JP2002040662A - Positive photoresist composition - Google Patents

Positive photoresist composition

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JP2002040662A
JP2002040662A JP2000231670A JP2000231670A JP2002040662A JP 2002040662 A JP2002040662 A JP 2002040662A JP 2000231670 A JP2000231670 A JP 2000231670A JP 2000231670 A JP2000231670 A JP 2000231670A JP 2002040662 A JP2002040662 A JP 2002040662A
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alkyl group
carbon atoms
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acid
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JP2000231670A
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Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photoresist composition, in which the line edge roughness is improved and generation of development defects is decreased in the manufacture of a semiconductor device. SOLUTION: The positive photoresist composition contains a resin, which contains a specified repeating structural unit and which increases dissolution rate with an alkali developer liquid due to the effect of an acid, and contains a compound which produces acid by irradiation of active rays or radiation.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超LSIや高容量
マイクロチップの製造等の超マイクロリソグラフィプロ
セスやその他のフォトファブリケ−ションプロセスに使
用するポジ型レジスト組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition used in an ultra microlithography process such as the production of an ultra LSI or a high-capacity micro chip, or other photofabrication processes.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、集積回路はその集積度を益々高め
ており、超LSI等の半導体基板の製造においてはハー
フミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工が
必要とされるようになってきた。その必要性を満たすた
めにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使用
波長は益々短波化し、今では、遠紫外線の中でも短波長
のエキシマレーザー光(XeCl、KrF、ArF等)
を用いることが検討されるまでになってきている。この
波長領域におけるリソグラフィーのパターン形成に用い
られるものとして、化学増幅系レジストがある。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of integrated circuits has been increasing more and more, and in the manufacture of semiconductor substrates such as ultra LSIs, it has become necessary to process ultrafine patterns having a line width of less than half a micron. Have been. In order to meet this need, the wavelength of an exposure apparatus used for photolithography is becoming shorter and shorter, and now excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) having a short wavelength among far ultraviolet rays is used.
The use of is being considered. A chemically amplified resist is used for forming a pattern in lithography in this wavelength region.

【0003】一般に化学増幅系レジストは、通称2成分
系、2.5成分系、3成分系の3種類に大別することが
できる。2成分系は、光分解により酸を発生する化合物
(以後、光酸発生剤という)とバインダー樹脂とを組み
合わせている。該バインダー樹脂は、酸の作用により分
解して、樹脂のアルカリ現像液中での溶解性を増加させ
る基(酸分解性基ともいう)を分子内に有する樹脂であ
る。2.5成分系はこうした2成分系に更に酸分解性基
を有する低分子化合物を含有する。3成分系は光酸発生
剤とアルカリ可溶性樹脂と上記低分子化合物を含有する
ものである。
In general, chemically amplified resists can be broadly classified into three types: so-called two-component, 2.5-component and three-component resists. The two-component system combines a compound that generates an acid by photolysis (hereinafter referred to as a photoacid generator) and a binder resin. The binder resin is a resin having in its molecule a group (also referred to as an acid-decomposable group) that decomposes under the action of an acid to increase the solubility of the resin in an alkaline developer. The 2.5-component system further contains a low-molecular compound having an acid-decomposable group in such a two-component system. The three-component system contains a photoacid generator, an alkali-soluble resin, and the above low molecular compound.

【0004】上記化学増幅系レジストは紫外線や遠紫外
線照射用のフォトレジストに適しているが、その中でさ
らに使用上の要求特性に対応する必要がある。ArF光
源用のフォトレジスト組成物としては、部分的にヒドロ
キシ化したスチレン系樹脂よりもさらに吸収の少ない
(メタ)アクリル系樹脂を光によつて酸を発生する化合
物と組み合わせたフォトレジスト組成物が提案されてい
る。例えば特開平7−199467号、同7−2523
24号等がある。中でも特開平6−289615号では
アクリル酸のカルボキシル基の酸素に3級炭素有機基が
エステル結合した樹脂が開示されている。
The above-mentioned chemically amplified resist is suitable for a photoresist for irradiating ultraviolet rays or far ultraviolet rays, but among them, it is necessary to further meet the required characteristics in use. As a photoresist composition for an ArF light source, a photoresist composition obtained by combining a (meth) acrylic resin having a lower absorption than a partially hydroxylated styrene resin with a compound capable of generating an acid by light is used. Proposed. For example, JP-A-7-199467 and JP-A-7-2523
No. 24 etc. Among them, JP-A-6-289615 discloses a resin in which a tertiary carbon organic group is ester-bonded to oxygen of a carboxyl group of acrylic acid.

【0005】さらに特開平7−234511号ではアク
リル酸エステルやフマル酸エステルを繰り返し構造単位
とする酸分解性樹脂が開示されているが、パターンプロ
ファイル、基板密着性等が不十分であり、満足な性能が
得られていないのが実情である。更にまた、ドライエッ
チング耐性付与の目的で脂環式炭化水素部位が導入され
た樹脂が提案されている。特開平9−73173号、特
開平9−90637号、特開平10−161313号公
報には、脂環式基を含む構造で保護されたアルカリ可溶
性基と、そのアルカリ可溶性基が酸により脱離して、ア
ルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合
物を用いたレジスト材料が記載されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-234511 discloses an acid-decomposable resin having an acrylic ester or a fumaric ester as a repeating structural unit. The fact is that performance has not been obtained. Furthermore, a resin into which an alicyclic hydrocarbon site has been introduced for the purpose of imparting dry etching resistance has been proposed. JP-A-9-73173, JP-A-9-90637 and JP-A-10-161313 disclose that an alkali-soluble group protected by a structure containing an alicyclic group and that the alkali-soluble group is eliminated by an acid. A resist material using an acid-sensitive compound containing a structural unit that renders it alkali-soluble is described.

【0006】また、特開平9−90637号、同10−
207069号、同10−274852号公報には、特
定ラクトン構造を有する酸分解性樹脂を含むレジスト組
成物が記載されている。
[0006] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90637 and 10-
JP-A-2070769 and JP-A-10-274852 describe resist compositions containing an acid-decomposable resin having a specific lactone structure.

【0007】0.18μm及び0.13μm以下のデザ
インルールを用いたデバイスを製造するリソグラフィプ
ロセスは露光放射として波長193nmの光を使用する
ことが多いため、エチレン系不飽和性をあまり含まない
レジストポリマーが所望される。 特開平10−107
39号及び特開平10−307401号では、波長19
3nmに対する透明性は改善されているものの、必ずし
も高感度とは言えず0.13μm以降のリソグラフィー
を考えた場合には解像力が不足するなどのレジスト性能
が不足している。
Since lithography processes for manufacturing devices using design rules of 0.18 μm and 0.13 μm or less often use light having a wavelength of 193 nm as exposure radiation, the resist polymer does not contain much ethylenic unsaturation. Is desired. JP-A-10-107
39 and JP-A-10-307401, the wavelength 19
Although the transparency to 3 nm has been improved, it cannot be said that the sensitivity is always high, and when lithography of 0.13 μm or less is considered, resist performance such as insufficient resolution is insufficient.

【0008】特開平10−130340号公報には、ノ
ルボルネン構造を主鎖に有する特定の繰り返し構造単位
を有するターポリマーを含有する化学増幅型のレジスト
が開示されている。また、特開2000−122294
号では、少なくとも一つの炭素が二重結合を介して酸素
と結合している有橋脂環式骨格を有する樹脂の使用によ
り、短波長光に対する透明性、ドライエッチング耐性及
び解像性を改善する試みがなされている。
JP-A-10-130340 discloses a chemically amplified resist containing a terpolymer having a specific repeating structural unit having a norbornene structure in its main chain. Also, JP-A-2000-122294.
No. 1 improves the transparency to short wavelength light, dry etching resistance and resolution by using a resin having a bridged alicyclic skeleton in which at least one carbon is bonded to oxygen via a double bond. Attempts have been made.

【0009】しかしながら、このような化学増幅型のレ
ジストは、ラインエッジラフネス、現像時の欠陥の発生
などの問題を有していた。ラインエッジラフネスとは、
レジストのラインパターンと基板界面のエッジがレジス
トの特性に起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則
に変動するために、パターンを真上から見たときにエッ
ジが凸凹に見えることをいう。この凸凹によりパターン
の解像力が妨げられたり、レジストをマスクとするエッ
チング工程により転写され、電気特性を劣化させる為歩
留りを低下する。特にレジストパターンサイズがクオー
ターミクロン以下になるに伴い、ラインエッジラフネス
の改善の要求が高まってきているが、改善の指針はこれ
までほとんど開示されていなかった。
However, such a chemically amplified resist has problems such as line edge roughness and generation of defects during development. What is line edge roughness?
Because the edge of the interface between the resist line pattern and the substrate fluctuates irregularly in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist, the edge looks uneven when viewed from directly above the pattern. . The unevenness impairs the resolution of the pattern or is transferred by an etching process using a resist as a mask, and deteriorates electrical characteristics, thereby lowering the yield. In particular, as the resist pattern size becomes smaller than quarter micron, there is an increasing demand for improvement in line edge roughness, but no guideline for improvement has been disclosed so far.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、半導体デバイスの製造において、ラインエッジラフ
ネス及び現像欠陥の発生が軽減されたポジ型フォトレジ
スト組成物を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive photoresist composition which has reduced line edge roughness and development defects in the manufacture of semiconductor devices.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、ポジ型化
学増幅系レジスト組成物の構成材料を鋭意検討した結
果、特定の構造の繰り返し構造単位を有する酸分解性樹
脂を使用することにより、本発明の目的が達成されるこ
とを知り、本発明に至った。即ち、上記目的は下記構成
によって達成される。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the constituent materials of a positive type chemically amplified resist composition, and have found that the use of an acid-decomposable resin having a repeating structural unit having a specific structure has been achieved. It was found that the object of the present invention was achieved, and the present invention was achieved. That is, the above object is achieved by the following constitutions.

【0012】(1)(A)下記一般式(NI)で示され
る繰り返し構造単位、下記一般式(NII)で示される
繰り返し構造単位、及び下記一般式(I)で表される繰
り返し構造単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像
液に対する溶解速度が増加する樹脂、及び(B)活性光
線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有す
ることを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
(1) (A) A repeating structural unit represented by the following general formula (NI), a repeating structural unit represented by the following general formula (NII), and a repeating structural unit represented by the following general formula (I) A positive photoresist composition comprising: a resin which increases the dissolution rate in an alkali developer by the action of an acid; and (B) a compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

【0013】[0013]

【化5】 Embedded image

【0014】[0014]

【化6】 Embedded image

【0015】[0015]

【化7】 Embedded image

【0016】一般式(NI)中、Rn1〜Rn4は、各々
独立に、水素原子又は置換基を有しても良いアルキル基
を表す。aは0または1である。一般式(NII)中、R
5は、水素原子又はメチル基を表す。Anは、単結
合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、
チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群
から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせ
を表す。Wは、−C(Rna)(Rnb)(Rnc)で
表される基あるいは−CH(Rnd)−O−Rneで表
される基を表す。ここで、Rna、Rnb、Rncは、
各々、置換基としてハロゲン原子、アルキル基、アルコ
キシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基あるいはア
シロキシ基を有していてもよい、炭素数1個〜20個の
直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は脂環式炭化水素基
を表す。ただし、RnaとRnbは、互いに結合して共
通に結合している炭素原子とともに脂環式環を形成して
もよい。この場合、Rncは炭素数1〜4のアルキル基
である。Rndとしては、水素原子又はアルキル基を表
す。Rneとしては、置換基としてハロゲン原子、アル
キル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシ
ル基あるいはアシロキシ基を有していてもよい、炭素数
1〜20の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は脂環式
炭化水素基を表す。一般式(I)において、Aは単結
合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、
チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群
から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせ
を表す。Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シ
アノ基、又はハロゲン原子を表す。
In the general formula (NI), Rn 1 to Rn 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a is 0 or 1; In the general formula (NII), R
n 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. An is a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group,
It represents a single group selected from the group consisting of a thioether group, a carbonyl group, and an ester group, or a combination of two or more groups. W represents a group represented by -C (Rna) (Rnb) (Rnc) or a group represented by -CH (Rnd) -O-Rne. Here, Rna, Rnb, and Rnc are:
Each may have a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, and may have a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alicyclic group. Represents a formula hydrocarbon group. However, Rna and Rnb may be bonded to each other to form an alicyclic ring together with the carbon atoms commonly bonded. In this case, Rnc is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Rnd represents a hydrogen atom or an alkyl group. Rne may have a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, and may have a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alicyclic group. Represents a formula hydrocarbon group. In the general formula (I), A is a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group,
It represents a single group selected from the group consisting of a thioether group, a carbonyl group, and an ester group, or a combination of two or more groups. R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.

【0017】(2)上記(A)樹脂が更に下記一般式
(NIII)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)に記載のポジ型フォトレジスト
組成物。
(2) The positive photoresist composition as described in (1) above, wherein the resin (A) further contains a repeating structural unit represented by the following general formula (NIII).

【0018】[0018]

【化8】 Embedded image

【0019】式(NIII)中:Z1は、−O−又は−N
(Rn6)−を表す。ここでRn6は、水素原子、水酸基
又は−OSO2−Rn7を表す。Rn7は、アルキル基、
ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表
す。 (3) 更に(D)有機塩基性化合物、及び(E)フッ
素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有することを
特徴とする上記(1)または(2)に記載のポジ型フォ
トレジスト組成物。
In the formula (NIII), Z 1 represents —O— or —N
(Rn 6) - represents a. Here, Rn 6 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or —OSO 2 —Rn 7 . Rn 7 is an alkyl group,
Represents a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. (3) The positive photoresist composition as described in (1) or (2) above, further comprising (D) an organic basic compound, and (E) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant. object.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明に使用する成分につ
いて詳細に説明する。 〔1〕(A)酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶
解速度が増加する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともい
う)。酸分解性樹脂の繰り返し構造単位を示す一般式
(NI)において、Rn1〜Rn4は、水素原子又は置換
基を有しても良いアルキル基を表す。Rn1〜Rn4のア
ルキル基としては、炭素数1〜12のものが好ましく、
より好ましくは炭素数1〜10のものであり、具体的に
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ
ル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げることができ
る。このアルキル基の置換基としては、ヒドロキシ基、
アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基等が挙げられ
る。一般式(NI)中、aは0または1である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, components used in the present invention will be described in detail. [1] (A) A resin whose dissolution rate in an alkali developer is increased by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”). In the general formula (NI) showing a repeating structural unit of the acid-decomposable resin, Rn 1 to Rn 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. The alkyl group of Rn 1 ~Rn 4, preferably one having 1 to 12 carbon atoms,
More preferably, it has 1 to 10 carbon atoms, and specifically, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n
Preferred examples include -butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group. As a substituent of this alkyl group, a hydroxy group,
Examples thereof include an alkoxy group and an alkoxyalkoxy group. In the general formula (NI), a is 0 or 1.

【0021】酸分解性樹脂の繰り返し構造単位を示す一
般式(NII)中、Rn5は、水素原子又はメチル基を表
す。一般式(NII)において、Anのアルキレン基とし
ては、下記式で表される基を挙げることができる。 −〔C(Rnf)(Rng)〕r− 上記式中、Rnf、Rngは、水素原子、アルキル基、
置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基
を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル
基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更
に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基とし
ては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げるこ
とができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4の
ものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩
素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げるこ
とができる。rは1〜10の整数である。一般式(NI
I)において、Anのシクロアルキレン基としては、炭
素数3から10個のものが挙げられ、シクロペンチレン
基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基等を挙げ
ることができる。
In the general formula (NII) representing a repeating structural unit of the acid-decomposable resin, Rn 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. In the general formula (NII), examples of the alkylene group of An include groups represented by the following formula. -[C (Rnf) (Rng)] r- In the above formula, Rnf and Rng are a hydrogen atom, an alkyl group,
Represents a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group, which may be the same or different. As the alkyl group, a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group is preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group are more preferable. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r is an integer of 1 to 10. General formula (NI
In I), examples of the cycloalkylene group of An include those having 3 to 10 carbon atoms, such as a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and a cyclooctylene group.

【0022】一般式(NII)におけるWは、エステル構
造(−COO−)と一緒になって酸の作用により分解す
る基を構成する基であり、−C(Rna)(Rnb)
(Rnc)で表される基あるいは−CH(Rnd)−O
−Rneで表される基を表す。ここで、Rna、Rn
b、Rncは、各々、置換基としてハロゲン原子、アル
キル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシ
ル基あるいはアシロキシ基を有していてもよい、炭素数
1個〜20個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は脂
環式炭化水素基を表す。ただし、RnaとRnbは、互
いに結合して共通に結合している炭素原子とともに脂環
式環を形成してもよい。この場合、Rncは炭素数1〜
4のアルキル基である。Rndとしては、水素原子又は
アルキル基を表す。Rneとしては、置換基としてハロ
ゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、ア
シル基あるいはアシロキシ基を有していてもよい、炭素
数1個〜20個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は
脂環式炭化水素基を表す。
W in the general formula (NII) is a group constituting a group which is decomposed by the action of an acid together with the ester structure (-COO-), and is represented by -C (Rna) (Rnb)
A group represented by (Rnc) or —CH (Rnd) —O
Represents a group represented by -Rne. Where Rna, Rn
b and Rnc each may have a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, and may be a linear or branched group having 1 to 20 carbon atoms. Represents an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. However, Rna and Rnb may be bonded to each other to form an alicyclic ring together with the carbon atoms commonly bonded. In this case, Rnc has 1 to 1 carbon atoms.
4 alkyl group. Rnd represents a hydrogen atom or an alkyl group. Rne may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, and may have a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alicyclic group. Represents a hydrocarbon group.

【0023】Rna、Rnb、Rnc、Rneの炭素数
1個〜20個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基として
は、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは
炭素数1〜10のものであり、具体的にメチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イ
ソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル
基、デシル基を好ましく挙げることができる。 Rnd
のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好
ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、
イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec
−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。R
na、Rnb、Rnc、Rneとしての脂環式炭化水素
基、及び、RnaとRnbとが互いに結合して形成する
脂環式環は、炭素数3〜30が好ましく、更に4〜25
が好ましく、特に5〜20個が好ましい。これらは置換
基を有していてもよい。
The linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of Rna, Rnb, Rnc and Rne preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl And a decyl group. Rnd
The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec
-Butyl group, t-butyl group and the like. R
The alicyclic hydrocarbon group as na, Rnb, Rnc, and Rne, and the alicyclic ring formed by combining Rna and Rnb with each other preferably have 3 to 30 carbon atoms, and more preferably have 4 to 25 carbon atoms.
Is particularly preferable, and 5 to 20 are particularly preferable. These may have a substituent.

【0024】以下、これらの脂環式環の構造例を示す。Hereinafter, structural examples of these alicyclic rings will be shown.

【0025】[0025]

【化9】 Embedded image

【0026】[0026]

【化10】 Embedded image

【0027】本発明においては、上記脂環式部分の好ま
しいものとしては、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、シクロオクチル基、アダマンチル基、ノルアダマン
チル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラ
シクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、
シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル
基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げるこ
とができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリ
ン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシ
ル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデ
カニル基、シクロドデカニル基である。
In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, adamantyl, noradamantyl, decalin, tricyclodecanyl, and tetracyclododecanyl. Group, norbornyl group, cedrol group,
Examples thereof include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

【0028】Rna、Rnb、Rnc、Rneとしての
炭素数1個〜20個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基
及び脂環式炭化水素基、及びRnaとRnbとが互いに
結合して形成する脂環式環が有しうる置換基については
以下のものが挙げられる。アルコキシ基、アルコキシカ
ルボニル基におけるアルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数
1〜4のものを挙げることができる。ハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を
挙げることができる。アシル基としてはホルミル基、べ
ンゾイル基等が挙げられる。アシロキシ基としては、プ
ロピルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙
げられる。Rna、Rnb、Rnc、Rneとして脂環
式炭化水素基、及びRnaとRnbとが互いに結合して
形成する脂環式環については、上記置換基に加えて、ア
ルキル基を置換基として有してもよい。 例えば、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜
4のものがを挙げることができる。
Rna, Rnb, Rnc and Rne each have a linear or branched alkyl group and alicyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and an alicyclic ring formed by bonding Rna and Rnb to each other. Examples of the substituent which the formula ring may have include the following. Examples of the alkoxy group in the alkoxy group and the alkoxycarbonyl group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of the acyl group include a formyl group and a benzoyl group. Examples of the acyloxy group include a propylcarbonyloxy group and a benzoyloxy group. An alicyclic hydrocarbon group as Rna, Rnb, Rnc, and Rne, and an alicyclic ring formed by combining Rna and Rnb with each other have, in addition to the above substituent, an alkyl group as a substituent. Is also good. For example, a group having 1 to 1 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
4 can be mentioned.

【0029】一般式(NII)のWとして好ましくは、t
−ブチル基、t−アミル基、2−シクロヘキシル−2−
プロピル基、1−メチルシクロヘキシル基等の3級アル
キル基、エトキシメチル基、エトキシエトキシメチル基
等のアルコキシメチル基、1−エトキシエチル基、1−
イソプロポキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、
アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セド
ロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シク
ロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基
を挙げることができる。
In formula (NII), W is preferably t
-Butyl group, t-amyl group, 2-cyclohexyl-2-
Tertiary alkyl groups such as propyl group and 1-methylcyclohexyl group; alkoxymethyl groups such as ethoxymethyl group and ethoxyethoxymethyl group; 1-ethoxyethyl group;
A 1-alkoxyethyl group such as an isopropoxyethyl group,
Examples thereof include an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

【0030】以下、一般式(NI)で示される繰り返し
構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これら
に限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (NI) will be shown, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0031】[0031]

【化11】 Embedded image

【0032】以下、一般式(NII)で示される繰り返し
構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これら
に限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (NII) will be shown, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0033】[0033]

【化12】 Embedded image

【0034】[0034]

【化13】 Embedded image

【0035】[0035]

【化14】 Embedded image

【0036】[0036]

【化15】 Embedded image

【0037】本発明の酸分解性樹脂は、更に上記一般式
(I)で表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を
含む。一般式(I)において、Aのアルキレン基及びシ
クロアルキレン基としては、式(NII)のAnとして
挙げたものと同様である。Zを含む有橋式脂環式環は、
置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、
ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜
4)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数1〜
5)、アシル基(例えば、ホルミル基、ベンゾイル
基)、アシロキシ基(例えば、プロピルカルボニルオキ
シ基、ベンゾイルオキシ基)、アルキル基(好ましくは
炭素数1〜4)、カルボキシル基、水酸基、アルキルス
ルホニルスルファモイル基(-CONHSO2CH3等)
が挙げられる。尚、置換基としてのアルキル基は、更に
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4)等で置換されていてもよい。一般式(I)に
おいて、Aに結合しているエステル基の酸素原子は、Z
を含む有橋式脂環式環構造を構成する炭素原子のいずれ
の位置で結合してもよい。以下に、一般式(I)で表さ
れる繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定さ
れるものではない。
The acid-decomposable resin of the present invention further contains a repeating unit having a lactone structure represented by the above general formula (I). In the general formula (I), the alkylene group and the cycloalkylene group of A are the same as those mentioned as An in the formula (NII). The bridged alicyclic ring containing Z is
It may have a substituent. As the substituent, for example,
Halogen atom, alkoxy group (preferably having 1 to
4), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to carbon atoms)
5), acyl group (for example, formyl group, benzoyl group), acyloxy group (for example, propylcarbonyloxy group, benzoyloxy group), alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), carboxyl group, hydroxyl group, alkylsulfonylsulfur Famoyl group (-CONHSO 2 CH 3 etc.)
Is mentioned. The alkyl group as a substituent may be further substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), or the like. In the general formula (I), the oxygen atom of the ester group bonded to A is Z
May be bonded at any position of the carbon atom constituting the bridged alicyclic ring structure. Hereinafter, specific examples of the repeating unit represented by the general formula (I) will be shown, but the invention is not limited thereto.

【0038】[0038]

【化16】 Embedded image

【0039】[0039]

【化17】 Embedded image

【0040】本発明の(A)酸分解性樹脂は、更に上記
一般式(NIII)で示される繰り返し単位を含有するこ
とができる。
The acid-decomposable resin (A) of the present invention may further contain a repeating unit represented by the above formula (NIII).

【0041】一般式(NIII)において、Z1は、−O−
又は−N(Rn6)−を表す。ここでRn6は、水素原
子、水酸基又は−O−SO2−Rn7を表す。Rn7は、
アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟
脳残基を表す。
In the general formula (NIII), Z 1 represents —O—
Or —N (Rn 6 ) —. Here, Rn 6 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or —O—SO 2 —Rn 7 . Rn 7 is
Represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.

【0042】上記Rn7におけるアルキル基としては、
炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が
好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状ある
いは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基
である。
The alkyl group for Rn 7 includes:
A linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are more preferable. Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group.

【0043】上記Rn7 におけるハロアルキル基として
はトリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル基、ペン
タデカフルオロオクチル基、トリクロロメチル基等を挙
げることができる。上記Rn7におけるシクロアルキル
基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シ
クロオクチル基等を挙げることができる。
Examples of the haloalkyl group for Rn 7 include a trifluoromethyl group, a nanofluorobutyl group, a pentadecafluorooctyl group, and a trichloromethyl group. The cycloalkyl groups represented by Rn 7, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.

【0044】以下、一般式(NIII)で示される繰り返
し構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これ
らに限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (NIII) will be shown, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0045】[0045]

【化18】 Embedded image

【0046】[0046]

【化19】 Embedded image

【0047】(A)成分である酸分解性樹脂は、上記の
繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準
現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さら
にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱
性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を
含有することができる。
The acid-decomposable resin as the component (A) is, in addition to the above-mentioned repeating structural units, dry etching resistance, suitability for a standard developing solution, substrate adhesion, resist profile, and general necessary properties of a resist. Various repeating structural units can be contained for the purpose of adjusting resolution, heat resistance, sensitivity and the like.

【0048】このような繰り返し構造単位としては、下
記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることが
できるが、これらに限定されるものではない。これによ
り、酸分解性樹脂に要求される性能、特に、(1)塗布
溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス転移点)、
(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎水性、アル
カリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基板への密着
性、(6)ドライエッチング耐性、等の微調整が可能と
なる。
Examples of such a repeating structural unit include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers. Thereby, the performance required for the acid-decomposable resin, in particular, (1) solubility in a coating solvent, (2) film-forming property (glass transition point),
Fine adjustment of (3) alkali developability, (4) film loss (hydrophobicity, selection of alkali-soluble group), (5) adhesion of unexposed portion to substrate, (6) dry etching resistance, etc. becomes possible. .

【0049】このような単量体として、例えばアクリル
酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミ
ド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエー
テル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不
飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
As such a monomer, for example, an addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like can be used. And the like.

【0050】具体的には、以下の単量体を挙げることが
できる。 アクリル酸エステル類(好ましくはアルキル基の炭素数
が1〜10のアルキルアクリレート):アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル
酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチ
ルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オ
クチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエ
チルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプロピル
アクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、
トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリ
スリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、
メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルアクリレート等。
Specific examples include the following monomers. Acrylic esters (preferably alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms): methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, acrylic Acid-t-octyl, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate,
Trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate,
Methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate and the like.

【0051】メタクリル酸エステル類(好ましくはアル
キル基の炭素数が1〜10のアルキルメタアクリレー
ト):メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレー
ト、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、
シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリ
レート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒ
ドロキシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチ
ルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノ
メタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレ
ート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフ
リルメタクリレート等。
Methacrylic esters (preferably alkyl methacrylate having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms): methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
Propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate,
Cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, penta Erythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like.

【0052】アクリルアミド類:アクリルアミド、N−
アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1
〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル
基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル基等があ
る。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル
基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エ
チル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、
シクロヘキシル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−
N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチ
ル−N−アセチルアクリルアミド等。
Acrylamides: acrylamide, N-
Alkyl acrylamide (the alkyl group has 1 carbon atom
And 10 such as methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl, octyl, cyclohexyl, and hydroxyethyl. ), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group,
A cyclohexyl group, etc.), N-hydroxyethyl-
N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

【0053】メタクリルアミド類:メタクリルアミド、
N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭
素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、t−
ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、シ
クロヘキシル基等がある)、N,N−ジアルキルメタク
リルアミド(アルキル基としてはエチル基、プロピル
基、ブチル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−
メチルメタクリルアミド等。
Methacrylamides: methacrylamide,
N-alkyl methacrylamide (an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group,
Butyl group, ethylhexyl group, hydroxyethyl group, cyclohexyl group, etc.), N, N-dialkylmethacrylamide (alkyl group includes ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-
Methyl methacrylamide and the like.

【0054】アリル化合物:アリルエステル類(例えば
酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラ
ウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸ア
リル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル
等)、アリルオキシエタノール等。
Allyl compounds: allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol etc.

【0055】ビニルエーテル類:アルキルビニルエーテ
ル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエ
ーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニル
エーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエ
チルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1
−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、
2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビ
ニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、
ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノ
エチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエー
テル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリ
ルビニルエーテル等。
Vinyl ethers: alkyl vinyl ethers (eg, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether,
-Methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether,
2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether,
Dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether and the like.

【0056】ビニルエステル類:ビニルブチレート、ビ
ニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビ
ニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプ
ロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルア
セテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシ
アセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテー
ト、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘ
キシルカルボキシレート等。
Vinyl esters: vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, vinyl Acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like.

【0057】イタコン酸ジアルキル類:イタコン酸ジメ
チル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等。 フマール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエ
ステル類;ジブチルフマレート等。
Dialkyl itaconates: dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate and the like. Dialkyl esters or monoalkyl esters of fumaric acid; dibutyl fumarate;

【0058】その他クロトン酸、イタコン酸、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等。
Others crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile and the like.

【0059】その他にも、上記種々の繰り返し構造単位
に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽
和化合物であれば、共重合されていてもよい。
In addition, as long as it is an addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponding to the above-mentioned various repeating structural units, it may be copolymerized.

【0060】酸分解性樹脂において、各繰り返し構造単
位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標
準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さ
らにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱
性、感度等を調節するために適宜設定される。
In the acid-decomposable resin, the molar ratio of each repeating structural unit depends on the dry etching resistance of the resist, the suitability for a standard developing solution, the substrate adhesion, the resist profile, and the resolving power, heat resistance, which is a general required performance of the resist. It is set as appropriate to adjust properties, sensitivity, and the like.

【0061】酸分解性樹脂中の一般式(NI)で示され
る繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位
中、25〜70モル%が好ましく、より好ましくは28
〜65モル%、更に好ましくは30〜60モル%であ
る。また、酸分解性樹脂中、一般式(NII)で示される
繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、
2〜50モル%が好ましく、より好ましくは4〜45モ
ル%、更に好ましくは6〜40モル%である。酸分解性
樹脂中、一般式(I)で表される基を有する繰り返し構
造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、1〜40モ
ル%が好ましく、より好ましくは3〜30モル%、更に
好ましくは5〜20モル%である。酸分解性樹脂中、一
般式(NIII)で示される繰り返し構造単位の含有量
は、全繰り返し構造単位中20〜80モル%が好まし
く、より好ましくは25〜70モル%、更に好ましくは
30〜60モル%である。
The content of the repeating structural unit represented by the general formula (NI) in the acid-decomposable resin is preferably 25 to 70 mol%, more preferably 28 to 70 mol%, based on all the repeating structural units.
~ 65 mol%, more preferably 30 ~ 60 mol%. In the acid-decomposable resin, the content of the repeating structural unit represented by the general formula (NII) is defined as
It is preferably from 2 to 50 mol%, more preferably from 4 to 45 mol%, even more preferably from 6 to 40 mol%. The content of the repeating structural unit having a group represented by the general formula (I) in the acid-decomposable resin is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 3 to 30 mol%, and more preferably 3 to 30 mol% of all the repeating structural units. Preferably it is 5 to 20 mol%. In the acid-decomposable resin, the content of the repeating structural unit represented by the general formula (NIII) is preferably from 20 to 80 mol%, more preferably from 25 to 70 mol%, even more preferably from 30 to 60 mol%, based on all repeating structural units. Mol%.

【0062】また、上記更なる共重合成分の単量体に基
づく繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も、所望のレジ
ストの性能に応じて適宜設定することができるが、一般
的に、一般式(NI)及び(NII)で示される繰り返し
構造単位を合計した総モル数に対して99モル%以下が
好ましく、より好ましくは90モル%以下、さらに好ま
しくは80モル%以下である。尚、本発明の組成物がA
rF露光用であるとき、ArF光に対する透明性の観点
から、酸分解性樹脂は芳香族環を含まないことが好まし
い。
The content of the repeating structural unit in the resin based on the monomer of the further copolymer component can be appropriately set according to the desired resist properties. It is preferably at most 99 mol%, more preferably at most 90 mol%, even more preferably at most 80 mol%, based on the total number of moles of the repeating structural units represented by (NI) and (NII). In addition, the composition of the present invention is A
When used for rF exposure, the acid-decomposable resin preferably does not contain an aromatic ring from the viewpoint of transparency to ArF light.

【0063】上記のような酸分解性樹脂の分子量は、重
量平均(Mw:GPC法によるポリスチレン換算値)
で、好ましくは1,000〜1,000,000、より
好ましくは1,500〜500,000、更に好ましく
は2,000〜200,000、より更に好ましくは
2,500〜100,000の範囲であり、大きい程、
耐熱性等が向上する一方で、現像性等が低下し、これら
のバランスにより好ましい範囲に調整される。本発明に
用いる酸分解性樹脂は、常法に従って(例えばラジカル
重合)合成することができる。
The molecular weight of the acid-decomposable resin as described above is weight average (Mw: value in terms of polystyrene by GPC method).
In the range of preferably from 1,000 to 1,000,000, more preferably from 1,500 to 500,000, further preferably from 2,000 to 200,000, and still more preferably from 2,500 to 100,000. Yes, the bigger,
While the heat resistance and the like are improved, the developability and the like are lowered, and the balance is adjusted to a preferable range by these balances. The acid-decomposable resin used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization).

【0064】本発明のポジ型フォトレジスト組成物にお
いて、酸分解性樹脂のレジスト組成物全体中の配合量
は、全固形分中40〜99.99重量%が好ましく、よ
り好ましくは50〜99.97重量%である。
In the positive photoresist composition of the present invention, the amount of the acid-decomposable resin in the whole resist composition is preferably 40 to 99.99% by weight, more preferably 50 to 99.99% by weight, based on the total solid content. 97% by weight.

【0065】以下に、(A)成分である酸分解性樹脂の
繰り返し構造単位の組み合わせの好ましい具体例を示
す。
Preferred specific examples of combinations of repeating structural units of the acid-decomposable resin (A) are shown below.

【0066】[0066]

【化20】 Embedded image

【0067】[0067]

【化21】 Embedded image

【0068】〔2〕(B)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物(光酸発生剤) 本発明で用いられる光酸発生剤は、活性光線又は放射線
の照射により酸を発生する化合物である。本発明で使用
される光酸発生剤としては、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ている
公知の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、特
に好ましくは、g線、h線、i線、KrFエキシマレー
ザー光)、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、
分子線又はイオンビームにより酸を発生する化合物及び
それらの混合物を適宜に選択して使用することができ
る。
[2] (B) Compound that Generates Acid by Irradiation with Actinic Ray or Radiation (Photoacid Generator) The photoacid generator used in the present invention is a compound that generates an acid by irradiation with actinic ray or radiation. It is. As the photoacid generator used in the present invention, a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or a microresist is used. Publicly known light (ultraviolet light of 400 to 200 nm, far ultraviolet light, particularly preferably g-ray, h-ray, i-ray, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beam, X-ray,
A compound that generates an acid by a molecular beam or an ion beam and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

【0069】また、その他の本発明に用いられる光酸発
生剤としては、たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム
塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、
有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o
−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、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、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホ
ン、ジアゾジスルホン化合物等を挙げることができる。
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又は側鎖に導入した化合物を用いる
ことができる。
Other photoacid generators used in the present invention include, for example, onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, arsonium salts and the like.
Organic halogen compound, organic metal / organic halide, o
A photoacid generator having a nitrobenzyl-type protecting group; a compound represented by photolysis such as iminosulfonate that generates sulfonic acid; a disulfone compound; a diazoketosulfone; and a diazodisulfone compound.
Further, a group in which an acid is generated by such light or a compound in which a compound is introduced into a main chain or a side chain of a polymer can be used.

【0070】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712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, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad etal, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
Compounds that generate an acid by light described in DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, and EP 126,712 can also be used.

【0071】上記電子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又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the compounds which decompose upon irradiation with an electron beam to generate an acid, those which are particularly effectively used will be described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PAG)
An S-triazine derivative represented by 2).

【0072】[0072]

【化22】 Embedded image

【0073】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は塩素原子又は臭素原子を示す。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.

【0074】[0074]

【化23】 Embedded image

【0075】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(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).

【0076】[0076]

【化24】 Embedded image

【0077】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。R203、R204
205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。
The formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 , R 204 ,
R 205 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group.

【0078】Z-は、対アニオンを示し、例えばB
4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、Cl
4 -、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。
Z - represents a counter anion, for example, B
F 4 , AsF 6 , PF 6 , SbF 6 , SiF 6 2− , Cl
Condensed polynuclear aromatic sulfonic acid anions such as perfluoroalkanesulfonic acid anions such as O 4 and CF 3 SO 3 , pentafluorobenzenesulfonic acid anion, naphthalene-1-sulfonic acid anion, anthraquinonesulfonic acid anion and sulfonic acid group Dyes and the like may be included, but are not limited thereto.

【0079】またR203、R204、R205のうちの2つ及
びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して
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.

【0080】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.

【0081】[0081]

【化25】 Embedded image

【0082】[0082]

【化26】 Embedded image

【0083】[0083]

【化27】 Embedded image

【0084】[0084]

【化28】 Embedded image

【0085】[0085]

【化29】 Embedded image

【0086】[0086]

【化30】 Embedded image

【0087】[0087]

【化31】 Embedded image

【0088】[0088]

【化32】 Embedded image

【0089】[0089]

【化33】 Embedded image

【0090】上記において、Phはフェニル基を表す。
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、米国特許第2,807,648 号
及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方
法により合成することができる。
In the above, Ph represents a phenyl group.
The onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known and can be synthesized, for example, by the methods described in U.S. Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473 and JP-A-53-101,331. .

【0091】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(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).

【0092】[0092]

【化34】 Embedded image

【0093】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。R206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。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0094】[0094]

【化35】 Embedded image

【0095】[0095]

【化36】 Embedded image

【0096】[0096]

【化37】 Embedded image

【0097】[0097]

【化38】 Embedded image

【0098】[0098]

【化39】 Embedded image

【0099】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0100】[0100]

【化40】 Embedded image

【0101】ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。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。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or an optionally substituted aryl group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0102】[0102]

【化41】 Embedded image

【0103】[0103]

【化42】 Embedded image

【0104】これらの光酸発生剤の添加量は、組成物中
の固形分を基準として、通常0.001〜30重量%の
範囲で用いられ、好ましくは0.3〜20重量%、更に
好ましくは0.5〜10重量%の範囲で使用される。光
酸発生剤の添加量が、0.001重量%より少ないと感
度が低くなる傾向になり、また添加量が30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)マージンが狭くなる
傾向がある。
The amount of the photoacid generator to be added is generally in the range of 0.001 to 30% by weight, preferably 0.3 to 20% by weight, more preferably 0.3 to 20% by weight, based on the solid content in the composition. Is used in the range of 0.5 to 10% by weight. If the amount of the photoacid generator is less than 0.001% by weight, the sensitivity tends to be low. If the amount is more than 30% by weight, the light absorption of the resist becomes too high, and the profile is deteriorated and the process is deteriorated. The margin (especially baking) tends to be narrow.

【0105】〔3〕(C)有機塩基性化合物 本発明で用いることのできる好ましい(C)有機塩基性
化合物は、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。(C)有機
塩基性化合物を加えることにより、経時での感度変動が
改良される。(C)有機塩基性化合物としては、例えば
下記の構造を有する化合物を挙げることができる。
[3] (C) Organic Basic Compound The preferred (C) organic basic compound that can be used in the present invention is a compound that is more basic than phenol. Among them, a nitrogen-containing basic compound is preferable. (C) Addition of an organic basic compound improves sensitivity variation with time. Examples of the organic basic compound (C) include compounds having the following structures.

【0106】[0106]

【化43】 Embedded image

【0107】ここで、R250、R251及びR252は、各々
独立に、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R 251とR252は互いに結合し
て環を形成してもよい。
Here, R250, R251And R252Are each
Independently, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
1-6 aminoalkyl groups, hydroxy having 1-6 carbon atoms
Alkyl group or substituted or unsubstituted 6 to 20 carbon atoms
An aryl group, where R 251And R252Are connected to each other
To form a ring.

【0108】[0108]

【化44】 Embedded image

【0109】(式中、R253、R254、R255及びR
256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示
す) 更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ーゾル、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。
(Wherein R 253 , R 254 , R 255 and R
256 independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule,
Particularly preferred are compounds containing both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom, or compounds having an alkylamino group. Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazol, 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 amino And alkyl morpholine. Preferred substituents are an amino group, an aminoalkyl group, an alkylamino group, an aminoaryl group, an arylamino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group,
A hydroxyl group and a cyano group.

【0110】含窒素塩基性化合物の好ましい具体例とし
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
ォリン、1,5−ジアザビシクロ〔4.3.0〕ノナ−
5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウン
デカ−7−エン、1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕
オクタン、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N
−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−ヒド
ロキシエチルモルホリン、N−ベンジルモルホリン、シ
クロヘキシルモルホリノエチルチオウレア(CHMET
U)等の3級モルホリン誘導体、特開平11−5257
5号公報に記載のヒンダードアミン類(例えば該公報
〔0005〕に記載のもの)等が挙げられるがこれに限
定されるものではない。
Preferred examples of the nitrogen-containing basic compound include guanidine, 1,1-dimethylguanidine,
1,3,3, -tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine,
-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-amino Ethyl) 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) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona-
5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2]
Octane, 2,4,5-triphenylimidazole, N
-Methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-hydroxyethylmorpholine, N-benzylmorpholine, cyclohexylmorpholinoethylthiourea (CHMET
U) and other tertiary morpholine derivatives, JP-A-11-5257
No. 5 hindered amines (for example, those described in the gazette [0005]) and the like, but are not limited thereto.

【0111】特に好ましい具体例は、1,5−ジアザビ
シクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザビ
シクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、1,4−ジア
ザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、4−ジメチルアミノ
ピリジン、ヘキサメチレンテトラミン、4,4−ジメチ
ルイミダゾリン、ピロール類、ピラゾール類、イミダゾ
ール類、ピリダジン類、ピリミジン類、CHMETU等
の3級モルホリン類、ビス(1,2,2,6,6−ペン
タメチル−4−ピペリジル)セバゲート等のヒンダード
アミン類等を挙げることができる。中でも、1,5−ジ
アザビシクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−
ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、
1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、4−
ジメチルアミノピリジン、ヘキサメチレンテトラミン、
CHMETU、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチ
ル−4−ピペリジル)セバゲートが好ましい。
Particularly preferred specific examples are 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] Tertiary morpholines such as octane, 4-dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine, 4,4-dimethylimidazoline, pyrroles, pyrazoles, imidazoles, pyridazines, pyrimidines, CHMETU, etc., and bis Hindered amines such as (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebagate and the like can be mentioned. Among them, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-
Diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene,
1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 4-
Dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine,
CHMETU, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebagate is preferred.

【0112】これらの有機塩基性化合物は、単独である
いは2種以上組み合わせて用いられる。有機塩基性化合
物の使用量は、感光性樹脂組成物の全組成物の固形分に
対し、通常、0.001〜10重量%、好ましくは0.
01〜5重量%である。0.001重量%未満では上記
有機塩基性化合物の添加の効果が得られない。一方、1
0重量%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 organic basic compounds are used alone or in combination of two or more. The amount of the organic basic compound to be used is generally 0.001 to 10% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, based on the solid content of the entire photosensitive resin composition.
01 to 5% by weight. If the amount is less than 0.001% by weight, the effect of the addition of the organic basic compound cannot be obtained. Meanwhile, 1
If it exceeds 0% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed area tends to deteriorate.

【0113】〔4〕(D)フッ素系及び/又はシリコン
系界面活性剤 本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、好ましくは
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有する。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、フッ素系界
面活性剤、シリコン系界面活性剤及びフッ素原子と珪素
原子の両方を含有する界面活性剤のいずれか、あるいは
2種以上を含有することが好ましい。本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物が上記酸分解性樹脂と上記界面活性
剤とを含有することにより、疎密依存性が改良される。
[4] (D) Fluorine and / or Silicon Surfactant The positive photoresist composition of the present invention preferably contains a fluorine and / or silicon surfactant.
The positive photoresist composition of the present invention may contain a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, or a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom, or may contain two or more kinds. preferable. When the positive photoresist composition of the present invention contains the above-mentioned acid-decomposable resin and the above-mentioned surfactant, the density dependency is improved.

【0114】これらの界面活性剤として、例えば特開昭
62-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、
特開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-23016
5号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-598
8号、米国特許5405720号、同5360692号、同5529881号、
同5296330号、同5436098号、同5576143号、同5294511
号、同5824451号記載の界面活性剤を挙げることがで
き、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもでき
る。使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフト
ップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC
430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、
F173、F176、F189、R08(大日本インキ(株)製)、サ
ーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭
硝子(株)製)、トロイゾルS-366(トロイケミカル
(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面
活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリ
マーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界
面活性剤として用いることができる。
As these surfactants, for example, those described in
No. 62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745,
JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-23016
No. 5, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-598
No. 8, U.S. Pat.No. 5,405,720, No. 5360692, No. 5529881,
No. 5296330, No. 5436098, No. 5576143, No. 5294511
And No. 5824451. The following commercially available surfactants can also be used as they are. As commercially available surfactants that can be used, for example, F-top EF301, EF303, (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Florad FC
430, 431 (Sumitomo 3M Limited), Mega Fuck F171,
F173, F176, F189, R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) )) Or a silicon-based surfactant. Also, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicon-based surfactant.

【0115】界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中
の固形分を基準として、通常0.001重量%〜2重量
%、好ましくは0.01重量%〜1重量%である。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。上記の他に
使用することのできる界面活性剤としては、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−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等を挙げることができる。こ
れらの他の界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の
固形分100重量部当たり、通常、2重量部以下、好ま
しくは1重量部以下である。
The amount of the surfactant is usually 0.001 to 2% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight, based on the solid content in the composition of the present invention. These surfactants may be added alone or in some combination. Examples of the surfactant that can be used in addition to the above include, specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether. , Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as laurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate And the like. The amount of these other surfactants is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the solids in the composition of the present invention.

【0116】本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、
塗布溶剤として、例えば、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、プロピレングリコール
モノアルキルエーテルカルボキシレート類、乳酸メチ
ル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類、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等のプロピレングリコールモノア
ルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチ
レングリコールモノアルキルエーテル類、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等のエチレングリコ
ールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヘプタノ
ン、γ−ブチロラクトン、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等のアルコキシプロピ
オン酸アルキル類、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ
ル等のピルビン酸アルキルエステル類、N−メチルピロ
リドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
フォキシド、酢酸エステル、鎖状ケトン、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート等から選ばれる少な
くとも1種の溶剤を用いて塗布される。
The positive photoresist composition of the present invention comprises
As a coating solvent, for example, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether carboxylates, methyl lactate, alkyl lactates such as ethyl lactate, propylene Propylene glycol monoalkyl ethers such as glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate; ethylene glycol monoethyl ether acetate; Ethylene glycol monoalkyl ester Teracetates, 2-heptanone, γ-butyrolactone, alkyl methoxypropionates, alkyl ethoxylates such as ethyl ethoxypropionate, alkyl pyruvates such as methyl pyruvate, ethyl pyruvate, N-methylpyrrolidone, N , N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetate, chain ketone, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like.

【0117】本発明において、上記各成分を含むレジス
ト組成物の固形分を、上記溶剤中に固形分濃度として、
好ましくは3〜25重量%、より好ましくは5〜22重
量%、更に好ましくは7〜20重量%溶解させ使用され
る。
In the present invention, the solid content of the resist composition containing each of the above components is defined as a solid content concentration in the above solvent.
Preferably 3 to 25% by weight, more preferably 5 to 22% by weight, still more preferably 7 to 20% by weight is used.

【0118】本発明のポジ型フォトレジスト組成物に
は、必要に応じて更に酸分解性溶解阻止化合物、染料、
可塑剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解性を促進さ
せる化合物等を含有させることができる。
The positive photoresist composition of the present invention may further contain an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, a dye,
A plasticizer, a photosensitizer, a compound that promotes solubility in a developer, and the like can be contained.

【0119】本発明のこのようなポジ型フォトレジスト
組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗膜
の膜厚は0.2〜1.2μmが好ましい。本発明におい
ては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜
を使用することができる。
Such a positive photoresist composition of the present invention is applied on a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably from 0.2 to 1.2 μm. In the present invention, if necessary, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used.

【0120】反射防止膜としては、チタン、二酸化チタ
ン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、α−シリコン
等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜
型が用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装
置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要と
する。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69
611号記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデ
ヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹
脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680号
記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反
応物、特開平6−118631号記載の樹脂バインダー
とメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開
平6−118656号記載のカルボン酸基とエポキシ基
と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止
膜、特開平8−87115号記載のメチロールメラミン
とベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−1
79509号記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子
吸光剤を添加したもの等が挙げられる。また、有機反射
防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV3
0シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製の
AC−2、AC−3等を使用することもできる。
As the antireflection film, an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon and α-silicon, and an organic film type comprising a light absorbing agent and a polymer material can be used. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. As the organic antireflection film, for example, Japanese Patent Publication No. 7-69
No. 611, consisting of a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin, an alkali-soluble resin, and a light absorbing agent; a reaction product of a maleic anhydride copolymer and a diamine type light absorbing agent described in US Pat. No. 5,294,680; No. 6,118,631 containing a resin binder and a methylolmelamine-based thermal crosslinking agent; Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-118656, an acrylic resin type antireflection film having a carboxylic acid group, an epoxy group and a light absorbing group in the same molecule; JP-A-8-87115, comprising a methylolmelamine and a benzophenone-based light-absorbing agent;
No. 79509 in which a low molecular weight light absorbing agent is added to a polyvinyl alcohol resin. As an organic anti-reflection film, DUV3 manufactured by Brewer Science Co., Ltd.
0 series, DUV-40 series, AC-2 and AC-3 manufactured by Shipley Co. can also be used.

【0121】上記レジスト液を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(必要により上記反射防止膜を設けられた
基板上に)、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、ベークを行
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。ここで露光光としては、好ましくは150
nm〜250nmの波長の光である。具体的には、Kr
Fエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレ
ーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157
nm)、X線、電子ビーム等が挙げられる。
The resist solution is applied on a substrate (eg, a silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing precision integrated circuit devices (on a substrate provided with the above antireflection film if necessary), a spinner, a coater, and the like. After coating by an appropriate coating method such as that described above, exposure through a predetermined mask, baking and development can provide a good resist pattern. Here, the exposure light is preferably 150
It is light having a wavelength of nm to 250 nm. Specifically, Kr
F excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157
nm), X-rays, electron beams and the like.

【0122】現像液としては、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、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一アミン類、
ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン
類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三
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、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキ
シド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン
等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用すること
ができる。更に、上記アルカリ性水溶液にアルコール
類、界面活性剤を適当量添加して使用することもでき
る。
Examples of the developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia.
Primary amines such as ethylamine and n-propylamine;
Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like An alkaline aqueous solution such as a quaternary ammonium salt, a cyclic amine such as pyrrole, or pyrhelidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol or a surfactant may be added to the above alkaline aqueous solution.

【0123】[0123]

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0124】(1)樹脂(1)の合成 上記例示樹脂(1)を構成しているノルボルネン、t−
ブチルアクリレート、無水マレイン酸、本発明のラクト
ンモノマーをモル比で32.5/20/32.5/15
で反応容器に仕込み、メチルエチルケトンに溶解し、固
形分60%の溶液を調製した。これを窒素気流下60℃
で加熱した。反応温度が安定したところで和光純薬社製
ラジカル開始剤V−601を1.5mol%加え反応を開
始させた。10時間加熱した後、反応混合物をメチルエ
チルケトンで2倍に希釈した後、5倍量のtert-ブチル
メチルエーテル/ヘキサン=1/3混合溶媒に投入し白
色粉体を析出させた。析出した粉体を再度メチルエチル
ケトンに溶解させ5倍量のtert-ブチルメテルエーテル
/ヘキサン=1/3混合溶媒に投入し白色粉体を析出さ
せ、濾過取り出しし、乾燥、目的物である樹脂(1)を
得た。得られた樹脂(1)のGPCによる分子量分析を
試みたところ、ポリスチレン換算で16400(重量平
均)であった。また、NMRスペクトルより樹脂(1)
の組成は本発明のノルボルネン/t−ブチルアクリレー
ト/無水マレイン酸/本発明のラクトンモノマーをモル
比で27/18/44/11であった。以下同様の方法
で樹脂(2)〜(9)を合成した。樹脂の組成比、重量
平均分子量(Mw)を表1に示す。
(1) Synthesis of Resin (1) Norbornene and t-
Butyl acrylate, maleic anhydride and the lactone monomer of the present invention in a molar ratio of 32.5 / 20 / 32.5 / 15
, And dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a solution having a solid content of 60%. This is placed in a nitrogen stream at 60 ° C.
And heated. When the reaction temperature was stabilized, 1.5 mol% of a radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to start the reaction. After heating for 10 hours, the reaction mixture was diluted 2-fold with methyl ethyl ketone, and then poured into a 5-fold amount of a mixed solvent of tert-butyl methyl ether / hexane = 1/3 to precipitate a white powder. The precipitated powder was dissolved again in methyl ethyl ketone and poured into a 5-fold amount of a mixed solvent of tert-butyl methyl ether / hexane = 1/3 to precipitate a white powder, which was filtered out, dried, and dried to obtain the resin (1). ) Got. When molecular weight analysis of the obtained resin (1) by GPC was attempted, it was 16400 (weight average) in terms of polystyrene. Also, from the NMR spectrum, the resin (1)
Was 27/18/44/11 in molar ratio of norbornene / t-butyl acrylate / maleic anhydride / lactone monomer of the present invention. Hereinafter, resins (2) to (9) were synthesized in the same manner. Table 1 shows the composition ratio and the weight average molecular weight (Mw) of the resin.

【0125】[0125]

【表1】 [Table 1]

【0126】実施例1〜18及び比較例1 (ポジ型フォトレジスト組成物の調製と評価)表2に示
したように、上記合成例で合成した樹脂2g、光酸発生
剤(添加量は表2に示した)、界面活性剤5mg、有機
塩基性化合物5mgを配合し、固形分10重量%となる
よう表2に示す溶剤に溶解した後、0.1μmのミクロ
フィルターで濾過し、実施例1〜18のポジ型レジスト
組成物を調製した。また、比較例1として、表2に示し
た樹脂、光酸発生剤、溶剤を用い、同様にしてポジ型レ
ジスト組成物を調製した。
Examples 1 to 18 and Comparative Example 1 (Preparation and Evaluation of Positive Photoresist Composition) As shown in Table 2, 2 g of the resin synthesized in the above synthesis example, a photoacid generator (addition amount was 2), 5 mg of a surfactant and 5 mg of an organic basic compound were blended, dissolved in a solvent shown in Table 2 so as to have a solid content of 10% by weight, and filtered through a 0.1 μm microfilter. 1 to 18 positive resist compositions were prepared. As Comparative Example 1, a positive resist composition was prepared in the same manner using the resins, photoacid generators, and solvents shown in Table 2.

【0127】溶剤としては、 S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート S2:乳酸エチル S3:酢酸ブチル S4:2−ヘプタノン S5:プロピレングリコールモノメチルエーテル S6:エトキシエチルプロピオネート S7:γ−ブチロラクトン S8:エチレンカーボネート S9:プロピレンカーボネート
As the solvent, S1: propylene glycol monomethyl ether acetate S2: ethyl lactate S3: butyl acetate S4: 2-heptanone S5: propylene glycol monomethyl ether S6: ethoxyethyl propionate S7: γ-butyrolactone S8: ethylene carbonate S9 : Propylene carbonate

【0128】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 W−5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)
As the surfactant, W-1: Megafac F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine) W-2: Megafac R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine and silicon type) W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) W-4: Polyoxyethylene nonyl phenyl ether W-5: Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
Made)

【0129】有機塩基性化合物として、 1:DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−
7−ウンデセン) 2:4−DMAP(4−ジメチルアミノピリジン) 3:TPI(2,4,5−トリフェニルイミダゾール) を表す。
Examples of the organic basic compound include: 1: DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0]-
7-undecene) 2: 4-DMAP (4-dimethylaminopyridine) 3: TPI (2,4,5-triphenylimidazole)

【0130】比較例1で使用された樹脂 樹脂R: 特開平2000−122294号の実施例で
合成された共重合体3(構造下記)
Resin used in Comparative Example 1 Resin R: Copolymer 3 synthesized in Examples of JP-A-2000-122294 (structure below)

【0131】[0131]

【化45】 Embedded image

【0132】[0132]

【表2】 [Table 2]

【0133】(評価試験)シリコンウエハー上に上記で
調整したレジスト液を塗布、130℃、90秒ベークし
て0.20μmの膜厚で塗設した。
(Evaluation Test) The above-prepared resist solution was applied onto a silicon wafer, baked at 130 ° C. for 90 seconds, and applied to a thickness of 0.20 μm.

【0134】こうして得られたウェハーをArFエキシ
マレーザーステッパー(ISI社製ArF露光機930
0)に解像力マスクを装填して露光量を変化させながら
露光した。その後クリーンルーム内で135℃、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重量%)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。
The wafer thus obtained was placed in an ArF excimer laser stepper (ArF exposure machine 930 manufactured by ISI).
In 0), a resolving power mask was loaded and exposure was performed while changing the exposure amount. Thereafter, the film was heated at 135 ° C. for 90 seconds in a clean room, developed with a tetramethylammonium hydroxide developer (2.38% by weight) for 60 seconds, rinsed with distilled water and dried to obtain a pattern.

【0135】〔ラインエッジラフネス〕マスクにおける
140nmのラインパターンを再現する最小露光量によ
り得られた140nmのラインパターンの長手方向のエ
ッジ5μmの範囲について、エッジがあるべき基準線か
らの距離を(株)日立製作所製S−8840により50
ポイント測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。
値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line Edge Roughness] In the range of 5 μm in the longitudinal direction edge of the 140 nm line pattern obtained by the minimum exposure amount for reproducing the 140 nm line pattern in the mask, the distance from the reference line where the edge should be set to (stock) ) 50 by Hitachi S-8840
The points were measured, the standard deviation was determined, and 3σ was calculated.
The smaller the value, the better the performance.

【0136】〔現像欠陥〕:6インチのBare Si
基板上に各レジスト膜を0.5μmに塗布し、真空吸着
式ホットプレートで130℃、60秒間乾燥した。次
に、0.20μmコンタクトホールパターン(Hole
Duty比=1:3)のテストマスクを介してArF
エキシマレーザーステッパー(ISI社製ArF露光機
9300)により露光した後、露光後加熱を135℃で
90秒間行った。引き続き2.38重量%TMAH(テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で60秒
間のパドル現像後、純水で30秒間水洗しスピン乾燥し
た。こうして得られたサンプルをケーエルエー・テンコ
ール(株)製KLA−2112機により現像欠陥数を測
定し、得られた1次データ値を現像欠陥数とした。これ
らの評価結果を表3に示す。
[Development defect]: 6 inch Bare Si
Each resist film was applied to a thickness of 0.5 μm on the substrate, and dried at 130 ° C. for 60 seconds on a vacuum suction hot plate. Next, a 0.20 μm contact hole pattern (Hole)
ArF via a test mask with a duty ratio = 1: 3)
After exposure with an excimer laser stepper (ArF exposure machine 9300 manufactured by ISI), post-exposure heating was performed at 135 ° C. for 90 seconds. Subsequently, paddle development was performed with 2.38% by weight of TMAH (aqueous tetramethylammonium hydroxide solution) for 60 seconds, followed by washing with pure water for 30 seconds and spin drying. The number of development defects of the sample thus obtained was measured with a KLA-2112 machine manufactured by KLA Tencor Co., Ltd., and the obtained primary data value was defined as the number of development defects. Table 3 shows the evaluation results.

【0137】[0137]

【表3】 [Table 3]

【0138】上記表3に示すように、本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物は、ラインエッジラフネス及び現像
欠陥の発生が軽減されていることが判る。
As shown in Table 3, it is found that the positive photoresist composition of the present invention has reduced line edge roughness and development defects.

【0139】[0139]

【発明の効果】本発明は、半導体デバイスの製造におい
て、ラインエッジラフネス及び現像欠陥の発生が軽減さ
れたポジ型フォトレジスト組成物を提供することができ
る。
According to the present invention, it is possible to provide a positive photoresist composition in which the occurrence of line edge roughness and development defects is reduced in the production of semiconductor devices.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA03 AB16 BE00 BE07 BE10 BG00 CB06 CB10 CB43 CC04 CC20 FA17 4J002 BG04X BG07X BG07Y BH024 CE00W CH055 EB006 EH007 EH037 EH157 EN136 EQ006 EV266 EV296 EW176 EZ006 FD146 FD315 FD317 GP03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA03 AB16 BE00 BE07 BE10 BG00 CB06 CB10 CB43 CC04 CC20 FA17 4J002 BG04X BG07X BG07Y BH024 CE00W CH055 EB006 EH007 EH037 EH157 EN136 EQ006 EV266 EV296 EW176 FD 315

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)下記一般式(NI)で示される繰り
返し構造単位、下記一般式(NII)で示される繰り返
し構造単位、及び下記一般式(I)で表される繰り返し
構造単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対
する溶解速度が増加する樹脂、及び(B)活性光線又は
放射線の照射により酸を発生する化合物を含有すること
を特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。 【化1】 【化2】 【化3】 一般式(NI)中、Rn1〜Rn4は、各々独立に水素原
子又は置換基を有しても良いアルキル基を表す。aは0
または1である。一般式(NII)中、Rn5は、水素原
子又はメチル基を表す。Anは、単結合、アルキレン
基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル
基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択され
る単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。W
は、−C(Rna)(Rnb)(Rnc)で表される基
あるいは−CH(Rnd)−O−Rneで表される基を
表す。ここで、Rna、Rnb、Rncは、各々、置換
基としてハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
ルコキシカルボニル基、アシル基あるいはアシロキシ基
を有していてもよい、炭素数1個〜20個の直鎖状ある
いは分岐状アルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。た
だし、RnaとRnbは、互いに結合して共通に結合し
ている炭素原子とともに脂環式環を形成してもよい。こ
の場合、Rncは炭素数1〜4のアルキル基である。R
ndとしては、水素原子又はアルキル基を表す。Rne
としては、置換基としてハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基あるい
はアシロキシ基を有していてもよい、炭素数1〜20の
直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は脂環式炭化水素基
を表す。一般式(I)において、Aは単結合、アルキレ
ン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル
基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択され
る単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。Rは
水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、又は
ハロゲン原子を表す。
(A) A repeating structural unit represented by the following general formula (NI), a repeating structural unit represented by the following general formula (NII), and a repeating structural unit represented by the following general formula (I) A positive photoresist composition comprising: a resin whose dissolution rate in an alkali developer is increased by the action of an acid; and (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Embedded image Embedded image Embedded image In Formula (NI), Rn 1 to Rn 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a is 0
Or 1. In formula (NII), Rn 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. An represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of ester groups. W
Represents a group represented by -C (Rna) (Rnb) (Rnc) or a group represented by -CH (Rnd) -O-Rne. Here, Rna, Rnb, and Rnc each represent a straight-chain having 1 to 20 carbon atoms which may have a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent. It represents a chain or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. However, Rna and Rnb may be bonded to each other to form an alicyclic ring together with the carbon atoms commonly bonded. In this case, Rnc is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R
nd represents a hydrogen atom or an alkyl group. Rne
May have a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, and may have a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alicyclic group. Represents a hydrocarbon group. In the general formula (I), A represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or an ester group, or a combination of two or more groups. R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.
【請求項2】上記(A)樹脂が更に下記一般式(NII
I)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に記載のポジ型フォトレジスト組成物。 【化4】 式(NIII)中、Z1は、−O−又は−N(Rn6)−を
表す。ここでRn6は、水素原子、水酸基又は−OSO2
−Rn7を表す。Rn7は、アルキル基、ハロアルキル
基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
(2) The resin (A) further has the following general formula (NII)
The positive photoresist composition according to claim 1, comprising a repeating structural unit represented by I). Embedded image In the formula (NIII), Z 1 represents —O— or —N (Rn 6 ) —. Here, Rn 6 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or —OSO 2
Representing the -Rn 7. Rn 7 represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.
【請求項3】 更に(D)有機塩基性化合物及び(E)
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有するこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型フォトレ
ジスト組成物。
3. An organic basic compound (D) and (E)
The positive photoresist composition according to claim 1, further comprising a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
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JP2003233187A (en) * 2002-02-08 2003-08-22 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition
JP2015199939A (en) * 2014-03-31 2015-11-12 三井化学株式会社 Resin composition and use thereof

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