JP2002348333A - フォトレジスト用ノルボルネン共重合体、その製造方法及びそれを含むフォトレジスト組成物 - Google Patents

フォトレジスト用ノルボルネン共重合体、その製造方法及びそれを含むフォトレジスト組成物

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JP2002348333A
JP2002348333A JP2002119638A JP2002119638A JP2002348333A JP 2002348333 A JP2002348333 A JP 2002348333A JP 2002119638 A JP2002119638 A JP 2002119638A JP 2002119638 A JP2002119638 A JP 2002119638A JP 2002348333 A JP2002348333 A JP 2002348333A
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Jung Han Shin
重 漢 愼
Bong Seok Moon
奉 ▲よう▼ 文
Ouck Han
旭 韓
Jin Heong Yim
根 秉 尹
Eun Sil Han
ウン シル 韓
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超高集積半導体のエキシマレーザ微細加工に
適するように、透明性、高感度、高解像度及びエッチン
グ耐性を有するフォトレジスト用ノルボルネン共重合
体、その製造方法及び逸れを含むフォトレジスト組成物
を提供することである。 【解決手段】 下記化学式1: 【化1】 で示される、フォトレジスト用ノルボルネン共重合体で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトレジスト用
ノルボルネン共重合体、その製造方法及びそれを含むフ
ォトレジスト組成物に関し、より詳しくは脂環式構造単
位としてノルボルネン誘導体からなる構造を主鎖に導入
することにより物性を向上させたフォトレジスト用ノル
ボルネン共重合体及びその共重合体をより容易に製造す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、リトグラフィーなどの微細加工技
術は、メモリ半導体DRAMの高集積度を実現するため
の核心技術とされている。特に、超大規模集積回路(V
LSI)の製造にはより微細な超微細加工技術が必要な
ので、これに適した高性能のレジスト材料が切実に要求
されているのが実状である。
【0003】一般的に、フォトレジストは使用される光
に対する透明性、エッチング耐性、耐熱性及び接着性が
求められる。特にエキシマレーザを用いた微細加工工程
に使用されるフォトレジストは、上記特性に加えて、
2.38質量%TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウ
ム)水溶液で現像可能でなければならず、このような性
質を全て満足するフォトレジスト用樹脂を合成すること
は非常に難しい。例えば、アクリル系高分子は合成が容
易で、200nm以下の波長領域での吸光度に優れたフ
ォトレジスト用マトリックス樹脂として注目を浴びた
が、これらはドライエッチング耐性に問題がある。
【0004】最近になって、このようなアクリル系高分
子のエッチングに対する耐性を増加させるために、炭素
数の多い脂環式構造単位を主鎖または側鎖に導入する方
法が用いられている。アクリル系高分子の主鎖に導入さ
れる脂環式構造単位としては、ノルボルネン、ノルボル
ネン誘導体、シクロジエン及びノルトリサイクレン(nor
tricyclene)などがあり、側鎖に導入される脂環式置換
基としては、イソボルニル基、メンチル基、トリシクロ
デカニル基、ノルボニル基、テトラシクロドデシル基及
びアダマンチル基などがある。この際、側鎖に脂環式置
換基を含む高分子は、主鎖がアクリル系高分子で構成さ
れており、脂環式構造の含量が全体の50質量%以上に
ならないため、アルカリ水溶液で低い溶解度を示し、導
入された脂環式化合物環状単位体がガラス転移温度(T
g)と疎水性を増加させて基板に対する接着力が低下す
るという欠点があり、壊れ易い状態にするため感度が落
ちるという問題もある。
【0005】そこで脂環式構造単位を主鎖に導入してな
る高分子化合物が開発されている。このような高分子化
合物は、脂環式構造単位が主鎖に導入されたことによっ
て、ドライエッチング耐性と熱的性質に優れるだけでな
く、パターニングに必要な機能性を側鎖に与えることが
できるという利点がある。そこで現在、このような高分
子化合物からなるマトリックス樹脂を製造しようとする
研究が行われている。例えば、ノルボルネンやノルボル
ネン誘導体等の一般的な多環式単位を含む重合体を得る
ためには、ラジカル重合、カチオン重合、付加重合また
は開環重合などの重合技法が用いられている。
【0006】しかしながら、このような方法は、全般的
に重合収率が低く、一部極性を有する単量体に対して制
限的であるという欠点を有する。さらに、上記重合に用
いられる触媒の多くは複雑な構造を有するので、重合時
に水分に敏感であり、乾燥炭化水素系溶媒またはハロゲ
ン化芳香族溶媒を使用しなければならないという問題が
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決するためのものであり、その目的は、超高集積
半導体のエキシマレーザ微細加工に適するように、透明
性、高感度、高解像度及びエッチング耐性を有するフォ
トレジスト用ノルボルネン共重合体を提供することであ
る。
【0008】本発明の他の目的は、前記フォトレジスト
用ノルボルネン共重合体を簡便に製造する方法を提供す
ることである。
【0009】本発明のさらに他の目的は、超高集積半導
体のエキシマレーザ微細加工に適したフォトレジスト用
組成物を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、下記化
学式1:
【0011】
【化8】
【0012】(式中、R1は炭素数1〜12個の直鎖
状、分枝状または環状アルキル基であり、R2〜R5およ
びR8〜R11はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原
子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、R6
及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜10
個の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、−(CH2t
12、−(CH2t−OR12、−(CH2t−C(O)
OR12、−(CH2t−C(O)R12、−(CH2t
OC(O)R12、−(CH2t−OC(O)OR12、ま
たは−(CH2t−C(O)OCH2OR12であり、R
12は水素原子、フッ素原子、炭素数1〜12個の直鎖
状、分枝状もしくは環状アルキル基またはケトン基を含
む環状基であり、tは0〜6の整数であり、R6及びR7
は互いに連結されて環を形成することができ、l、m及
びnはそれぞれ0.1≦l/(l+m+n)≦0.9
9、0≦m/(l+m+n)≦0.3、0.01≦n/
(l+m+n)≦0.6を満足させる値であり、o、
p、q、r及びsはそれぞれ独立して0〜2の整数であ
る。)で示される、フォトレジスト用ノルボルネン共重
合体である。
【0013】さらに本発明は、パラジウム(II)触媒の
存在下で水または水を含む有機溶媒中で、下記化学式
2:
【0014】
【化9】
【0015】で示されるノルボルネン誘導体と下記化学
式3:
【0016】
【化10】
【0017】(式中、R8〜R11はそれぞれ独立して水
素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチ
ル基であり、R6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、
炭素数1〜10個の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、
−(CH2)t−R12、−(CH2)t−OR12、−(CH2)t
C(O)OR12、−(CH2)t−C(O) R12、−(CH2)t
−OC(O) R12、−(CH2)t−OC(O)OR12、また
は−(CH2)t−C(O)OCH2OR12であり、R12は水
素原子、フッ素原子、炭素数1〜12個の直鎖状、分枝
状もしくは環状アルキル基またはケトン基を含む環状基
であり、tは0〜6の整数であり、前記R6及びR7は互
いに連結されて環を形成することができ、o、p、q、
r及びsはそれぞれ独立して0〜2の整数である。)で
示されるノルボルネン誘導体とを付加重合した後、前記
化学式2で示されるノルボルネン誘導体に含まれる酸作
用基の一部をアセタール化する段階を含む、前記製造方
法である。
【0018】さらに本発明は、パラジウム(II)触媒の
存在下で、水または水を含む有機溶媒中で、下記化学式
2:
【0019】
【化11】
【0020】で示されるノルボルネン誘導体と、下記化
学式3:
【0021】
【化12】
【0022】で示されるノルボルネン誘導体と、下記化
学式4:
【0023】
【化13】
【0024】(式中、R1は炭素数1〜12個の直鎖
状、分枝状、または環状アルキル基であり、R2〜R5
よびR8〜R11はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原
子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、R6
及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜10
個の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、−(CH2)t−R
12、−(CH2)t−OR12、−(CH2)t−C(O)OR12
−(CH2)t−C(O) R12、−(CH2)t−OC(O)
12、−(CH2)t−OC(O)OR12、または −(CH2)
t−C(O)OCH2OR12であり、R12は水素原子、フッ
素原子、炭素数1〜12個の直鎖状、分枝状もしくは環
状アルキル基またはケトン基を含む環状基であり、tは
0〜6の整数であり、前記R6及びR7は互いに連結され
て環を形成することができ、o、p、q、r及びsはそ
れぞれ独立して0〜2の整数である。)で示されるノル
ボルネン誘導体と、を付加重合する段階を含む、前記製
造方法である。
【0025】さらに本発明は、前記パラジウム(II)触
媒は、下記化学式5:
【0026】
【化14】
【0027】(式中、Xはそれぞれ独立してハロゲン原
子または炭素数1〜10のアルキル基であり、R’は炭
素数6〜12のアリル化合物基であり、R”はニトリル
化合物基またはシクロジエン化合物基であり、yは1ま
たは2である。)で示されることを特徴とする、前記製
造方法である。
【0028】さらに本発明は、前記フォトレジスト用ノ
ルボルネン共重合体、光酸発生剤及び有機溶媒を含むフ
ォトレジスト組成物である。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳しく説明す
る。
【0030】本発明のフォトレジストノルボルネン共重
合体は、下記化学式1で示されるものであって、アセタ
ール基を含み、脂環式構造単位が主鎖内に存在すること
を特徴とする。
【0031】
【化15】
【0032】式中、R1は炭素数1〜12個の直鎖状、
分枝状または環状アルキル基であり、R2〜R5およびR
8〜R11はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、メ
チル基またはトリフルオロメチル基であり、R6及びR7
はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜10個の直鎖
状もしくは分枝状アルキル基、−(CH2t−R12、−
(CH2t−OR12、−(CH2t−C(O)OR12
−(CH2t−C(O)R12、−(CH2t−OC
(O)R12、−(CH2t−OC(O)OR12、または
−(CH2t−C(O)OCH2OR12であり、R12
水素原子、フッ素原子、炭素数1〜12個の直鎖状、分
枝状もしくは環状アルキル基またはケトン基を含む環状
基であり、tは0〜6の整数であり、R6及びR7は互い
に連結されて環を形成することができ、l、m及びnは
それぞれ0.1≦l/(l+m+n)≦0.99、0≦
m/(l+m+n)≦0.3、0.01≦n/(l+m
+n)≦0.6を満足させる値であり、o、p、q、r
及びsはそれぞれ独立して0〜2の整数である。
【0033】なお、本発明においてアセタール基とは、
上記化学式1における−O−CH2−OR1に相当する構
造をいい、アセタール化とは、−OHのような酸作用基
の水素原子を−CH2−OR1で置換し、本発明でいうと
ころのアセタール基を形成することをいう。
【0034】前記化学式1のR1は、炭素数1〜12個
の直鎖状、分枝状または環状アルキル基である。直鎖状
アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、ウンデシル、ドデシルが挙げられ、分岐状
アルキル基としては、イソプロピル、t−ブチル、se
c−ブチル、イソペンチル、イソヘキシル、イソヘプチ
ル、イソオクチル、イソノニル、イソデシル、イソウン
デシル、イソドデシル等が挙げられ、環状アルキル基と
しては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチ
ル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル等
が挙げられ、なかでも好ましくはメチルである。
【0035】前記化学式1のR2〜R5およびR8〜R11
は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、メチル基
またはトリフルオロメチル基(−CF3)であり、好ま
しくは水素原子またはトリフルオロメチル基である。
【0036】前記化学式1のR6及びR7は、それぞれ独
立して水素原子、炭素数1〜10個の直鎖状もしくは分
枝状アルキル基である。直鎖状アルキル基としては、メ
チル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルであり、分岐
状アルキル基としては、イソプロピル、t−ブチル、s
ec−ブチル、イソペンチル、イソヘキシル、イソヘプ
チル、イソオクチル、イソノニル、イソデシルなどであ
る。
【0037】さらに前記化学式1のR6及びR7は、−
(CH2t−R12、−(CH2t−OR12、−(C
2t−C(O)OR12、−(CH2t−C(O)
12、−(CH 2t−OC(O)R12、−(CH2t
OC(O)OR12、または−(CH2t−C(O)OC
2OR12であってもよく、R12は水素原子、フッ素原
子、炭素数1〜12個の直鎖状、分枝状もしくは環状ア
ルキル基またはケトン基を含む環状基であり、tは0〜
6の整数である。なお、R12における炭素数1〜12個
の直鎖状、分枝状、環状アルキル基は、上記R1の説明
において列挙したものと同様であるため記載を省略す
る。前記ケトン基を含む環状基としては、以下の式で表
されるような基が挙げられ、いずれも本発明において好
ましく使用できる。
【0038】
【化16】
【0039】また前記化学式1においてR6及びR7は互
いに連結されて環を形成してもよい。このような構造と
して例えば、両端がR6及びR7がそれぞれ結合する炭素
原子に結合するものとして、−O−CH2−C(O)
−、−(CH23−、−O−CH2−O−、−C(O)
−CH2−C(O)−、−C(O)−O−CH2−、−C
(O)−O−(CH22−等が挙げられ、本発明におい
て好ましく使用できる。
【0040】以上のなかからR6及びR7として好ましく
は、−COOH(上記−(CH2t−C(O)OR12
おいて、tが0、R12が水素原子である)、−O−CH
2−C(O)−、ヘキサフルオロイソプロパノール基で
ある。
【0041】前記化学式1においてl、m及びnは、そ
れぞれ0.1≦l/(l+m+n)≦0.99、0≦m
/(l+m+n)≦0.3、0.01≦n/(l+m+
n)≦0.6を満足させる値である。ここでl、m及び
nが上記範囲を外れると、共重合体の構造内にアセター
ル基を有することにより得られる特性が減少するため好
ましくない。
【0042】このようなノルボルネン共重合体として
は、例えば、ポリ[5−ノルボルネン−2−エトキシメ
チルカルボキシレート−co−5−ノルボルネン−2−
カルボン酸−co−5−ノルボルネン−2−メタノー
ル]、ポリ[5−ノルボルネン−2−エトキシメチルカ
ルボキシレート−co−5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸−co−5−オキサ−トリシクロ[5,2,1,0
2,6]デカ−8−エン−3−オン]、ポリ[5−ノルボ
ルネン−2−エトキシメチルカルボキシレート−co−
5−ノルボルネン−2−カルボン酸−co−ノルボルネ
ン]、ポリ[5−ノルボルネン−2−エトキシメチルカ
ルボキシレート−co−5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸−co−5−ノルボルネン−2,3−ジメタノー
ル]、ポリ[5−ノルボルネン−2−エトキシメチルカ
ルボキシレート−co−5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸−co−5−ノルボルネン−2−オール]、ポリ
[5−ノルボルネン−2−エトキシメチルカルボキシレ
ート−co−5−ノルボルネン−2−カルボン酸−co
−5−ノルボルネン−2−オール]、ポリ[5−ノルボ
ルネン−2−エトキシメチルカルボキシレート−co−
5−ノルボルネン−2−カルボン酸−co−5−ノルボ
ルネン−2−カルボン酸−t−ブチレート]が挙げら
れ、いずれも本発明において好ましい組み合わせであ
る。
【0043】次に、本発明のノルボルネン共重合体の製
造方法について説明する。
【0044】まず、本発明のノルボルネン共重合体の製
造において単量体として用いられるノルボルネン誘導体
について説明する。当該ノルボルネン誘導体としては、
下記化学式2:
【0045】
【化17】
【0046】で示されるノルボルネン誘導体、下記化学
式3:
【0047】
【化18】
【0048】で示されるノルボルネン誘導体、および、
下記化学式4:
【0049】
【化19】
【0050】で示されるアセタール基で置換されたノル
ボルネン誘導体がある。
【0051】前記化学式2〜4中、R1は炭素数1〜1
2個の直鎖状、分枝状または環状アルキル基であり、R
2〜R5およびR8〜R11はそれぞれ独立して水素原子、
フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であ
り、R6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1
〜10個の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、−(CH
2t−R12、−(CH2t−OR12、−(CH2t−C
(O)OR12、−(CH2t−C(O)R12、−(CH
2t−OC(O)R12、−(CH2t−OC(O)OR
12、または−(CH2t−C(O)OCH2OR12であ
り、R12は水素原子、フッ素原子、炭素数1〜12個の
直鎖状、分枝状もしくは環状アルキル基またはケトン基
を含む環状基であり、tは0〜6の整数であり、前記R
6及びR7は互いに連結されて環を形成することができ、
o、p、q、r及びsはそれぞれ独立して0〜2の整数
である。前記化学式2〜4におけるR1〜R7およびR8
〜R11は、上記化学式1において説明したR1〜R7およ
びR8〜R11と同義であるため説明を省略する。
【0052】前記化学式2のノルボルネン誘導体として
は、5−ノルボルネン−2−メタノール、5−ノルボル
ネン−2−オール、5−ノルボルネン−2−ヘキサフル
オロイソプロパノール、5−ノルボルネン−2−メチル
−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸
などが挙げられ、所望の共重合体を得るために適切なも
のを選択することが好ましい。
【0053】前記化学式3のノルボルネン誘導体として
は、ノルボルネン、2,3−ジフルオロノルボルネン、
2−ヘキシル−5−ノルボルネン、5−ノルボルネン−
2,3−ジメタノール、5−オキサ−トリシクロ[5,
2,1,02,6]デカ−8−エン−3−オンなどが挙げ
られ、所望の共重合体を得るために適切なものを選択す
ることが好ましい。
【0054】前記化学式4のノルボルネン誘導体として
は、前記化学式2のノルボルネン誘導体として列挙した
化合物の−OH構造をアセタール化したものがいずれも
使用可能であり、好ましくは5−ノルボルネン−2−エ
トキシメチルカルボキシレートである。アセタール化に
ついては下記製造方法の説明にて詳述する。
【0055】さらに前記化学式2〜4で示す化合物に加
えて、t−ブチル基(−C(CH33)、イソボルニル
基、メンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、2
−エチル−2−アダマンチル基、テトラシクロデカニル
基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロピラノイル
基、3−オキソシクロヘキサノイル基、メバロニックラ
クトニル基、ジシクロプロピルメチル基、メチルシクロ
プロピルメチル基及びエチルメチルエーテル基などの、
酸によって解離可能な保護基でノルボルネンを置換した
誘導体も単量体として使用することができる。これらの
化学構造を以下に示す。
【0056】
【化20】
【0057】このようなノルボルネン誘導体をさらに使
用する場合は、前記化学式2〜4で示されるノルボルネ
ン誘導体の総量に対し、30〜70質量%の範囲で使用
することが好ましい。ここで30質量%未満の場合、添
加効果が低くなる恐れがあり、一方で70質量%を超過
する場合、前記化学式2〜4で示されるノルボルネン誘
導体による特性が減少する恐れがある。
【0058】前記化学式2〜4で示されるノルボルネン
誘導体は、従来周知の様々な方法によって合成すること
ができるが、特に、シクロペンタジエンと、適切な置換
基を有する親ジエン化合物とのディールス−アルダー反
応によって合成されることが好ましい。その一般的な反
応式は下記の通りである。なお、親ジエン化合物とは、
ジエノフィルとも称され、ジエン化合物と容易に反応す
ることのできる化合物のことである。
【0059】
【化21】
【0060】上記反応式1を用いて、前記化学式2の構
造を有するノルボルネン誘導体を合成することができ
る。例えば5−ノルボルネン−2−カルボン酸は、下記
反応式2で示されるディールス−アルダー反応によって
合成され得、同様にして他のノルボルネン誘導体も合成
することができる。
【0061】
【化22】
【0062】前記化学式4で示されるアセタール基で置
換されたノルボルネン誘導体は、前記反応式2で示すよ
うな反応によって得られたノルボルネン誘導体をさらに
アセタール基で置換することによって合成することがで
きる。例えば、上記反応式2で合成された5−ノルボル
ネン−2−カルボン酸を、下記反応式3の如くトリエチ
ルアミン(TEA)の存在下で、ZCH2OR1(式中、
1は前記化学式1で定義したとおりであり、Zはフッ
素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲ
ン原子を含む。)で示される化合物(例えばクロロメチ
ルエチルエーテル)と反応させることによって、アセタ
ール基で置換されたノルボルネン誘導体を得ることがで
きる。
【0063】
【化23】
【0064】本発明のフォトレジスト用ノルボルネン共
重合体は、ノルボルネン及びノルボルネン誘導体など通
常の多環式重合体を得るためのラジカル重合、カチオン
重合、付加重合または開環重合等、全ての重合技法を使
用することができるが、好ましくは下記化学式5で示さ
れるパラジウム(II)化合物を重合触媒として使用する付
加重合によって製造することである。
【0065】
【化24】
【0066】式中、Xはそれぞれ独立してハロゲン原子
または炭素数1〜10のアルキル基であり、R’は炭素
数6〜12のアリル化合物基であり、R”はニトリル化
合物基またはシクロジエン化合物基であり、yは1また
は2である。
【0067】前記化学式5のXにおいて、ハロゲン原子
としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原
子が挙げられ、好ましくは塩素原子、臭素原子、より好
ましくは塩素原子である。炭素数1〜10のアルキル基
は、直鎖状、分枝状または環状アルキル基いずれでもよ
く、例えば直鎖状アルキル基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシルが挙げられ、分岐状アル
キル基としては、イソプロピル、t−ブチル、sec−
ブチル、イソペンチル、イソヘキシル、イソヘプチル、
イソオクチル、イソノニル、イソデシル等が挙げられ、
環状アルキル基としては、シクロプロピル、シクロブチ
ル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチ
ル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシルなど
が挙げられる。
【0068】前記化学式5のR’において、炭素数6〜
12のアリル化合物基としては、炭素原子6〜12のア
リル化合物から誘導される基であればよく特には限定さ
れないが、好ましくはアリル基である。
【0069】前記化学式5のR”において、ニトリル化
合物基としては、ニトリル化合物から誘導される基であ
ればよく特には限定されないが、例えばニトリル基、ア
セトニトリル基、ベンゾニトリル基等が挙げられ、好ま
しくはアセトニトリル基、ベンゾニトリル基である。シ
クロジエン化合物基としては、シクロジエン化合物から
誘導される基であればよく特には限定されないが、好ま
しくは1,5−シクロオクタジエニル基である。
【0070】以上説明した前記化学式5で示されるパラ
ジウム(II)化合物として好ましくは、塩化パラジウム、
臭化パラジウム、アリルパラジウムクロライドダイマー
(CAS#12012−95−2)、ジクロロビスアセ
トニトリルパラジウム、ジクロロビスベンゾニトリルパ
ラジウム、ジクロロ(1,5−シクロオクタジエニル)
パラジウムである。
【0071】続いて、重合反応について説明する。
【0072】上記ノルボルネン誘導体を重合する際、重
合溶媒として、水または水を含む有機溶媒中で反応させ
る。水を含む有機溶媒とは、有機溶媒と水との混合液で
あって、有機溶媒としては、これらに限定されないが、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、
1,6−ヘキサンジオールなどのアルコール系溶媒、テ
トラヒドロフラン(THF)などが挙げられ、好ましく
はテトラヒドロフランである。この場合の有機溶媒と水
との混合比は、0:100〜50:50であることが好
ましい。水の含量が上記範囲であれば、重合反応が効率
よく進むため好ましい。また、水または水を含む有機溶
媒は、重合の際、単量体100質量部に対し、10〜2
00質量部の混合比で使用されることが、重合反応を効
率的に進行させ得るため好ましい。
【0073】本発明のノルボルネン共重合体の製造方法
は、下記反応式4に示すように、大きく2通りの方法に
分けられる。なお、以下の反応式4においては、前記化
学式4で示される化合物としてアセタール基で置換され
た5−ノルボルネン化合物を、前記化学式3で示される
化合物として2位がカルボキシル基で置換された5−ノ
ルボルネン化合物を、前記化学式3で示される化合物と
して2位および3位がR2およびR3で置換された5−ノ
ルボルネン化合物を、用いて方法1および方法2を説明
している。
【0074】
【化25】
【0075】まず、方法1を説明する。方法1によれ
ば、パラジウム(II)触媒の存在下で、水または水を含
む有機溶媒中で、前記化学式2で示されるノルボルネン
誘導体と前記化学式3で示されるノルボルネン誘導体と
を付加重合した後、前記化学式2で示されるノルボルネ
ン誘導体に含まれる酸作用基の一部、すなわち水酸基の
一部をアセタール化することによって、本発明のノルボ
ルネン共重合体を得る。当該アセタール化は、前記化学
式4のノルボルネン誘導体を製造する反応式3と同様に
反応によって達成することができる。
【0076】方法1で合成された共重合体が、前記化学
式1における0.1≦l/(l+m+n)≦0.99、
0≦m/(l+m+n)≦0.3、0.01≦n/(l
+m+n)≦0.6の条件を満足させるためには、前記
化学式2で示されるノルボルネン誘導体を70〜90質
量%、前記化学式3で示されるノルボルネン誘導体を1
0〜30質量%の量で混合して重合させることが好まし
い。
【0077】重合の際の温度は、用いるノルボルネン誘
導体によって様々であり、最も効率よく重合させうる温
度を適宜選択することが好ましいが、一般的には、温度
0〜50℃の範囲である。同様に、アセタール化の条件
は、一般的には、温度10〜40℃の範囲である。
【0078】次に方法2を説明する。方法2によれば、
パラジウム(II)触媒の存在下で、水または水を含む有
機溶媒中で、前記化学式2で示されるノルボルネン誘導
体と、前記化学式3で示されるノルボルネン誘導体と、
前記化学式4で示されるアセタール基で置換されたノル
ボルネン誘導体と、を付加重合することによって、本発
明のノルボルネン共重合体を得る。方法2は、最初から
化学式4で示されるアセタール基で置換されたノルボル
ネン誘導体を任意の比率で反応器に入れるために、アセ
タール化工程を必要としない利点がある。
【0079】方法2で合成された共重合体が、前記化学
式1における0.1≦l/(l+m+n)≦0.99、
0≦m/(l+m+n)≦0.3、0.01≦n/(l
+m+n)≦0.6の条件を満足させるためには、前記
化学式2で示されるノルボルネン誘導体を30〜70質
量%、前記化学式3で示されるノルボルネン誘導体を1
0〜30質量%、前記化学式4で示されるノルボルネン
誘導体を10〜40質量%の量で混合して重合させるこ
とが好ましい。
【0080】重合の際の温度は、用いるノルボルネン誘
導体によって様々であり、最も効率よく重合させうる温
度を適宜選択することが好ましいが、一般的には、温度
0〜50℃の範囲である。
【0081】このように合成された本発明のノルボルネ
ン共重合体の好ましい数平均分子量は、1,000〜2
00,000である。この際、数平均分子量が1,000
未満の場合、共重合体が脆くなり、フォトレジスト薄膜
の形成が難しくなる恐れがあり、一方、200,000
を超える場合、形成されたフォトレジスト薄膜が割れや
すい状態になってパターンが不安定になる恐れがある。
従って、ノルボルネン共重合体の数平均分子量が上記範
囲内であることにより、安定したフォトレジスト薄膜を
形成することができる。
【0082】また本発明は、上述したフォトレジスト用
ノルボルネン共重合体、光酸発生剤及び有機溶媒を含む
フォトレジスト組成物である。当該フォトレジスト組成
物は、上述したノルボルネン共重合体を、通常のフォト
レジスト組成物の製造と同一の方法で、有機溶媒に通常
の光酸発生剤と共に溶解させた後、超微細フィルターで
濾過することによって製造することができ、レジストパ
ターン形成に使用することができる。
【0083】本発明のフォトレジスト組成物における上
記ノルボルネン共重合体の含量は、有機溶媒、光酸発生
剤及びリソグラフィ条件などによって適宜選択すること
が好ましいが、一般的にフォトレジストの製造に使用す
る場合、有機溶媒100質量部に対し、本発明のノルボ
ルネン共重合体10〜30質量部の濃度で溶解させるこ
とが好ましい。ここで当該ノルボルネン共重合体の含量
が有機溶媒100質量部に対して10質量部未満の場
合、フォトレジストとしての機能を十分に発揮できない
恐れがあり、一方、有機溶媒100質量部に対して30
質量部を超過する場合、粘度が高くなりすぎる恐れがあ
る。
【0084】本発明のフォトレジスト組成物の製造に用
いられる有機溶媒としては、具体的にはエチレングリコ
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、メチルセロソルブアセテート、エチルセロ
ソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プ
ロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピ
レングリコールプロピルエーテルアセテート、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、エチルラクテート、ト
ルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサ
ノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、及び4−ヘプ
タノンからなる群より選択される1種以上を使用するこ
とができ、特に好ましくはシクロヘキサノンである。当
該有機溶媒の含有量は、組成物全質量中、80〜90質
量%であることが好ましい。
【0085】また、必要に応じて前記有機溶媒以外に補
助溶媒として、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−
ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルスルホキシド、トリフェニルイミダゾール、アルコー
ル類などを併用することができる。このような補助溶媒
を使用する場合、補助溶媒が占める含量は、溶媒全質量
中、10質量%以下であることが好ましい。
【0086】本発明のフォトレジスト組成物の製造に使
用される光酸発生剤としては、具体的には、トリフェニ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ
フェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネー
ト、ジフェニルp−トリルスルホニウムパーフルオロオ
クタンスルホネート、トリス(p−トリル)スルホニウ
ムパーフルオロオクタンスルホネート、トリス(p−ク
ロロベンゼン)スルホニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、トリス(p−トリル)スルホニウムトリフルオ
ロメタンスルホネート、トリメチルスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、ジ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ネート、ジメチルトリル
スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジメチ
ルトリルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネー
ト、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネー
ト、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ト
リフェニルスルホニウムブタンスルホネート、トリフェ
ニルスルホニウムn−オクタンスルホネート、トリフェ
ニルスルホニウム−1−ナフタレンスルホネート、トリ
フェニルスルホニウム−2−ナフタレンスルホネート、
トリフェニルスルホニウム−10−カンファースルホネ
ート、トリフェニルスルホニウム−2,5−ジクロロベ
ンゼンスルホネート、ジフェニルトリルスルホニウム−
1,3,4−トリクロロベンゼンスルホネート、ジメチ
ルトリルスルホニウムp−トルエンスルホネート、ジフ
ェニルトリルスルホニウム−2,5−ジクロロベンゼン
スルホネート、1−シクロヘキシルスルホニル−1−
(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、
ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(1−メチルエチルスルホニル)メタン、ビス
(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、1−シク
ロヘキシルスルホニル−1−シクロヘキシルカルボニル
ジアゾメタン、1−ジアゾ−1−シクロヘキシルスルホ
ニル−3,3’−ジメチルブタン−2−ノン、1−ジア
ゾ−1−メチルスルホニル−4−フェニルブタン−2−
ノン、1−ジアゾ−1−(1,1−ジメチルエチルスル
ホニル)−3,3−ジメチル−2−ブタノン及び1−ア
セチル−1−(1−メチルエチルスルホニル)ジアゾメ
タンからなる群より選択された1種以上を使用すること
ができ、特に好ましくはトリフェニルスルホニウムトリ
フルオロメタンスルホネートである。
【0087】前記光酸発生剤の含量は、用いる光酸発生
剤の種類により適宜選択することが好ましいが、好まし
くは本発明のノルボルネン共重合体100質量部に対し
0.1〜10質量部である。ここで当該光酸発生剤の含
量がノルボルネン共重合体100質量部に対し0.1質
量部未満の場合、パターン形成が不十分である恐れがあ
り、一方でノルボルネン共重合体100質量部に対し1
0質量部を超過する場合、劣化したパターンが形成され
る恐れがある。
【0088】このように製造されたフォトレジスト組成
物をウェーハに塗布してフォトレジスト薄膜を形成した
後、後続の工程でフォトレジストパターンを形成する。
【0089】
【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明する。これら実施例は本発明を説明するためのもの
に過ぎず、本発明を制限するものではない。
【0090】製造例1:5−ノルボルネン−2−エトキ
シメチルカルボキシレート(ANCA)の合成 反応器に、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1モルを
溶かしたTHF溶液、トリエチルアミン1.1モル、お
よび、クロロメチルエチルエーテル1.1モル、を入れ
た後、室温で約6時間反応させた。反応完了後、減圧蒸
留して5−ノルボルネン−2−エトキシメチルカルボキ
シレート(ANCA)を得た。収率は89%であった。
【0091】製造例2:4−オキサ−トリシクロ[5,
2,1,02,6]デカ−8−エン−3−オン(NL)の
合成 反応器に、シクロペンタジエン1モルおよびフラノン
1.2モルを入れた後、約60℃で約24時間反応させ
た。反応完了後、減圧蒸留してエンド(endo)とエ
キソ(exo)との混合物の4−オキサ−トリシクロ
[5,2,1,02, 6]デカ−8−エン−3−オン(N
L)を得た。収率は80%であった。
【0092】製造例3:5−ノルボルネン−2−ヘキサ
フルオロイソプロパノール(NFO)の合成 アリールブロマイド1.1モルを溶かしたTHF溶液
に、ヘキサフルオロアセトン1モルを0℃で徐々に滴加
した後、室温で約4時間反応させた。反応液をHCl処
理し、水とエーテルとで抽出した後、有機層を減圧蒸留
して中間生成物であるアリールヘキサフルオロイソプロ
パノールを得た。反応器に、シクロペンタジエン1モル
と、上記の中間生成物1モルとを入れた後、約80℃で
約24時間反応させた。反応完了後、減圧蒸留してエン
ド(endo)とエキソ(exo)との混合物の5−ノ
ルボルネン−2−ヘキサフルオロイソプロパノール(N
FO)を得た。収率は60%であった。
【0093】製造例4:5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸(NCA)と5−ノルボルネン−2−メタノール
(NM)との共重合体の合成 (1)ポリ[NCA−co−NM](NCA/NM=9
/1(w/w))の合成 塩化パラジウム1.0gと、水およびTHFの混合溶液
30gとを反応器に入れて、さらに、単量体として5−
ノルボルネン−2−カルボン酸54gと、5−ノルボル
ネン−2−メタノール6gとを入れた後、約40℃で約
24時間反応させた。この際、反応器は窒素雰囲気を維
持した。反応完了後、反応液を適当量のTHF溶媒で希
釈して、蒸留水とエタノールとの1:1混合溶液に重合
物を沈澱させた後濾過し、乾燥させて、ポリ[NCA−
co−NM](Mn=2,500)を得た。収率は89
%であった。
【0094】(2)ポリ[NCA−co−NM](NC
A/NM=7/3(w/w))の合成 5−ノルボルネン−2−カルボン酸42gと、5−ノル
ボルネン−2−メタノール18gとを用いたことを除い
ては、上記(1)と同様の方法によって重合してポリ
[NCA−co−NM](Mn=2,600)を得た。
収率は80%であった。
【0095】(3)ポリ[NCA−co−NM](NC
A/NM=5/5(w/w)) 5−ノルボルネン−2−カルボン酸30gと、5−ノル
ボルネン−2−メタノール30gを用いたことを除いて
は、(1)と同様の方法によって重合してポリ[NCA
−co−NM](Mn=2,500)を得た。収率は6
4%であった。
【0096】製造例5:5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸(NCA)とNLとの共重合体(ポリ[NCA−c
o−NL]、NCA/NL=7/3(w/w))の合成 単量体として5−ノルボルネン−2−カルボン酸42g
と、4−オキサ−トリシクロ[5,2,1,02,6]デ
カ−8−エン−3−オン18gとを用いたことを除いて
は、製造例4と同様の方法によって重合してポリ[NC
A−co−NL](Mn=2,700)を得た。収率は
60%であった。
【0097】製造例6:5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸とノルボルネン(NB)との共重合体(ポリ[NC
A−co−NB]、NCA/NB=7/3(w/w))
の合成 単量体として5−ノルボルネン−2−カルボン酸42g
とノルボルネン18gを用いたことを除いては、製造例
4と同様の方法によって重合してポリ[NCA−co−
NB](Mn=2,200)を得た。収率は52%であ
った。
【0098】製造例7:5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸と5−ノルボルネン−2,3−ジメタノール(ND
M)との共重合体(ポリ[NCA−co−NDM]、N
CA/NDM=7/3(w/w))の合成 単量体として5−ノルボルネン−2−カルボン酸42g
と5−ノルボルネン−2,3−ジメタノール18gを用
いたことを除いては、製造例4と同様の方法によって重
合してポリ[NCA−co−NDM](Mn=2,80
0)を得た。収率は62%であった。
【0099】製造例8:5−ノルボルネン−2−カルボ
ン酸と5−ノルボルネン−2−オール(NO)との共重
合体(ポリ[NCA−co−NO]、NCA/NO=7
/3(w/w))の合成 単量体として5−ノルボルネン−2−カルボン酸42g
と5−ノルボルネン−2−オール18gを用いたことを
除いては、製造例4と同様の方法によって重合してポリ
[NCA−co−NO](Mn=2,300)を得た。
収率は75%であった。
【0100】製造例9:NFOとNOとの共重合体(ポ
リ[NFO−co−NO]、NFO/NO=7/3(w
/w))の合成 単量体として5−ノルボルネン−2−ヘキサフルオロイ
ソプロパノール42gと5−ノルボルネン−2−オール
18gを用いたことを除いては、製造例4と同様の方法
によって重合してポリ[NFO−co−NO](Mn=
2,700)を得た。収率は68%であった。
【0101】製造例10:NCAと5−ノルボルネン−
2−カルボン酸−t−ブチレート(NtB)との共重合
体(ポリ[NCA−co−NtB]、NCA/NtB=
7/3(w/w))の合成 単量体として5−ノルボルネン−2−カルボン酸42g
と5−ノルボルネン−2−カルボン酸−t−ブチレート
18gを用いたことを除いては、製造例4と同様の方法
によって重合してポリ[NCA−co−NtB](Mn
=2,600)を得た。収率は61%であった。以下の
データは、得られたポリ[NCA−co−NtB]のN
MRの解析データである。
【0102】1H−NMR(DMSO−d6)δ1.4
(−C(CH33[t−butyl]),2−3.0
(−CH2,−CH[bridghead,main
chain]),11.7(−OH[carboxyl
ic acid]).FTIR(film on Na
Cl)cm-1 3200−3400(OH),2900
−3000(C−H),1720(C=O,este
r),1700(C=O,carboxylic ac
id),1150(C−O−C,ester)。
【0103】[製造された共重合体中の金属成分の除
去]製造例4〜9で合成したノルボルネン共重合体をそ
れぞれ反応器に入れて、THF溶媒で10質量%程度溶
かした後、水素ガスをバブリングしながら約5時間攪拌
した。この際、生成した黒色沈澱物は濾過して除去し、
残った反応液を蒸留水と混合し沈澱を得た。得られた沈
殿を濾過し乾燥させた。
【0104】実施例1:ポリ[ANCA−co−NCA
−co−NM](ANCA/NCA/NM=4/3/3
(w/w/w))の合成 本発明のノルボルネン共重合体であるポリ[ANCA−
co−NCA−co−NM](4/3/3(w/w/
w))を、発明の実施の形態にて説明した反応式4にお
ける方法1および方法2を用いて合成した。
【0105】(1)方法1による合成 製造例4で合成したポリ[NCA−co−NM](7/
3(w/w))30gをTHF360mlに溶かし、こ
こにトリエチルアミン8.8gとクロロメチルエチルエ
ーテル10.6gとを入れ、反応器で約3〜5時間反応
させた。この際、反応器は窒素雰囲気を維持した。反応
完了後、得られた反応液を蒸留水と混合し沈殿を得た。
得られた沈殿を濾過し乾燥させ、アセタール基を含むノ
ルボルネン共重合体であるポリ[ANCA−co−NC
A−co−NM](4/3/3(w/w/w))を得
た。当該共重合体の数平均分子量(Mn)は2,80
0、収率は96%であった。
【0106】(2)方法2による合成 塩化パラジウム0.5gと、水およびTHFの混合溶液
15gとを反応器に入れた後、製造例1で合成した5−
ノルボルネン−2−エトキシメチルカルボキシレート1
2g、5−ノルボルネン−2−カルボキシレート9g及
び5−ノルボルネン−2−メタノール9gを入れ、約4
0℃で約24時間反応させた。この際、反応器は窒素雰
囲気を維持した。反応完了後、得られた反応液を適当量
のTHF溶液で希釈して、蒸留水とエタノールの1:1
混合溶液と混合し沈殿を得た。得られた沈澱を濾過し乾
燥させ、アセタール基を含むノルボルネン共重合体であ
るポリ[ANCA−co−NCA−co−NM](4/
3/3(w/w/w))を得た。当該共重合体の数平均
分子量(Mn)は2,100、収率は51%であった。
【0107】実施例2:ポリ[ANCA−co−NCA
−co−NL](ANCA/NCA/NL=4/3/3
(w/w/w))の合成 反応器に製造例5で合成した共重合体(ポリ[NCA−
co−NL]、7/3(w/w))を入れたこと以外に
は、実施例1の方法1による合成と同様に反応させ、ア
セタール基を含むノルボルネン共重合体であるポリ[A
NCA−co−NCA−co−NL](4/3/3(w
/w/w))を得た。当該共重合体の数平均分子量(M
n)は2,900、収率は94%であった。
【0108】実施例3:ポリ[ANCA−co−NCA
−co−NB](ANCA/NCA/NB=4/3/3
(w/w/w))の合成 製造例6で合成した共重合体(ポリ[NCA−co−N
B]、7/3(w/w))を使用したこと以外には、実
施例1の方法1による合成と同様に反応させ、アセター
ル基を含むノルボルネン共重合体であるポリ[ANCA
−co−NCA−co−NB](4/3/3(w/w/
w))を得た。当該共重合体の数平均分子量(Mn)は
2,300、収率は95%であった。
【0109】実施例4:ポリ[ANCA−co−NCA
−co−NDM](ANCA/NCA/NDM=4/3
/3(w/w/w))の合成 製造例7で合成した共重合体(ポリ[NCA−co−N
DM]、7/3(w/w))を使用したこと以外には、
実施例1の方法1による合成と同様に反応させ、アセタ
ール基を含むノルボルネン共重合体であるポリ[ANC
A−co−NCA−co−NDM](4/3/3(w/
w/w))を得た。当該共重合体の数平均分子量(M
n)は2,900、収率は90%であった。
【0110】実施例5:ポリ[ANCA−co−NCA
−co−NO](ANCA/NCA/NO=4/3/3
(w/w/w))の合成 製造例8で合成した共重合体(ポリ[NCA−co−N
O]、7/3(w/w))を使用すること以外には、実
施例1の方法1による合成と同様に反応させ、アセター
ル基を含むノルボルネン共重合体であるポリ[ANCA
−co−NCA−co−NO](4/3/3(w/w/
w))を得た。当該共重合体の数平均分子量(Mn)は
2,500、収率は93%であった。
【0111】実施例6:ポリ[ANFO−co−NFO
−co−NO](ANFO/NFO/NO=4/3/3
(w/w/w))の合成 製造例9で合成した共重合体(ポリ[NFO−co−N
O]、7/3(w/w))を使用すること以外には、実
施例1の方法1による合成と同様に反応させ、アセター
ル基を含むノルボルネン共重合体であるポリ[ANFO
−co−NCA−co−NO](4/3/3(w/w/
w))を得た。なお、ANFOは、NFOの水酸基をア
セタール化したものである。当該共重合体の数平均分子
量(Mn)は2,900、収率は90%であった。
【0112】実施例7:ポリ[ANCA−co−NCA
−co−NtB](ANCA/NCA/NtB=4/3
/3(w/w/w))の合成 製造例10で合成した共重合体(ポリ[NCA−co−
NtB]、7/3(w/w))を使用すること以外に
は、実施例1の方法1による合成と同様に反応させ、ア
セタール基を含むノルボルネン共重合体であるポリ[A
NCA−co−NCA−co−NtB](4/3/3
(w/w/w))を得た。当該共重合体の数平均分子量
(Mn)は3,000、収率は92%であった。収率は
61%であった。以下のデータは、得られたポリ[AN
CA−co−NCA−co−NtB]のNMRの解析デ
ータである。
【0113】1H−NMR(DMSO−d6)δ1.
1,3.6(−CH2CH3[ethyl]),1.4
(−C(CH33[t−butyl]),2〜3.0
(−CH2,−CH[bridghead,main
chain]),5.2(O−CH 2−O[methy
l]),11.7(−OH[carboxylic a
cid]).FTIR(film on NaCl)c
-1 3200−3400(OH),2900−300
0(C−H),1720(C=O,ester),17
00(C=O,carboxylic acid),1
150(C−O−C,ester),1115(C−O
−C,ether)。
【0114】実施例8:フォトレジスト組成物の製造お
よびそれを用いたパターン形成 実施例1〜7で合成した共重合体をそれぞれシクロヘキ
サノンに12質量%の濃度で溶解させ、光酸発生剤とし
てトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホ
ネートを前記共重合体100質量部に対し3質量部とな
る量で添加して溶解させた後、0.2μmフィルターで
濾過してレジスト溶液を製造した。このように製造され
たレジスト溶液をシリコン基板に回転塗布し、厚さ0.
5μmの薄膜を形成させた。前記基板を110℃で前熱
処理し、ArFエキシマレーザ(193nm)装置を用
いて露光させ、さらに110℃で後熱処理した後、2.
38質量%TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide)
アルカリ水溶液に60秒間浸漬現像してパターンを形成
させた。
【0115】図1は製造例17に係る共重合体を用いて
形成した0.15μmのポジティブ型パターンの写真を
示す。
【0116】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の新しい重合
方法を用いて製造したアセタール基含有ノルボルネン共
重合体は、200nm以下のエキシマレーザ領域におけ
る透明性、解像度、感度及びドライエッチング耐性に優
れ、アルカリ現像液を使用できるうえ、基板に対する接
着力に優れるので、超高集積半導体のエキシマレーザに
よる微細加工だけでなく、電子線または遠紫外線による
微細加工にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のフォトレジスト用ノルボルネン共重
合体を含むフォトレジスト組成物を用いて形成した0.
15μmのポジティブ型パターンの写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尹 根 秉 大韓民国大田市儒城區田民洞 世宗アパー ト104棟501号 (72)発明者 韓 ウン シル 大韓民国大田市儒城區田民洞 世宗アパー ト101棟803号 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA09 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BG00 FA03 FA12 FA17 4J015 DA09 DA23 4J100 AR11P AR11Q AR11R AR21P AR21Q AR21R BA02P BA02Q BA02R BA04P BA04Q BA04R BA11P BA11Q BA11R BA15P BA15Q BA15R BA16P BA16Q BA16R BA22P BB07P BC02P BC02Q BC02R BC03P BC03Q BC03R BC04P BC04Q BC04R BC07P BC07Q BC07R BC09P BC09Q BC09R BC12P BC12Q BC12R BC53P BC53Q BC53R BC60P BC60Q BC60R CA04 CA05 CA31 FA08 HA43 JA38

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記化学式1: 【化1】 (式中、R1は炭素数1〜12個の直鎖状、分枝状また
    は環状アルキル基であり、R2〜R5およびR8〜R11
    それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、メチル基また
    はトリフルオロメチル基であり、R6及びR7はそれぞれ
    独立して水素原子、炭素数1〜10個の直鎖状もしくは
    分枝状アルキル基、−(CH2t−R12、−(CH2t
    −OR12、−(CH2t−C(O)OR12、−(C
    2t−C(O)R12、−(CH2t−OC(O)
    12、−(CH2t−OC(O)OR12、または−(C
    2t−C(O)OCH2OR12であり、R12は水素原
    子、フッ素原子、炭素数1〜12個の直鎖状、分枝状も
    しくは環状アルキル基またはケトン基を含む環状基であ
    り、tは0〜6の整数であり、R6及びR7は互いに連結
    されて環を形成することができ、l、m及びnはそれぞ
    れ0.1≦l/(l+m+n)≦0.99、0≦m/
    (l+m+n)≦0.3、0.01≦n/(l+m+
    n)≦0.6を満足させる値であり、o、p、q、r及
    びsはそれぞれ独立して0〜2の整数である。)で示さ
    れる、フォトレジスト用ノルボルネン共重合体。
  2. 【請求項2】 パラジウム(II)触媒の存在下で水また
    は水を含む有機溶媒中で、下記化学式2: 【化2】 で示されるノルボルネン誘導体と下記化学式3: 【化3】 (式中、R8〜R11はそれぞれ独立して水素原子、フッ
    素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、
    6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜1
    0個の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、−(CH2)t
    12、−(CH2)t−OR12、−(CH2)t−C(O)O
    12、−(CH2)t−C(O) R12、−(CH2)t−OC
    (O) R12、−(CH2)t−OC(O)OR12、または−(C
    2)t−C(O)OCH2OR12であり、R12は水素原子、
    フッ素原子、炭素数1〜12個の直鎖状、分枝状もしく
    は環状アルキル基またはケトン基を含む環状基であり、
    tは0〜6の整数であり、前記R6及びR7は互いに連結
    されて環を形成することができ、o、p、q、r及びs
    はそれぞれ独立して0〜2の整数である。)で示される
    ノルボルネン誘導体とを付加重合した後、前記化学式2
    で示されるノルボルネン誘導体に含まれる酸作用基の一
    部をアセタール化する段階を含む請求項1に記載のノル
    ボルネン共重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】 パラジウム(II)触媒の存在下で、水ま
    たは水を含む有機溶媒中で、下記化学式2: 【化4】 で示されるノルボルネン誘導体と、下記化学式3: 【化5】 で示されるノルボルネン誘導体と、下記化学式4: 【化6】 (式中、R1は炭素数1〜12個の直鎖状、分枝状、ま
    たは環状アルキル基であり、R2〜R5およびR8〜R11
    はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、メチル基ま
    たはトリフルオロメチル基であり、R6及びR7はそれぞ
    れ独立して水素原子、炭素数1〜10個の直鎖状もしく
    は分枝状アルキル基、−(CH2)t−R12、−(CH2)t
    OR12、−(CH2)t−C(O)OR12、−(CH2)t−C
    (O) R12、−(CH2)t−OC(O) R12、−(CH2)t
    OC(O)OR12、または −(CH2)t−C(O)OCH2
    12であり、R12は水素原子、フッ素原子、炭素数1〜
    12個の直鎖状、分枝状もしくは環状アルキル基または
    ケトン基を含む環状基であり、tは0〜6の整数であ
    り、前記R6及びR7は互いに連結されて環を形成するこ
    とができ、o、p、q、r及びsはそれぞれ独立して0
    〜2の整数である。)で示されるノルボルネン誘導体
    と、を付加重合する段階を含む請求項1に記載のノルボ
    ルネン共重合体の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記パラジウム(II)触媒は、下記化学
    式5: 【化7】 (式中、Xはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素
    数1〜10のアルキル基であり、R’は炭素数6〜12
    のアリル化合物基であり、R”はニトリル化合物基また
    はシクロジエン化合物基であり、yは1または2であ
    る。)で示されることを特徴とする、請求項2または3
    に記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のフォトレジスト用ノル
    ボルネン共重合体と、光酸発生剤と、有機溶媒とを含む
    フォトレジスト組成物。
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