JP2001147532A - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

感放射線性樹脂組成物

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JP2001147532A
JP2001147532A JP32822499A JP32822499A JP2001147532A JP 2001147532 A JP2001147532 A JP 2001147532A JP 32822499 A JP32822499 A JP 32822499A JP 32822499 A JP32822499 A JP 32822499A JP 2001147532 A JP2001147532 A JP 2001147532A
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methyl
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Katsuji Douki
克次 銅木
Toru Kajita
徹 梶田
Tsutomu Shimokawa
努 下川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学増幅型レジストとして、ドライエッチン
グ耐性、感度、解像度等に優れるとともに、露光から露
光後の加熱処理までの引き置き時間の変動によるレジス
トパターンの線幅変動を回避でき、優れたプロセス安定
性を示す感放射線性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 感放射線性樹脂組成物は、(A)8−メ
チル−8−ヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン/無水イタコン酸/
(メタ)アクリル酸t−ブチル共重合体等に代表される
アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の酸解離性基含有
樹脂であって、該酸解離性基が解離したときアルカリ可
溶性となる樹脂、並びに(B)感放射線性酸発生剤を含
有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感放射線性樹脂組
成物に関わり、さらに詳しくは、KrFエキシマレーザ
ーあるいはArFエキシマレーザー等の遠紫外線、シン
クロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如
き各種の放射線を使用する微細加工に有用な化学増幅型
レジストとして好適に使用することができる感放射線性
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路素子の製造に代表される微細加
工の分野においては、より高い集積度を得るために、最
近では0.20μm以下のレベルでの微細加工が可能な
リソグラフィー技術が必要とされている。しかし、従来
のリソグラフィープロセスでは、一般に放射線としてi
線等の近紫外線が用いられているが、この近紫外線で
は、サブクオーターミクロンレベルの微細加工が極めて
困難であると言われている。そこで、0.20μm以下
のレベルでの微細加工を可能とするために、より波長の
短い放射線の利用が検討されている。このような短波長
の放射線としては、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、
エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、電子線
等を挙げることができるが、これらのうち、特にKrF
エキシマレーザー(波長248nm)あるいはArFエ
キシマレーザー(波長193nm)が注目されている。
このようなエキシマレーザーによる照射に適した感放射
線性樹脂組成物として、酸解離性官能基を有する成分と
放射線の照射(以下、「露光」という。)により酸を発
生する成分(以下、「酸発生剤」という。)とによる化
学増幅効果を利用した組成物(以下、「化学増幅型感放
射線性組成物」という。)が数多く提案されている。化
学増幅型感放射線性組成物としては、例えば、特公平2
−27660号公報には、カルボン酸のt−ブチルエス
テル基またはフェノールのt−ブチルカーボナート基を
有する重合体と酸発生剤とを含有する組成物が提案され
ている。この組成物は、露光により発生した酸の作用に
より、重合体中に存在するt−ブチルエステル基あるい
はt−ブチルカーボナート基が解離して、該重合体がカ
ルボキシル基あるいはフェノール性水酸基からなる酸性
基を有するようになり、その結果、レジスト被膜の露光
領域がアルカリ現像液に易溶性となる現象を利用したも
のである。
【0003】ところで、従来の化学増幅型感放射線性組
成物の多くは、フェノール系樹脂をベースにするもので
あるが、このような樹脂の場合、放射線として遠紫外線
を使用すると、樹脂中の芳香族環に起因して遠紫外線が
吸収されるため、露光された遠紫外線がレジスト被膜の
下層部まで十分に到達できないという欠点があり、その
ため露光量がレジスト被膜の上層部では多く、下層部で
は少なくなり、現像後のレジストパターンが上部が細く
下部にいくほど太い台形状になってしまい、十分な解像
度が得られないなどの問題があった。その上、現像後の
レジストパターンが台形状となった場合、次の工程、即
ちエッチングやイオンの打ち込みなどを行う際に、所望
の寸法精度が達成できず、問題となっていた。しかも、
レジストパターン上部の形状が矩形でないと、ドライエ
ッチングによるレジストの消失速度が速くなってしま
い、エッチング条件の制御が困難になる問題もあった。
一方、レジストパターンの形状は、レジスト被膜の放射
線透過率を高めることにより改善することができる。例
えば、ポリメチルメタクリレートに代表される(メタ)
アクリレート系樹脂は、遠紫外線に対しても透明性が高
く、放射線透過率の観点から非常に好ましい樹脂であ
り、例えば特開平4−226461号公報には、メタク
リレート系樹脂を使用した化学増幅型感放射線性樹脂組
成物が提案されている。しかしながら、この組成物は、
微細加工性能の点では優れているものの、芳香族環をも
たないため、ドライエッチング耐性が低いという欠点が
あり、この場合も高精度のエッチング加工を行うことが
困難であり、放射線に対する透明性とドライエッチング
耐性とを兼ね備えたものとは言えない。
【0004】また、化学増幅型感放射線性樹脂組成物か
らなるレジストについて、放射線に対する透明性を損な
わないで、ドライエッチング耐性を改善する方策の一つ
として、組成物中の樹脂成分に、芳香族環に代えて脂環
族環を導入する方法が知られており、例えば特開平7−
234511号公報には、脂環族環を有する(メタ)ア
クリレート系樹脂を使用した化学増幅型感放射線性樹脂
組成物が提案されている。しかしながら、この組成物で
は、樹脂成分が有する酸解離性官能基として、従来の酸
により比較的解離し易い基(例えば、テトラヒドロピラ
ニル基等のアセタール系官能基)や酸により比較的解離
し難い基(例えば、t−ブチルエステル基、t−ブチル
カーボネート基等のt−ブチル系官能基)が用いられて
おり、前者の酸解離性官能基を有する樹脂成分の場合、
レジストの基本物性、特に感度やパターン形状は良好で
あるが、組成物としての保存安定性に難点があり、また
前者の酸解離性官能基を有する樹脂成分では、逆に保存
安定性は良好であるが、レジストの基本物性、特に感度
やパターン形状が損なわれるという欠点がある。さら
に、この組成物中の樹脂成分には脂環族環が導入されて
いるため、樹脂自体の疎水性が非常に高くなり、基板に
対する接着性の面でも問題があった。しかも今日では、
微細加工の進展に伴ない、化学増幅型感放射線性組成物
について、性能の高度化、信頼性の確保および製品歩留
りの改善に対する要求がますます厳しくなってきてお
り、このような観点から、ドライエッチング耐性、感
度、解像度、パターン形状等のレジストとしての基本物
性に加えて、露光から露光後の加熱処理までの引き置き
時間の変動によるレジストパターンの線幅変動を回避で
き、優れたプロセス安定性を示す化学増幅型感放射線性
組成物が強く求められている。さらに近年、特開平10
−130340号公報に、ノルボルネンに由来する繰返
し単位、あるいはヒドロキシル基、カルボキシル基や、
これらの基を有する脂肪族炭化水素基で置換されたノル
ボルネン誘導体に由来する繰返し単位、無水マレイン酸
単位および(メタ)アクリル酸t−ブチル単位を有する
共重合体を使用した化学増幅型感放射線性樹脂組成物
が、遠紫外線に対する透明性が高く、またドライエッチ
ング耐性やパターン形状も良好であることが開示されて
いる。しかしながら、該公報では、レジストの主要な物
性である感度および解像度について検討されておらず、
また前述したプロセス安定性の課題が十分解決しうるか
否かも不明である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、活性
放射線、例えばKrFエキシマレーザーあるいはArF
エキシマレーザーに代表される遠紫外線、に感応する化
学増幅型レジストとして、ドライエッチング耐性、感
度、解像度等に優れるとともに、露光から露光後の加熱
処理までの引き置き時間の変動によるレジストパターン
の線幅変動を回避でき、優れたプロセス安定性を示す感
放射線性樹脂組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、第一に、(A)下記一般式(1)に示す繰返し単
位(1-I) 、繰返し単位(1-II)および繰返し単位(1
-III) を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の
酸解離性基含有樹脂であって、該酸解離性基が解離した
ときアルカリ可溶性となる樹脂、並びに(B)感放射線
性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂
組成物、
【0007】
【化3】
【0008】〔一般式(1)において、A1 およびB1
は相互に独立に水素原子または炭素数1〜4の直鎖状も
しくは分岐状のアルキル基を示し、X1 およびY1 は相
互に独立に水素原子、1価の酸素含有極性基または1価
の窒素含有極性基を示し、かつX1 とY1 の少なくとも
1つは該酸素含有極性基あるいは該窒素含有極性基であ
り、nは0〜2の整数であり、R1 は水素原子またはメ
チル基を示す。〕によって達成される。
【0009】また、本発明によると、前記課題は、第二
に、(A)下記一般式(2)に示す繰返し単位(2-I)
、繰返し単位(2-II)、繰返し単位(2-III) および
繰返し単位(2-IV)を有するアルカリ不溶性またはアル
カリ難溶性の酸解離性基含有樹脂であって、該酸解離性
基が解離したときアルカリ可溶性となる樹脂、並びに
(B)感放射線性酸発生剤を含有することを特徴とする
感放射線性樹脂組成物、
【0010】
【化4】
【0011】〔一般式(2)において、A2 およびB2
は相互に独立に水素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしく
は分岐状のアルキル基または酸の存在下で解離して酸性
官能基を生じる炭素数20以下の酸解離性基を示し、か
つA2 とB2 の少なくとも1つは該酸解離性基であり、
2 およびY2 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜4
の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、1価の酸素含有
極性基または1価の窒素含有極性基を示し、かつX2
2 の少なくとも1つは該酸素含有極性基あるいは該窒
素含有極性基であり、iおよびjは相互に独立に0〜2
の整数であり、R1 は水素原子またはメチル基を示
す。〕によって達成される。
【0012】以下、本発明を詳細に説明する。(A)成分 本発明における(A)成分は、前記一般式(1)に示す
繰返し単位(1-I) 、繰返し単位(1-II)および繰返し
単位(1-III) を有するアルカリ不溶性またはアルカリ
難溶性の酸解離性基含有樹脂であって、該酸解離性基が
解離したときアルカリ可溶性となる樹脂(以下、「樹脂
(A1)」という。)、あるいは前記一般式(2)に示
す繰返し単位(2-I) 、繰返し単位(2-II)、繰返し単
位(2-III) および繰返し単位(2-IV)を有するアルカ
リ不溶性またはアルカリ難溶性の酸解離性基含有樹脂で
あって、該酸解離性基が解離したときアルカリ可溶性と
なる樹脂(以下、「樹脂(A2)」という。)からな
る。本発明においては、樹脂(A1)あるいは樹脂(A
2)を含有することにより、レジストとして、特に、ド
ライエッチング耐性が優れ、かつ露光から露光後の加熱
処理までの引き置き時間の変動によるパターンの線幅変
動を回避でき、優れたプロセス安定性(以下、「PED
安定性」という。)を示す感放射線性樹脂組成物を得る
ことができる。
【0013】樹脂(A1)において、繰返し単位(1-
I) におけるA1 およびB1 の炭素数1〜4の直鎖状も
しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、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、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル
基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのア
ルキル基のうち、特に、メチル基、エチル基等が好まし
い。
【0014】また、繰返し単位(1-I) におけるX1
よびY1 の1価の酸素含有極性基としては、例えば、ヒ
ドロキシル基;カルボキシル基;ヒドロキシメチル基、
1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1
−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、
3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、
2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4
−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシシクロペンチル
基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基等の炭素数1〜8
の直鎖状、分岐状もしくは環状のヒドロキシアルキル
基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−
プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ
基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、シクロ
ペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数
1〜8の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシル
基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロポ
キシメチル基、i−プロポキシメチル基、n−ブトキシ
メチル基、t−ブトキシメチル基、シクロペンチルオキ
シメチル基、シクロヘキシルオキシメチル基等の炭素数
2〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシア
ルキル基;
【0015】1−メトキシエトキシ基、1−エトキシエ
トキシ基、1−n−プロポキシエトキシ基、1−n−ブ
トキシエトキシ基、1−シクロペンチルオキシエトキシ
基、1−シクロヘキシルオキシエトキシ基、1−メトキ
シプロポキシ基、1−エトキシプロポキシ基等の炭素数
2〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1−アルコキ
シアルコキシル基;メトキシカルボニルオキシ基、エト
キシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオ
キシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブト
キシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜9の直鎖状もし
くは分岐状のアルコキシカルボニルオキシ基;(1−メ
トキシエトキシ)メチル基、(1−エトキシエトキシ)
メチル基、(1−n−プロポキシエトキシ)メチル基、
(1−n−ブトキシエトキシ)メチル基、(1−シクロ
ペンチルオキシエトキシ)メチル基、(1−シクロヘキ
シルオキシエトキシ)メチル基、(1−メトキシプロポ
キシ)メチル基、(1−エトキシプロポキシ)メチル基
等の炭素数3〜11の直鎖状、分岐状もしくは環状の
(1−アルコキシアルコキシ)アルキル基;メトキシカ
ルボニルオキシメチル基、エトキシカルボニルオキシメ
チル基、n−プロポキシカルボニルオキシメチル基、i
−プロポキシカルボニルオキシメチル基、n−ブトキシ
カルボニルオキシメチル基等の炭素数3〜10の直鎖状
もしくは分岐状のアルコキシカルボニルオキシアルキル
基や、テトラヒドロフラニルオキシ基、テトラヒドロピ
ラニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオキシメチル
基、テトラヒドロピラニルオキシメチル基等を挙げるこ
とができる。
【0016】繰返し単位(1-I) におけるX1 およびY
1 の1価の窒素含有極性基としては、例えば、シアノ
基;シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノ
エチル基、1−シアノプロピル基、2−シアノプロピル
基、3−シアノプロピル基、1−シアノブチル基、2−
シアノブチル基、3−シアノブチル基、4−シアノブチ
ル基等の炭素数2〜9の直鎖状、分岐状もしくは環状の
シアノアルキル基等を挙げることができる。これらの酸
素含有極性基および窒素含有極性基のうち、特に、ヒド
ロキシル基、カルボキシル基、ヒドロキシメチル基、シ
アノ基、シアノメチル基等が好ましい。また、繰返し単
位(1-I) におけるnとしては、0または1が好まし
い。樹脂(A1)において、繰返し単位(1-I) は、単
独でまたは2種以上が存在することができる。
【0017】次に、樹脂(A2)において、繰返し単位
(2-I) におけるA2 およびB2 の炭素数1〜4の直鎖
状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、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、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピ
ル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらの
アルキル基のうち、特に、メチル基、エチル基等が好ま
しい。
【0018】また、繰返し単位(2-I)におけるA2
よびB2 の酸の存在下で解離して酸性官能基を生じる炭
素数20以下の酸解離性基(以下、「酸解離性有機基
(i)」という。)としては、酸の存在下で解離してカ
ルボキシル基を生じる基が好ましい。酸解離性有機基
(i)としては、例えば、メトキシカルボニル基、エト
キシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−
プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、
2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポ
キシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n−ペ
ンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボ
ニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル基、n−オクチ
ルオキシカルボニル基、n−デシルオキシカルボニル
基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシ
ルオキシカルボニル基、4−t−ブチルシクロヘキシル
オキシカルボニル基、シクロヘプチルオキシカルボニル
基、シクロオクチルオキシカルボニル基等の(シクロ)
アルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、4
−t−ブチルフェノキシカルボニル基、1−ナフチルオ
キシカルボニル基等のアリーロキシカルボニル基;ベン
ジルオキシカルボニル基、4−t−ブチルベンジルオキ
シカルボニル基、フェネチルオキシカルボニル基、4−
t−ブチルフェネチルオキシカルボニル基等のアラルキ
ルオキシカルボニル基;
【0019】1−メトキシエトキシカルボニル基、1−
エトキシエトキシカルボニル基、1−n−プロポキシエ
トキシカルボニル基、1−i−プロポキシエトキシカル
ボニル基、1−n−ブトキシエトキシカルボニル基、1
−(2’−メチルプロポキシ)エトキシカルボニル基、
1−(1’−メチルプロポキシ)エトキシカルボニル
基、1−t−ブトキシエトキシカルボニル基、1−シク
ロヘキシルオキシエトキシカルボニル基、1−(4’−
t−ブチルシクロヘキシルオキシ)エトキシカルボニル
基等の1−(シクロ)アルキルオキシエトキシカルボニ
ル基;1−フェノキシエトキシカルボニル基、1−
(4’−t−ブチルフェノキシ)エトキシカルボニル
基、1−(1’−ナフチルオキシ)エトキシカルボニル
基等の1−アリーロキシエトキシカルボニル基;1−ベ
ンジルオキシエトキシカルボニル基、1−(4’−t−
ブチルベンジルオキシ)エトキシカルボニル基、1−フ
ェネチルオキシエトキシカルボニル基、1−(4’−t
−ブチルフェネチルオキシ)エトキシカルボニル基等の
1−アラルキルオキシエトキシカルボニル基;
【0020】メトキシカルボニルメトキシカルボニル
基、エトキシカルボニルメトキシカルボニル基、n−プ
ロポキシカルボニルメトキシカルボニル基、i−プロポ
キシカルボニルメトキシカルボニル基、n−ブトキシカ
ルボニルメトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシ
カルボニルメトキシカルボニル基、1−メチルプロポキ
シカルボニルメトキシカルボニル基、t−ブトキシカル
ボニルメトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカ
ルボニルメトキシカルボニル基、4−t−ブチルシクロ
ヘキシルオキシカルボニルメトキシカルボニル基等の
(シクロ)アルコキシカルボニルメトキシカルボニル
基;メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニル
メチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−プ
ロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニル
メチル基、2−メチルプロポキシカルボニルメチル基、
1−メチルプロポキシカルボニルメチル基、t−ブトキ
シカルボニルメチル基、シクロヘキシルオキシカルボニ
ルメチル基、4−t−ブチルシクロヘキシルオキシカル
ボニルメチル基等の(シクロ)アルコキシカルボニルメ
チル基;フェノキシカルボニルメチル基、4−t−ブチ
ルフェノキシカルボニルメチル基、1−ナフチルオキシ
カルボニルメチル基等のアリーロキシカルボニルメチル
基;ベンジルオキシカルボニルメチル基、4−t−ブチ
ルベンジルオキシカルボニルメチル基、フェネチルオキ
シカルボニルメチル基、4−t−ブチルフェネチルオキ
シカルボニルメチル基等のアラルキルオキシカルボニル
メチル基;
【0021】2−メトキシカルボニルエチル基、2−エ
トキシカルボニルエチル基、2−n−プロポキシカルボ
ニルエチル基、2−i−プロポキシカルボニルエチル
基、2−n−ブトキシカルボニルエチル基、2−(2’
−メチルプロポキシ)カルボニルエチル基、2−(1’
−メチルプロポキシ)カルボニルエチル基、2−t−ブ
トキシカルボニルエチル基、2−シクロヘキシルオキシ
カルボニルエチル基、2−(4’−t−ブチルシクロヘ
キシルオキシカルボニル)エチル基等の2−(シクロ)
アルコキシカルボニルエチル基;2−フェノキシカルボ
ニルエチル基、2−(4’−t−ブチルフェノキシカル
ボニル)エチル基、2−(1’−ナフチルオキシカルボ
ニル)エチル基等の2−アリーロキシカルボニルエチル
基;2−ベンジルオキシカルボニルエチル基、2−
(4’−t−ブチルベンジルオキシカルボニル)エチル
基、2−フェネチルオキシカルボニルエチル基、2−
(4’−t−ブチルフェネチルオキシカルボニル)エチ
ル基等の2−アラルキルオキシカルボニルエチル基や、
テトラヒドロフラニルオキシカルボニル基、テトラヒド
ロピラニルオキシカルボニル基等を挙げることができ
る。
【0022】これらの酸解離性有機基(i)のうち、基
−COOR’〔但し、R’は炭素数1〜19の(シク
ロ)アルキル基を示す。〕または基−COOCH2 CO
OR''〔但し、R''は炭素数1〜17の(シクロ)アル
キル基を示す。〕に相当するものが好ましく、特に、1
−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボ
ニル基、t−ブトキシカルボニルメトキシカルボニル基
等が好ましい。また、繰返し単位(2-I) におけるiと
しては、0または1が好ましい。樹脂(A2)におい
て、繰返し単位(2-I) は、単独でまたは2種以上が存
在することができる。
【0023】また、繰返し単位(2-II)におけるX2
よびY2 の炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアル
キル基としては、例えば、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、2−メチル
プロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を
挙げることができる。これらのアルキル基のうち、特
に、メチル基、エチル基等が好ましい。
【0024】また、繰返し単位(2-II)におけるX2
よびY2 の1価の酸素含有極性基としては、例えば、ヒ
ドロキシル基;カルボキシル基;ヒドロキシメチル基、
1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1
−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、
3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、
2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4
−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシシクロペンチル
基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基等の炭素数1〜8
の直鎖状、分岐状もしくは環状のヒドロキシアルキル
基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−
プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ
基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、シクロ
ペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数
1〜8の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシル
基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロポ
キシメチル基、i−プロポキシメチル基、n−ブトキシ
メチル基、t−ブトキシメチル基、シクロペンチルオキ
シメチル基、シクロヘキシルオキシメチル基等の炭素数
2〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシア
ルキル基;
【0025】1−メトキシエトキシ基、1−エトキシエ
トキシ基、1−n−プロポキシエトキシ基、1−n−ブ
トキシエトキシ基、1−シクロペンチルオキシエトキシ
基、1−シクロヘキシルオキシエトキシ基、1−メトキ
シプロポキシ基、1−エトキシプロポキシ基等の炭素数
2〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の1−アルコキ
シアルコキシル基;メトキシカルボニルオキシ基、エト
キシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオ
キシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブト
キシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜9の直鎖状もし
くは分岐状のアルコキシカルボニルオキシ基;(1−メ
トキシエトキシ)メチル基、(1−エトキシエトキシ)
メチル基、(1−n−プロポキシエトキシ)メチル基、
(1−n−ブトキシエトキシ)メチル基、(1−シクロ
ペンチルオキシエトキシ)メチル基、(1−シクロヘキ
シルオキシエトキシ)メチル基、(1−メトキシプロポ
キシ)メチル基、(1−エトキシプロポキシ)メチル基
等の炭素数3〜11の直鎖状、分岐状もしくは環状の
(1−アルコキシアルコキシ)アルキル基;メトキシカ
ルボニルオキシメチル基、エトキシカルボニルオキシメ
チル基、n−プロポキシカルボニルオキシメチル基、i
−プロポキシカルボニルオキシメチル基、n−ブトキシ
カルボニルオキシメチル基等の炭素数3〜10の直鎖状
もしくは分岐状のアルコキシカルボニルオキシアルキル
基や、テトラヒドロフラニルオキシ基、テトラヒドロピ
ラニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオキシメチル
基、テトラヒドロピラニルオキシメチル基等を挙げるこ
とができる。
【0026】繰返し単位(2-II)におけるX2 およびY
2 の1価の窒素含有極性基としては、例えば、シアノ
基;シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノ
エチル基、1−シアノプロピル基、2−シアノプロピル
基、3−シアノプロピル基、1−シアノブチル基、2−
シアノブチル基、3−シアノブチル基、4−シアノブチ
ル基等の炭素数2〜9の直鎖状、分岐状もしくは環状の
シアノアルキル基等を挙げることができる。これらの酸
素含有極性基および窒素含有極性基のうち、特に、ヒド
ロキシル基、カルボキシル基、ヒドロキシメチル基、シ
アノ基、シアノメチル基等が好ましい。また、繰返し単
位(2-II)におけるjとしては、0または1が好まし
い。樹脂(A2)において、繰返し単位(2-II)は、単
独でまたは2種以上が存在することができる。
【0027】さらに、樹脂(A1)における繰返し単位
(1-II)および樹脂(A2)における繰返し単位(2-I
II) は、無水イタコン酸に由来する単位であり、樹脂
(A1)および樹脂(A2)が当該単位を有することに
より、特に、PED安定性に優れた感放射線性樹脂組成
物を得ることができる。
【0028】また、樹脂(A1)における繰返し単位
(1-III) および樹脂(A2)における繰返し単位(2
-IV)は、(メタ)アクリル酸t−ブチルに由来する単位
である。繰返し単位(1-III) および繰返し単位(2-I
V)中のt−ブトキシカルボニル基は、酸の存在下で解離
する酸解離性基である。樹脂(A1)および樹脂(A
2)において、繰返し単位(1-III) および繰返し単位
(2-IV)はそれぞれ、単独でまたは2種が存在すること
ができる。
【0029】樹脂(A1)において、繰返し単位(1-
I) を与える単量体としては、例えば、下記一般式
(3)で表される化合物(以下、「ノルボルネン誘導体
(3) 」という。)を挙げることができる。
【0030】
【化5】 〔一般式(3)において、A1 、B1 、X1 、Y1 およ
びnは一般式(1)におけるそれぞれA1 、B1
1 、Y1 およびnと同義である。〕
【0031】ノルボルネン誘導体(3) のうち、nが0
の好ましい化合物の具体例としては、5−ヒドロキシビ
シクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5−ヒドロキ
シメチルビシクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5
−(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[ 2.2.1]
ヘプト−2−エン、5−メチル−5−ヒドロキシビシク
ロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5−メチル−5−
ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−
エン、5−メチル−5−(2’−ヒドロキシエチル)ビ
シクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5−エチル−
5−ヒドロキシビシクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エ
ン、5−エチル−5−ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.
2.1] ヘプト−2−エン、5−エチル−5−(2’−
ヒドロキシエチル)ビシクロ[ 2.2.1] ヘプト−2
−エン、5,6−ジヒドロキシビシクロ[ 2.2.1]
ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)ビ
シクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5,6−ジ
(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[ 2.2.1] ヘ
プト−2−エン等を挙げることができる。
【0032】また、ノルボルネン誘導体(3) のうち、
nが1の好ましい化合物の具体例としては、8−ヒドロ
キシテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデ
カ−3−エン、8−ヒドロキシメチルテトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−
(2’−ヒドロキシエチル)テトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチル−
8−ヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−ヒドロキシ
メチルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10]ド
デカ−3−エン、8−メチル−8−(2’−ヒドロキシ
エチル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]
ドデカ−3−エン、8−エチル−8−ヒドロキシテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8−エチル−8−ヒドロキシメチルテトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10]ドデカ−3−エン、8−
エチル−8−(2’−ヒドロキシエチル)テトラシクロ
[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、
8,9−ジヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(ヒドロ
キシメチル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(2’−ヒドロキ
シエチル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン等を挙げることができる。
【0033】これらのノルボルネン誘導体(3) のう
ち、特に、5−ヒドロキシビシクロ[ 2.2.1] ヘプ
ト−2−エン、5−ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.
2.1] ヘプト−2−エン、5−メチル−5−ヒドロキ
シビシクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5−メチ
ル−5−ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.2.1] ヘプ
ト−2−エン、8−ヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−ヒドロキ
シメチルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]
ドデカ−3−エン、8−メチル−8−ヒドロキシテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8−メチル−8−ヒドロキシメチルテトラシクロ
[4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン等が
好ましい。
【0034】次に、樹脂(A2)において、繰返し単位
(2-I) を与える単量体としては、例えば、下記一般式
(4)で表される化合物(以下、「ノルボルネン誘導体
(4) 」という。)を挙げることができる。
【0035】
【化6】 〔一般式(4)において、A2 、B2 およびiは一般式
(2)におけるそれぞれA2 、B2 およびiと同義であ
る。〕
【0036】ノルボルネン誘導体(4)のうち、nが0
の好ましい化合物の具体例としては、5−メトキシカル
ボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−
エトキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2
−エン、5−n−プロポキシカルボニルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、5−i−プロポキシカルボ
ニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−n
−ブトキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−
2−エン、5−(2’−メチルプロポキシ)カルボニル
ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−(1’
−メチルプロポキシ)カルボニルビシクロ[ 2.2.1
]ヘプト−2−エン、5−t−ブトキシカルボニルビシ
クロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、
【0037】5−シクロヘキシルオキシカルボニルビシ
クロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−(4’−t
−ブチルシクロヘキシルオキシ)カルボニルビシクロ[
2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−フェノキシカルボ
ニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−
(1’−エトキシエトキシ)カルボニルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、5−(1’−シクロヘキシ
ルオキシエトキシ)カルボニルビシクロ[ 2.2.1]
ヘプト−2−エン、5−t−ブトキシカルボニルメトキ
シカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン、5−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−テトラヒドロ
ピラニルオキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプ
ト−2−エン、
【0038】5,6−ジ(メトキシカルボニル)ビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(エト
キシカルボニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−
エン、5,6−ジ(n−プロポキシカルボニル)ビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(i−
プロポキシカルボニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト
−2−エン、5,6−ジ(n−ブトキシカルボニル)ビ
シクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,6−ジ
(2’−メチルプロポキシカルボニル)ビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(1’−メチル
プロポキシカルボニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト
−2−エン、5,6−ジ(t−ブトキシカルボニル)ビ
シクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、
【0039】5,6−ジ(シクロヘキシルオキシカルボ
ニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,
6−ジ(4’−t−ブチルシクロヘキシルオキシカルボ
ニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,
6−ジ(フェノキシカルボニル)ビシクロ[ 2.2.1
]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(1’−エトキシエト
キシカルボニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−
エン、5,6−ジ(1’−シクロヘキシルオキシエトキ
シカルボニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン、5,6−ジ(t−ブトキシカルボニルメトキシカル
ボニル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、
5,6−ジ(テトラヒドロフラニルオキシカルボニル)
ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,6−ジ
(テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)ビシクロ[
2.2.1 ]ヘプト−2−エン等を挙げることができ
る。
【0040】また、ノルボルネン誘導体(4)のうち、
nが1の好ましい化合物の具体例としては、8−メトキ
シカルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−エトキシカルボニルテト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−
エン、8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−
i−プロポキシカルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−n−ブトキシ
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン、8−(2’−メチルプロポキシ)
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5.1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−(1’−メチルプロポキ
シ)カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5.1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−t−ブトキシカルボニル
テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−
3−エン、
【0041】8−シクロヘキシルオキシカルボニルテト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−
エン、8−(4’−t−ブチルシクロヘキシルオキシ)
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン、8−フェノキシカルボニルテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8−(1’−エトキシエトキシ)カルボニルテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5.17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8−(1’−シクロヘキシルオキシエトキシ)カル
ボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ド
デカ−3−エン、8−t−ブトキシカルボニルメトキシ
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン、8−テトラヒドロフラニルオキシ
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5.1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−テトラヒドロピラニルオ
キシカルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5.1
7,10 ]ドデカ−3−エン、
【0042】8,9−ジ(メトキシカルボニル)テトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10]ドデカ−3−エ
ン、8,9−ジ(エトキシカルボニル)テトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10]ドデカ−3−エン、8,
9−ジ(n−プロポキシカルボニル)テトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,
9−ジ(i−プロポキシカルボニル)テトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,
9−ジ(n−ブトキシカルボニル)テトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−
ジ(2’−メチルプロポキシカルボニル)テトラシクロ
[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、
8,9−ジ(1’−メチルプロポキシカルボニル)テト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−
エン、8,9−ジ(t−ブトキシカルボニル)テトラシ
クロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、
【0043】8,9−ジ(シクロヘキシルオキシカルボ
ニル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ド
デカ−3−エン、8,9−ジ(4’−t−ブチルシクロ
ヘキシルオキシカルボニル)テトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ
(フェノキシカルボニル)テトラシクロ[ 4.4.0.
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(1’
−エトキシエトキシカルボニル)テトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−
ジ(1’−シクロヘキシルオキシエトキシカルボニル)
テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−
3−エン、8,9−ジ(t−ブトキシカルボニルメトキ
シカルボニル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(テトラヒドロフ
ラニルオキシカルボニル)テトラシクロ[ 4.4.0.
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(テト
ラヒドロピラニルオキシカルボニル)テトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン等を挙
げることができる。
【0044】これらのノルボルネン誘導体(4)のう
ち、特に、5−t−ブトキシカルボニルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、5−t−ブトキシカルボニ
ルメトキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−
2−エン、5,6−ジ(t−ブトキシカルボニル)ビシ
クロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(t
−ブトキシカルボニルメトキシカルボニル)ビシクロ[
2.2.1 ]ヘプト−2−エン、8−t−ブトキシカル
ボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ド
デカ−3−エン、8−t−ブトキシカルボニルメトキシ
カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(t−ブトキシカ
ルボニル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン、8,9−ジ(t−ブトキシカルボ
ニルメトキシカルボニル)テトラシクロ[ 4.4.0.
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン等が好ましい。
【0045】また、繰返し単位(2-II)を与える単量体
としては、例えば、下記一般式(5)で表される化合物
(以下、「ノルボルネン誘導体(5) 」という。)を挙
げることができる。
【0046】
【化7】 〔一般式(5)において、X2 、Y2 およびjは一般式
(2)におけるそれぞれX2 、Y2 およびjと同義であ
る。〕
【0047】ノルボルネン誘導体(5) のうち、nが0
の化合物の好ましい具体例としては5−ヒドロキシビシ
クロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ
メチルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−
(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘ
プト−2−エン、6−メチル−5−ヒドロキシビシクロ
[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、6−メチル−5−ヒ
ドロキシメチルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン、6−メチル−5−(2’−ヒドロキシエチル)ビシ
クロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、6−エチル−5
−ヒドロキシビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン、6−エチル−5−ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、6−エチル−5−(2’−
ヒドロキシエチル)ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2
−エン等を挙げることができる。
【0048】また、ノルボルネン誘導体(5) のうち、
nが1の化合物の好ましい具体例としては8−ヒドロキ
シテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ
−3−エン、8−ヒドロキシメチルテトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−
(2’−ヒドロキシエチル)テトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、9−メチル−
8−ヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、9−メチル−8−ヒドロキシ
メチルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10]ド
デカ−3−エン、9−メチル−8−(2’−ヒドロキシ
エチル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]
ドデカ−3−エン、9−エチル−8−ヒドロキシテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、9−エチル−8−ヒドロキシメチルテトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10]ドデカ−3−エン、9−
エチル−8−(2’−ヒドロキシエチル)テトラシクロ
[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン等を
挙げることができる。
【0049】これらのノルボルネン誘導体(5) のう
ち、特に、5−ヒドロキシビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプ
ト−2−エン、5−ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、6−メチル−5−ヒドロキ
シビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、6−メチ
ル−5−ヒドロキシメチルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプ
ト−2−エン、8−ヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−ヒドロキ
シメチルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]
ドデカ−3−エン、9−メチル−8−ヒドロキシテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、9−メチル−8−ヒドロキシメチルテトラシクロ
[4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン等が
好ましい。
【0050】さらに、樹脂(A1)および樹脂(A2)
は、前記以外の繰返し単位(以下、「他の繰返し単位」
という。)を1種以上有することもできる。他の繰返し
単位としては、例えば、ノルボルネン(即ち、ビシクロ
[ 2.2.1] ヘプト−2−エン)、酸解離性を有する
他のノルボルネン誘導体、酸解離性基をもたない他のノ
ルボルネン誘導体や、これら以外の重合性不飽和単量体
(以下、単に「他の単量体」という。)の重合性不飽和
結合が開裂して得られる繰返し単位を挙げることができ
る。
【0051】酸解離性を有する他のノルボルネン誘導体
の具体例としては、5−メチル−5−メトキシカルボニ
ルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−メチ
ル−5−エトキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘ
プト−2−エン、5−メチル−5−n−プロポキシカル
ボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−
メチル−5−i−プロポキシカルボニルビシクロ[ 2.
2.1] ヘプト−2−エン、5−メチル−5−n−ブト
キシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン、5−メチル−5−(2’−メチルプロポキシ)カル
ボニルビシクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5−
メチル−5−(1’−メチルプロポキシ)カルボニルビ
シクロ[ 2.2.1] ヘプト−2−エン、5−メチル−
5−t−ブトキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘ
プト−2−エン、5−メチル−5−シクロヘキシルオキ
シカルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン、5−メチル−5−(4’−t−ブチルシクロヘキシ
ルオキシ)カルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−
2−エン、5−メチル−5−フェノキシカルボニルビシ
クロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−メチル−5
−(1’−エトキシエトキシ)カルボニルビシクロ[
2.2.1] ヘプト−2−エン、5−メチル−5−
(1’−シクロヘキシルオキシエトキシ)カルボニルビ
シクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−メチル−
5−t−ブトキシカルボニルメトキシカルボニルビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン、5−メチル−5−
テトラヒドロフラニルオキシカルボニルビシクロ[ 2.
2.1] ヘプト−2−エン、5−メチル−5−テトラヒ
ドロピラニルオキシカルボニルビシクロ[ 2.2.1]
ヘプト−2−エン、
【0052】8−メチル−8−メトキシカルボニルテト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−
エン、8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシク
ロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、
8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシク
ロ[ 4.4.0.12,5.17,10 ]ドデカ−3−エン、
8−メチル−8−i−プロポキシカルボニルテトラシク
ロ[ 4.4.0.12,5.17,10 ]ドデカ−3−エン、
8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ
[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8
−メチル−8−(2’−メチルプロポキシ)カルボニル
テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−
3−エン、8−メチル−8−(1’−メチルプロポキ
シ)カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−t−ブトキ
シカルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−シクロヘキ
シルオキシカルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−
(4’−t−ブチルシクロヘキシルオキシ)カルボニル
テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−
3−エン、8−メチル−8−フェノキシカルボニルテト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−
エン、8−メチル−8−(1’−エトキシエトキシ)カ
ルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]
ドデカ−3−エン、8−メチル−8−(1’−シクロヘ
キシルオキシエトキシ)カルボニルテトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチ
ル−8−t−ブトキシカルボニルメトキシカルボニルテ
トラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3
−エン、8−メチル−8−テトラヒドロフラニルオキシ
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−テトラヒドロピ
ラニルオキシカルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン等を挙げることができ
る。
【0053】また、酸解離性をもたない他のノルボルネ
ン誘導体の具体例としては、5−メチルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン、テトラシクロ [4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチルテ
トラシクロ [4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3
−エン、8−エチルテトラシクロ [4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−フルオロテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8−フルオロメチルテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−ジフルオロメチ
ルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ
−3−エン、8−トリフルオロメチルテトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−
ペンタフルオロエチルテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,8−ジフルオロ
テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−
3−エン、8,9−ジフルオロテトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,8−ビス
(トリフルオロメチル)テトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ビス(トリ
フルオロメチル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−トリフル
オロメチルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10
]ドデカ−3−エン、8,8,9−トリフルオロテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8,8,9−トリス(トリフルオロメチル)テトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5.17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、8,8,9,9−テトラフルオロテトラシクロ[
4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,
8,9,9−テトラキス(トリフルオロメチル)テトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン、
【0054】8,8−ジフルオロ−9,9−ビス(トリ
フルオロメチル)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5
7,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジフルオロ−8,
9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,8,
9−トリフルオロ−9−トリフルオロメチルテトラシク
ロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメトキシ
テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−
3−エン、8,8,9−トリフルオロ−9−ペンタフル
オロプロポキシテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカ−3−エン、8−フルオロ−8−ペンタフ
ルオロエチル−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テ
トラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3
−エン、8,9−ジフルオロ−8−ヘプタフルオロイソ
プロピル−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8−クロ
ロ−8,9,9−トリフルオロテトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、8,9−ジク
ロロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシク
ロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、
8−(2’,2’,2’−トリフルオロカルボエトキ
シ)テトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデ
カ−3−エン、8−メチル−8−(2’,2’,2’−
トリフルオロカルボエトキシ)テトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン、
【0055】ジシクロペンタジエン、トリシクロ[ 5.
2.1.02,6 ] デカ−8−エン、トリシクロ[ 5.
2.1.02,6 ] デカ−3−エン、トリシクロ[ 4.
4.0.12,5 ] ウンデカ−3−エン、トリシクロ[
6.2.1.01,8 ] ウンデカ−9−エン、トリシクロ
[ 6.2.1.01,8 ] ウンデカ−4−エン、テトラシ
クロ[ 4.4.0.12,5 .17,10.01,6 ] ドデカ−
3−エン、8−メチルテトラシクロ[ 4.4.0.1
2,5 .17,10.01,6 ] ドデカ−3−エン、8−エチリ
デンテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,12 ]ドデ
カ−3−エン、8−エチリデンテトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10.01,6 ] ドデカ−3−エン、ペン
タシクロ[ 6.5.1.13,6 .02,7 .09,13 ]ペン
タデカ−4−エン、ペンタシクロ[ 7.4.0.1
2,5 .19,12.08,13 ]ペンタデカ−3−エン等を挙げ
ることができる。
【0056】さらに、他の単量体としては、例えば、
(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸
イソボルニル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニ
ル、(メタ)アクリル酸テトラシクロデカニル、(メ
タ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル
酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸アダマンチルメチ
ル、(メタ)アクリル酸1−メチルアダマンチル、(メ
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、
(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸
n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−メチルプロピル、
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸
3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸シクロプ
ロピル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)
アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロ
ヘキセニル、(メタ)アクリル酸4−メトキシシクロヘ
キシル、(メタ)アクリル酸2−シクロプロピルオキシ
カルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2−シクロペン
チルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2−
シクロヘキシルオキシカルボニルエチル、(メタ)アク
リル酸2−シクロヘキセニルオキシカルボニルエチル、
(メタ)アクリル酸2−(4’−メトキシシクロヘキシ
ル)オキシカルボニルエチル等の(メタ)アクリル酸エ
ステル類;
【0057】α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル、
α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチル、α−ヒドロキ
シメチルアクリル酸n−プロピル、α−ヒドロキシメチ
ルアクリル酸n−ブチル等のα−ヒドロキシメチルアク
リル酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
酪酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリロニ
トリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリ
ル、マレインニトリル、フマロニトリル、メサコンニト
リル、シトラコンニトリル、イタコンニトリル等の不飽
和ニトリル化合物;(メタ)アクリルアミド、N,N−
ジメチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マ
レインアミド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラ
コンアミド、イタコンアミド等の不飽和アミド化合物;
N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリド
ン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の他の含窒
素ビニル化合物;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マ
レイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸等の不
飽和カルボン酸類;(メタ)アクリル酸2−カルボキシ
エチル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシプロピル、
(メタ)アクリル酸3−カルボキシプロピル、(メタ)
アクリル酸4−カルボキシブチル、(メタ)アクリル酸
4−カルボキシシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸カ
ルボキシトリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸カル
ボキシテトラシクロデカニル等の不飽和カルボン酸のカ
ルボキシル基含有エステル類;前記不飽和カルボン酸類
あるいは前記不飽和カルボン酸のカルボキシル基含有エ
ステル類中のカルボキシル基を、下記する酸解離性有機
基(以下、「酸解離性有機基(ii) 」という。)に変換
した化合物等の単官能性単量体や、
【0058】メチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロ
ピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘ
キサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメ
チル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,4−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ベンゼンジ
(メタ)アクリレート、1,3−ビス(2−ヒドロキシ
プロピル)ベンゼンジ(メタ)アクリレート、1,2−
アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3
−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,
4−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ト
リシクロデカニルジメチロールジ(メタ)アクリレート
等の多官能性単量体等を挙げることができる。
【0059】酸解離性有機基(ii) としては、例えば、
カルボキシル基の水素原子を、置換メチル基、1−置換
エチル基、1−分岐アルキル基(但し、(メタ)アクリ
ル酸中のカルボキシル基の水素原子を置換する場合のt
−ブチル基を除く。)、シリル基、ゲルミル基、アルコ
キシカルボニル基、アシル基、環式酸解離性基等で置換
した基を挙げることができる。前記置換メチル基として
は、例えば、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、
エトキシメチル基、エチルチオメチル基、メトキシエト
キシメチル基、ベンジルオキシメチル基、ベンジルチオ
メチル基、フェナシル基、ブロモフェナシル基、メトキ
シフェナシル基、メチルチオフェナシル基、α−メチル
フェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジル基、
ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、ブロモベ
ンジル基、ニトロベンジル基、メトキシベンジル基、メ
チルチオベンジル基、エトキシベンジル基、エチルチオ
ベンジル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル
基、エトキシカルボニルメチル基、n−プロポキシカル
ボニルメチル基、イソプロポキシカルボニルメチル基、
n−ブトキシカルボニルメチル基、t−ブトキシカルボ
ニルメチル基等を挙げることができる。また、前記1−
置換エチル基としては、例えば、1−メトキシエチル
基、1−メチルチオエチル基、1,1−ジメトキシエチ
ル基、1−エトキシエチル基、1−エチルチオエチル
基、1,1−ジエトキシエチル基、1−フェノキシエチ
ル基、1−フェニルチオエチル基、1,1−ジフェノキ
シエチル基、1−ベンジルオキシエチル基、1−ベンジ
ルチオエチル基、1−シクロプロピルエチル基、1−フ
ェニルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メ
トキシカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエ
チル基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−
イソプロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシ
カルボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチ
ル基等を挙げることができる。
【0060】また、前記1−分岐アルキル基としては、
例えば、i−プロピル基、1−メチルプロピル基、t−
ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルブ
チル基、1,1−ジメチルブチル基等を挙げることがで
きる。また、前記シリル基としては、例えば、トリメチ
ルシリル基、エチルジメチルシリル基、メチルジエチル
シリル基、トリエチルシリル基、イソプロピルジメチル
シリル基、メチルジイソプロピルシリル基、トリイソプ
ロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、メチル
ジ−t−ブチルシリル基、トリ−t−ブチルシリル基、
フェニルジメチルシリル基、メチルジフェニルシリル
基、トリフェニルシリル基等を挙げることができる。ま
た、前記ゲルミル基としては、例えば、トリメチルゲル
ミル基、エチルジメチルゲルミル基、メチルジエチルゲ
ルミル基、トリエチルゲルミル基、イソプロピルジメチ
ルゲルミル基、メチルジイソプロピルゲルミル基、トリ
イソプロピルゲルミル基、t−ブチルジメチルゲルミル
基、メチルジ−t−ブチルゲルミル基、トリ−t−ブチ
ルゲルミル基、フェニルジメチルゲルミル基、メチルジ
フェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基等を挙げ
ることができる。また、前記アルコキシカルボニル基と
しては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカル
ボニル基、イソプロポキシカルボニル基、t−ブトキシ
カルボニル基等を挙げることができる。
【0061】また、前記アシル基としては、例えば、ア
セチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル
基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソ
バレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミ
トイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル
基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペ
ロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル
基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイ
ル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、
フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベン
ゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタ
ロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロ
ポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル
基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル
基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等を挙げるこ
とができる。さらに、前記環式酸解離性基としては、例
えば、3−オキソシクロヘキシル基、テトラヒドロピラ
ニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピ
ラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、3−ブロモテ
トラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラ
ニル基、2−オキソ−4−メチル−4−テトラヒドロピ
ラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、
3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等
を挙げることができる。
【0062】樹脂(A1)において、繰返し単位(1-
I)の含有率は、全繰返し単位に対して、通常、20〜
70モル%、好ましくは20〜60モル%、さらに好ま
しくは25〜60モル%である。この場合、繰返し単位
(1-I)の含有率が20モル%未満では、レジストとし
てのドライエッチング耐性が低下する傾向があり、一方
70モル%を超えると、得られる樹脂の重合度が低下す
る傾向がある。また、繰返し単位(1-II)の含有率は、
全繰返し単位に対して、通常、10〜50モル%、好ま
しくは10〜45モル%、さらに好ましくは15〜45
モル%である。この場合、繰返し単位(1-II)の含有率
が10モル%未満では、レジストとしての基板への接着
性が低下する傾向があり、一方50モル%を超えると、
レジストとしての現像性が低下する傾向がある。また、
繰返し単位(1-III) の含有率は、全繰返し単位に対し
て、通常、5〜70モル%、好ましくは10〜50モル
%、さらに好ましくは10〜45モル%である。この場
合、繰返し単位(1-III) の含有率が5モル%未満で
は、レジストとしての解像度が低下する傾向があり、一
方70モル%を超えると、レジストとしての現像性が低
下する傾向がある。さらに、他の繰返し単位の含有率
は、全繰返し単位に対して、通常、30モル%以下、好
ましくは20モル%以下である。
【0063】次に、樹脂(A2)において、繰返し単位
(2-I)の含有率は、全繰返し単位に対して、通常、1
0〜70モル%、好ましくは10〜60モル%、さらに
好ましくは20〜60モル%である。この場合、繰返し
単位(2-I)の含有率が10モル%未満では、レジスト
としての解像度が低下する傾向があり、一方70モル%
を超えると、レジストとしての現像性が低下したり、得
られる樹脂の重合度が低下するなどの傾向がある。ま
た、繰返し単位(2-II)の含有率は、全繰返し単位に対
して、通常、10〜70モル%、好ましくは10〜60
モル%、さらに好ましくは20〜60モル%である。こ
の場合、繰返し単位(2-II)の含有率が10モル%未満
では、レジストとしてのドライエッチング耐性が低下す
る傾向があり、一方70モル%を超えると、レジストと
しての現像性が低下したり、得られる樹脂の重合度が低
下するなどの傾向がある。また、繰返し単位(2-III)
の含有率は、全繰返し単位に対して、通常、10〜50
モル%、好ましくは10〜45モル%、さらに好ましく
は15〜45モル%である。この場合、繰返し単位(2
-III) の含有率が10モル%未満では、レジストとして
の基板への接着性が低下する傾向があり、一方50モル
%を超えると、レジストとしての現像性が低下する傾向
がある。また、繰返し単位(2-IV)の含有率は、全繰返
し単位に対して、通常、5〜70モル%、好ましくは1
0〜50モル%、さらに好ましくは10〜45モル%で
ある。この場合、繰返し単位(2-IV)の含有率が5モル
%未満では、レジストとしての解像度が低下する傾向が
あり、一方70モル%を超えると、レジストとしての現
像性が低下する傾向がある。さらに、他の繰返し単位の
含有率は、全繰返し単位に対して、通常、30モル%以
下、好ましくは20モル%以下である。
【0064】樹脂(A1)は、例えば、ノルボルネン誘
導体(3)、無水イタコン酸および(メタ)アクリル酸
t−ブチルを、場合により他の繰返し単位を与える単量
体と共に、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキ
シド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等のラジ
カル重合開始剤を使用し、適当な溶媒中で重合すること
により製造することができる。また、樹脂(A2)は、
例えば、ノルボルネン誘導体(4)、ノルボルネン誘導
体(5)、無水マレイン酸および(メタ)アクリル酸t
−ブチルを、場合により他の繰返し単位を与える単量体
と共に、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシ
ド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等のラジカ
ル重合開始剤を使用し、適当な溶媒中で重合することに
より製造することができる。前記各重合に使用される溶
媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n
−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等
のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シク
ロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカ
ン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、クメン等の芳香族炭化水素類;クロロブタン類、ブ
ロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジ
ブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピ
オン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;テトラヒ
ドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類
等のエーエル類等を挙げることができる。これらの溶媒
は、単独でまたは2種以上を混合して使用することがで
きる。また、前記各重合における反応温度は、通常、4
0〜120℃、好ましくは50〜90℃であり、反応時
間は、通常、1〜48時間、好ましくは1〜24時間で
ある。
【0065】樹脂(A1)および樹脂(A2)のゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポ
リスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」とい
う。)は、通常、3,000〜300,000、好まし
くは4,000〜200,000、さらに好ましくは
5,000〜100,000である。この場合、樹脂
(A1)および樹脂(A2)のMwが3,000未満で
は、レジストとしての耐熱性が低下する傾向があり、一
方300,000を超えると、レジストとしての現像性
が低下する傾向がある。また、樹脂(A1)および樹脂
(A2)のMwとゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(GPC)によるポリスチレン換算数平均分子量
(以下、「Mn」という。)との比(Mw/Mn)は、
通常、1〜5、好ましくは1〜3である。なお、樹脂
(A1)および樹脂(A2)は、ハロゲン、金属等の不
純物が少ないほど好ましく、それにより、レジストとし
ての感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を
さらに改善することができる。樹脂(A1)および樹脂
(A2)の精製法としては、例えば、水洗、液々抽出等
の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、
遠心分離等の物理的精製法との組み合わせ等を挙げるこ
とができる。本発明において、樹脂(A1)および樹脂
(A2)は、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して
使用することができ、また場合により、樹脂(A1)と
樹脂(A2)とを併用することもできる。
【0066】(B)成分 次に、本発明における(B)成分は、露光により酸を発
生する感放射線性酸発生剤(以下、「酸発生剤(B)」
という。)からなる。酸発生剤(B)は、露光により発
生した酸の作用によって、樹脂(A1)および樹脂(A
2)中に存在する酸解離性基を解離させ、その結果レジ
スト被膜の露光部がアルカリ現像液に易溶性となり、ポ
ジ型のレジストパターンを形成する作用を有するもので
ある。このような酸発生剤(B)としては、例えば、オ
ニウム塩、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、
スルホン化合物、スルホン酸化合物等を挙げることがで
きる。これらの酸発生剤(B)の例としては、下記のも
のを挙げることができる。
【0067】オニウム塩:オニウム塩としては、例え
ば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩(テトラヒドロチ
オフェニウム塩を含む。)、ホスホニウム塩、ジアゾニ
ウム塩、ピリジニウム塩等を挙げることができる。好ま
しいオニウム塩の具体例としては、ジフェニルヨードニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨー
ドニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフ
ェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨ
ードニウム n−ドデシルベンゼンスルホネート、ジフ
ェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビ
ス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオ
ロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニ
ル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム n
−ドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチ
ルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネー
ト、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムナフ
タレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム
ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェ
ニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニ
ルスルホニウム 10−カンファースルホネート、4−
ヒドロキシフェニル・フェニル・メチルスルホニウム
p−トルエンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキ
ソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、ジシクロヘキシル・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ネー
ト、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムト
リフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシフェニ
ル・ベンジル・メチルスルホニウム p−トルエンスル
ホネート、1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフル
オロメタンスルホネート、1−ナフチルジエチルスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シアノ−
1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタン
スルホネート、4−ニトロ−1−ナフチルジメチルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メチル
−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、4−シアノ−1−ナフチルジエチルス
ルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ニト
ロ−1−ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、4−メチル−1−ナフチルジエチル
スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒ
ドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフル
オロメタンスルホネート、
【0068】4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒド
ロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4
−メトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウム
トリフルオロメタンスルホネート、4−エトキシ−1−
ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、4−n−ブトキシ−1−ナフチルテト
ラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスル
ホネート、4−メトキシメトキシ−1−ナフチルテトラ
ヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、4−エトキシメトキシ−1−ナフチルテトラヒドロ
チオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−
(1’−メトキシエトキシ)−1−ナフチルテトラヒド
ロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4
−(2’−メトキシエトキシ)−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−メトキシカルボニルオキシ−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−エトキシカルボニルオキシ−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−n−プロポキシカルボニルオキシ−1−ナフチルテ
トラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネ
ート、4−i−プロポキシカルボニルオキシ−1−ナフ
チルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、4−n−ブトキシカルボニルオキシ−1−
ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、4−t−ブトキシカルボニルオキシ−
1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロ
メタンスルホネート、4−(2’−テトラヒドロフラニ
ルオキシ)−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウム
トリフルオロメタンスルホネート、4−(2’−テトラ
ヒドロピラニルオキシ)−1−ナフチルテトラヒドロチ
オフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ベ
ンジルオキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、1−(1’−ナフ
チルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート等を挙げることができる。
【0069】ハロゲン含有化合物:ハロゲン含有化合物
としては、例えば、ハロアルキル基含有炭化水素化合
物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げること
ができる。好ましいハロゲン含有化合物の具体例として
は、フェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、4−メトキシフェニルビス(トリクロロメチル)−
s−トリアジン、1−ナフチルビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジン等の(トリクロロメチル)−s−
トリアジン誘導体や、1,1−ビス(4’−クロロフェ
ニル)−2,2,2−トリクロロエタン等を挙げること
ができる。 ジアゾケトン化合物:ジアゾケトン化合物としては、例
えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベン
ゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げる
ことができる。好ましいジアゾケトンの具体例として
は、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルク
ロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニ
ルクロリド、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スル
ホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸エステル、1,1,1−トリス(4’−
ヒドロキシフェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジ
アジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフト
キノンジアジド−5−スルホン酸エステル等を挙げるこ
とができる。
【0070】スルホン化合物:スルホン化合物として
は、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホ
ンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等を挙げるこ
とができる。好ましいスルホン化合物の具体例として
は、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシ
ルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等を挙
げることができる。 スルホン酸化合物:スルホン酸化合物としては、例え
ば、アルキルスルホン酸エステル、アルキルスルホン酸
イミド、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールス
ルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げること
ができる。好ましいスルホン酸化合物の具体例として
は、ベンゾイントシレート、ピロガロールのトリス(ト
リフルオロメタンスルホネート)、ニトロベンジル−
9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネー
ト、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[ 2.2.
1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N
−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネ
ート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフル
オロメタンスルホネート等を挙げることができる。
【0071】これらの酸発生剤(B)のうち、特に、ジ
フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨード
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t
−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフル
オロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノ
ナフルオロ−n−ブタンスルホネート、シクロヘキシル
・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリ
フルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・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
スルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロ
キシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロ
メタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテ
トラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネ
ート、1−(1’−ナフチルアセトメチル)テトラヒド
ロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、ト
リフルオロメタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒド
ロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、
1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメ
タンスルホネート等が好ましい。
【0072】本発明において、酸発生剤(B)は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。酸
発生剤(B)の使用量は、レジストとしての感度および
現像性を確保する観点から、樹脂(A1)あるいは樹脂
(A2)100重量部に対して、通常、0.1〜10重
量部、好ましくは0.5〜7重量部である。この場合、
酸発生剤(B)の使用量が0.1重量部未満では、感度
および現像性が低下する傾向があり、一方10重量部を
超えると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレ
ジストパターンを得られ難くなる傾向がある。
【0073】各種添加剤 本発明の感放射線性樹脂組成物には、露光により酸発生
剤(B)から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現
象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応
を抑制する作用を有する酸拡散制御剤を配合することが
好ましい。このような酸拡散制御剤を配合することによ
り、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性がさら
に向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上す
るとともに、露光から露光後の加熱処理までの引き置き
時間の変動によるレジストパターンの線幅変動を抑える
ことができ、PED安定性をさらに改善することができ
る。酸拡散制御剤としては、レジストパターンの形成工
程中の露光や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素
有機化合物が好ましい。このような含窒素有機化合物と
しては、例えば、下記一般式(6)
【0074】
【化8】 〔一般式(6)において、R2 、R3 およびR4 は相互
に独立に水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、
置換もしくは非置換のアリール基または置換もしくは非
置換のアラルキル基を示す。〕
【0075】で表される化合物(以下、「含窒素化合物
(イ)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有す
る化合物(以下、「含窒素化合物(ロ)」という。)、
窒素原子を3個以上有する重合体(以下、「含窒素化合
物(ハ)」という。)、アミド基含有化合物、ウレア化
合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
【0076】含窒素化合物(イ)としては、例えば、n
−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチル
アミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロ
ヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;
ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−
n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n
−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デ
シルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリ
エチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−
ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−
ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n
−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n
−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシ
クロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン
等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−
メチルアニリン、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、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェ
ニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類を挙げ
ることができる。
【0077】含窒素化合物(ロ)としては、例えば、エ
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、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジ
アミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニル
アミン、2,2−ビス(4’−アミノフェニル)プロパ
ン、2−(3’−アミノフェニル)−2−(4’−アミ
ノフェニル)プロパン、2−(4’−アミノフェニル)
−2−(3’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−
(4’−アミノフェニル)−2−(4’−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、1,4−ビス [1’−(4''−アミ
ノフェニル)−1’−メチルエチル] ベンゼン、1,3
−ビス [1’−(4''−アミノフェニル)−1’−メチ
ルエチル] ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチ
ル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エー
テル等を挙げることができる。
【0078】含窒素化合物(ハ)としては、例えば、ポ
リエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルア
ミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることがで
きる。前記アミド基含有化合物としては、例えば、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、ピロリドン、N−メチルピロリドン
等を挙げることができる。前記ウレア化合物としては、
例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレ
ア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラ
メチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−
ブチルチオウレア等を挙げることができる。前記含窒素
複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズ
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のイミダゾール類;ピリジ
ン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エ
チルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリ
ジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニ
ルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミ
ド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキ
ノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−
(2’−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン
類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザ
リン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、
4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、
1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オクタン等を挙
げることができる。
【0079】これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素
化合物(イ)、含窒素化合物(ロ)、含窒素複素環化合
物が好ましい。前記酸拡散制御剤は、単独でまたは2種
以上を混合して使用することができる。酸拡散制御剤の
配合量は、樹脂(A1)あるいは樹脂(A2)100重
量部に対して、通常、15重量部以下、好ましくは10
重量部以下、さらに好ましくは5重量部以下である。こ
の場合、酸拡散制御剤の配合量が15重量部を超える
と、レジストとしての感度や露光部の現像性が低下する
傾向がある。なお、酸拡散制御剤の配合量が0.001
重量部未満であると、プロセス条件によっては、レジス
トとしてのパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれ
がある。
【0080】また、本発明の感放射線性樹脂組成物に
は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接
着性等をさらに改善する作用を示す、酸解離性有機基を
有する脂環族添加剤を配合することができる。このよう
な脂環族添加剤としては、例えば、1−アダマンタンカ
ルボン酸t−ブチル、3−アダマンタンカルボン酸t−
ブチル、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−t−ブ
チル、1−アダマンタン酢酸t−ブチル、3−アダマン
タン酢酸t−ブチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−
t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;デオキシコール
酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニ
ルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオ
キシコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキ
シコール酸3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール
酸テトラヒドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラ
クトンエステル等のデオキシコール酸エステル類;リト
コール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボ
ニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコ
ール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸
3−オキソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロ
ピラニル、リトコール酸メバロノラクトンエステル等の
リトコール酸エステル類等を挙げることができる。これ
らの脂環族添加剤は、単独でまたは2種以上を混合して
使用することができる。脂環族添加剤の配合量は、樹脂
(A1)あるいは樹脂(A2)100重量部に対して、
通常、50重量部以下、好ましくは30重量部以下であ
る。この場合、脂環族添加剤の配合量が50重量部を超
えると、レジストとしての耐熱性が低下する傾向があ
る。
【0081】また、本発明の感放射線性樹脂組成物に
は、塗布性、現像性等を改良する作用を示す界面活性剤
を配合することができる。前記界面活性剤としては、例
えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキ
シエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニル
エーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリ
エチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面
活性剤のほか、以下商品名で、KP341(信越化学工
業(株)製)、ポリフローNo.75,同No.95
(共栄社化学(株)製)、エフトップEF301,同E
F303,同EF352(トーケムプロダクツ(株)
製)、メガファックスF171,同F173(大日本イ
ンキ化学工業(株)製)、フロラードFC430,同F
C431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードA
G710,サーフロンS−382,同SC−101,同
SC−102,同SC−103,同SC−104,同S
C−105,同SC−106(旭硝子(株)製)等を挙
げることができる。これらの界面活性剤は、単独でまた
は2種以上を混合して使用することができる。界面活性
剤の配合量は、樹脂(A1)あるいは樹脂(A2)と酸
発生剤(B)との合計100重量部に対して、通常、2
重量部以下である。また、前記以外の添加剤としては、
ハレーション防止剤、接着助剤、保存安定化剤、消泡剤
等を挙げることができる。
【0082】組成物溶液の調製 本発明の感放射線性樹脂組成物は、普通、その使用に際
して、全固形分濃度が、通常、5〜50重量%、好まし
くは10〜25重量%となるように、溶剤に溶解したの
ち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過する
ことによって、組成物溶液として調製される。前記組成
物溶液の調製に使用される溶剤としては、例えば、2−
ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノ
ン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3
−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブ
タノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状も
しくは分岐状のケトン類;シクロペンタノン、3−メチ
ルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシ
クロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、
イソホロン等の環状のケトン類;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、プロピレングリコール
モノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−
ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモ
ノアルキルエーテルアセテート類;2−ヒドロキシプロ
ピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、
2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロ
キシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピ
オン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブ
チル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2
−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキ
シプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキ
シプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチ
ル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類のほか、
【0083】n−プロピルアルコール、i−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、シクロヘキサノール、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、
エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピ
ルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエー
テル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルア
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エチルエーテル、プロピレン
グリコールモノ−n−プロピルエーテル、トルエン、キ
シレン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチ
ルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸
エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベン
ジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、
1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコー
ル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。
【0084】これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を
混合して使用することができるが、就中、直鎖状もしく
は分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリ
コールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヒドロ
キシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオ
ン酸アルキル類が好ましい。
【0085】レジストパターンの形成方法 本発明の感放射線性樹脂組成物は、特に化学増幅型ポジ
型レジストとして有用である。前記化学増幅型ポジ型レ
ジストにおいては、露光により酸発生剤(B)から発生
した酸の作用によって、樹脂(A1)および樹脂(A
2)中の酸解離性基が解離して、カルボキシル基を生
じ、その結果、レジストの露光部のアルカリ現像液に対
する溶解性が高くなり、該露光部がアルカリ現像液によ
って溶解、除去され、ポジ型のレジストパターンが得ら
れる。本発明の感放射線性樹脂組成物からレジストパタ
ーンを形成する際には、組成物溶液を、回転塗布、流延
塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例え
ば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエ
ハー等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を
形成し、場合により予め加熱処理(以下、「PB」とい
う。)を行ったのち、所定のレジストパターンを形成す
るように該レジスト被膜に露光する。その際に使用され
る放射線としては、使用される酸発生剤(B)の種類に
応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子
線等を適宜選定して使用されるが、ArFエキシマレー
ザー(波長193nm)あるいはKrFエキシマレーザ
ー(波長248nm)が好ましい。本発明においては、
露光後に加熱処理(以下、「PEB」という。)を行う
ことが好ましい。このPEBにより、樹脂(A1)およ
び樹脂(A2)中の酸解離性基の解離反応が円滑に進行
する。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配
合組成によって変わるが、通常、30〜200℃、好ま
しくは50〜170℃である。
【0086】本発明においては、感放射線性樹脂組成物
の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−
12452号公報等に開示されているように、使用され
る基板上に有機系あるいは無機系の反射防止膜を形成し
ておくこともでき、また環境雰囲気中に含まれる塩基性
不純物等の影響を防止するため、例えば特開平5−18
8598号公報等に開示されているように、レジスト被
膜上に保護膜を設けることもでき、あるいはこれらの技
術を併用することもできる。次いで、露光されたレジス
ト被膜を現像することにより、所定のレジストパターン
を形成する。現像に使用される現像液としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモ
ニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチル
アミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、
メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエ
タノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビ
シクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジ
アザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカ
リ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶
液が好ましい。前記アルカリ性水溶液の濃度は、通常、
10重量%以下である。この場合、アルカリ性水溶液の
濃度が10重量%を超えると、非露光部も現像液に溶解
するおそれがあり好ましくない。
【0087】また、前記アルカリ性水溶液からなる現像
液には、例えば有機溶媒を添加することもできる。前記
有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シ
クロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6
−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアル
コール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、
i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−
ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサ
ノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサン
ジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、
ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチ
ル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルア
セトン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができ
る。これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合
して使用することができる。有機溶媒の使用量は、アル
カリ性水溶液に対して、100容量%以下が好ましい。
この場合、有機溶媒の使用量が100容量%を超える
と、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるお
それがある。また、アルカリ性水溶液からなる現像液に
は、界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、
アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一
般に、水で洗浄して乾燥する。
【0088】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて、本発明の
実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明
は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。こ
こで、部は、特記しない限り重量基準である。実施例お
よび比較例における各測定・評価は、下記の要領で行っ
た。 Mw:東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL 2
本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用
い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒド
ロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリ
スチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)により測定した。 相対エッチング速度:各組成物溶液をシリコーンウエハ
ー上にスピンコートにより塗布し、乾燥して形成した膜
厚0.5μmのレジスト被膜に対して、PMT社製ドラ
イエッチング装置(Pinnacle8000) を用い、エッチング
ガスをCF4 とし、ガス流量75sccm、圧力2.5
mTorr、出力2,500Wの条件でドライエッチン
グを行って、エッチング速度を測定し、クレゾールノボ
ラック樹脂からなる被膜のエッチング速度に対する相対
値により、相対エッチング速度を評価した。エッチング
速度が小さいほど、ドライエッチング耐性に優れること
を意味する。 感度:基板として、表面に膜厚520ÅのDeepUV30(ブ
ルワー・サイエンス(BrewerScience)社製)膜を形成
したシリコーンウエハー(ARC)を用い、各組成物溶
液を、基板上にスピンコートにより塗布し、ホットプレ
ート上にて、表2に示す条件でPBを行って形成した膜
厚0.4μmのレジスト被膜に、(株)ニコン製ArF
エキシマレーザー露光装置(レンズ開口数0.55、露
光波長193nm)により、マスクパターンを介して露
光した。その後、表2に示す条件でPEBを行ったの
ち、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液(実施例1〜2)または2.38×1/50%
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(比較
例1)により、25℃で1分間現像し、水洗し、乾燥し
て、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、
線幅0.18μmのライン・アンド・スペースパターン
(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露
光量とし、この最適露光量を感度とした。 解像度:最適露光量で解像される最小のレジストパター
ンの寸法を、解像度とした。 PED安定性:各組成物溶液について、最適露光量で露
光したのち直ちにPEBを行って現像した場合、および
最適露光量で露光したのち、雰囲気中のアンモニア濃度
を5ppbに制御したチャンバー内に1時間または2時
間引き置き、その後PEBを行って現像した場合に、そ
れぞれ線幅0.20μmのライン・アンド・スペースパ
ターン(1L1S)を形成したときのパターンの方形状
断面の上辺寸法L2 を走査型電子顕微鏡により測定し
て、下記基準で評価した。 0.20×0.85<L2 <0.20×1.1:良好 0.20×0.85≧L2 :細り不良 0.20×1.1 ≦L2 :太り不良
【0089】合成例1 8−メチル−8−ヒドロキシテトラシクロ[ 4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン76.1g、無
水イタコン酸22.4g、メタクリル酸t−ブチル5
6.9g、アゾビスイソブチロニトリル15g、酢酸n
−ブチル155gを、フラスコに仕込み、窒素雰囲気
下、70℃で6時間重合した。重合終了後、反応溶液を
室温まで冷却して、大量のi−プロピルアルコール/n
−ヘキサン混合溶液中に注ぎ、沈殿した樹脂をろ過し
て、少量のn−ヘキサンで洗浄したのち、真空乾燥し
て、Mwが8,200の白色樹脂を得た。この樹脂は、
下記式(7)に示す (7-I) 、(7-II)および(7-II
I) の各繰返し単位の含有率がそれぞれ40モル%、2
0モル%および40モル%からなる共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(A-1) とする。
【0090】
【化9】
【0091】合成例2 仕込み原料として、8−t−ブトキシカルボニルテトラ
シクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エ
ン15.6g、8−メチル−8−ヒドロキシメチルテト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−
エン79.7g、無水イタコン酸28.0g、メタクリ
ル酸t−ブチル42.7g、アゾビスイソブチロニトリ
ル15g、酢酸n−ブチル166gを用いた以外は、合
成例1と同様にして、Mwが8,300の白色樹脂を得
た。この樹脂は、下記式(8)に示す (8-I) 、(8-I
I)、(8-III) および(8-IV)の各繰返し単位の含有率
がそれぞれ6モル%、39モル%、25モル%および3
0モル%からなる共重合体であった。この樹脂を、樹脂
(A-2) とする。
【0092】
【化10】
【0093】
【実施例】実施例1〜2および比較例1 表1に示す成分からなる各組成物溶液について、各種評
価を行った。評価結果を、表3に示す。表1における樹
脂(A-1) 〜(A-2) 以外の成分は、下記のとおりであ
る。他の樹脂 a-1 :メタクリル酸t−ブチル/メタクリル酸メチル
/メタクリル酸共重合体(共重合モル比=40/40/
20、Mw=20,000)酸発生剤(B) B-1 :トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート B-2 :ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム
ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート酸拡散制御剤 C-1 :トリ−n−オクチルアミン C-2 :ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル他の添加剤 D-1 :デオキシコール酸t−ブチル溶剤 E-1 :2−ヘプタノン E-2 :3−エトキシプロピオン酸エチル
【0094】
【表1】
【0095】
【表2】
【0096】
【表3】
【0097】
【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、化学
増幅型レジストとして、ドライエッチング耐性、感度、
解像度等に優れるとともに、露光からPEBまでの引き
置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変動を回
避でき、優れたPED安定性を示すものであり、今後さ
らに微細化が進行すると予想される半導体素子の分野に
おいて、極めて好適に使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下川 努 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA09 AB16 AC04 AC05 AC06 AC07 AC08 AD03 BE07 BE10 BF03 BG00 BJ01 CB06 CB14 CB41 CB52 CC20 FA17 FA29 FA41

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)下記一般式(1)に示す繰返し単
    位(1-I) 、繰返し単位(1-II) および繰返し単位
    (1-III) を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶
    性の酸解離性基含有樹脂であって、該酸解離性基が解離
    したときアルカリ可溶性となる樹脂、並びに(B)感放
    射線性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性
    樹脂組成物。 【化1】 〔一般式(1)において、A1 およびB1 は相互に独立
    に水素原子または炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状
    のアルキル基を示し、X1 およびY1 は相互に独立に水
    素原子、1価の酸素含有極性基または1価の窒素含有極
    性基を示し、かつX1 とY1 の少なくとも1つは該酸素
    含有極性基あるいは該窒素含有極性基であり、nは0〜
    2の整数であり、R1 は水素原子またはメチル基を示
    す。〕
  2. 【請求項2】 (A)下記一般式(2)に示す繰返し単
    位(2-I) 、繰返し単位(2-II)、繰返し単位(2-II
    I) および繰返し単位(2-IV)を有するアルカリ不溶性
    またはアルカリ難溶性の酸解離性基含有樹脂であって、
    該酸解離性基が解離したときアルカリ可溶性となる樹
    脂、並びに(B)感放射線性酸発生剤を含有することを
    特徴とする感放射線性樹脂組成物。 【化2】 〔一般式(2)において、A2 およびB2 は相互に独立
    に水素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のア
    ルキル基または酸の存在下で解離して酸性官能基を生じ
    る炭素数20以下の酸解離性基を示し、かつA2 とB2
    の少なくとも1つは該酸解離性基であり、X2 およびY
    2 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜4の直鎖状もし
    くは分岐状のアルキル基、1価の酸素含有極性基または
    1価の窒素含有極性基を示し、かつX2 とY2 の少なく
    とも1つは該酸素含有極性基あるいは該窒素含有極性基
    であり、iおよびjは相互に独立に0〜2の整数であ
    り、R1 は水素原子またはメチル基を示す。〕
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