxygen plasma etching is exactly the same technique as the plasma ashing used when the resist film is peeled off after the etching of the substrate is completed by the conventional photoetching operation. This operation can be performed by, for example, a cylindrical plasma etching apparatus or a parallel flat slope plasma etching apparatus using oxygen as a reactive gas, that is, an etching gas. Further, the substrate is processed using this resist pattern as a mask. As a processing method, a dry etching method such as sputter etching, gas plasma etching, or ion beam etching can be used.

【0113】本発明のレジスト膜を含む2層膜レジスト
法によるエッチング処理は、レジスト膜の剥離操作によ
って完了する。このレジスト層の剥離は単に第1層の有
機高分子材料の溶解処理によって実施することができ
る。この有機高分子材料は任意のフォトレジストであ
り、かつ、上記フォトエッチング操作においてなんら変
質(硬化等)されていないので、各公知のフォトレジス
ト自体の有機溶媒を使用することができる。あるいは、
プラズマエッチング等の処理により、溶媒を使用するこ
となく剥離することも可能である。
The etching process by the two-layer resist method including the resist film of the present invention is completed by the operation of removing the resist film. The removal of the resist layer can be carried out simply by dissolving the organic polymer material of the first layer. Since this organic polymer material is an arbitrary photoresist and has not been altered (hardened or the like) at all in the photoetching operation, an organic solvent of each known photoresist itself can be used. Or,
By a process such as plasma etching, separation can be performed without using a solvent.

【0114】[0114]

【実施例】以下、合成例、実施例、および比較例を示す
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following synthetic examples, examples, and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

【0115】合成例1(樹脂(1)の合成) (2−ヒドロキシエチル)トリス(トリメチルシリル)
シラン58.4gとシクロヘキサンジカルボン酸無水物
30.8gをTHF500mlに溶かしたところへ、4
−ジメチルアミノピリジン2gを添加し、60℃窒素下
で6時間反応させた。そこへにクロロメチルトリメトキ
シシラン34.0gを加え、そこへ、ジアザビシクロウ
ンデセン19.0gを添加した。 白色沈殿を濾別した
のち、THFを留去して、トリメトキシシラン中間体を
得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (1)) (2-hydroxyethyl) tris (trimethylsilyl)
58.4 g of silane and 30.8 g of cyclohexanedicarboxylic anhydride were dissolved in 500 ml of THF.
-Dimethylaminopyridine (2 g) was added and reacted at 60 ° C under nitrogen for 6 hours. 34.0 g of chloromethyltrimethoxysilane was added thereto, and 19.0 g of diazabicycloundecene was added thereto. After filtering off the white precipitate, THF was distilled off to obtain a trimethoxysilane intermediate.

【0116】上記中間体46.5gにシクロヘキシルト
リメトキシシラン31.2gをN,N−ジメチルアセト
アミド200mlへ添加し、さらに水20mlおよび4
−ジメチルアミノピリジン5gを添加した後、60℃で
3時間、さらに140℃で3時間反応させた。反応液を
室温に戻した後、蒸留水3L中に攪拌下投入して、白色
の粉体状ポリマーを得た。 これをアセトン200ml
に溶解させた後、攪拌下蒸留水を添加することによりポ
リマーのオリゴマー成分を分別除去し、下層を蒸留水2
L中に再沈処理して白色のポリマーを得た。 このポリ
マーの平均分子量をGPC(ポリスチレン標準)で測定
したところ、重量平均分子量3900であり、分子量が
1000以下の成分の含有量はGPC面積比で3%であ
った。
To 46.5 g of the above intermediate, 31.2 g of cyclohexyltrimethoxysilane was added to 200 ml of N, N-dimethylacetamide.
After adding 5 g of -dimethylaminopyridine, the mixture was reacted at 60 ° C for 3 hours and further at 140 ° C for 3 hours. After the reaction solution was returned to room temperature, it was poured into 3 L of distilled water with stirring to obtain a white powdery polymer. 200 ml of this in acetone
And the oligomer component of the polymer is separated and removed by adding distilled water with stirring, and the lower layer is distilled water 2
The precipitate was reprecipitated in L to obtain a white polymer. When the average molecular weight of this polymer was measured by GPC (polystyrene standard), the weight average molecular weight was 3900, and the content of components having a molecular weight of 1,000 or less was 3% by GPC area ratio.

【0117】以下同様にして下記のポリシロキサンを合
成した。
The following polysiloxane was synthesized in the same manner.

【0118】[0118]

【化42】 Embedded image

【0119】実施例1 酸分解性ポリマー成分として樹脂(1)を2g、露光に
より酸を発生する化合物成分として、トリフェニルスル
ホニウムパーフルオロオクタンスルホネート0.12g
およびDBU0.012g、下記記載の界面活性剤W−
1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(PGMEA)19.2gに溶解し、0.1μmのメ
ンブレンフィルターで精密ろ過した。シリコンウエハー
にFHi−028Dレジスト(フジフイルムオーリン社
製、i線用レジスト)をキャノン製コーターCDS−6
50を用いて塗布し、90℃、90秒ベークして膜厚
0.83μmの均一膜を得た。これをさらに200℃、
3分加熱したところ膜厚は0.71μmとなった。この
上に上記で調整したシリコン含有レジストを塗布、90
℃、90秒ベークして0.20μmの膜厚で塗設した。
Example 1 2 g of the resin (1) as an acid-decomposable polymer component and 0.12 g of triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate as a compound component which generates an acid upon exposure to light
And 0.012 g of DBU, the following surfactant W-
1 was dissolved in 19.2 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and finely filtered through a 0.1 μm membrane filter. FHi-028D resist (Fujifilm Ohlin Co., Ltd., i-line resist) is coated on a silicon wafer by Canon Coater CDS-6.
Coating was carried out by using No. 50 and baked at 90 ° C. for 90 seconds to obtain a uniform film having a thickness of 0.83 μm. This is further added to 200 ° C,
After heating for 3 minutes, the film thickness became 0.71 μm. The silicon-containing resist prepared above was applied thereon, and 90
The film was baked at 90 ° C. for 90 seconds to form a film having a thickness of 0.20 μm.

【0120】こうして得られたウェハーをArFステッ
パーに解像力マスクを装填して露光量と焦点を変化させ
ながら露光した。その後クリーンルーム内で120℃、
90秒加熱した後、テトラメチルアンモニウムヒドロオ
キサイド現像液(2.38%)で60秒間現像し、蒸留
水でリンス、乾燥してパターンを得た。走査型電子顕微
鏡で観察したところ、感度30mJ/cm2で0.15
μmのライン/スペースが解像していた。断面の矩形性
は評価Aであった。
The wafer thus obtained was exposed to light while changing the exposure amount and focus by loading a resolution mask on an ArF stepper. Then 120 ° C in a clean room,
After heating for 90 seconds, the film was developed with a tetramethylammonium hydroxide developer (2.38%) for 60 seconds, rinsed with distilled water and dried to obtain a pattern. Observation with a scanning electron microscope revealed that the sensitivity was 0.15 at a sensitivity of 30 mJ / cm 2 .
μm lines / spaces were resolved. The rectangularity of the cross section was evaluated as A.

【0121】なお、断面の矩形性は次のようにして3段
階評価にて比較した。すなわち、基板とレジストパター
ンの側壁との角度を測定し、80°以上90°以下をA
評価、70°以上80°未満のものをB評価、70°未
満のものをC評価とした。さらに上記ウエハーをアルバ
ック製平行平板型リアクティブイオンエッチング装置を
用い、エッチングガスを酸素とし、圧力20ミリトー
ル、印加パワー100mW/cm2の条件で15分間エ
ッチング処理した。その結果を走査型電子顕微鏡で観察
した。0.15μmパターンの寸法シフトは0.005
μmであった。
The rectangularity of the cross section was compared by a three-step evaluation as follows. That is, the angle between the substrate and the side wall of the resist pattern was measured, and the angle between 80 ° and 90 ° was A
Evaluated, those with 70 ° or more and less than 80 ° were evaluated as B, and those with less than 70 ° were evaluated as C. Further, the wafer was subjected to an etching treatment for 15 minutes under the conditions of a pressure of 20 mTorr and an applied power of 100 mW / cm 2 using an etching gas of oxygen and a parallel plate type reactive ion etching apparatus manufactured by ULVAC. The results were observed with a scanning electron microscope. The dimensional shift of the 0.15 μm pattern is 0.005
μm.

【0122】また、界面活性剤としては、 W−1:メガファックF176(大日本インキ(株)
製)(フッ素系) W−2:メガファックR08(大日本インキ(株)製)
(フッ素及びシリコーン系) W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化
学工業(株)製) W−4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル を表す。
Examples of the surfactant include W-1: Megafac F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine) W-2: Megafac R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine and silicone type) W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) W-4: Polyoxyethylene nonylphenyl ether.

【0123】実施例2〜12 実施例1における酸分解性ポリシロキサン(a)成分お
よび酸発生剤(b)成分のかわりにそれぞれ表1記載の
(a)成分および(b)成分を用いた以外は実施例1と同
様にして、ポジ型フォトレジストを調製し、実施例1と
同様にして露光、現像、エッチング処理を行った。結果
を表2にまとめた。
Examples 2 to 12 In place of the acid-decomposable polysiloxane (a) and the acid generator (b) in Example 1, the components shown in Table 1 were used.
A positive photoresist was prepared in the same manner as in Example 1 except that the components (a) and (b) were used, and exposed, developed and etched in the same manner as in Example 1. The results are summarized in Table 2.

【0124】(比較例)実施例1における酸分解性ポリ
シロキサンの代わりに、下記(R1)を用いた以外は、
実施例1と全く同じにしてポジ型フォトレジストを調整
し、実施例1と同様にして露光、現像、エッチング処理
を行った。得られた性能について表3に示した。
(Comparative Example) The following (R1) was used in place of the acid-decomposable polysiloxane in Example 1, except that
A positive photoresist was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and exposed, developed and etched in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the obtained performance.

【0125】[0125]

【化43】 Embedded image

【0126】[0126]

【表1】 [Table 1]

【0127】[0127]

【表2】 [Table 2]

【0128】[0128]

【表3】 [Table 3]

【0129】[0129]

【発明の効果】本発明によれば、半導体デバイスの製造
において、矩形形状のパターンを形成するフォトレジス
トを与えるポジ型レジスト組成物を得ることができる。
また、本発明のポジ型レジスト組成物は、ラインパター
ンのエッジラフネスが少ない。更に、酸素プラズマエッ
チング工程での下層へのパターン転写の際に寸法シフト
が小さい。
According to the present invention, in the manufacture of a semiconductor device, it is possible to obtain a positive resist composition which provides a photoresist for forming a rectangular pattern.
Further, the positive resist composition of the present invention has low edge roughness of the line pattern. Further, the dimension shift is small when transferring the pattern to the lower layer in the oxygen plasma etching step.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも下記一般式(I)で示される
構造単位を有する酸分解性ポリシロキサンを含有するこ
とを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。 【化1】 式(I)中、L1は−A1−OCO−、−A1−COO
−、−A1−NHCO−、−A1−NHCOO−、−A1
−NHCONH−、−A1−CONH−、−A1−OCO
NH−又は−A1−S−を表す。A1はアルキレン基、ア
リーレン基並びに単環式及び有橋式の脂環構造から選ば
れる少なくとも1つの2価の連結基を表す。M1は単結
合、アルキレン基、アリーレン基、または単環式もしく
は有橋式の脂環構造である2価の連結基を表す。 R'〜
R'''はそれぞれ独立にアルキル基、ハロアルキル基、ハ
ロゲン原子、アルコキシ基、トリアルキルシリル基又は
トリアルキルシリルオキシ基を表す。
1. A positive photoresist composition comprising at least an acid-decomposable polysiloxane having a structural unit represented by the following general formula (I). Embedded image In the formula (I), L 1 represents —A 1 —OCO—, —A 1 —COO
-, -A 1 -NHCO-, -A 1 -NHCOO-, -A 1
-NHCONH -, - A 1 -CONH - , - A 1 -OCO
NH- or an -A 1 -S-. A 1 represents an alkylene group, an arylene group, and at least one divalent linking group selected from monocyclic and bridged alicyclic structures. M 1 represents a single bond, an alkylene group, an arylene group, or a divalent linking group having a monocyclic or bridged alicyclic structure. R '~
R ′ ″ independently represents an alkyl group, a haloalkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a trialkylsilyl group or a trialkylsilyloxy group.
【請求項2】 酸分解性ポリシロキサンが、さらに下記
一般式(II)で示される繰り返し構造単位を含有するこ
とを特徴とする請求項1記載のポジ型フォトレジスト組
成物。 【化2】 式(II)中、L2は、単結合、−A2−OCO−、−A2
−COO−、−A2−NHCO−、−A2−NHCOO
−、−A2−NHCONH−、−A2−CONH−、−A
2−OCONH−又は−A2−S−を表す。A2は単結
合、アルキレン基またはアリーレン基を表す。M2はア
リール基、アラルキル基または単環式もしくは有橋式の
脂環基を表す。
2. The positive photoresist composition according to claim 1, wherein the acid-decomposable polysiloxane further contains a repeating structural unit represented by the following general formula (II). Embedded image In the formula (II), L 2 is a single bond, -A 2 -OCO-, -A 2
-COO -, - A 2 -NHCO - , - A 2 -NHCOO
-, - A 2 -NHCONH -, - A 2 -CONH -, - A
2 -OCONH- or an -A 2 -S-. A 2 represents a single bond, an alkylene group or an arylene group. M 2 represents an aryl group, an aralkyl group, or a monocyclic or bridged alicyclic group.
【請求項3】 酸分解性ポリシロキサンが、さらに下記
一般式(III)で示される繰り返し構造単位を含有する
ことを特徴とする請求項1または2記載のポジ型フォト
レジスト組成物。 【化3】
3. The positive photoresist composition according to claim 1, wherein the acid-decomposable polysiloxane further contains a repeating structural unit represented by the following general formula (III). Embedded image
【請求項4】(A)請求項1〜3のいずれかに記載の酸
分解性ポリシロキサン、(B)活性光線または放射線の
照射により分解して酸を発生する化合物、(C)上記
(A)及び(B)を溶解させることが可能な有機溶剤
(D)上記有機溶剤(C)に可溶な有機塩基性化合物、
及び(E)界面活性剤を含有することを特徴とするポジ
型フォトレジスト組成物。
(A) the acid-decomposable polysiloxane according to any one of claims 1 to 3, (B) a compound which decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, (C) the (A) An organic solvent capable of dissolving) and (B) (D) an organic basic compound soluble in the organic solvent (C),
And (E) a surfactant comprising a surfactant.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2017504676A (en) * 2014-08-28 2017-02-09 エルティーシー カンパニー リミテッド High heat-resistant polysilsesquioxane-based photosensitive resin composition {HIGHLY HEAT RESISTANT POLYSILSESQUIOXANE-BASED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION}
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