JP2003177539A - 化学増幅レジスト材料及びパターン形成方法 - Google Patents
化学増幅レジスト材料及びパターン形成方法Info
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Abstract
繰り返し単位を有する高分子化合物、(B)式(1)の
化合物、 【化1】 (R1、R2はH、F、アルキル基又はフッ素化されたア
ルキル基、R1とR2の内少なくとも一方がフッ素原子を
含む。R3は単結合又はアルキレン基、R4は少なくとも
1個の芳香環又はジエン環を有する炭素数4〜40のn
価の有機基、R5はH又はC(=O)R6であり、R6は
H又はCH3である。nは2,3又は4である。)
(C)有機溶剤、(D)酸発生剤を含有する化学増幅レ
ジスト材料。 【効果】 本発明のレジスト材料は、高エネルギー線に
感応し、200nm以下、特に170nm以下の波長に
おける感度と透明性が優れている。
Description
した化学増幅レジスト材料、特に化学増幅ポジ型レジス
ト材料及びこれを用いたパターン形成方法に関する。
ターンルールの微細化が急速に進んでいる。微細化が急
速に進歩した背景には、投影レンズの高NA化、レジス
ト材料の性能向上、短波長化が挙げられる。特にi線
(365nm)からKrF(248nm)への短波長化
は大きな変革をもたらし、0.18μmルールのデバイ
スの量産も可能となってきている。レジスト材料の高解
像度化、高感度化に対して、酸を触媒とした化学増幅ポ
ジ型レジスト材料(特公平2−27660号、特開昭6
3−27829号公報等に記載)は、優れた特徴を有す
るもので、遠紫外線リソグラフィーに特に主流なレジス
ト材料となった。
は、一般的に0.3ミクロンプロセスに使われ始め、
0.25ミクロンルールを経て、現在0.18ミクロン
ルールの量産化への適用、更に0.15ミクロンルール
の検討も始まっており、微細化の勢いはますます加速さ
れている。KrFからArF(193nm)への波長の
短波長化は、デザインルールの微細化を0.13μm以
下にすることが期待されるが、従来用いられてきたノボ
ラックやポリビニルフェノール系の樹脂が193nm付
近に非常に強い吸収を持つため、レジスト用のベース樹
脂として用いることができない。透明性と、必要なドラ
イエッチング耐性の確保のため、アクリル樹脂やシクロ
オレフィン系の脂環族系の樹脂が検討された(特開平9
−73173号、特開平10−10739号、特開平9
−230595号公報、WO97/33198号公
報)。更に0.10μm以下の微細化が期待できるF2
(157nm)に関しては、透明性の確保がますます困
難になり、アクリル樹脂では全く光を透過せず、シクロ
オレフィン系においてもカルボニル結合を持つものは強
い吸収を持つことがわかった。
キサン結合を持つポリマーが比較的透過率が高いことが
報告されている。F2レーザー用レジスト材料として、
様々なフッ素や珪素を含むポリマーが検討された。しか
しながら、フッ素や、シロキサンは撥水性の高い材料で
もあり、アルカリ水の現像液をはじくという問題が表面
化した。現像液に対する接触角が高いため、ウエハー全
面に現像液が盛られない、あるいは現像液の浸透が悪い
ためにスペース部分が所々抜けない現像欠陥が発生し
た。特に、フッ素を導入すると透過率向上には効果が高
かったが、現像液の塗れ性とドライエッチング耐性の低
下が観察された。また、現像液の塗れ性低下は顕著で、
現像液をはじいて全く塗れなかったり、あるいは露光部
が溶解しなかったり、パターン形状において表面難溶層
によるT−トップ形状が発生したりした。
ては、上記問題を解決するために、フェノール、カルボ
キシル基、スルホンアミド、カルボンアミドなどの水溶
性基を含む化合物を添加する方法が提案された。例え
ば、特開2000−47385号、同2000−275
840号公報記載のカルボン酸無水物、特開2000−
275838号公報記載のホスフィン化合物、特開20
00−275841号公報記載のチオカルボニル基含有
化合物、特開平11−338150号公報記載のカルボ
キシル基含有化合物、特開平11−327145号公報
記載のスルホンアミド化合物などである。しかしなが
ら、前記物質は全て157nmに強い吸収を持つもので
あり、レジスト材料の透過率を低下させる欠点があっ
た。このため、高透明でかつ現像液への親和性に優れた
添加剤の開発が求められていた。
鑑みなされたもので、透過率を下げずに現像液の濡れ性
及び露光部の溶解性が改善され、スカムが減少され、T
−トップ形状が改善された化学増幅レジスト材料及びこ
れ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。
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、下記一般式(1)で示される化合物の配合により、
157nmの透過率を下げずに、現像液の塗れ性及び露
光部の溶解性が改善され、露光部のスカムが減少され、
パターン形状においてT−トップ形状が改善されること
を見出し、本発明に至ったものである。
料及びパターン形成方法を提供する。 [請求項1] (A)フッ素原子を少なくとも1個含む
繰り返し単位を有する高分子化合物、(B)下記一般式
(1)で示される化合物、
1〜4のアルキル基又はフッ素化されたアルキル基であ
り、R1とR2の内いずれか一方又は双方は少なくとも1
個のフッ素原子を含む。R3は単結合又は炭素数1〜4
のアルキレン基を示し、R4は少なくとも1個の芳香環
又はジエン環を有する炭素数4〜40のn価の有機基で
あり、R5は水素原子又はC(=O)R6であり、R6は
水素原子又はメチル基である。nは2,3又は4であ
る。)(C)有機溶剤、(D)酸発生剤を含有すること
を特徴とする化学増幅レジスト材料。 [請求項2] (A)成分の高分子化合物が、下記一般
式(a−1)、(b−1)、(c−1)及び(d−1)
で示される繰り返し単位を少なくとも1つ有することを
特徴とする請求項1記載の化学増幅レジスト材料。
又はトリフルオロメチル基、R11は水素原子、メチル基
又はトリフルオロメチル基であり、R7〜R10のうち少
なくとも1個はフッ素原子を含む。R12は炭素数1〜2
0の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、少な
くとも1個のフッ素原子を含む。R13はトリフルオロメ
チル基、R14は酸不安定基、R15、R16は水素原子又は
フッ素原子であり、R17、R18はメチル基又はトリフル
オロメチル基であり、R15〜R18の内少なくとも1個は
フッ素原子を含む。) [請求項3] 更に、(E)塩基性化合物を含有する請
求項1又は2記載の化学増幅レジスト材料。 [請求項4] (1)請求項1乃至3のいずれか1項に
記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、(2)
ついで、加熱処理後、フォトマスクを介して波長100
〜180nm帯の高エネルギー線で露光する工程と、
(3)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。 [請求項5] 前記高エネルギー線がF2レーザー又は
Ar2レーザーであることを特徴とする請求項4記載の
パターン形成方法。
本発明の化学増幅レジスト材料は、特にポジ型として調
製されるもので、(A)フッ素原子を少なくとも1個含
む繰り返し単位を有する高分子化合物(ベースポリマ
ー)、(B)下記一般式(1)の化合物、(C)有機溶
剤、(D)酸発生剤を含有し、好ましくは、更に(E)
塩基性化合物を含有するものである。
(1)で示される化合物を使用することを特徴とする。
1〜4のアルキル基又はフッ素化されたアルキル基であ
り、R1とR2の内いずれか一方又は双方は少なくとも1
個のフッ素原子を含み、フッ素原子又はフッ素化アルキ
ル基である。R3は単結合又は炭素数1〜4のアルキレ
ン基を示し、R4は少なくとも1個の芳香環又はジエン
環を有する炭素数4〜40のn価の有機基であり、R5
は水素原子又はC(=O)R6であり、R6は水素原子又
はメチル基である。nは2,3又は4である。)
有機基としては、下記式で示される芳香環又はジエン環
又はこれら芳香環やジエン環を2個以上含む基を含有す
るものである。ここで、ジエン環とは、ヘテロ原子を有
さない又はS、O、N等のヘテロ原子を有する環状物で
あり、かつ環に2個の2重結合を有するものである。
おいて、環を形成する炭素原子に結合する水素原子のう
ち2〜4個が脱離して、2〜4価の基を形成したものが
挙げられる。
向上させるためには、単環あるいは有橋環式のアルキル
基では効果がなく、上記芳香環、ジエン環又は芳香環
と、ジエン環を有する化合物が好ましい。2重結合を含
むアリール基は一般的には157nmの吸収が高いとさ
れているが、ヘキサフルオロアルコール基をペンダント
することによって格段に吸収を低減させることができ
る。特にヘキサフルオロアルコール基が2つ置換された
ベンゼンは、157nmにおいて全く吸収がないことが
判明した。ヘキサフルオロアルコールはフェノールの水
酸基と同程度の酸強度を持つと言われ、適度なアルカリ
溶解性と親水性も兼ね備えている。248nm露光用レ
ジスト材料として、T−トップ形状を抑制させるため
に、フェノール化合物あるいはカルボキシル基含有化合
物を添加することが提案されたが、157nm露光用と
してはヘキサフルオロアルコールを溶解性基として持つ
化合物の添加が望ましいといえる。また、ヘキサフルオ
ロアルコールの水酸基の水素原子は、他の密着性基、例
えばアルキルカルボニル基などに置き換えることもでき
る。
げられるが、一般的にはR4をハロゲン置換した化合物
に対してヘキサフルオロアセトンなどを反応させて得る
方法、あるいはハロゲン置換しないR4に対してルイス
酸存在下ヘキサフルオロアセトンなどを反応させて得る
方法でヘキサフルオロアルコールがペンダントされた化
合物を得る。
下記式(1)−1〜(1)−44に示すものを挙げるこ
とができる。
化合物は、(A)成分のフッ素原子を少なくとも1つ以
上含むベースポリマーに添加することによってベースポ
リマーのアルカリ溶解性や基板との密着性を向上させる
役割を果たす。添加量はベースポリマー(A)100部
(重量部、以下同じ)に対して1〜40部、好ましくは
2〜30部である。1部より少ない場合、本来の効果が
発揮できず、40部より多い場合、膜の軟化により、P
EB中の酸拡散距離が異常に大きくなったり、膜減りに
よりパターントップが丸くなったりするおそれがある。
ベースポリマーに添加する場合に有効である。ベースポ
リマーはフッ素原子を少なくとも1個含むことが必要と
されるが、下記式(a−1)、(b−1)、(c−
1)、(d−1)に示す繰り返し単位を少なくとも1つ
以上含む場合が望ましい。式(a−1)、(b−1)、
(c−1)、(d−1)に示す繰り返し単位は透過率を
特に向上させる効果が高いが、特に現像液のはじきが顕
著である。
又はトリフルオロメチル基、R11は水素原子、メチル基
又はトリフルオロメチル基であり、R7〜R10のうち少
なくとも1個はフッ素原子を含み、フッ素原子又はトリ
フルオロメチル基である。R12は炭素数1〜31の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基であり、少なくとも1
個のフッ素原子を含む。R13はトリフルオロメチル基、
R14は酸不安定基、R15、R16は水素原子又はフッ素原
子であり、R17、R18はメチル基又はトリフルオロメチ
ル基であり、R15〜R18の内少なくとも1個はフッ素原
子を含む。)
(2)−1〜(2)−17に示すものを挙げることがで
きる。
〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基又は
フッ素化されたアルキル基であり、0≦k≦10であ
る。)
ルあるいはカルボキシル基の水酸基の水素原子を酸不安
定基で置換することによってアルカリに不溶あるいは難
溶化されている。酸不安定基を含む繰り返し単位は(c
−1)単位であるが、ベースポリマーは更に下記式
(3)−1〜(3)−8の単位を含んでいてもよい。
水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、
R23、R30は単結合又は炭素数1〜4のアルキレン基、
R24とR25あるいはR27とR28は同一又は異種の水素原
子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基又はフ
ッ素化されたアルキル基であり、R24とR 25あるいはR
27とR28のうちどちらか一方あるいは両方に少なくとも
1個のフッ素原子を含む。R29は水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基、カルボニルアルキル基、あるいは酸不
安定基である。x、yは1〜4の整数であり、zは1又
は2である。)
一でも、異なっていてもよく、種々選定されるが、特に
下記式(AL10)、(AL11)で示される基、下記
式(AL12)で示される炭素数4〜40の三級アルキ
ル基、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であ
ることが好ましい。
R32、R35は炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは
環状のアルキル基であり、酸素、硫黄、窒素、フッ素な
どのヘテロ原子を含んでもよく、また炭素数6〜20の
アリール基又はアラルキル基を含んでもよい。R33、R
34は水素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状も
しくは環状のアルキル基であり、酸素、硫黄、窒素、フ
ッ素などのヘテロ原子を含んでもよく、eは0〜10の
整数である。R33とR34、R33とR35、R34とR35はそ
れぞれ結合して環を形成してもよい。式(AL10)に
示される化合物を具体的に例示すると、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−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、また下記一般式(AL10)−
1〜(AL10)−9で示される置換基が挙げられる。
中、R39は同一又は異種の炭素数1〜8の直鎖状、分岐
鎖状又は環状のアルキル基、炭素数6〜20のアリール
基又はアラルキル基を示す。R40は単結合又は炭素数1
〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基を示
す。R41は炭素数6〜20のアリール基又はアラルキル
基を示す。eは前記と同様である。
(AL11)−1〜(AL11)−23に例示する。
%以上が一般式(AL11a)あるいは(AL11b)
で表される酸不安定基によって分子間あるいは分子内架
橋されていてもよい。
1〜8の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基を示
す。又は、R43とR44は結合して環を形成してもよく、
環を形成する場合にはR43、R44は炭素数1〜8の直鎖
状又は分岐状のアルキレン基を示す。R45は炭素数1〜
10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、gは0
又は1〜10の整数である。Aは、f+1価の炭素数1
〜50の脂肪族もしくは脂環式飽和炭化水素基、芳香族
炭化水素基又はヘテロ環基を示し、これらの基はヘテロ
原子を介在してもよく、又はその炭素原子に結合する水
素原子の一部が水酸基、カルボキシル基、カルボニル基
又はフッ素原子によって置換されていてもよい。Bは−
CO−O−、−NHCO−O−又は−NHCONH−を
示す。fは1〜7の整数である。
b)に示される架橋型アセタールは、具体的には下記式
(AL11)−24〜(AL11)−31に示すものを
挙げることができる。
としては、tert−ブチル基、トリエチルカルビル
基、1−エチルノルボニル基、1−メチルシクロヘキシ
ル基、1−エチルシクロペンチル基、2−(2−メチ
ル)アダマンチル基、2−(2−エチル)アダマンチル
基、tert−アミル基等あるいは下記一般式(AL1
2)−1〜(AL12)−18を挙げることができる。
の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、炭素数6〜
20のアリール基又はアラルキル基を示す。R47、R49
は単結合、又は炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状又は
環状のアルキル基を示す。R 48は炭素数6〜20のアリ
ール基又はアラルキル基を示す。
−20に示すように、2価以上のアルキレン基又はアリ
ーレン基であるR50を含んで、ポリマーの分子内あるい
は分子間が架橋されていてもよい。式(AL12)−1
9、(AL12)−20において、R46は前述と同様、
R50は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアル
キレン基、又はアリーレン基を示し、酸素原子、硫黄原
子、窒素原子などのヘテロ原子を含んでいてもよい。h
は1〜3の整数である。
は、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を有していても
よく、具体的には下記(13)−1〜(13)−7に示
すことができる。
シリル基としては、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挙げ
られる。炭素数4〜20のオキソアルキル基としては3
−オキソシクロヘキシル基、5−メチル−2−オキソオ
キソラン−5−イル基、2−オキソオキソラン−4−イ
ル基等が挙げられる。
(d−1)に挙げられているのはフッ素を含んだ透明性
向上基であるが、基板との密着性を上げるためには、密
着性基を含んだ繰り返し単位を有することが好ましい。
(4)−1に示されるアクリル酸のエステル部分に親水
性基を有する構造のものが挙げられる。
原子、R53は水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリ
フルオロメチル基であり、R54は下記に例示される置換
基が挙げられる。
コールがペンダントされたスチレンの繰り返し単位を密
着性基として有することもできる。
ントされたスチレンはヒドロキシ基のままで重合しても
よいし、アセチル基で置換してから重合後アルカリ水で
アセトキシ基を脱離してもよいが、脱離させないでアセ
トキシ基を密着性基として用いることもできる。また、
ヘキサフルオロアルコールがペンダントされたスチレン
のヒドロキシ基をエトキシエトキシ基などのアセタール
で置換して重合を行い、重合後弱酸でエトキシエトキシ
基を脱離してもよいが、脱離させないで酸不安定基とし
て用いることもできる。
トラシクロドデセン誘導体、無水マレイン酸誘導体、マ
レイミド誘導体、フッ素化スチレン誘導体を密着性基と
して有することもできる。
0の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、0≦
j≦4、0≦i≦4である。)
(a−1)、(b−1)、(c−1)、(d−1)で表
されるフッ素含有モノマー、式(3−1)〜(3−8)
で示される酸不安定基含有モノマー及び前記密着性向上
モノマーを溶媒に溶解させ、触媒を添加して、場合によ
っては加熱又は冷却しながら重合反応を行う。重合反応
は開始剤(又は触媒)の種類、開始の方法(光、熱、放
射線、プラズマ等)、重合条件(温度、圧力、濃度、溶
媒、添加物)等によっても支配される。高分子化合物の
重合においては、AIBN等のラジカルによって重合が
開始されるラジカル共重合、アルキルリチウム等の触媒
を用いたイオン重合(アニオン重合)等が一般的であ
る。これらの重合はその常法に従って行うことができ
る。
るものではないが、例として2,2’−アゾビス(4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−ア
ゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等のアゾ系
化合物、tert−ブチルパーオキシピバレート、ラウ
ロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t
ert−ブチルパーオキシラウレート等の過酸化物系化
合物、また水溶性開始剤としては過硫酸カリウムのよう
な過硫酸塩、更には過硫酸カリウムや過酸化水素等の過
酸化物と亜硫酸ナトリウムのような還元剤の組み合わせ
からなるレドックス系開始剤が例示される。重合開始剤
の使用量は、種類、重合反応条件等に応じて適宜変更可
能であるが、通常は重合させるべき単量体全量に対して
0.001〜5重量%、特に0.01〜2重量%が採用
される。
てもよい。重合溶媒としては重合反応を阻害しないもの
が好ましく、代表的なものとしては、酢酸エチル、酢酸
n−ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサン等の脂肪族又は芳香族炭
化水素類、イソプロピルアルコール、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル等のアルコール類、ジエチルエー
テル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系
溶剤が使用できる。これらの溶剤は単独でもあるいは2
種類以上を混合しても使用できる。またドデシルメルカ
プタンのような公知の分子量調整剤を併用してもよい。
るいは溶媒の沸点により適宜変更され、通常は20〜2
00℃が好ましく、特に50〜140℃が好ましい。か
かる重合反応に用いる反応容器は特に限定されない。
合体の溶液又は分散液から、媒質である有機溶媒又は水
を除去する方法としては、公知の方法のいずれも利用で
きるが、例を挙げれば再沈澱濾過又は減圧下での加熱留
出等の方法がある。
000〜1,000,000、特に2,000〜10
0,000とすることが望ましい。
表されるフッ素含有繰り返し単位において、その含有率
は、全ての繰り返し単位の合計1に対して0.05〜
0.7、好ましくは0.1〜0.6の範囲である。酸不
安定基を含む繰り返し単位(c−1)あるいは(3−
1)〜(3−8)は0.1〜0.8、好ましくは0.1
5〜0.75の範囲である。
型、とりわけ化学増幅ポジ型レジスト材料として使用す
ることができるが、膜の力学物性、熱的物性、アルカリ
可溶性、その他の物性を変える目的で他の高分子化合物
を混合することもできる。その際、混合する高分子化合
物の範囲は特に限定されないが、レジスト用の公知の高
分子化合物等と任意の範囲で混合することができる。
としては、ベース樹脂、酸発生剤、その他の添加剤等が
溶解可能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が挙げら
れる。
とができる。具体的に例示すると、2−フルオロアニソ
ール、3−フルオロアニソール、4−フルオロアニソー
ル、2,3−ジフルオロアニソール、2,4−ジフルオ
ロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール、5,8
−ジフルオロ−1,4−ベンゾジオキサン、2,3−ジ
フルオロベンジルアルコール、1,3−ジフルオロ−2
−プロパノール、2’,4’−ジフルオロプロピオフェ
ノン、2,4−ジフルオロトルエン、トリフルオロアセ
トアルデヒドエチルヘミアセタール、トリフルオロアセ
トアミド、トリフルオロエタノール、2,2,2−トリ
フルオロエチルブチレート、エチルヘプタフルオロブチ
レート、エチルヘプタフルオロブチルアセテート、エチ
ルヘキサフルオログルタリルメチル、エチル3−ヒドロ
キシ−4,4,4−トリフルオロブチレート、エチル2
−メチル−4,4,4−トリフルオロアセトアセテー
ト、エチルペンタフルオロベンゾエート、エチルペンタ
フルオロプロピオネート、エチルペンタフルオロプロピ
ニルアセテート、エチルパーフルオロオクタノエート、
エチル4,4,4−トリフルオロアセトアセテート、エ
チル4,4,4−トリフルオロブチレート、エチル4,
4,4−トリフルオロクロトネート、エチルトリフルオ
ロスルホネート、エチル3−(トリフルオロメチル)ブ
チレート、エチルトリフルオロピルベート、sec−エ
チルトリフルオロアセテート、フルオロシクロヘキサ
ン、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1
−ブタノール、1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフ
ルオロ−7,7−ジメチル−4,6−オクタンジオン、
1,1,1,3,5,5,5−ヘプタフルオロペンタン
−2,4−ジオン、3,3,4,4,5,5,5−ヘプ
タフルオロ−2−ペンタノール、3,3,4,4,5,
5,5−ヘプタフルオロ−2−ペンタノン、イソプロピ
ル4,4,4−トリフルオロアセトアセテート、メチル
パーフルオロデナノエート、メチルパーフルオロ(2−
メチル−3−オキサヘキサノエート)、メチルパーフル
オロノナノエート、メチルパーフルオロオクタノエー
ト、メチル2,3,3,3−テトラフルオロプロピオネ
ート、メチルトリフルオロアセトアセテート、メチルト
リフルオロアセトアセテート、1,1,1,2,2,
6,6,6−オクタフルオロ−2,4−ヘキサンジオ
ン、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ
−1−ペンタノール、1H,1H,2H,2H−パーフ
ルオロ−1−デカノール、パーフルオロ(2,5−ジメ
チル−3,6−ジオキサンアニオニック)酸メチルエス
テル、2H−パーフルオロ−5−メチル−3,6−ジオ
キサノナン、1H,1H,2H,3H,3H−パーフル
オロノナン−1,2−ジオール、1H,1H,9H−パ
ーフルオロ−1−ノナノール、1H,1H−パーフルオ
ロオクタノール、1H,1H,2H,2H−パーフルオ
ロオクタノール、2H−パーフルオロ−5,8,11,
14−テトラメチル−3,6,9,12,15−ペンタ
オキサオクタデカン、パーフルオロトリブチルアミン、
パーフルオロトリヘキシルアミン、パーフルオロ−2,
5,8−トリメチル−3,6,9−トリオキサドデカン
酸メチルエステル、パーフルオロトリペンチルアミン、
パーフルオロトリプロピルアミン、1H,1H,2H,
3H,3H−パーフルオロウンデカン−1,2−ジオー
ル、トリフルオロブタノール、1,1,1−トリフルオ
ロ−5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、1,1,1
−トリフルオロ−2−プロパノール、3,3,3−トリ
フルオロ−1−プロパノール、1,1,1−トリフルオ
ロ−2−プロピルアセテート、パーフルオロ(ブチルテ
トラヒドロフラン)、パーフルオロデカリン、パーフル
オロ(1,2−ジメチルシクロヘキサン)、パーフルオ
ロ(1,3−ジメチルシクロヘキサン)、プロピレング
リコールトリフルオロメチルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールメチルエーテルトリフルオロメチルア
セテート、トリフルオロメチル酢酸ブチル、3−トリフ
ルオロメトキシプロピオン酸メチル、パーフルオロシク
ロヘキサノン、プロピレングリコールトリフルオロメチ
ルエーテル、トリフルオロ酢酸ブチル−1,1,1−ト
リフルオロ−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオ
ン等が挙げられる。
を混合して使用することもできるが、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アセテート及びその混合溶剤が好ま
しく使用される。なお、溶剤の使用量は適宜選定される
が、(A)成分100部に対して200〜5,000
部、特に300〜3,000部が好ましい。
式(5)のオニウム塩、式(6)のジアゾメタン誘導
体、式(7)のグリオキシム誘導体、β−ケトスルホン
酸誘導体、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、イミドイルス
ルホネート誘導体等が挙げられる。
般式は下記式(5)で示される。 (R100)qM+K- (5) (式中、R100はそれぞれ炭素数1〜12の直鎖状、分
岐状又は環状のアルキル基、炭素数6〜20のアリール
基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示し、M+は
ヨードニウム、スルホニウムを表し、K-は非求核性対
向イオンを表し、qは2又は3である。)
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、2−オ
キソシクロペンチル基、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−te
rt−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−tert−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。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。
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−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。
で示される。
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6〜12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。)
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、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、2,2,2−トリフルオ
ロエチル基、2,2,2−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−tert−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。
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(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(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、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−(t
ert−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−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等が
挙げられる。
で示される。
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6〜12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。R104、R
105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、R104、R105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。)
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、R101、R102で説明したものと同様の
基が挙げられる。なお、R104、R105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。
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−(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。
えば、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)プロパン等のβ−
ケトスルホン誘導体、ジフェニルジスルホン、ジシクロ
ヘキシルジスルホン等のジスルホン誘導体、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のニトロベンジ
ルスルホネート誘導体、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
等のスルホン酸エステル誘導体、フタルイミド−イル−
トリフレート、フタルイミド−イル−トシレート、5−
ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−ト
リフレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシ
イミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン−2,3
−ジカルボキシイミド−イル−n−ブチルスルホネート
等のイミドイルスルホネート誘導体等が挙げられる。
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
オキシム誘導体が好ましく用いられる。なお、上記酸発
生剤は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。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。
樹脂100部に対して0.2〜15部が好ましく、0.
2部より少ないと露光時の酸発生量が少なく、感度及び
解像性が悪い場合があり、15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。
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。このような
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(特
開平5−232706号、同5−249683号、同5
−158239号、同5−249662号、同5−25
7282号、同5−289322号、同5−28934
0号公報等記載)。
ニア、第一級、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
シル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。
は、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、tert−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。
は、ジメチルアミン、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。
は、トリメチルアミン、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。
メチルエチルアミン、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。
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のアニリン誘導体や、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等が例示される。
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
ルピロール等のピロール誘導体、オキサゾール、イソオ
キサゾール等のオキサゾール誘導体、チアゾール、イソ
チアゾール等のチアゾール誘導体、イミダゾール、4−
メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダ
ゾール等のイミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、フ
ラザン誘導体、ピロリン、2−メチル−1−ピロリン等
のピロリン誘導体、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のピロリジ
ン誘導体、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジン誘導
体、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
ピリジン等のピリジン誘導体、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、3−キノリンカルボニトリル等のキノ
リン誘導体、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。
体例としては、アミノ安息香酸、インドールカルボン
酸、ニコチン酸の他、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のアミノ酸
誘導体が例示される。
例としては、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。
含窒素化合物及びアルコール性含窒素化合物の具体例と
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
−アミノエタノール、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。
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。
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種又は2種以上を添加すること
もできる。 N(X)m(Y)3-m (B)−1 式中、m=1、2又は3である。側鎖Xは同一でも異な
っていてもよく、下記一般式(X)−1〜(X)−3で
表すことができる。側鎖Yは同一又は異種の、水素原
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、エーテル基もしくはヒドロキシル基を
含んでもよい。また、X同士が結合して環を形成しても
よい。
4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、R301、
R304は水素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテ
ル基、エステル基、ラクトン環を1あるいは複数含んで
いてもよい。
状又は分岐状のアルキレン基であり、R306は炭素数1
〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、
ヒドロキシ基、エーテル、エステル基、ラクトン環を1
あるいは複数含んでいてもよい。
的には下記に例示される。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、1,4,1
0,13−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−バレロラクトンを例示できるが、これらに制
限されない。
構造を持つ塩基性化合物の1種あるいは2種以上を添加
することもできる。
鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、カルボニル基、
エーテル基、エステル基、スルフィドを1個あるいは複
数個含んでいてもよい。)
[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−メトキシエチルを挙げることができる。
されるシアノ基を含む塩基性化合物を添加することがで
きる。
同一又は異種の炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアル
キレン基である。)
(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)が例示される。
合量は、全ベース樹脂100部に対して0.001〜2
部、特に0.01〜1部が好適である。配合量が0.0
01部より少ないと配合効果がなく、2部を超えると感
度が低下しすぎる場合がある。
できる。ここに挙げられる溶解阻止剤は、酸の作用によ
りアルカリ現像液への溶解性が変化する分子量3,00
0以下の化合物、特に分子量2,500以下のフェノー
ルあるいはカルボン酸誘導体の水酸基の一部あるいは全
部を酸不安定基で置換した化合物が適している。
はカルボン酸誘導体としては、4,4’−(1−メチル
エチリデン)ビスフェノール、[1,1’−ビフェニル
−4,4’−ジオール]−2,2’−メチレンビス[4
−メチルフェノール]、4,4−ビス(4’−ヒドロキ
シフェニル)吉草酸、トリス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン、1,1,1−トリス(4’−ヒドロキシフ
ェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−ヒドロキ
シフェニル)エタン、フェノールフタレイン、チモール
フタレイン、3,3’−ジフルオロ[(1,1’−ビフ
ェニル)−4,4’−ジオール]、3,3’,5,5’
−テトラフルオロ[(1,1’−ビフェニル−4,4’
−ジオール]、4,4’−[2,2,2−トリフルオロ
−1−(トリフルオロメチル)エチリデン]ビスフェノ
ール、4,4’−メチレンビス[2−フルオロフェノー
ル]、2,2’−メチレンビス[4−フルオロフェノー
ル]、4,4’−イソプロピリデンビス[2−フルオロ
フェノール]、シクロヘキシリデンビス[2−フルオロ
フェノール]、4,4’−[(4−フルオロフェニル)
メチレン]ビス[2−フルオロフェノール]、4,4’
−メチレンビス[2,6−ジフルオロフェノール]、
4,4’−(4−フルオロフェニル)メチレンビス
[2,6−ジフルオロフェノール]、2,6−ビス
[(2−ヒドロキシ−5−フルオロフェニル)メチル]
−4−フルオロフェノール、2,6−ビス[(4−ヒド
ロキシ−3−フルオロフェニル)メチル]−4−フルオ
ロフェノール、2,4−ビス[(3−ヒドロキシ−4−
ヒドロキシフェニル)メチル]−6−メチルフェノール
等が挙げられ、酸に不安定な置換基としては、上記と同
様のものが挙げられる。
ては、3,3’,5,5’−テトラフルオロ[(1,
1’−ビフェニル)−4,4’−ジ−tert−ブトキ
シカルボニル]、4,4’−[2,2,2−トリフルオ
ロ−1−(トリフルオロメチル)エチリデン]ビスフェ
ノール−4,4’−ジ−tert−ブトキシカルボニ
ル、ビス(4−(2’−テトラヒドロピラニルオキシ)
フェニル)メタン、ビス(4−(2’−テトラヒドロフ
ラニルオキシ)フェニル)メタン、ビス(4−tert
−ブトキシフェニル)メタン、ビス(4−tert−ブ
トキシカルボニルオキシフェニル)メタン、ビス(4−
tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)
メタン、ビス(4−(1’−エトキシエトキシ)フェニ
ル)メタン、ビス(4−(1’−エトキシプロピルオキ
シ)フェニル)メタン、2,2−ビス(4’−(2’’
−テトラヒドロピラニルオキシ))プロパン、2,2−
ビス(4’−(2’’−テトラヒドロフラニルオキシ)
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−tert−
ブトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−t
ert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−tert−ブトキシカルボニル
メチルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’
−(1’’−エトキシエトキシ)フェニル)プロパン、
2,2−ビス(4’−(1’’−エトキシプロピルオキ
シ)フェニル)プロパン、4,4−ビス(4’−
(2’’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)吉
草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−(2’’
−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)吉草酸te
rt−ブチル、4,4−ビス(4’−tert−ブトキ
シフェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス
(4−tert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)
吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−ter
t−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)吉草酸
tert−ブチル、4,4−ビス(4’−(1’’−エ
トキシエトキシ)フェニル)吉草酸tert−ブチル、
4,4−ビス(4’−(1’’−エトキシプロピルオキ
シ)フェニル)吉草酸tert−ブチル、トリス(4−
(2’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)メタ
ン、トリス(4−(2’−テトラヒドロフラニルオキ
シ)フェニル)メタン、トリス(4−tert−ブトキ
シフェニル)メタン、トリス(4−tert−ブトキシ
カルボニルオキシフェニル)メタン、トリス(4−te
rt−ブトキシカルボニルオキシメチルフェニル)メタ
ン、トリス(4−(1’−エトキシエトキシ)フェニ
ル)メタン、トリス(4−(1’−エトキシプロピルオ
キシ)フェニル)メタン、1,1,2−トリス(4’−
(2’’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)エ
タン、1,1,2−トリス(4’−(2’’−テトラヒ
ドロフラニルオキシ)フェニル)エタン、1,1,2−
トリス(4’−tert−ブトキシフェニル)エタン、
1,1,2−トリス(4’−tert−ブトキシカルボ
ニルオキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス
(4’−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフ
ェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−(1’−
エトキシエトキシ)フェニル)エタン、1,1,2−ト
リス(4’−(1’−エトキシプロピルオキシ)フェニ
ル)エタン、2−トリフルオロメチルベンゼンカルボン
酸1,1−tert−ブチル、2−トリフルオロメチル
シクロヘキサンカルボン酸tert−ブチル、デカヒド
ロナフタレン−2,6−ジカルボン酸tert−ブチ
ル、コ−ル酸tert−ブチル、デオキシコ−ル酸te
rt−ブチル、アダマンタンカルボン酸tert−ブチ
ル、アダマンタン酢酸tert−ブチル、1,1’−ビ
シクロヘキシル−3,3’,4,4’−テトラカルボン
酸テトラtert−ブチル等が挙げられる。
剤の添加量としては、レジスト材料中の固形分100部
に対して20部以下、好ましくは15部以下である。2
0部より多いとモノマー成分が増えるためレジスト材料
の耐熱性が低下する。
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(株)製)、サ
ーフロン「S−141」、「S−145」(いずれも旭
硝子(株)製)、ユニダイン「DS−401」、「DS
−403」、「DS−451」(いずれもダイキン工業
(株)製)、メガファック「F−8151」(大日本イ
ンキ工業(株)製)、「X−70−092」、「X−7
0−093」(いずれも信越化学工業(株)製)等を挙
げることができる。好ましくは、フロラード「FC−4
30」(住友スリーエム(株)製)、「X−70−09
3」(信越化学工業(株)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
行うことができる。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0.1〜1.0
μmとなるように塗布し、これをホットプレート上で6
0〜200℃、10秒〜10分間、好ましくは80〜1
50℃、30秒〜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/c
m2程度、好ましくは10〜100mJ/cm2程度とな
るように照射した後、ホットプレート上で60〜150
℃、10秒〜5分間、好ましくは80〜130℃、30
秒〜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、10秒〜3分間、好ましくは
0.5〜2分間、浸漬(dip)法、パドル(pudd
le)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
254〜120nmの遠紫外線又はエキシマレーザー、
特に193nmのArF、146nmのKr2、134
nmのKrAr等のエキシマレーザー、157nmのF
2、126nmのAr2等のレーザー、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。
線に感応し、200nm以下、特に170nm以下の波
長における感度と透明性が優れているうえに、アルカリ
現像液への塗れ性とT−トップ形状を改善し、それと同
時に優れたプラズマエッチング耐性を有する。従って、
本発明のレジスト材料は、これらの特性により、特にF
2レーザーの露光波長での吸収が小さいレジスト材料と
なりうるもので、微細でしかも基板に対して垂直なパタ
ーンを容易に形成でき、このため超LSI製造用の微細
パターン形成材料として好適である。
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。
の評価を行った。添加剤透過率測定 下記に示す溶解促進剤DRA−2の0.1gをPoly
mer5の0.9gとプロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート(PGMEA)20gに十分に溶解
させ、0.2μmのフィルターで濾過してDRA入りポ
リマー溶液を調製した。また、Polymer5の1g
をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(PGMEA)20gに十分に溶解させ、0.2μmの
フィルターで濾過してポリマー溶液を調製した。ポリマ
ー溶液をMgF2基板にスピンコーティングして塗布
後、ホットプレートを用いて100℃で90秒間ベーク
し、厚さ250nmのポリマー膜をMgF 2基板上に作
成した。この基板を真空紫外光度計(日本分光製、VU
V−200S)に設置し透過率を測定した。DRA−2
を添加したポリマーの透過率を吸光度に換算し、ポリマ
ー膜だけの吸光度を引くことによってDRA−2の吸光
度を求め、透過率に換算した。測定結果を図1に示す。
表2に示す量で用いて常法によりレジスト液を調製し
た。次に、AR−19(シプレイ社製)を82nmの膜
厚で製膜したシリコンウエハー上に得られたレジスト液
をスピンコーティング後、ホットプレートを用いて12
0℃で90秒間ベークし、レジストの厚みを150nm
の厚さにした。次に、0.5μmから0.1μmまで
0.01μm刻みでCrのラインアンドスペースパター
ンが形成されているMgF2マスクをレジスト面に密着
させ、F2レーザー(リソテックジャパン社製、VUV
ES4500)で露光量を変化させながら露光し、露光
後密着したマスクを取り去り、直ちに130℃で90秒
間ベークし、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシドの水溶液で60秒間現像を行った。0.3μ
mラインアンドスペースが1:1で形成されている露光
量を最適露光量とし、この露光量で解像している最小寸
法を解像度とした。結果を表1,2に示す。
進剤は157nm付近の吸収がほとんどないことが判明
した。更に表1に示される実施例と、表2に示される比
較例により、式(1)の化合物の添加によって解像性と
感度が向上することが解った。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)フッ素原子を少なくとも1個含む
繰り返し単位を有する高分子化合物、(B)下記一般式
(1)で示される化合物、 【化1】 (式中、R1、R2は水素原子、フッ素原子、又は炭素数
1〜4のアルキル基又はフッ素化されたアルキル基であ
り、R1とR2の内いずれか一方又は双方は少なくとも1
個のフッ素原子を含む。R3は単結合又は炭素数1〜4
のアルキレン基を示し、R4は少なくとも1個の芳香環
又はジエン環を有する炭素数4〜40のn価の有機基で
あり、R5は水素原子又はC(=O)R6であり、R6は
水素原子又はメチル基である。nは2,3又は4であ
る。)(C)有機溶剤、(D)酸発生剤を含有すること
を特徴とする化学増幅レジスト材料。 - 【請求項2】 (A)成分の高分子化合物が、下記一般
式(a−1)、(b−1)、(c−1)及び(d−1)
で示される繰り返し単位を少なくとも1つ有することを
特徴とする請求項1記載の化学増幅レジスト材料。 【化2】 (式中、R7、R8、R9、R10は水素原子、フッ素原子
又はトリフルオロメチル基、R11は水素原子、メチル基
又はトリフルオロメチル基であり、R7〜R10のうち少
なくとも1個はフッ素原子を含む。R12は炭素数1〜2
0の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、少な
くとも1個のフッ素原子を含む。R13はトリフルオロメ
チル基、R14は酸不安定基、R15、R16は水素原子又は
フッ素原子であり、R17、R18はメチル基又はトリフル
オロメチル基であり、R15〜R18の内少なくとも1個は
フッ素原子を含む。) - 【請求項3】 更に、(E)塩基性化合物を含有する請
求項1又は2記載の化学増幅レジスト材料。 - 【請求項4】 (1)請求項1乃至3のいずれか1項に
記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、(2)
ついで、加熱処理後、フォトマスクを介して波長100
〜180nm帯の高エネルギー線で露光する工程と、
(3)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。 - 【請求項5】 前記高エネルギー線がF2レーザー又は
Ar2レーザーであることを特徴とする請求項4記載の
パターン形成方法。
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