JP2002303985A - 高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法 - Google Patents
高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法Info
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Abstract
現像時の膨潤の小さい高分子化合物、該高分子化合物を
ベース樹脂とし、従来品を大きく上回る解像性及びエッ
チング耐性を有するレジスト材料、及び該レジスト材料
を用いたパターン形成方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 下記一般式(1−1)又は(1−2)で
示される繰り返し単位を含有する重量平均分子量1,0
00〜500,000の新規高分子化合物と、該高分子
化合物をベース樹脂として用いたレジスト材料と、該レ
ジスト材料を用いたパターン形成方法を提供する。 【化1】
Description
返し単位を含有する高分子化合物、(2)この高分子化
合物をベース樹脂として含有するレジスト材料、及び
(3)このレジスト材料を用いたパターン形成方法に関
する。
い、パターンルールの微細化が求められているなか、次
世代の微細加工技術として遠紫外線リソグラフィーが有
望視されている。中でもKrFエキシマレーザー光、A
rFエキシマレーザー光を光源としたフォトリソグラフ
ィーは、0.3μm以下の超微細加工に不可欠な技術と
してその実現が切望されている。
は、実用可能レベルの透明性とエッチング耐性を併せ持
つポリヒドロキシスチレンが事実上の標準ベース樹脂と
なっている。ArFエキシマレーザー用レジスト材料で
は、ポリアクリル酸又はポリメタクリル酸の誘導体や脂
肪族環状化合物を主鎖に含有する高分子化合物等の材料
が検討されているが、いずれのものについても長所と短
所があり、未だ標準ベース樹脂が定まっていないのが現
状である。
酸の誘導体を用いたレジスト材料の場合、酸分解性基の
反応性が高い、基板密着性に優れる等の利点が有り、感
度と解像性については比較的良好な結果が得られるもの
の、樹脂の主鎖が軟弱なためにエッチング耐性が極めて
低く、実用的でない。一方、脂肪族環状化合物を主鎖に
含有する高分子化合物を用いたレジスト材料の場合、樹
脂の主鎖が十分剛直なためにエッチング耐性は実用レベ
ルにあるものの、酸分解性保護基の反応性が(メタ)ア
クリル系のものに比べて大きく劣るために低感度及び低
解像性であり、また樹脂の主鎖が剛直過ぎるために基板
密着性が低く、やはり好適でない。なお、(メタ)アク
リル系は、メタクリル系又はアクリル系を意味する。
双方に共通の問題として、レジスト膜の膨潤によるパタ
ーンの崩壊がある。これらの系のレジスト材料は、露光
前後の溶解速度差を大きくすることでその解像性能を向
上させてきており、その結果、非常に疎水性の高いもの
となってしまっている。高疎水性のレジスト材料は、未
露光部では強力に膜を維持し、過露光部では瞬時に膜を
溶解させることができる一方で、その間のかなり広い露
光領域では現像液の浸入を許しながらも溶解には至ら
ず、即ち膨潤する。実際にArFエキシマレーザーが用
いられる極めて微細なパターンサイズでは、膨潤によっ
て隣接するパターンが癒着、崩壊してしまうレジスト材
料は使用できない。パターンルールのより一層の微細化
が求められる中、感度、解像性、エッチング耐性におい
て優れた性能を発揮することに加え、さらに膨潤も十分
に抑えられたレジスト材料が必要とされているのであ
る。
みなされたもので、(1)反応性、剛直性及び基板密着
性に優れ、かつ現像時の膨潤の小さい高分子化合物、
(2)該高分子化合物をベース樹脂とし、従来品を大き
く上回る解像性及びエッチング耐性を有するレジスト材
料、及び(3)該レジスト材料を用いたパターン形成方
法を提供することを目的とする。
成するため鋭意検討を重ねた結果、後述する方法によっ
て得られる下記一般式(1−1)又は(1−2)で示さ
れる繰り返し単位を含有する重量平均分子量1,000
〜500,000の新規高分子化合物が反応性、剛直性
及び基板密着性に優れ、また現像液に対する溶解性が適
度に高く、膨潤が小さいこと、この高分子化合物をベー
ス樹脂として用いたレジスト材料が高解像性及び高エッ
チング耐性を有すること、そしてこのレジスト材料が精
密な微細加工に極めて有効であることを知見した。
2)で示される繰り返し単位を含有することを特徴とす
る重量平均分子量1,000〜500,000の高分子
化合物を提供する。
示す。R2は水素原子、メチル基又はCO2R3を示す。
R3は、R1とR2で共通しても異なってもよい炭素数1
〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。
Wは炭素数2〜10の直鎖状又は分岐状の2価の炭化水
素基を示し、その構造中に1個以上のエステル結合を有
し、更にヘテロ原子を含む別の原子団で置換されていて
もよい。kは0又は1である。)
ことを特徴とするレジスト材料を提供し、該レジスト材
料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後フォトマスク
を介して高エネルギー線もしくは電子線で露光する工程
と、必要に応じて加熱処理した後、現像液を用いて現像
する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法を
提供する。
る繰り返し単位を含有する高分子化合物は、架橋を持つ
脂環を主鎖に含有しているため、高い剛直性を有する。
また、側鎖に極めて極性の高い7−オキサビシクロ
[2.2.1]ヘプタン環を有するため、基板密着性及
び膨潤軽減に直結する現像液親和性にも優れる。更に、
7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン環と剛直な
主鎖との間に導入された適当な長さのスペーサーによっ
て従来過剰であった剛直性が適度に緩和され、また7−
オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン環部分が主鎖か
ら離れて配置されるために極性基としてより有効に働く
ようになり、結果として従来品を大きく上回る基板密着
性を有するものとなった。また、従来より大きな問題で
あった反応性の低さに関しても、スペーサー導入の効果
で発生酸の拡散性が高くなったことで改善され、同時に
ラインエッジラフネスの低減も達成された。従って、こ
の高分子化合物をベース樹脂としたレジスト材料は、感
度、解像性及びエッチング耐性のすべてにおいて優れた
性能を有し、更に現像時の膨潤も十分に抑制されてお
り、微細パターンの形成に極めて有用なものとなるので
ある。
明する。本発明の新規高分子化合物は、一般式(1−
1)又は(1−2)で示される繰り返し単位を含有する
ことを特徴とする重量平均分子量1,000〜500,
000のものである。
H2CO2R3を示す。R3の具体例については後述する。
R2は水素原子、メチル基又はCO2R3を示す。R3は、
R1とR2で共通しても異なってもよい炭素数1〜15の
直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、具体的に
はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、
n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル
基、tert−アミル基、n−ペンチル基、n−ヘキシ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、エチルシ
クロペンチル基、ブチルシクロペンチル基、エチルシク
ロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、アダマンチル
基、エチルアダマンチル基、ブチルアダマンチル基等を
例示できる。kは0又は1である。
2価の炭化水素基を示し、その構造中に1個以上のエス
テル結合を有してもよく、更にヘテロ原子を含む別の原
子団で置換されていてもよい。Wとしては種々例示でき
るが、具体的には下記の基を挙げられる。
は次の4種類のものとすることができる。 (1)一般式(1−1)で示される繰り返し単位に加
え、下記一般式(2−1)で示される繰り返し単位を含
有するもの。
ル基又はCH2CO2R3'を示す。R2'は水素原子、メチ
ル基又はCO2R3'を示す。R3'は、R1'とR2'で共通
しても異なってもよい炭素数1〜15の直鎖状、分岐状
又は環状のアルキル基を示す。R4は酸不安定基を示
す。R5はハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜15の直
鎖状、分岐状又は環状のアルコキシ基、アシルオキシ基
又はアルキルスルフォニルオキシ基、又は炭素数2〜1
5の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシアルコキシ基
又はアルコキシカルボニルオキシ基を示し、構成炭素原
子上の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子に置換さ
れていてもよい。Zは単結合又は炭素数1〜5の直鎖
状、分岐状又は環状の(p+2)価の炭化水素基を示
し、炭化水素基である場合には、1個以上のメチレン基
が酸素原子に置換されて鎖状又は環状のエーテルを形成
してもよく、同一炭素上の2個の水素原子が酸素原子に
置換されてケトンを形成してもよい。pは0、1又は2
である。)
し単位に加え、下記一般式(2−1)及び(3)で示さ
れる繰り返し単位を含有するもの。
ある。Yは−O−又は−(NR6)−を示し、R6は水素
原子又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状のア
ルキル基を示す。)
し単位に加え、下記一般式(4)で示される繰り返し単
位又は下記一般式(4)で示される繰り返し単位と下記
一般式(2−1)で示される繰り返し単位を含有し、更
に下記一般式(3)で示される繰り返し単位とを含有す
るもの。
様である。R1"は水素原子、メチル基又はCH2CO2R
3"を示す。R2"は水素原子、メチル基又はCO2R3"を
示す。R3"は、R1"とR2"で共通しても異なってもよい
炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基
を示す。R4'は酸不安定基を示す。)
し単位に加え、下記一般式(2−2)で示される繰り返
し単位を含有するもの。
である。)
関する上記と同様である。R4とR4 'は酸不安定基を示
し、その具体例については後述する。R5はハロゲン原
子、水酸基、炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状
のアルコキシ基、アシルオキシ基又はアルキルスルフォ
ニルオキシ基、又は炭素数2〜15の直鎖状、分岐状又
は環状のアルコキシアルコキシ基又はアルコキシカルボ
ニルオキシ基を示し、構成炭素原子上の水素原子の一部
又は全部がハロゲン原子に置換されていてもよく、具体
的にはフッ素、塩素、臭素、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、s
ec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、tert−
アミロキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキシルオキシ
基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ
基、エチルシクロペンチルオキシ基、ブチルシクロペン
チルオキシ基、エチルシクロヘキシルオキシ基、ブチル
シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、エチ
ルアダマンチルオキシ基、ブチルアダマンチルオキシ
基、フォルミルオキシ基、アセトキシ基、エチルカルボ
ニルオキシ基、ピバロイルオキシ基、メタンスルフォニ
ルオキシ基、エタンスルフォニルオキシ基、n−ブタン
スルフォニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基、ト
リクロロアセトキシ基、2,2,2−トリフルオロエチ
ルカルボニルオキシ基、メトキシメトキシ基、1−エト
キシエトキシ基、1−エトキシプロポキシ基、1−te
rt−ブトキシエトキシ基、1−シクロヘキシルオキシ
エトキシ基、2−テトラヒドロフラニルオキシ基、2−
テトラヒドロピラニルオキシ基、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、tert−ブト
キシカルボニルオキシ基等を例示できる。Yは−O−又
は−(NR6)−を示し、R6は水素原子又は炭素数1〜
15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、具
体的にはR3で例示したものと同様のものが例示でき
る。Zは単結合又は炭素数1〜5の直鎖状、分岐状又は
環状の(p+2)価の炭化水素基を示し、炭化水素基で
ある場合には、1個以上のメチレン基が酸素原子に置換
されて鎖状又は環状のエーテルを形成してもよく、同一
炭素上の2個の水素原子が酸素原子に置換されてケトン
を形成してもよく、例えばp=0の場合には、具体的に
はメチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレ
ン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、1,2−プロパ
ンジイル、1,3−ブタンジイル、1−オキソ−2−オ
キサプロパン−1,3−ジイル、3−メチル−1−オキ
ソ−2−オキサブタン−1,4−ジイル等を例示でき、
p=0以外の場合には、上記具体例からp個の水素原子
を除いた(p+2)価の基等を例示できる。
いることができるが、具体的には下記一般式(L1)〜
(L4)で示される基、炭素数4〜20、好ましくは4
〜15の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素
数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオ
キソアルキル基等を挙げることができる。
様)。式中、RL01、RL02は水素原子又は炭素数1〜1
8、好ましくは1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のア
ルキル基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチ
ル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロ
ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等
が例示できる。RL03は炭素数1〜18、好ましくは1
〜10の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい1価の
炭化水素基を示し、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル
基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、
オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換された
ものを挙げることができ、具体的には下記の置換アルキ
ル基等が例示できる。
L03とは環を形成してもよく、環を形成する場合にはR
L01、RL02、RL03はそれぞれ炭素数1〜18、好まし
くは1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示
す。
15の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数
1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキ
ソアルキル基又は上記一般式(L1)で示される基を示
し、三級アルキル基としては、具体的にはtert−ブ
チル基、tert−アミル基、1,1−ジエチルプロピ
ル基、2−シクロペンチルプロパン−2−イル基、2−
シクロヘキシルプロパン−2−イル基、2−(ビシクロ
[2.2.1]ヘプタン−2−イル)プロパン−2−イ
ル基、2−(アダマンタン−1−イル)プロパン−2−
イル基、1−エチルシクロペンチル基、1−ブチルシク
ロペンチル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−ブチ
ルシクロヘキシル基、1−エチル−2−シクロペンテニ
ル基、1−エチル−2−シクロヘキセニル基、2−メチ
ル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチ
ル基等が例示でき、トリアルキルシリル基としては、具
体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジ
メチル−tert−ブチルシリル基等が例示でき、オキ
ソアルキル基としては、具体的には3−オキソシクロヘ
キシル基、4−メチル−2−オキソオキサン−4−イル
基、5−メチル−2−オキソオキソラン−5−イル基等
が例示できる。yは0〜6の整数である。
でもよい1価の炭化水素基又は炭素数6〜20の置換さ
れていてもよいアリール基を示し、ヘテロ原子を含んで
もよい1価の炭化水素基としては、具体的にはメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ter
t−アミル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基等の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸
基、アルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニ
ル基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基、シアノ
基、メルカプト基、アルキルチオ基、スルホ基等に置換
されたもの等が例示でき、置換されていてもよいアリー
ル基としては、具体的にはフェニル基、メチルフェニル
基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピ
レニル基等が例示できる。mは0又は1、nは0、1、
2、3のいずれかであり、2m+n=2又は3を満足す
る数である。
でもよい1価の炭化水素基又は炭素数6〜20の置換さ
れていてもよいアリール基を示し、具体的にはRL05と
同様のもの等が例示できる。RL07〜RL16はそれぞれ独
立に水素原子又は炭素数1〜15のヘテロ原子を含んで
もよい1価の炭化水素基を示し、具体的にはメチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、tert
−アミル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オ
クチル基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シ
クロペンチルエチル基、シクロペンチルブチル基、シク
ロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロ
ヘキシルブチル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキ
ル基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ
基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、オキソ
基、アミノ基、アルキルアミノ基、シアノ基、メルカプ
ト基、アルキルチオ基、スルホ基等に置換されたもの等
が例示できる。RL07〜RL16は互いに環を形成していて
もよく(例えば、RL07とRL08、RL07とRL09、RL08
とRL10、RL09とRL10、R L11とRL12、RL13とRL14
等)、その場合には炭素数1〜15のヘテロ原子を含ん
でもよい2価の炭化水素基を示し、具体的には上記1価
の炭化水素基で例示したものから水素原子を1個除いた
もの等が例示できる。また、RL07〜RL16は隣接する炭
素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合
を形成してもよい(例えば、RL07とRL09、RL09とR
L15、RL13とRL15等)。
鎖状又は分岐状のものとしては、具体的には下記の基が
例示できる。
状のものとしては、具体的にはテトラヒドロフラン−2
−イル基、2−メチルテトラヒドロフラン−2−イル
基、テトラヒドロピラン−2−イル基、2−メチルテト
ラヒドロピラン−2−イル基等が例示できる。
にはtert−ブトキシカルボニル基、tert−ブト
キシカルボニルメチル基、tert−アミロキシカルボ
ニル基、tert−アミロキシカルボニルメチル基、
1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1
−ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1−エ
チルシクロペンチルオキシカルボニル基、1−エチルシ
クロペンチルオキシカルボニルメチル基、1−エチル−
2−シクロペンテニルオキシカルボニル基、1−エチル
−2−シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1
−エトキシエトキシカルボニルメチル基、2−テトラヒ
ドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2−テトラヒ
ドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が例示でき
る。
体的には1−メチルシクロペンチル、1−エチルシクロ
ペンチル、1−n−プロピルシクロペンチル、1−イソ
プロピルシクロペンチル、1−n−ブチルシクロペンチ
ル、1−sec−ブチルシクロペンチル、1−メチルシ
クロヘキシル、1−エチルシクロヘキシル、3−メチル
−1−シクロペンテン−3−イル、3−エチル−1−シ
クロペンテン−3−イル、3−メチル−1−シクロヘキ
セン−3−イル、3−エチル−1−シクロヘキセン−3
−イル等が例示できる。
には下記の基が例示できる。
各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシ
リル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基としては、
具体的にはRL04で挙げたものと同様のもの等が例示で
きる。
の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるもので
はない。
じ、下記一般式(M1)〜(M8−2)で示される繰り
返し単位から選ばれる1種又は2種以上を含有するもの
であってもよい。
CH2CO2R003を示す。R002は水素原子、メチル基又
はCO2R003を示す。R003は炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R004は水素
原子又は炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含
有する1価の炭化水素基を示す。R005〜R008の少なく
とも1個は炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を
含有する1価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立
に水素原子又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基を示す。R005〜R008は互いに環を形成
していてもよく、その場合にはR005〜R008の少なくと
も1個は炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含
有する2価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に
単結合又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状の
アルキレン基を示す。R009は炭素数2〜15のエーテ
ル、アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸
無水物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の
部分構造を含有する1価の炭化水素基を示す。R010〜
R013の少なくとも1個は炭素数2〜15のエーテル、
アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸無水
物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の部分
構造を含有する1価の炭化水素基を示し、残りはそれぞ
れ独立に水素原子又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状
又は環状のアルキル基を示す。R010〜R013は互いに結
合して環を形成していてもよく、その場合にはR010〜
R013の少なくとも1個は炭素数1〜15のエーテル、
アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸無水
物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の部分
構造を含有する2価の炭化水素基を示し、残りはそれぞ
れ独立に単結合又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基を示す。R014は炭素数7〜15
の多環式炭化水素基又は多環式炭化水素基を含有するア
ルキル基を示す。R015は酸不安定基を示す。XはCH2
又は酸素原子を示す。kは0又は1である。)
CH2CO2R003を示す。R003の具体例については後述
する。R002は水素原子、メチル基又はCO2R003を示
す。R003は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状
のアルキル基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−
ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基、
n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、エチルシクロペンチル基、ブチルシ
クロペンチル基、エチルシクロヘキシル基、ブチルシク
ロヘキシル基、アダマンチル基、エチルアダマンチル
基、ブチルアダマンチル基等を例示できる。
ルボキシ基又は水酸基を含有する1価の炭化水素基を示
し、具体的にはカルボキシエチル、カルボキシブチル、
カルボキシシクロペンチル、カルボキシシクロヘキシ
ル、カルボキシノルボルニル、カルボキシアダマンチ
ル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシ
シクロペンチル、ヒドロキシシクロヘキシル、ヒドロキ
シノルボルニル、ヒドロキシアダマンチル等が例示でき
る。
〜15のカルボキシ基又は水酸基を含有する1価の炭化
水素基を示し、残りはそれぞれ独立に水素原子又は炭素
数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示
す。炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含有す
る1価の炭化水素基としては、具体的にはカルボキシ、
カルボキシメチル、カルボキシエチル、カルボキシブチ
ル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシ
ブチル、2−カルボキシエトキシカルボニル、4−カル
ボキシブトキシカルボニル、2−ヒドロキシエトキシカ
ルボニル、4−ヒドロキシブトキシカルボニル、カルボ
キシシクロペンチルオキシカルボニル、カルボキシシク
ロヘキシルオキシカルボニル、カルボキシノルボルニル
オキシカルボニル、カルボキシアダマンチルオキシカル
ボニル、ヒドロキシシクロペンチルオキシカルボニル、
ヒドロキシシクロヘキシルオキシカルボニル、ヒドロキ
シノルボルニルオキシカルボニル、ヒドロキシアダマン
チルオキシカルボニル等が例示できる。炭素数1〜15
の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基としては、具体的
にはR003で例示したものと同様のものが例示できる。
R005〜R008は互いに結合して環を形成していてもよ
く、その場合にはR005〜R008の少なくとも1個は炭素
数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含有する2価の
炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に単結合又は炭
素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基
を示す。炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含
有する2価の炭化水素基としては、具体的には上記カル
ボキシ基又は水酸基を含有する1価の炭化水素基で例示
したものから水素原子を1個除いたもの等を例示でき
る。炭素数1〜15の直鎖状、分岐状、環状のアルキレ
ン基としては、具体的にはR 3で例示したものから水素
原子を1個除いたもの等を例示できる。
デヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸無水物、
アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の部分構造
を含有する1価の炭化水素基を示し、具体的にはメトキ
シメチル、メトキシエトキシメチル、2−オキソオキソ
ラン−3−イル、2−オキソオキソラン−4−イル、
4,4−ジメチル−2−オキソオキソラン−3−イル、
4−メチル−2−オキソオキサン−4−イル、2−オキ
ソ−1,3−ジオキソラン−4−イルメチル、5−メチ
ル−2−オキソオキソラン−5−イル等を例示できる。
R010〜R013の少なくとも1個は炭素数2〜15のエー
テル、アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、
酸無水物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種
の部分構造を含有する1価の炭化水素基を示し、残りは
それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜15の直鎖状、
分岐状又は環状のアルキル基を示す。炭素数2〜15の
エーテル、アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネー
ト、酸無水物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも
1種の部分構造を含有する1価の炭化水素基としては、
具体的にはメトキシメチル、メトキシメトキシメチル、
ホルミル、メチルカルボニル、ホルミルオキシ、アセト
キシ、ピバロイルオキシ、ホルミルオキシメチル、アセ
トキシメチル、ピバロイルオキシメチル、メトキシカル
ボニル、2−オキソオキソラン−3−イルオキシカルボ
ニル、4,4−ジメチル−2−オキソオキソラン−3−
イルオキシカルボニル、4−メチル−2−オキソオキサ
ン−4−イルオキシカルボニル、2−オキソ−1,3−
ジオキソラン−4−イルメチルオキシカルボニル、5−
メチル−2−オキソオキソラン−5−イルオキシカルボ
ニル等を例示できる。炭素数1〜15の直鎖状、分岐
状、環状のアルキル基としては、具体的にはR003で例
示したものと同様のものが例示できる。
ていてもよく、その場合にはR010〜R013の少なくとも
1個は炭素数1〜15のエーテル、アルデヒド、ケト
ン、エステル、カーボネート、酸無水物、アミド、イミ
ドから選ばれる少なくとも1種の部分構造を含有する2
価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に単結合又
は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレ
ン基を示す。炭素数1〜15のエーテル、アルデヒド、
ケトン、エステル、カーボネート、酸無水物、アミド、
イミドから選ばれる少なくとも1種の部分構造を含有す
る2価の炭化水素基としては、具体的には2−オキサプ
ロパン−1,3−ジイル、1,1−ジメチル−2−オキ
サプロパン−1,3−ジイル、1−オキソ−2−オキサ
プロパン−1,3−ジイル、1,3−ジオキソ−2−オ
キサプロパン−1,3−ジイル、1−オキソ−2−オキ
サブタン−1,4−ジイル、1,3−ジオキソ−2−オ
キサブタン−1,4−ジイル等の他、上記炭素数1〜1
5のエーテル、アルデヒド、ケトン、エステル、カーボ
ネート、酸無水物、アミド、イミドから選ばれる少なく
とも1種の部分構造を含有する1価の炭化水素基で例示
したものから水素原子を1個除いたもの等を例示でき
る。炭素数1〜15の直鎖状、分岐状、環状のアルキレ
ン基としては、具体的にはR003で例示したものから水
素原子を1個除いたもの等を例示できる。
基又は多環式炭化水素基を含有するアルキル基を示し、
具体的にはノルボルニル、ビシクロ[3.3.1]ノニ
ル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル、アダマ
ンチル、エチルアダマンチル、ブチルアダマンチル、ノ
ルボルニルメチル、アダマンチルメチル等を例示でき
る。R015は酸不安定基を示し、具体的には先の説明で
挙げたものと同様のもの等を例示できる。XはCH2又
は酸素原子を示す。kは0又は1である。
繰り返し単位は、レジスト材料とした際の現像液親和
性、基板密着性、エッチング耐性等の諸特性を付与する
ものであり、これらの繰り返し単位の含有量を適宜調整
することにより、レジスト材料の性能を微調整すること
ができる。
子量は、ポリスチレン換算でのゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した場合、
1,000〜500,000、好ましくは3,000〜
100,000である。この範囲を外れると、エッチン
グ耐性が極端に低下したり、露光前後の溶解速度差が確
保できなくなって解像性が低下したりすることがある。
式(1a)で示される化合物を第1の単量体に、下記一
般式(2a)〜(4a)で示される化合物から選ばれる
1〜3種を第2〜4の単量体に、更に必要に応じ、下記
一般式(M1a)〜(M8a)で示される化合物から選
ばれる1種又は2種以上をそれ以降の単量体に用いた共
重合反応により行うことができる。
W、Y、Zは上記と同様である。)
合を適宜調節することにより、レジスト材料とした時に
好ましい性能を発揮できるような高分子化合物とするこ
とができる。この場合、本発明の高分子化合物は、 (i)上記式(1a)の単量体 (ii)上記式(2a)〜(4a)の単量体 (iii)上記式(M1a)〜(M8a)の単量体 に加え、更に、 (iv)上記(i)〜(iii)以外の炭素−炭素二重
結合を含有する単量体、例えば、メタクリル酸メチル、
クロトン酸メチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジ
メチル等の置換アクリル酸エステル類、マレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、ノルボルネ
ン、ノルボルネン−5−カルボン酸メチル等の置換ノル
ボルネン類、無水イタコン酸等の不飽和酸無水物、その
他の単量体を共重合しても差支えない。
に基づく各繰り返し単位の好ましい含有割合は、例えば
以下に示す範囲(モル%)とすることができるが、これ
に限定されるものではない。 (I)高分子化合物が、上記一般式(1−1)で示され
る繰り返し単位と(2−1)で示される繰り返し単位を
含有するものである場合には、 式(1a)の単量体に基づく式(1−1)で示される
繰り返し単位を1〜90モル%、好ましくは5〜80モ
ル%、より好ましくは10〜70モル%、 式(2a)の単量体に基づく式(2−1)で示される
繰り返し単位を1〜90モル%、好ましくは5〜80モ
ル%、より好ましくは10〜70モル%、 式(M5a)〜(M8a)の単量体に基づく式(M5
−1)〜(M8−1)で示される繰り返し単位を0〜5
0モル%、好ましくは0〜40モル%、より好ましくは
0〜30モル%、 その他の単量体に基づく繰り返し単位を0〜50モル
%、好ましくは0〜40モル%、より好ましくは0〜3
0モル%、それぞれ含有することができる。
−1)で示される繰り返し単位と(2−1)で示される
繰り返し単位と(3)で示される繰り返し単位を含有す
るものである場合には、 式(1a)の単量体に基づく式(1−1)で示される
繰り返し単位を1〜49モル%、好ましくは3〜45モ
ル%、より好ましくは5〜40モル%、 式(2a)の単量体に基づく式(2−1)で示される
繰り返し単位を1〜49モル%、好ましくは3〜45モ
ル%、より好ましくは5〜40モル%、 式(3a)の単量体に基づく式(3)で示される繰り
返し単位を50モル%、 式(M5a)〜(M8a)の単量体に基づく式(M5
−1)〜(M8−1)で示される繰り返し単位を0〜2
5モル%、好ましくは0〜20モル%、より好ましくは
0〜15モル%、 その他の単量体に基づく繰り返し単位を0〜25モル
%、好ましくは0〜20モル%、より好ましくは0〜1
5モル%、それぞれ含有することができる。
(1−1)で示される繰り返し単位と一般式(4)で示
される繰り返し単位と一般式(3)で示される繰り返し
単位を有する場合、又は上記一般式(1−1)で示され
る繰り返し単位と一般式(2−1)で示される繰り返し
単位と一般式(4)で示される繰り返し単位と一般式
(3)で示される繰り返し単位を含有するものである場
合には、 式(1a)の単量体に基づく式(1−1)で示される
繰り返し単位を1〜49モル%、好ましくは3〜45モ
ル%、より好ましくは5〜40モル%、 式(2a)の単量体に基づく式(2−1)で示される
繰り返し単位を0〜40モル%、好ましくは0〜35モ
ル%、より好ましくは0〜30モル%、 式(4a)の単量体に基づく式(4)で示される繰り
返し単位を1〜80モル%、好ましくは1〜70モル
%、より好ましくは1〜50モル%、 式(3a)の単量体に基づく式(3)で示される繰り
返し単位を1〜49モル%、好ましくは5〜45モル
%、より好ましくは10〜40モル%、 式(M1a)〜(M8a)の単量体に基づく式(M
1)〜(M8−1)で示される繰り返し単位を0〜25
モル%、好ましくは0〜20モル%、より好ましくは0
〜15モル%、 その他の単量体に基づく繰り返し単位を0〜25モル
%、好ましくは0〜20モル%、より好ましくは0〜1
5モル%、それぞれ含有することができる。
−2)で示される繰り返し単位と(2−2)で示される
繰り返し単位を含有するものである場合には、 式(1a)の単量体に基づく式(1−2)で示される
繰り返し単位を1〜90モル%、好ましくは5〜80モ
ル%、より好ましくは10〜70モル%、 式(2a)の単量体に基づく式(2−2)で示される
繰り返し単位を1〜90モル%、好ましくは5〜80モ
ル%、より好ましくは10〜70モル%、 式(M5a)〜(M8a)の単量体に基づく式(M5
−2)〜(M8−2)で示される繰り返し単位を0〜5
0モル%、好ましくは0〜40モル%、より好ましくは
0〜30モル%、 その他の単量体に基づく繰り返し単位を0〜50モル
%、好ましくは0〜40モル%、より好ましくは0〜3
0モル%、それぞれ含有することができる。
(1−1)及び(1−2)の単位の元となるモノマー
は、先ず二重結合を有する化合物(例えば、アクリル酸
誘導体、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等)とフ
ランとのDiels−Alder反応によって7−オキ
サビシクロ[2.2.1]へプタン環を構築し、次いで
該環の置換基部分を既知の有機化学的手法を用いて改変
していくことで合成できる。
応は種々例示することができるが、好ましくはラジカル
重合、アニオン重合又は配位重合である。
剤としてベンゼン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン
等のエーテル類、エタノール等のアルコール類、又はメ
チルイソブチルケトン等のケトン類を用い、(イ)重合
開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル等
のアゾ化合物、又は過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル等の過酸化物を用い、(ウ)反応温度を0℃から10
0℃程度に保ち、(エ)反応時間を0.5時間から48
時間程度とするのが好ましいが、この範囲を外れる場合
を排除するものではない。
剤としてベンゼン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン
等のエーテル類、又は液体アンモニアを用い、(イ)重
合開始剤としてナトリウム、カリウム等の金属、n−ブ
チルリチウム、sec−ブチルリチウム等のアルキル金
属、ケチル、又はグリニャール反応剤を用い、(ウ)反
応温度を−78℃から0℃程度に保ち、(エ)反応時間
を0.5時間から48時間程度とし、(オ)停止剤とし
てメタノール等のプロトン供与性化合物、ヨウ化メチル
等のハロゲン化物、その他求電子性物質を用いるのが好
ましいが、この範囲を外れる場合を排除するものではな
い。
n−ヘプタン、トルエン等の炭化水素類を用い、(イ)
触媒としてチタン等の遷移金属とアルキルアルミニウム
からなるチーグラー−ナッタ触媒、クロム及びニッケル
化合物を金属酸化物に担持したフィリップス触媒、タン
グステン及びレニウム混合触媒に代表されるオレフィン
−メタセシス混合触媒等を用い、(ウ)反応温度を0℃
から100℃程度に保ち、(エ)反応時間を0.5時間
から48時間程度とするのが好ましいが、この範囲を外
れる場合を排除するものではない。
ベースポリマーとして有効であり、本発明は、この高分
子化合物を含むことを特徴とするレジスト材料、特に化
学増幅ポジ型レジスト材料を提供する。
線もしくは電子線に感応して酸を発生する化合物(以
下、酸発生剤)、有機溶剤、必要に応じてその他の成分
を含有することができる。
(P1b)のオニウム塩、 ii.下記一般式(P2)のジアゾメタン誘導体、 iii.下記一般式(P3)のグリオキシム誘導体、 iv.下記一般式(P4)のビススルホン誘導体、 v.下記一般式(P5)のN−ヒドロキシイミド化合物
のスルホン酸エステル、 vi.β−ケトスルホン酸誘導体、 vii.ジスルホン誘導体、 viii.ニトロベンジルスルホネート誘導体、 ix.スルホン酸エステル誘導体 等が挙げられる。
12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニ
ル基、オキソアルキル基又はオキソアルケニル基、炭素
数6〜20のアリール基、又は炭素数7〜12のアラル
キル基又はアリールオキソアルキル基を示し、これらの
基の水素原子の一部又は全部がアルコキシ基等によって
置換されていてもよい。また、R101bとR101cとは環を
形成してもよく、環を形成する場合には、R101b、R
101cはそれぞれ炭素数1〜6のアルキレン基を示す。K
-は非求核性対向イオンを表す。)
であっても異なっていてもよく、具体的にはアルキル基
として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘ
プチル基、シクロプロピルメチル基、4−メチルシクロ
ヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ノルボルニル
基、アダマンチル基等が挙げられる。アルケニル基とし
ては、ビニル基、アリル基、プロぺニル基、ブテニル
基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられ
る。オキソアルキル基としては、2−オキソシクロペン
チル基、2−オキソシクロヘキシル基等が挙げられ、2
−オキソプロピル基、2−シクロペンチル−2−オキソ
エチル基、2−シクロヘキシル−2−オキソエチル基、
2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−オキソエチル
基等を挙げることができる。アリール基としては、フェ
ニル基、ナフチル基等や、p−メトキシフェニル基、m
−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エト
キシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、
m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェ
ニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル
基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−t
ert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジ
メチルフェニル基等のアルキルフェニル基、メチルナフ
チル基、エチルナフチル基等のアルキルナフチル基、メ
トキシナフチル基、エトキシナフチル基等のアルコキシ
ナフチル基、ジメチルナフチル基、ジエチルナフチル基
等のジアルキルナフチル基、ジメトキシナフチル基、ジ
エトキシナフチル基等のジアルコキシナフチル基等が挙
げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェニル
エチル基、フェネチル基等が挙げられる。アリールオキ
ソアルキル基としては、2−フェニル−2−オキソエチ
ル基、2−(1−ナフチル)−2−オキソエチル基、2
−(2−ナフチル)−2−オキソエチル基等の2−アリ
ール−2−オキソエチル基等が挙げられる。K-の非求
核性対向イオンとしては塩化物イオン、臭化物イオン等
のハライドイオン、トリフレート、1,1,1−トリフ
ルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホ
ネート等のフルオロアルキルスルホネート、トシレー
ト、ベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスル
ホネート、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼ
ンスルホネート等のアリールスルホネート、メシレー
ト、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネートが挙
げられる。
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R103は炭素
数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を
示す。R104a、R104bはそれぞれ炭素数3〜7の2−オ
キソアルキル基を示す。K-は非求核性対向イオンを表
す。)
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチ
ル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルメ
チル基等が挙げられる。R103としては、メチレン基、
エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン
基、へキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニ
レン基、1,4−シクロへキシレン基、1,2−シクロ
へキシレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−
シクロオクチレン基、1,4−シクロヘキサンジメチレ
ン基等が挙げられる。R104a、R104bとしては、2−オ
キソプロピル基、2−オキソシクロペンチル基、2−オ
キソシクロヘキシル基、2−オキソシクロヘプチル基等
が挙げられる。K-は式(P1a−1)及び(P1a−
2)で説明したものと同様のものを挙げることができ
る。
状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭
素数6〜20のアリール基又はハロゲン化アリール基、
又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。) R105、R106のアルキル基としてはメチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、se
c−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキ
シル基、ヘプチル基、オクチル基、アミル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ノル
ボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。ハロゲン
化アルキル基としてはトリフルオロメチル基、1,1,
1−トリフルオロエチル基、1,1,1−トリクロロエ
チル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。アリー
ル基としてはフェニル基、p−メトキシフェニル基、m
−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エト
キシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、
m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェ
ニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル
基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−t
ert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジ
メチルフェニル基等のアルキルフェニル基が挙げられ
る。ハロゲン化アリール基としてはフルオロフェニル
基、クロロフェニル基、1,2,3,4,5−ペンタフ
ルオロフェニル基等が挙げられる。アラルキル基として
はベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
状、分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキ
ル基、炭素数6〜20のアリール基又はハロゲン化アリ
ール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。R
108、R109は互いに結合して環状構造を形成してもよ
く、環状構造を形成する場合、R108、R109はそれぞれ
炭素数1〜6の直鎖状、分岐状のアルキレン基を示
す。) R107、R108、R109のアルキル基、ハロゲン化アルキ
ル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アラルキル
基としては、R105、R106で説明したものと同様の基が
挙げられる。なお、R108、R109のアルキレン基として
はメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン
基、ヘキシレン基等が挙げられる。
数1〜6のアルキレン基又は炭素数2〜6のアルケニレ
ン基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部は更
に炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はア
ルコキシ基、ニトロ基、アセチル基、又はフェニル基で
置換されていてもよい。R111は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は置換のアルキル基、アルケニル基又はア
ルコキシアルキル基、フェニル基、又はナフチル基を示
し、これらの基の水素原子の一部又は全部は更に炭素数
1〜4のアルキル基又はアルコキシ基;炭素数1〜4の
アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基又はアセチル基で
置換されていてもよいフェニル基;炭素数3〜5のヘテ
ロ芳香族基;又は塩素原子、フッ素原子で置換されてい
てもよい。)
1,2−フェニレン基、1,8−ナフチレン基等が、ア
ルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメ
チレン基、テトラメチレン基、フェニルエチレン基、ノ
ルボルナン−2,3−ジイル基等が、アルケニレン基と
しては、1,2−ビニレン基、1−フェニル−1,2−
ビニレン基、5−ノルボルネン−2,3−ジイル基等が
挙げられる。R111のアルキル基としては、R101a〜R
101cと同様のものが、アルケニル基としては、ビニル
基、1−プロペニル基、アリル基、1−ブテニル基、3
−ブテニル基、イソプレニル基、1−ペンテニル基、3
−ペンテニル基、4−ペンテニル基、ジメチルアリル
基、1−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、5−ヘキセ
ニル基、1−ヘプテニル基、3−ヘプテニル基、6−ヘ
プテニル基、7−オクテニル基等が、アルコキシアルキ
ル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、
プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ペンチロキシ
メチル基、ヘキシロキシメチル基、ヘプチロキシメチル
基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシ
エチル基、ブトキシエチル基、ペンチロキシエチル基、
ヘキシロキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシ
プロピル基、プロポキシプロピル基、ブトキシプロピル
基、メトキシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシ
ブチル基、メトキシペンチル基、エトキシペンチル基、
メトキシヘキシル基、メトキシヘプチル基等が挙げられ
る。
〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
基、tert−ブチル基等が、炭素数1〜4のアルコキ
シ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ
基、tert−ブトキシ基等が、炭素数1〜4のアルキ
ル基、アルコキシ基、ニトロ基又はアセチル基で置換さ
れていてもよいフェニル基としては、フェニル基、トリ
ル基、p−tert−ブトキシフェニル基、p−アセチ
ルフェニル基、p−ニトロフェニル基等が、炭素数3〜
5のヘテロ芳香族基としては、ピリジル基、フリル基等
が挙げられる。
導体、グリオキシム誘導体、ビススルホン誘導体、β−
ケトスルホン誘導体、ジスルホン誘導体、ニトロベンジ
ルスルホネート誘導体、スルホン酸エステル誘導体、N
−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル誘導体
等が挙げられる。
ロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフル
オロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニ
ル)フェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸ジ
フェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸(p−
tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、
トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブ
トキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオ
ロメタンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェ
ニル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスル
ホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホ
ニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブト
キシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエン
スルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フ
ェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノ
ナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウ
ム、ブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリ
フルオロメタンスルホン酸トリメチルスルホニウム、p
−トルエンスルホン酸トリメチルスルホニウム、トリフ
ルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オ
キソシクロヘキシル)スルホニウム、p−トルエンスル
ホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシ
ル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメ
チルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジ
メチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスル
ホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、p−ト
ルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホ
ニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシル
メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、ト
リフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボニル)メチル
(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、エチレン
ビス[メチル(2−オキソシクロペンチル)スルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホナート]、1,2’−ナフ
チルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウムトリ
フレート等が挙げられる。
ゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(キシレンスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジア
ゾメタン、ビス(シクロペンチルスルホニル)ジアゾメ
タン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(se
c−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロ
ピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(n−アミルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(イソアミルスルホニル)ジアゾメ
タン、ビス(sec−アミルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタ
ン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−
ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシル
スルホニル−1−(tert−アミルスルホニル)ジア
ゾメタン、1−tert−アミルスルホニル−1−(t
ert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられ
る。
(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシ
ム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジフ
ェニルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホ
ニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O
−(p−トルエンスルホニル)−2,3−ペンタンジオ
ングリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニ
ル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシ
ム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチ
ルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)
−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタ
ンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、
ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタ
ンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホ
ニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキ
シム、ビス−O−(メタンスルホニル)−α−ジメチル
グリオキシム、ビス−O−(トリフルオロメタンスルホ
ニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(1,
1,1−トリフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチ
ルグリオキシム、ビス−O−(tert−ブタンスルホ
ニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(パー
フルオロオクタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキ
シム、ビス−O−(シクロヘキサンスルホニル)−α−
ジメチルグリオキシム、ビス−O−(ベンゼンスルホニ
ル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−フ
ルオロベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシ
ム、ビス−O−(p−tert−ブチルベンゼンスルホ
ニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(キシ
レンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−
O−(カンファースルホニル)−α−ジメチルグリオキ
シム等が挙げられる。
ルスルホニルメタン、ビストリフルオロメチルスルホニ
ルメタン、ビスメチルスルホニルメタン、ビスエチルス
ルホニルメタン、ビスプロピルスルホニルメタン、ビス
イソプロピルスルホニルメタン、ビス−p−トルエンス
ルホニルメタン、ビスベンゼンスルホニルメタン等が挙
げられる。β−ケトスルホン誘導体としては、2−シク
ロヘキシルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニ
ル)プロパン、2−イソプロピルカルボニル−2−(p
−トルエンスルホニル)プロパン等が挙げられる。
スルホン、ジシクロヘキシルジスルホン等が挙げられ
る。ニトロベンジルスルホネート誘導体としては、p−
トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−ト
ルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル等が挙げら
れる。スルホン酸エステル誘導体としては、1,2,3
−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,
2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキ
シ)ベンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスル
ホニルオキシ)ベンゼン等が挙げられる。
エステル誘導体としては、N−ヒドロキシスクシンイミ
ドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシン
イミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒ
ドロキシスクシンイミドエタンスルホン酸エステル、N
−ヒドロキシスクシンイミド1−プロパンスルホン酸エ
ステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−プロパンス
ルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−
ペンタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシン
イミド1−オクタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキ
シスクシンイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N
−ヒドロキシスクシンイミドp−メトキシベンゼンスル
ホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−ク
ロロエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシ
ンイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ
スクシンイミド−2,4,6−トリメチルベンゼンスル
ホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ナ
フタレンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシン
イミド2−ナフタレンスルホン酸エステル、N−ヒドロ
キシ−2−フェニルスクシンイミドメタンスルホン酸エ
ステル、N−ヒドロキシマレイミドメタンスルホン酸エ
ステル、N−ヒドロキシマレイミドエタンスルホン酸エ
ステル、N−ヒドロキシ−2−フェニルマレイミドメタ
ンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシグルタルイミド
メタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシグルタルイ
ミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタ
ルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフ
タルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキ
シフタルイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステ
ル、N−ヒドロキシフタルイミドp−トルエンスルホン
酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスル
ホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼ
ンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボル
ネン−2,3−ジカルボキシイミドメタンスルホン酸エ
ステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−
ジカルボキシイミドトリフルオロメタンスルホン酸エス
テル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジ
カルボキシイミドp−トルエンスルホン酸エステル等が
挙げられる。
酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスル
ホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニル
スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p
−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−
トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニ
ル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸
トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホ
ニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシル
メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、ト
リフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボニル)メチル
(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、1,2’
−ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウ
ムトリフレート等のオニウム塩、ビス(ベンゼンスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジア
ゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n
−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロ
ピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチ
ルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体、
ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチル
グリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−
α−ジメチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体、ビ
スナフチルスルホニルメタン等のビススルホン誘導体、
N−ヒドロキシスクシンイミドメタンスルホン酸エステ
ル、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタン
スルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1
−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシ
ンイミド2−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロ
キシスクシンイミド1−ペンタンスルホン酸エステル、
N−ヒドロキシスクシンイミドp−トルエンスルホン酸
エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホ
ン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼン
スルホン酸エステル等のN−ヒドロキシイミド化合物の
スルホン酸エステル誘導体が挙げられる。
種以上を組み合わせて用いることができる。オニウム塩
は矩形性向上効果に優れ、ジアゾメタン誘導体及びグリ
オキシム誘導体は定在波低減効果に優れるため、両者を
組み合わせることによりプロファイルの微調整を行うこ
とが可能である。
量部に対して好ましくは0.1〜15重量部、より好ま
しくは0.5〜8重量部である。0.1重量部より少な
いと感度が悪い場合があり、15重量部より多いと透明
性が低くなり解像性が低下する場合がある。
ース樹脂、酸発生剤、その他の添加剤等が溶解可能な有
機溶剤であればいずれでもよい。このような有機溶剤と
しては、例えばシクロヘキサノン、メチル−2−n−ア
ミルケトン等のケトン類、3−メトキシブタノール、3
−メチル−3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2
−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等の
アルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエ
ーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルア
セテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチ
ル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプ
ロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン
酸tert−ブチル、プロピレングリコールモノter
t−ブチルエーテルアセテート等のエステル類、γ−ブ
チロラクトン等のラクトン類が挙げられ、これらの1種
を単独で又は2種以上を混合して使用することができる
が、これらに限定されるものではない。本発明では、こ
れらの有機溶剤の中でもレジスト成分中の酸発生剤の溶
解性が最も優れているジエチレングリコールジメチルエ
ーテルや1−エトキシ−2−プロパノールの他、安全溶
剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート及びその混合溶剤が好ましく使用される。有機溶
剤の使用量は、ベース樹脂100重量部に対して200
〜1,000重量部、特に400〜800重量部が好適
である。
(1−1)又は(1−2)で示される繰り返し単位を含
有する高分子化合物とは別の高分子化合物を添加するこ
とができる。該高分子化合物の具体的な例としては下記
式(R1)及び/又は下記式(R2)で示される重量平
均分子量1,000〜500,000、好ましくは5,
000〜100,000のもの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。
CH2CO2R003を示す。R002は水素原子、メチル基又
はCO2R003を示す。R003は炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R004は水素
原子又は炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含
有する1価の炭化水素基を示す。R005〜R008の少なく
とも1個は炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を
含有する1価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立
に水素原子又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基を示す。R005〜R008は互いに環を形成
していてもよく、その場合にはR005〜R008の少なくと
も1個は炭素数1〜15のカルボキシ基又は水酸基を含
有する2価の炭化水素基を示し、残りはそれぞれ独立に
単結合又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状の
アルキレン基を示す。R009は炭素数2〜15のエーテ
ル、アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸
無水物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の
部分構造を含有する1価の炭化水素基を示す。R010〜
R013の少なくとも1個は炭素数2〜15のエーテル、
アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸無水
物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の部分
構造を含有する1価の炭化水素基を示し、残りはそれぞ
れ独立に水素原子又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状
又は環状のアルキル基を示す。R010〜R013は互いに結
合して環を形成していてもよく、その場合にはR010〜
R013の少なくとも1個は炭素数1〜15のエーテル、
アルデヒド、ケトン、エステル、カーボネート、酸無水
物、アミド、イミドから選ばれる少なくとも1種の部分
構造を含有する2価の炭化水素基を示し、残りはそれぞ
れ独立に単結合又は炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基を示す。R014は炭素数7〜15
の多環式炭化水素基又は多環式炭化水素基を含有するア
ルキル基を示す。R015は酸不安定基を示す。R016は水
素原子又はメチル基を示す。R017は炭素数1〜8の直
鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。XはCH2
又は酸素原子を示す。k’は0又は1である。a1’、
a2’、a3’、b1’、b2’、b3’、c1’、c
2’、c3’、d1’、d2’、d3’、e’は0以上
1未満の数であり、a1’+a2’+a3’+b1’+
b2’+b3’+c1’+c2’+c3’+d1’+d
2’+d3’+e’=1を満足する。f’、g’、
h’、i’、j’は0以上1未満の数であり、f’+
g’+h’+i’+j’=1を満足する。x’、y’、
z’は0〜3の整数であり、1≦x’+y’+z’≦
5、1≦y’+z’≦3を満足する。)
先の説明と同様である。
される繰り返し単位を含有する高分子化合物と別の高分
子化合物との配合比率は、0:100〜90:10、特
に0:100〜80:20の重量比の範囲内にあること
が好ましい。上記一般式(1−1)又は(1−2)で示
される繰り返し単位を含有する高分子化合物の配合比が
これより少ないと、レジスト材料として好ましい性能が
得られないことがある。上記の配合比率を適宜変えるこ
とにより、レジスト材料の性能を調整することができ
る。
種以上を添加することができる。複数種の高分子化合物
を用いることにより、レジスト材料の性能を調整するこ
とができる。
剤を添加することができる。溶解制御剤としては、好ま
しくは、平均分子量が100〜1,000、さらに好ま
しくは150〜800で、かつ分子内にフェノール性水
酸基を2つ以上有する化合物の該フェノール性水酸基の
水素原子を酸不安定基により全体として平均0〜100
モル%の割合で置換した化合物又は分子内にカルボキシ
基を有する化合物の該カルボキシ基の水素原子を酸不安
定基により全体として平均50〜100モル%の割合で
置換した化合物を配合する。
不安定基による置換率は、平均でフェノール性水酸基全
体の0モル%以上、好ましくは30モル%以上であり、
その上限は100モル%、より好ましくは80モル%で
ある。カルボキシ基の水素原子の酸不安定基による置換
率は、平均でカルボキシ基全体の50モル%以上、好ま
しくは70モル%以上であり、その上限は100モル%
である。
つ以上有する化合物又はカルボキシ基を有する化合物と
しては、下記式(D1)〜(D14)で示されるものが
好ましい。
原子、又は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル
基又はアルケニル基を示す。R203は水素原子、又は炭
素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケ
ニル基、或いは−(R207)hCOOHを示す。R204は
−(CH2)i−(i=2〜10)、炭素数6〜10のア
リーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子又
は硫黄原子を示す。R20 5は炭素数1〜10のアルキレ
ン基、炭素数6〜10のアリーレン基、カルボニル基、
スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子を示す。R206は
水素原子、炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル
基、アルケニル基、又はそれぞれ水酸基で置換されたフ
ェニル基又はナフチル基を示す。R207は炭素数1〜1
0の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。R208は
水素原子又は水酸基を示す。jは0〜5の整数である。
u、hは0又は1である。s、t、s’、t’、
s’’、t’’はそれぞれs+t=8、s’+t’=
5、s’’+t’’=4を満足し、かつ各フェニル骨格
中に少なくとも1つの水酸基を有するような数である。
αは式(D8)、(D9)の化合物の分子量を100〜
1,000とする数である。)
素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、プロピル基、
エチニル基、シクロヘキシル基、R203としては、例え
ばR2 01、R202と同様なもの、或いは−COOH、−C
H2COOH、R204としては、例えばエチレン基、フェ
ニレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子、硫
黄原子等、R205としては、例えばメチレン基、或いは
R204と同様なもの、R 206としては例えば水素原子、メ
チル基、エチル基、ブチル基、プロピル基、エチニル
基、シクロヘキシル基、それぞれ水酸基で置換されたフ
ェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
いることができるが、具体的には下記一般式(L1)〜
(L4)で示される基、炭素数4〜20の三級アルキル
基、各アルキル基の炭素数がそれぞれ1〜6のトリアル
キルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等を
挙げることができる。
数1〜18の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示
す。RL03は炭素数1〜18の酸素原子等のヘテロ原子
を有してもよい1価の炭化水素基を示す。RL01と
RL02、RL01とRL03、RL02とRL03とは環を形成して
もよく、環を形成する場合にはRL01、RL02、RL03は
それぞれ炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。RL04は炭素数4〜20の三級アルキル
基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキ
ルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は上
記一般式(L1)で示される基を示す。RL05は炭素数
1〜8のヘテロ原子を含んでもよい1価の炭化水素基又
は炭素数6〜20の置換されていてもよいアリール基を
示す。RL06は炭素数1〜8のヘテロ原子を含んでもよ
い1価の炭化水素基又は炭素数6〜20の置換されてい
てもよいアリール基を示す。RL07〜RL16はそれぞれ独
立に水素原子又は炭素数1〜15のヘテロ原子を含んで
もよい1価の炭化水素基を示す。RL0 7〜RL16は互いに
環を形成していてもよく、その場合には炭素数1〜15
のヘテロ原子を含んでもよい2価の炭化水素基を示す。
また、RL07〜RL16は隣接する炭素に結合するもの同士
で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい。y
は0〜6の整数である。mは0又は1、nは0、1、
2、3のいずれかであり、2m+n=2又は3を満足す
る数である。)
先の説明と同様である。
00重量部に対し、0〜50重量部、好ましくは0〜4
0重量部、より好ましくは0〜30重量部であり、単独
又は2種以上を混合して使用できる。配合量が50重量
部を超えるとパターンの膜減りが生じ、解像度が低下す
る場合がある。
ール性水酸基又はカルボキシ基を有する化合物に対し、
有機化学的手法を用いて酸不安定基を導入することによ
り合成される。
化合物を配合することができる。塩基性化合物として
は、酸発生剤より発生する酸がレジスト膜中に拡散する
際の拡散速度を抑制することができる化合物が適してい
る。塩基性化合物の配合により、レジスト膜中での酸の
拡散速度が抑制されて解像度が向上し、露光後の感度変
化を抑制したり、基板や環境依存性を少なくし、露光余
裕度やパターンプロファイル等を向上することができ
る。
級、第二級、第三級の脂肪族アミン類、混成アミン類、
芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有す
る含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、
水酸基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を
有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミ
ド誘導体、イミド誘導体等が挙げられる。
て、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、n−プ
ロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミ
ン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、ter
t−ブチルアミン、ペンチルアミン、tert−アミル
アミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シク
ロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、
ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチル
アミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラ
エチレンペンタミン等が例示される。
アミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ
イソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブ
チルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジペンチルア
ミン、ジシクロペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジ
シクロヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチル
アミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジドデシル
アミン、ジセチルアミン、N,N−ジメチルメチレンジ
アミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−
ジメチルテトラエチレンペンタミン等が例示される。
ルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミ
ン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミ
ン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミ
ン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミン、
トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリ
ヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミ
ン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリセチ
ルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメチレン
ジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレン
ジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルテトラエ
チレンペンタミン等が例示される。
チルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベン
ジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミ
ン等が例示される。
例としては、アニリン誘導体(例えばアニリン、N−メ
チルアニリン、N−エチルアニリン、N−プロピルアニ
リン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリ
ン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、エチル
アニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリン、2
−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニトロア
ニリン、2,4−ジニトロアニリン、2,6−ジニトロ
アニリン、3,5−ジニトロアニリン、N,N−ジメチ
ルトルイジン等)、ジフェニル(p−トリル)アミン、
メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニ
レンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン、
ピロール誘導体(例えばピロール、2H−ピロール、1
−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、2,5
−ジメチルピロール、N−メチルピロール等)、オキサ
ゾール誘導体(例えばオキサゾール、イソオキサゾール
等)、チアゾール誘導体(例えばチアゾール、イソチア
ゾール等)、イミダゾール誘導体(例えばイミダゾー
ル、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニ
ルイミダゾール等)、ピラゾール誘導体、フラザン誘導
体、ピロリン誘導体(例えばピロリン、2−メチル−1
−ピロリン等)、ピロリジン誘導体(例えばピロリジ
ン、N−メチルピロリジン、ピロリジノン、N−メチル
ピロリドン等)、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジン
誘導体、ピリジン誘導体(例えばピリジン、メチルピリ
ジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリ
ジン、4−(1−ブチルペンチル)ピリジン、ジメチル
ピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジン、
フェニルピリジン、3−メチル−2−フェニルピリジ
ン、4−tert−ブチルピリジン、ジフェニルピリジ
ン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシピ
リジン、ジメトキシピリジン、1−メチル−2−ピリド
ン、4−ピロリジノピリジン、1−メチル−4−フェニ
ルピリジン、2−(1−エチルプロピル)ピリジン、ア
ミノピリジン、ジメチルアミノピリジン等)、ピリダジ
ン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラゾ
リン誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導体、
ピペラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール誘導
体、イソインドール誘導体、1H−インダゾール誘導
体、インドリン誘導体、キノリン誘導体(例えばキノリ
ン、3−キノリンカルボニトリル等)、イソキノリン誘
導体、シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキサ
リン誘導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテリ
ジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン誘
導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、1,10
−フェナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノシ
ン誘導体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラシ
ル誘導体、ウリジン誘導体等が例示される。
としては、例えばアミノ安息香酸、インドールカルボン
酸、アミノ酸誘導体(例えばニコチン酸、アラニン、ア
ルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、
ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシ
ン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジ
ン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、メトキシア
ラニン)等が例示される。
3−ピリジンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリ
ジニウム等が例示される。
フェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素
化合物としては、2−ヒドロキシピリジン、アミノクレ
ゾール、2,4−キノリンジオール、3−インドールメ
タノールヒドレート、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、N−エチルジエタ
ノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ト
リイソプロパノールアミン、2,2’−イミノジエタノ
ール、2−アミノエタノ−ル、3−アミノ−1−プロパ
ノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−(2−ヒド
ロキシエチル)モルホリン、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]ピ
ペラジン、ピペリジンエタノール、1−(2−ヒドロキ
シエチル)ピロリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)
−2−ピロリジノン、3−ピペリジノ−1,2−プロパ
ンジオール、3−ピロリジノ−1,2−プロパンジオー
ル、8−ヒドロキシユロリジン、3−クイヌクリジノー
ル、3−トロパノール、1−メチル−2−ピロリジンエ
タノール、1−アジリジンエタノール、N−(2−ヒド
ロキシエチル)フタルイミド、N−(2−ヒドロキシエ
チル)イソニコチンアミド等が例示される。アミド誘導
体としては、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メ
チルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プ
ロピオンアミド、ベンズアミド等が例示される。イミド
誘導体としては、フタルイミド、サクシンイミド、マレ
イミド等が例示される。
性化合物から選ばれる1種または2種以上を配合するこ
ともできる。
子又は直鎖状、分岐状又は環状の炭素数1〜20のアル
キル基を示し、ヒドロキシ基又はエーテルを含んでもよ
い。Xは各々独立に下記一般式(X1)〜(X3)で表
される基を示し、2個又は3個のXが結合して環を形成
しても良い。)
は分岐状のアルキレン基を示す。R301、R304は水素原
子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状、環状のアルキル
基を示し、ヒドロキシ基、エーテル、エステル又はラク
トン環を1個又は複数個含んでいても良い。R303は単
結合又は炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン
基を示す。)
体的には、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミ
ン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}ア
ミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)
エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキ
シ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエト
キシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプ
ロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−
ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミン、4,
7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1,10
−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン、4,
7,13,18−テトラオキサ−1,10−ジアザビシ
クロ[8.5.5]エイコサン、1,4,10,13−
テトラオキサ−7,16−ジアザビシクロオクタデカ
ン、1−アザ−12−クラウン−4、1−アザ−15−
クラウン−5、1−アザ−18−クラウン−6、トリス
(2−フォルミルオキシエチル)アミン、トリス(2−
ホルミルオキシエチル)アミン、トリス(2−アセトキ
シエチル)アミン、トリス(2−プロピオニルオキシエ
チル)アミン、トリス(2−ブチリルオキシエチル)ア
ミン、トリス(2−イソブチリルオキシエチル)アミ
ン、トリス(2−バレリルオキシエチル)アミン、トリ
ス(2−ピバロイルオキシエチル)アミン、N,N−ビ
ス(2−アセトキシエチル)2−(アセトキシアセトキ
シ)エチルアミン、トリス(2−メトキシカルボニルオ
キシエチル)アミン、トリス(2−tert−ブトキシ
カルボニルオキシエチル)アミン、トリス[2−(2−
オキソプロポキシ)エチル]アミン、トリス[2−(メ
トキシカルボニルメチル)オキシエチル]アミン、トリ
ス[2−(tert−ブトキシカルボニルメチルオキ
シ)エチル]アミン、トリス[2−(シクロヘキシルオ
キシカルボニルメチルオキシ)エチル]アミン、トリス
(2−メトキシカルボニルエチル)アミン、トリス(2
−エトキシカルボニルエチル)アミン、N,N−ビス
(2−ヒドロキシエチル)2−(メトキシカルボニル)
エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)
2−(メトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビ
ス(2−ヒドロキシエチル)2−(エトキシカルボニ
ル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチ
ル)2−(エトキシカルボニル)エチルアミン、N,N
−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(2−メトキシエ
トキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−
アセトキシエチル)2−(2−メトキシエトキシカルボ
ニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエ
チル)2−(2−ヒドロキシエトキシカルボニル)エチ
ルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−
(2−アセトキシエトキシカルボニル)エチルアミン、
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−[(メトキ
シカルボニル)メトキシカルボニル]エチルアミン、
N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−[(メトキ
シカルボニル)メトキシカルボニル]エチルアミン、
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(2−オキ
ソプロポキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス
(2−アセトキシエチル)2−(2−オキソプロポキシ
カルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロ
キシエチル)2−(テトラヒドロフルフリルオキシカル
ボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシ
エチル)2−(テトラヒドロフルフリルオキシカルボニ
ル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)2−[(2−オキソテトラヒドロフラン−3−イ
ル)オキシカルボニル]エチルアミン、N,N−ビス
(2−アセトキシエチル)2−[(2−オキソテトラヒ
ドロフラン−3−イル)オキシカルボニル]エチルアミ
ン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(4−
ヒドロキシブトキシカルボニル)エチルアミン、N,N
−ビス(2−ホルミルオキシエチル)2−(4−ホルミ
ルオキシブトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−
ビス(2−ホルミルオキシエチル)2−(2−ホルミル
オキシエトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビ
ス(2−メトキシエチル)2−(メトキシカルボニル)
エチルアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)ビス[2
−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(2−
アセトキシエチル)ビス[2−(メトキシカルボニル)
エチル]アミン、N−(2−ヒドロキシエチル)ビス
[2−(エトキシカルボニル)エチル]アミン、N−
(2−アセトキシエチル)ビス[2−(エトキシカルボ
ニル)エチル]アミン、N−(3−ヒドロキシ−1−プ
ロピル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]ア
ミン、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)ビス[2
−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(2−
メトキシエチル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エ
チル]アミン、N−ブチルビス[2−(メトキシカルボ
ニル)エチル]アミン、N−ブチルビス[2−(2−メ
トキシエトキシカルボニル)エチル]アミン、N−メチ
ルビス(2−アセトキシエチル)アミン、N−エチルビ
ス(2−アセトキシエチル)アミン、N−メチルビス
(2−ピバロイルオキシエチル)アミン、N−エチルビ
ス[2−(メトキシカルボニルオキシ)エチル]アミ
ン、N−エチルビス[2−(tert−ブトキシカルボ
ニルオキシ)エチル]アミン、トリス(メトキシカルボ
ニルメチル)アミン、トリス(エトキシカルボニルメチ
ル)アミン、N−ブチルビス(メトキシカルボニルメチ
ル)アミン、N−ヘキシルビス(メトキシカルボニルメ
チル)アミン、β−(ジエチルアミノ)−δ−バレロラ
クトン等が例示できる。
構造を有する塩基性化合物から選ばれる1種または2種
以上を配合することもできる。
0の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、カルボニ
ル基、エーテル構造、エステル構造又はスルフィド構造
を1個あるいは複数個含んでいても良い。)
有する塩基性化合物として具体的には、1−[2−(メ
トキシメトキシ)エチル]ピロリジン、1−[2−(メ
トキシメトキシ)エチル]ピペリジン、4−[2−(メ
トキシメトキシ)エチル]モルホリン、1−[2−
[(2−メトキシエトキシ)メトキシ]エチル]ピロリ
ジン、1−[2−[(2−メトキシエトキシ)メトキ
シ]エチル]ピペリジン、4−[2−[(2−メトキシ
エトキシ)メトキシ]エチル]モルホリン、酢酸2−
(1−ピロリジニル)エチル、酢酸2−ピペリジノエチ
ル、酢酸2−モルホリノエチル、ギ酸2−(1−ピロリ
ジニル)エチル、プロピオン酸2−ピペリジノエチル、
アセトキシ酢酸2−モルホリノエチル、メトキシ酢酸2
−(1−ピロリジニル)エチル、4−[2−(メトキシ
カルボニルオキシ)エチル]モルホリン、1−[2−
(t−ブトキシカルボニルオキシ)エチル]ピペリジ
ン、4−[2−(2−メトキシエトキシカルボニルオキ
シ)エチル]モルホリン、3−(1−ピロリジニル)プ
ロピオン酸メチル、3−ピペリジノプロピオン酸メチ
ル、3−モルホリノプロピオン酸メチル、3−(チオモ
ルホリノ)プロピオン酸メチル、2−メチル−3−(1
−ピロリジニル)プロピオン酸メチル、3−モルホリノ
プロピオン酸エチル、3−ピペリジノプロピオン酸メト
キシカルボニルメチル、3−(1−ピロリジニル)プロ
ピオン酸2−ヒドロキシエチル、3−モルホリノプロピ
オン酸2−アセトキシエチル、3−(1−ピロリジニ
ル)プロピオン酸2−オキソテトラヒドロフラン−3−
イル、3−モルホリノプロピオン酸テトラヒドロフルフ
リル、3−ピペリジノプロピオン酸グリシジル、3−モ
ルホリノプロピオン酸2−メトキシエチル、3−(1−
ピロリジニル)プロピオン酸2−(2−メトキシエトキ
シ)エチル、3−モルホリノプロピオン酸ブチル、3−
ピペリジノプロピオン酸シクロヘキシル、α−(1−ピ
ロリジニル)メチル−γ−ブチロラクトン、β−ピペリ
ジノ−γ−ブチロラクトン、β−モルホリノ−δ−バレ
ロラクトン、1−ピロリジニル酢酸メチル、ピペリジノ
酢酸メチル、モルホリノ酢酸メチル、チオモルホリノ酢
酸メチル、1−ピロリジニル酢酸エチル、モルホリノ酢
酸2−メトキシエチル等が例示できる。
されるシアノ基を有する塩基性化合物から選ばれる1種
または2種以上を配合することもできる。
309は各々独立に炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基である。)
シアノ基を有する塩基性化合物として具体的には、具体
的には3−(ジエチルアミノ)プロピオノニトリル、
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプ
ロピオノニトリル、N,N−ビス(2−アセトキシエチ
ル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス
(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオノ
ニトリル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−
アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス[2−(メト
キシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオノニトリ
ル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−メトキシエ
チル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−シ
アノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−ア
ミノプロピオン酸メチル、N−(2−アセトキシエチ
ル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオ
ン酸メチル、N−(2−シアノエチル)−N−エチル−
3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチ
ル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロ
ピオノニトリル、N−(2−アセトキシエチル)−N−
(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリ
ル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ホルミルオ
キシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−
(2−シアノエチル)−N−(2−メトキシエチル)−
3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチ
ル)−N−[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−
アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)
−N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)−3−アミノ
プロピオノニトリル、N−(3−アセトキシ−1−プロ
ピル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピ
オノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(3−
ホルミルオキシ−1−プロピル)−3−アミノプロピオ
ノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−テトラヒ
ドロフルフリル−3−アミノプロピオノニトリル、N,
N−ビス(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノ
ニトリル、ジエチルアミノアセトニトリル、N,N−ビ
ス(2−ヒドロキシエチル)アミノアセトニトリル、
N,N−ビス(2−アセトキシエチル)アミノアセトニ
トリル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)ア
ミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−メトキシエチ
ル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス[2−(メト
キシメトキシ)エチル]アミノアセトニトリル、N−シ
アノメチル−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノ
プロピオン酸メチル、N−シアノメチル−N−(2−ヒ
ドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N
−(2−アセトキシエチル)−N−シアノメチル−3−
アミノプロピオン酸メチル、N−シアノメチル−N−
(2−ヒドロキシエチル)アミノアセトニトリル、N−
(2−アセトキシエチル)−N−(シアノメチル)アミ
ノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−ホル
ミルオキシエチル)アミノアセトニトリル、N−シアノ
メチル−N−(2−メトキシエチル)アミノアセトニト
リル、N−シアノメチル−N−[2−(メトキシメトキ
シ)エチル]アミノアセトニトリル、N−(シアノメチ
ル)−N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)アミノア
セトニトリル、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)
−N−(シアノメチル)アミノアセトニトリル、N−シ
アノメチル−N−(3−ホルミルオキシ−1−プロピ
ル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(シアノメチ
ル)アミノアセトニトリル、1−ピロリジンプロピオノ
ニトリル、1−ピペリジンプロピオノニトリル、4−モ
ルホリンプロピオノニトリル、1−ピロリジンアセトニ
トリル、1−ピペリジンアセトニトリル、4−モルホリ
ンアセトニトリル、3−ジエチルアミノプロピオン酸シ
アノメチル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−
3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス
(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シ
アノメチル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチ
ル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−
ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸
シアノメチル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキ
シ)エチル]−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、
3−ジエチルアミノプロピオン酸2−シアノエチル、
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプ
ロピオン酸2−シアノエチル、N,N−ビス(2−アセ
トキシエチル)−3−アミノプロピオン酸2−シアノエ
チル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3
−アミノプロピオン酸2−シアノエチル、N,N−ビス
(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸2−
シアノエチル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキ
シ)エチル]−3−アミノプロピオン酸2−シアノエチ
ル、1−ピロリジンプロピオン酸シアノメチル、1−ピ
ペリジンプロピオン酸シアノメチル、4−モルホリンプ
ロピオン酸シアノメチル、1−ピロリジンプロピオン酸
2−シアノエチル、1−ピペリジンプロピオン酸2−シ
アノエチル、4−モルホリンプロピオン酸2−シアノエ
チル等が例示できる。
重量部に対して0.001〜10重量部、好ましくは
0.01〜1重量部である。配合量が0.001重量部
未満であると添加剤としての効果が十分に得られない場
合があり、10重量部を超えると解像度や感度が低下す
る場合がある。
に≡C−COOHで示される基を有する化合物を配合す
ることができる。分子内に≡C−COOHで示される基
を有する化合物としては、例えば下記I群及びII群か
ら選ばれる1種又は2種以上の化合物を使用することが
できるが、これらに限定されるものではない。本成分の
配合により、レジストのPED安定性が向上し、窒化膜
基板上でのエッジラフネスが改善されるのである。
で示される化合物のフェノール性水酸基の水素原子の一
部又は全部を−R401−COOH(R401は炭素数1〜1
0の直鎖状又は分岐状のアルキレン基)により置換して
なり、かつ分子中のフェノール性水酸基(C)と≡C−
COOHで示される基(D)とのモル比率がC/(C+
D)=0.1〜1.0である化合物。
5)で示される化合物。
基を示す。R402、R403はそれぞれ水素原子又は炭素数
1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル
基を示す。R404は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖状
又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基、或いは−
(R409)h−COOR’基(R’は水素原子又は−R
409−COOH)を示す。R405は−(CH2)i−(i=
2〜10)、炭素数6〜10のアリーレン基、カルボニ
ル基、スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子を示す。R
406は炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜10
のアリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原
子又は硫黄原子を示す。R407は水素原子又は炭素数1
〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、
それぞれ水酸基で置換されたフェニル基又はナフチル基
を示す。R409は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状の
アルキレン基を示す。R410は水素原子又は炭素数1〜
8の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル基又
は−R411−COOH基を示す。R411は炭素数1〜10
の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。jは0〜5
の整数である。u、hは0又は1である。s1、t1、
s2、t2、s3、t3、s4、t4はそれぞれs1+
t1=8、s2+t2=5、s3+t3=4、s4+t
4=6を満足し、かつ各フェニル骨格中に少なくとも1
つの水酸基を有するような数である。κは式(A6)の
化合物をポリスチレン換算でのGPCを用いて測定した
重量平均分子量1,000〜5,000とする数であ
る。λは式(A7)の化合物をポリスチレン換算でのG
PCを用いて測定した重量平均分子量1,000〜1
0,000とする数である。)
412は水素原子又は水酸基を示す。s5、t5は、s5
≧0、t5≧0で、s5+t5=5を満足する数であ
る。h’は0又は1である。)
−1〜14及びAII−1〜10で示される化合物を挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。
合物においてR’’の10〜100モル%はCH2CO
OH基である。α、κは上記と同様の意味を示す。)
れる基を有する化合物は、1種を単独で又は2種以上を
組み合わせて用いることができる。上記分子内に≡C−
COOHで示される基を有する化合物の添加量は、ベー
ス樹脂100重量部に対して0〜5重量部、好ましくは
0.1〜5重量部、より好ましくは0.1〜3重量部、
更に好ましくは0.1〜2重量部である。5重量部より
多いとレジスト材料の解像性が低下する場合がある。
としてアセチレンアルコール誘導体を配合することがで
き、これにより保存安定性を向上させることができる。
アセチレンアルコール誘導体としては、下記一般式(S
1)、(S2)で示されるものを好適に使用することが
できる。
れ水素原子、又は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基であり、X、Yは0又は正数を示し、下
記値を満足する。0≦X≦30、0≦Y≦30、0≦X
+Y≦40である。)
くは、サーフィノール61、サーフィノール82、サー
フィノール104、サーフィノール104E、サーフィ
ノール104H、サーフィノール104A、サーフィノ
ールTG、サーフィノールPC、サーフィノール44
0、サーフィノール465、サーフィノール485(A
ir Products and Chemicals
Inc.製)、サーフィノールE1004(日信化学
工業社製)等が挙げられる。
は、レジスト組成物100重量%中0.01〜2重量
%、より好ましくは0.02〜1重量%である。0.0
1重量%より少ないと塗布性及び保存安定性の改善効果
が十分に得られない場合があり、2重量%より多いとレ
ジスト材料の解像性が低下する場合がある。
に任意成分として塗布性を向上させるために慣用されて
いる界面活性剤を添加することができる。なお、任意成
分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量と
することができる。
ものが好ましく、パーフルオロアルキルポリオキシエチ
レンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフル
オロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキル
EO付加物、含フッ素オルガノシロキサン系化合物等が
挙げられる。例えばフロラード「FC−430」、「F
C−431」(いずれも住友スリーエム社製)、サーフ
ロン「S−141」、「S−145」、「KH−1
0」、「KH−20」、「KH−30」、「KH−4
0」(いずれも旭硝子社製)、ユニダイン「DS−40
1」、「DS−403」、「DS−451」(いずれも
ダイキン工業社製)、メガファック「F−8151」
(大日本インキ工業社製)、「X−70−092」、
「X−70−093」(いずれも信越化学工業社製)等
を挙げることができる。好ましくは、フロラード「FC
−430」(住友スリーエム社製)、「KH−20」、
「KH−30」(いずれも旭硝子社製)、「X−70−
093」(信越化学工業社製)が挙げられる。
を形成するには、公知のリソグラフィー技術を採用して
行うことができ、例えばシリコンウエハー等の基板上に
スピンコーティング等の手法で膜厚が0.2〜2.0μ
mとなるように塗布し、これをホットプレート上で60
〜150℃、1〜10分間、好ましくは80〜130
℃、1〜5分間プリベークする。次いで目的のパターン
を形成するためのマスクを上記のレジスト膜上にかざ
し、遠紫外線、エキシマレーザー、X線等の高エネルギ
ー線もしくは電子線を露光量1〜200mJ/cm2程
度、好ましくは5〜100mJ/cm2程度となるよう
に照射する。その後、ホットプレート上で60〜150
℃、1〜5分間、好ましくは80〜130℃、1〜3分
間ポストエクスポージャベーク(PEB)する。更に、
0.1〜5%、好ましくは2〜3%テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド(TMAH)等のアルカリ水溶液の
現像液を用い、0.1〜3分間、好ましくは0.5〜2
分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、
スプレー(spray)法等の常法により現像すること
により基板上に目的のパターンが形成される。なお、本
発明材料は、特に高エネルギー線の中でも248〜19
3nmの遠紫外線又はエキシマレーザー、X線及び電子
線による微細パターンニングに最適である。また、上記
範囲を上限及び下限から外れる場合は、目的のパターン
を得ることができない場合がある。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。 [合成例]本発明の高分子化合物を、以下に示す処方で
合成した。 [合成例1]Polymer1の合成 37.2gの5−ノルボルネン−2−カルボン酸7−オ
キサビシクロ[2.2.1]−2−ヘプチルメチル(フ
ランとアクリル酸メチルのDiels−Alder反応
物を水素添加、還元して7−オキサビシクロ[2.2.
1]ヘプタン−2−メタノールとし、5−ノルボルネン
−2−カルボン酸とエステル化して合成)、91.0g
の5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−
ノルボルニル及び49.0gの無水マレイン酸を150
mlのテトラヒドロフランに溶解し、1.8gの2,
2’−アゾビスイソブチロニトリルを加えた。60℃で
15時間撹拌した後、減圧下濃縮した。得られた残さを
400mlのテトラヒドロフランに溶解し、10Lのn
−ヘキサンに滴下した。生じた固形物を濾過して取り、
更に10Lのn−ヘキサンで洗浄し、40℃で6時間真
空乾燥したところ、89.5gの下記式Polymer
1で示される高分子化合物が得られた。収率は50.5
%であった。なお、Mwは、ポリスチレン換算でのGP
Cを用いて測定した重量平均分子量を表す。また、モノ
マーとして用いた(5−ノルボルネン−2−カルボン酸
7−オキサビシクロ[2.2.1]−2−へプチルメチ
ル)の1H−NMR、FT−IRのデータを以下に示
す。1H−NMR(CDCl3、270MHz):δ0.
90−2.96(m、13H)、2.98−3.22
(m、1H)、3.68−4.26(m、2H)、4.
34−4.58(m、2H)、5.86−6.20
(m、2H); FT−IR:1732cm-1
2の合成 上記と同様にして、又は公知の処方で、Polymer
2〜12を合成した。
て、ベース樹脂としてレジスト材料に配合した際の基板
密着性の評価を行った。 [実施例I−1〜4及び比較例I−1、2]上記式で示
されるポリマー(Polymer1〜4)及び比較とし
て下記式で示されるポリマー(Polymer13、1
4)をベース樹脂とし、下記式で示される酸発生剤(P
AG1)、塩基性化合物及び溶剤を、表1に示す組成で
混合した。次にそれらをテフロン(登録商標)製フィル
ター(孔径0.2μm)で濾過し、レジスト材料とし
た。
ルジシラザンを噴霧したシリコンウエハー上へ回転塗布
し、110℃、90秒間の熱処理を施して、厚さ0.5
μmのレジスト膜を形成した。これをKrFエキシマレ
ーザーステッパー(ニコン社製、NA=0.5)を用い
て露光し、110℃、90秒間の熱処理を施した後、
2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液を用いて60秒間パドル現像を行い、1:1のライ
ンアンドスペースパターンを形成した。現像済ウエハー
を上空SEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、剥れずに
残っている最小線幅(μm)を評価レジストの密着限界
とした。各レジストの組成及び評価結果を表1に示す。
なお、表1において、溶剤及び塩基性化合物は下記の通
りである。また、溶剤はすべてKH−20(旭硝子社
製)を0.01重量%含むものを用いた。 PGMEA:プロピレングリコールメチルエーテルアセ
テート TBA:トリブチルアミン 表1の結果より、本発明の高分子化合物が、高い基板密
着性を有していることが確認された。
いて、ベース樹脂としてレジスト材料に配合した際の膨
潤低減効果の評価を行った。 [実施例II−1〜4及び比較例II−1、2]上記と
同様に、表2に示す組成でレジスト材料を調製した。レ
ジスト液を90℃、90秒間ヘキサメチルジシラザンを
噴霧したシリコンウエハー上へ回転塗布し、110℃、
90秒間の熱処理を施して、厚さ0.5μmのレジスト
膜を形成した。これをKrFエキシマレーザーステッパ
ー(ニコン社製、NA=0.5)を用い、別途測定した
感度(Eth、mJ/cm2)を中心値に、5%のピッ
チで上下5点ずつ、合計11点の露光量で露光した後、
110℃、90秒間の熱処理を施した。ここで各露光点
の膜厚を測定し、現像前膜厚(Å)とした。次に、この
シリコンウエハーを2.38%のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液に200秒間浸漬して現像し、
再び各露光点の膜厚を測定し、現像後膜厚(Å)とし
た。各露光点の現像前膜厚と現像後膜厚を比較し、現像
前後で膜厚が増加している点については膨潤が起こった
ものとし、その増加量の最大値を膨潤量(Å)とした。
す。なお、表2において、溶剤及び塩基性化合物は下記
の通りである。また、溶剤はすべてKH−20(旭硝子
社製)を0.01重量%含むものを用いた。 PGMEA:プロピレングリコールメチルエーテルアセ
テート TBA:トリブチルアミン 表2の結果より、本発明の高分子化合物が、高い膨潤低
減効果を有していることが確認された。
ついて、KrFエキシマレーザー露光における解像性の
評価を行った。 [実施例III−1〜21]レジストの解像性の評価 上記式で示されるポリマー(Polymer1〜12)
をベース樹脂とし、下記式で示される酸発生剤(PAG
1、2)、下記式で示される溶解制御剤(DRR1〜
4)、塩基性化合物、下記式で示される分子内に≡C−
COOHで示される基を有する化合物(ACC1、2)
及び溶剤を、表3に示す組成で混合した。次にそれらを
テフロン製フィルター(孔径0.2μm)で濾過し、レ
ジスト材料とした。
ルジシラザンを噴霧したシリコンウエハー上へ回転塗布
し、110℃、90秒間の熱処理を施して、厚さ0.5
μmのレジスト膜を形成した。これをKrFエキシマレ
ーザーステッパー(ニコン社製、NA=0.5)を用い
て露光し、110℃、90秒間の熱処理を施した後、
2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液を用いて60秒間パドル現像を行い、1:1のライ
ンアンドスペースパターンを形成した。現像済ウエハー
を割断したものを断面SEM(走査型電子顕微鏡)で観
察し、0.30μmのラインアンドスペースを1:1で
解像する露光量(最適露光量=Eop、mJ/cm2)
における分離しているラインアンドスペースの最小線幅
(μm)を評価レジストの解像度とした。また、その際
のパターンの形状を矩形、頭丸、T−トップ、順テーパ
ー、逆テーパーのいずれかに分類することとしたが、結
果的には全て矩形となった。
す。なお、表3において、溶剤及び塩基性化合物は下記
の通りである。また、溶剤はすべてKH−20(旭硝子
社製)を0.01重量%含むものを用いた。 PGMEA:プロピレングリコールメチルエーテルアセ
テート TEA:トリエタノールアミン TMMEA:トリスメトキシメトキシエチルアミン TMEMEA:トリスメトキシエトキシメトキシエチル
アミン 表3の結果より、本発明のレジスト材料が、KrFエキ
シマレーザー露光において、高感度かつ高解像性である
ことが確認された。
いて、ArFエキシマレーザー露光における解像性の評
価を行った。 [実施例IV−1、2]レジストの解像性の評価 上記と同様に、表4に示す組成でレジスト材料を調製し
た。レジスト液を90℃、90秒間ヘキサメチルジシラ
ザンを噴霧したシリコンウエハー上へ回転塗布し、11
0℃、90秒間の熱処理を施して、厚さ0.5μmのレ
ジスト膜を形成した。これをArFエキシマレーザース
テッパー(ニコン社製、NA=0.55)を用いて露光
し、110℃、90秒間の熱処理を施した後、2.38
%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用
いて60秒間パドル現像を行い、1:1のラインアンド
スペースパターンを形成した。現像済ウエハーを割断し
たものを断面SEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、
0.25μmのラインアンドスペースを1:1で解像す
る露光量(最適露光量=Eop、mJ/cm2)におけ
る分離しているラインアンドスペースの最小線幅(μ
m)を評価レジストの解像度とした。また、その際のパ
ターンの形状を矩形、頭丸、T−トップ、順テーパー、
逆テーパーのいずれかに分類することとしたが、結果的
には全て矩形となった。
す。なお、表4において、溶剤及び塩基性化合物は下記
の通りである。また、溶剤はすべてKH−20(旭硝子
社製)を0.01重量%含むものを用いた。 PGMEA:プロピレングリコールメチルエーテルアセ
テート TEA:トリエタノールアミン TMMEA:トリスメトキシメトキシエチルアミン 表4の結果より、本発明のレジスト材料が、ArFエキ
シマレーザー露光において、高感度かつ高解像性である
ことが確認された。
たレジスト材料は、高エネルギー線に感応し、感度、解
像性、エッチング耐性に優れているため、電子線や遠紫
外線による微細加工に有用である。特にArFエキシマ
レーザー、KrFエキシマレーザーの露光波長での吸収
が小さいため、微細でしかも基板に対して垂直なパター
ンを容易に形成することができるという特徴を有する。
Claims (7)
- 【請求項1】 下記一般式(1−1)又は(1−2)で
示される繰り返し単位を含有することを特徴とする重量
平均分子量1,000〜500,000の高分子化合
物。 【化1】 (式中、R1は水素原子、メチル基又はCH2CO2R3を
示す。R2は水素原子、メチル基又はCO2R3を示す。
R3は、R1とR2で共通しても異なってもよい炭素数1
〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。
Wは炭素数2〜10の直鎖状又は分岐状の2価の炭化水
素基を示し、その構造中に1個以上のエステル結合を有
してもよく、更にヘテロ原子を含む別の原子団で置換さ
れていてもよい。kは0又は1である。) - 【請求項2】 上記一般式(1−1)で示される繰り返
し単位に加え、下記一般式(2−1)で示される繰り返
し単位を含有することを特徴とする請求項1記載の高分
子化合物。 【化2】 (式中、kは請求項1の記載と同様である。R1'は水素
原子、メチル基又はCH 2CO2R3'を示す。R2'は水素
原子、メチル基又はCO2R3'を示す。R3'は、R1'と
R2'で共通しても異なってもよい炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R4は酸不安
定基を示す。R5はハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜
15の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシ基、アシル
オキシ基又はアルキルスルフォニルオキシ基、又は炭素
数2〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシアル
コキシ基又はアルコキシカルボニルオキシ基を示し、構
成炭素原子上の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子
に置換されていてもよい。Zは単結合又は炭素数1〜5
の直鎖状、分岐状又は環状の(p+2)価の炭化水素基
を示し、炭化水素基である場合には、1個以上のメチレ
ン基が酸素原子に置換されて鎖状又は環状のエーテルを
形成してもよく、同一炭素上の2個の水素原子が酸素原
子に置換されてケトンを形成してもよい。pは0、1又
は2である。) - 【請求項3】 上記一般式(1−1)で示される繰り返
し単位に加え、下記一般式(2−1)及び(3)で示さ
れる繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項1
記載の高分子化合物。 【化3】 (式中、kは請求項1の記載と同様である。R1'は水素
原子、メチル基又はCH 2CO2R3'を示す。R2'は水素
原子、メチル基又はCO2R3'を示す。R3'は、R1'と
R2'で共通しても異なってもよい炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R4は酸不安
定基を示す。R5はハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜
15の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシ基、アシル
オキシ基又はアルキルスルフォニルオキシ基、又は炭素
数2〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシアル
コキシ基又はアルコキシカルボニルオキシ基を示し、構
成炭素原子上の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子
に置換されていてもよい。Yは−O−又は−(NR6)
−を示し、R6は水素原子又は炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。pは0、1又
は2である。) - 【請求項4】 上記一般式(1−1)で示される繰り返
し単位に加え、下記一般式(4)で示される繰り返し単
位又は下記一般式(4)で示される繰り返し単位と下記
一般式(2−1)で示される繰り返し単位を含有し、更
に下記一般式(3)で示される繰り返し単位とを含有す
ることを特徴とする請求項1記載の高分子化合物。 【化4】 (式中、kは請求項1の記載と同様である。R1'は水素
原子、メチル基又はCH 2CO2R3'を示す。R2'は水素
原子、メチル基又はCO2R3'を示す。R3'は、R1'と
R2'で共通しても異なってもよい炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R1"は水素原
子、メチル基又はCH2CO2R3"を示す。R2"は水素原
子、メチル基又はCO2R3"を示す。R3"は、R1"とR
2"で共通しても異なってもよい炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R4とR4'は
それぞれ独立して酸不安定基を示す。R5はハロゲン原
子、水酸基、炭素数1〜15の直鎖状、分岐状又は環状
のアルコキシ基、アシルオキシ基又はアルキルスルフォ
ニルオキシ基、又は炭素数2〜15の直鎖状、分岐状又
は環状のアルコキシアルコキシ基又はアルコキシカルボ
ニルオキシ基を示し、構成炭素原子上の水素原子の一部
又は全部がハロゲン原子に置換されていてもよい。Yは
−O−又は−(NR6)−を示す。pは0、1又は2で
ある。) - 【請求項5】 上記一般式(1−2)で示される繰り返
し単位に加え、下記一般式(2−2)で示される繰り返
し単位を含有することを特徴とする請求項1記載の高分
子化合物。 【化5】 (式中、kは請求項1の記載と同様である。R1'は水素
原子、メチル基又はCH 2CO2R3'を示す。R2'は水素
原子、メチル基又はCO2R3'を示す。R3'は、R1'と
R2'で共通しても異なってもよい炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R4は酸不安
定基を示す。R5はハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜
15の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシ基、アシル
オキシ基又はアルキルスルフォニルオキシ基、又は炭素
数2〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシアル
コキシ基又はアルコキシカルボニルオキシ基を示し、構
成炭素原子上の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子
に置換されていてもよい。pは0、1又は2である。) - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の高分子
化合物を含むことを特徴とするレジスト材料。 - 【請求項7】 請求項6に記載のレジスト材料を基板上
に塗布する工程と、加熱処理後フォトマスクを介して高
エネルギー線もしくは電子線で露光する工程と、加熱処
理した後、現像液を用いて現像する工程とを含むことを
特徴とするパターン形成方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005042085A (ja) * | 2003-01-30 | 2005-02-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法 |
KR101003862B1 (ko) | 2008-11-07 | 2010-12-30 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002008244A patent/JP3876164B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101003862B1 (ko) | 2008-11-07 | 2010-12-30 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
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