JP2003252933A - ラクトン系共重合樹脂および感放射線性樹脂組成物 - Google Patents
ラクトン系共重合樹脂および感放射線性樹脂組成物Info
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Abstract
露光余裕とのトレードオフの問題を解決でき、しかもド
ライエッチング耐性、パターン形状等にも優れた化学増
幅型レジストの樹脂成分として好適なラクトン系共重合
樹脂、および当該ラクトン系共重合樹脂を含有する感放
射線性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 ラクトン系共重合樹脂は、下記式(1)
で表される繰り返し単位と、下記式(2−1)で表され
る繰り返し単位および下記一般式(2−2)で表される
繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種とを有し、酸
の作用によりアルカリ可溶性となる樹脂からなる。感放
射線性樹脂組成物は、該ラクトン系共重合樹脂および感
放射線性酸発生剤を含有する。 【化1】 【化2】 (但し、R1 、R2 およびR3 は水素原子またはメチル
基を示す。)
Description
ーザー等の遠紫外線の如き放射線を使用する微細加工に
有用な化学増幅型レジストの樹脂成分として好適なラク
トン系共重合樹脂、および当該ラクトン系共重合樹脂を
含有する、化学増幅型レジストとして好適な感放射線性
樹脂組成物に関わる。
工の分野においては、より高い集積度を得るために、最
近では0.20μm以下のレベルでの微細加工が可能な
リソグラフィー技術が必要とされている。従来のリソグ
ラフィープロセスでは、一般に放射線としてi線等の近
紫外線が用いられているが、この近紫外線では、サブク
オーターミクロンレベルの微細加工が極めて困難である
と言われている。そこで、0.20μm以下のレベルで
の微細加工を可能とするために、より波長の短い放射線
の利用が検討されている。このような短波長の放射線と
しては、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレ
ーザーに代表される遠紫外線、X線、電子線等を挙げる
ことができるが、これらのうち、特にKrFエキシマレ
ーザー(波長248nm)あるいはArFエキシマレー
ザー(波長193nm)が注目されている。このような
エキシマレーザーによる照射に適したレジストとして、
酸解離性官能基を有する成分と放射線の照射(以下、
「露光」という。)により酸を発生する成分(以下、
「感放射線性酸発生剤」という。)とによる化学増幅効
果を利用したレジスト(以下、「化学増幅型レジスト」
という。)が数多く提案されている。
くは、フェノール系樹脂をベースにするものであるが、
このような樹脂の場合、放射線として遠紫外線を使用す
ると、樹脂中の芳香族環に起因して遠紫外線が吸収され
るため、露光された遠紫外線がレジスト被膜の下層部ま
で十分に到達できないという欠点があり、そのため露光
量がレジスト被膜の上層部では多く、下層部では少なく
なり、現像後のレジストパターンが上部が細く下部にい
くほど太い台形状になってしまい、十分な解像度が得ら
れないなどの問題があった。その上、現像後のレジスト
パターンが台形状となった場合、次の工程、即ちエッチ
ングやイオンの打ち込みなどを行う際に、所望の寸法精
度が達成できず、問題となっていた。しかも、レジスト
パターン上部の形状が矩形でないと、ドライエッチング
によるレジストの消失速度が速くなってしまい、エッチ
ング条件の制御が困難になる問題もあった。一方、レジ
ストパターンの形状は、レジスト被膜の放射線透過率を
高めることにより改善することができる。例えば、ポリ
メチルメタクリレートに代表される(メタ)アクリレー
ト系樹脂は、遠紫外線に対しても透明性が高く、放射線
透過率の観点から非常に好ましい樹脂であり、例えば特
開平4−226461号公報には、メタクリレート系樹
脂を使用した化学増幅型レジストが提案されている。し
かしながら、この組成物は、微細加工性能の点では優れ
ているものの、芳香族環をもたないため、ドライエッチ
ング耐性が低いという欠点があり、この場合も高精度の
エッチング加工を行うことが困難であり、放射線に対す
る透明性とドライエッチング耐性とを兼ね備えたものと
は言えない。
線に対する透明性を損なわないで、ドライエッチング耐
性を改善する方策の一つとして、レジスト中の樹脂成分
に、芳香族環に代えて脂環族環を導入する方法が知られ
ている。ドライエッチング耐性に優れ、また溶解コント
ラストが大きな樹脂としては、例えば、(メタ)アクリ
ル酸ノルボルナンラクトン(特開2000−26446
号公報)や(メタ)アクリル酸シクロヘキサンカルボラ
クトン(特開平2001−64273号公報)に由来す
る繰り返し単位を有する樹脂を用いたレジストが知られ
ている。しかしながら、これらの樹脂を用いた場合、疎
水性がかなり高く、アルカリ現像液との親和性や無機基
板への密着性が不足するため、パターン形状がT−トッ
プとなったり、微細パターンの剥がれを生じやすくな
り、結果として解像度が損なわれてしまう。
法として酸解離性で且つ十分なアルカリ現像液親和性を
有する極性基を導入する方法が考えられ、例えば、(メ
タ)アクリル酸メバロニックラクトンに由来する繰り返
し単位を有する樹脂を用いたレジスト(特開平9−90
637号公報)が既に知られている。しかしながら、極
性基としてメバロニックラクトンを単独で用いた場合、
酸と反応しうる部位が過剰となり、感度が早くなって、
露光余裕が狭くなってしまい、実用に耐えないという欠
点があった。また、露光後の加熱処理時に脱離したアル
カリ可溶性ラクトン成分が未露光部に拡散して溶解コン
トラストを低下させてしまうため、充分な解像度が得ら
れなかった。このような状況の下、集積回路素子におけ
る微細化の進行に対応しうる技術開発の観点から、遠紫
外線に代表される短波長の放射線に適応可能で、放射線
に対する透明性が高く、特に解像度と露光余裕とのトレ
ードオフの問題を解決でき、またドライエッチング耐
性、パターン形状等にも優れた化学増幅型レジストが強
く求められている。
線に対する透明性が高く、特に解像度と露光余裕とのト
レードオフの問題を解決でき、しかもドライエッチング
耐性、パターン形状等にも優れた化学増幅型レジストの
樹脂成分として好適なラクトン系共重合樹脂、および当
該ラクトン系共重合樹脂を含有する、化学増幅型レジス
トとして好適な感放射線性樹脂組成物を提供することに
ある。
題は、第一に、〔I〕下記式(1)で表される繰り返し
単位と、〔II〕下記式(2−1)で表される繰り返し単
位および下記式(2−2)で表される繰り返し単位から
選ばれる少なくとも1種とを有するアルカリ不溶性また
はアルカリ難溶性の樹脂であって、酸の作用によりアル
カリ可溶性となり、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量
が1,000〜100,000であるラクトン系共重合
樹脂(以下、「(A)ラクトン系共重合樹脂」とい
う。)によって達成される。
示す。〕
びR3 は相互に独立に水素原子またはメチル基を示
す。〕
(A)ラクトン系共重合樹脂、および(B)感放射線性
酸発生剤(以下、「(B)酸発生剤」という。)を含有
することを特徴とする感放射線性樹脂組成物によって達
成される。
表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1)」
という。)と、〔II〕前記式(2−1)で表される繰り
返し単位(以下、「繰り返し単位(2−1)」とい
う。)および前記式(2−2)で表される繰り返し単位
(以下、「繰り返し単位(2−2)」という。)から選
ばれる少なくとも1種とを有するアルカリ不溶性または
アルカリ難溶性の樹脂であって、酸の作用によりアルカ
リ可溶性となり、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量が
1,000〜100,000である樹脂からなる。ここ
でいう「アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性」とは、
(A)ラクトン系共重合樹脂を含有する後述の感放射線
性樹脂組成物から形成されたレジスト被膜からレジスト
パターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下
で、当該レジスト被膜の代わりに(A)ラクトン系共重
合樹脂のみを用いた被膜を現像した場合に、当該被膜の
初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味す
る。(A)ラクトン系共重合樹脂において、繰り返し単
位(1)は単独でまたは2種存在することができ、また
繰り返し単位(2−1)および繰り返し単位(2−2)
はそれぞれ単独でまたは2種存在することができる。
単位(1)、繰り返し単位(2−1)および繰り返し単
位(2−2)以外の繰り返し単位(以下、「他の繰り返
し単位」という。)をさらに有することができる。本発
明における好ましい他の繰り返し単位としては、例え
ば、下記式(3)で表される繰り返し単位(以下、「繰
り返し単位(3)」という。)、下記式(4)で表され
る繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(4)」とい
う。)等を挙げることができる。
はメチル基を示し、各R5 は相互に独立に水素原子、炭
素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル
基または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状
のアルコキシル基を示すか、あるいは何れか2つ以上の
R5 が相互に結合して、それらが結合している炭素原子
と共に、環構成原子数4〜20の炭素環または環構成原
子数4〜20の含酸素複素環(但し、式(1)、式(2
−1)および式(2−2)中に存在するラクトン環を除
く。)を有する1〜2価の基を形成しており、残りのR
5 が水素原子、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしく
は環状のアルキル基または炭素数1〜10の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシル基である。〕
示し、R7 は脂環式骨格を有する炭素数4〜20の2価
の基を示し、Xはヒドロキシル基、シアノ基または炭素
数1〜10のヒドロキシアルキル基を示す。〕
の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例え
ば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチ
ルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘ
キシル基等を挙げることができる。
くは分岐状のアルコキシル基としては、例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ
基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メ
チルプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキ
シ基、n−ヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
して形成した環構成原子数4〜20の炭素環を有する1
〜2価の基としては、例えば、シクロブタン、シクロペ
ンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオク
タン等のシクロアルカン類に由来する基;ビシクロ[
2.2.1] ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.0
2,6 ] デカン、テトラシクロ [4.4.0.12,5 .1
7,10 ]ドデカン、アダマンタン等の多環型脂環式炭化水
素に由来する基;これらの基をメチル基、エチル基、n
−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メ
チルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基
等の炭素数1〜4のアルキル基の1個以上もしくは1種
以上で置換した基等を挙げることができる。
して形成した環構成原子数4〜20の含酸素複素環を有
する1〜2価の基としては、例えば、テトラヒドロフラ
ン、テトラヒドロピラン等に由来する基;これらの基を
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチル
プロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル
基の1個以上もしくは1種以上で置換した基を挙げるこ
とができる。
しい基の具体例としては、t−ブチル基、2−メトキシ
エトキシ基、2−エトキシエトキシ基、1−メチルシク
ロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−メチ
ルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、8
−メチル−3−トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ] デカ
ニル基、8−エチル−3−トリシクロ[ 5.2.1.0
2,6 ] デカニル基、2−メチル−2−アダマンチル基、
2−エチル−2−アダマンチル基、2−テトラヒドロピ
ラニル基等を挙げることができる。
する炭素数4〜20の2価の基としては、例えば、シク
ロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘ
プタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類に由来す
る基;ビシクロ[ 2.2.1] ヘプタン、トリシクロ[
5.2.1.02,6 ] デカン、テトラシクロ [4.4.
0.12,5 .17,10 ]ドデカン、アダマンタン等の多環
型脂環式炭化水素に由来する基;これらの基をメチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル
基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基の1個
以上もしくは1種以上で置換した基等を挙げることがで
きる。
ルキル基としては、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキ
シエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシ
−n−プロピル基、2−ヒドロキシ−n−プロピル基、
3−ヒドロキシ−n−プロピル基、1−ヒドロキシ−n
−ブチル基、2−ヒドロキシ−n−ブチル基、3−ヒド
ロキシ−n−ブチル基、4−ヒドロキシ−n−ブチル
基、5−ヒドロキシ−n−ペンチル基、6−ヒドロキシ
−n−ヘキシル基等を挙げることができる。
い基の具体例としては、3−ヒドロキシシクロペンチル
基、3−シアノシクロペンチル基、3−ヒドロキシメチ
ルシクロペンチル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル
基、4−シアノシクロヘキシル基、4−ヒドロキシメチ
ルシクロヘキシル基、8−ヒドロキシ−3−トリシクロ
[ 5.2.1.02,6 ] デカニル基、8−シアノ−3−
トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ] デカニル基、8−ヒ
ドロキシメチル−3−トリシクロ[ 5.2.1.0
2,6 ] デカニル基、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル
基、3−シアノ−1−アダマンチル基、3−ヒドロキシ
メチル−1−アダマンチル基等を挙げることができる。
単位(4)以外の他の繰り返し単位としては、例えば、
(メタ)アクリル酸カルボキシノルボルニル、(メタ)
アクリル酸カルボキシトリシクロデカニル、(メタ)ア
クリル酸カルボキシテトラシクロデカニル等の不飽和カ
ルボン酸の多環型炭化水素骨格を有するカルボキシル基
含有エステル類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、
(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2
−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸1−メチルプロ
ピル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリ
ル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒ
ドロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒド
ロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸シクロプロ
ピル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)ア
クリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸4−メト
キシシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−シクロペ
ンチルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2
−シクロヘキシルオキシカルボニルエチル、(メタ)ア
クリル酸2−(4−メトキシシクロヘキシル)オキシカ
ルボニルエチル等の多環型炭化水素骨格をもたない(メ
タ)アクリル酸エステル類;α−ヒドロキシメチルアク
リル酸メチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチ
ル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸n−プロピル、α
−ヒドロキシメチルアクリル酸n−ブチル等のα−ヒド
ロキシメチルアクリル酸エステル類;
ル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシ−n−プロピ
ル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシ−n−プロピ
ル、(メタ)アクリル酸4−カルボキシ−n−ブチル、
(メタ)アクリル酸4−カルボキシシクロヘキシル等の
不飽和カルボン酸の多環型炭化水素骨格をもたないカル
ボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;(メ
タ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、
クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリ
ル、メサコンニトリル、シトラコンニトリル、イタコン
ニトリル等の不飽和ニトリル化合物;(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ク
ロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド、メサコ
ンアミド、シトラコンアミド、イタコンアミド等の不飽
和アミド化合物;N−(メタ)アクリロイルモルホリ
ン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロ
リドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の他の
含窒素ビニル化合物;(メタ)アクリル酸、クロトン
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン
酸、メサコン酸等の不飽和カルボン酸(無水物)類等の
単官能性単量体類や、
アクリレート、1,3−アダマンタンジオールジ(メ
タ)アクリレート、1,4−アダマンタンジオールジ
(メタ)アクリレート、トリシクロデカニルジメチロー
ルジ(メタ)アクリレート等の多環型炭化水素骨格を有
する多官能性(メタ)アクリル酸エステル類;メチレン
グリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ
(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘ
キサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8−オク
タンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナン
ジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ビス(2−
ヒドロキシプロピル)ベンゼンジ(メタ)アクリレー
ト、1,3−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ベンゼン
ジ(メタ)アクリレート等の有橋式炭化水素骨格をもた
ない(メタ)アクリル酸エステル類等の多官能性単量体
等の重合性不飽和結合が開裂した繰り返し単位を挙げる
ことができる。(A)ラクトン系共重合樹脂において、
他の繰り返し単位は、単独でまたは2種以上が存在する
ことができる。
り返し単位の含有率は、当該樹脂の用途等により適宜調
整されるが、後述する感放射線性樹脂組成物に用いる場
合、繰り返し単位(1)の含有率は、全繰り返し単位に
対して、通常、5〜60モル%、好ましくは10〜45
モル%、さらに好ましくは15〜40モル%である。こ
の場合、繰返し単位(1)の含有率が5モル%未満で
は、レジストとしたとき、アルカリ現像液に対する親和
性が不足して、パターン形状がT−トップとなったり、
基板への密着性が不足して微細パターンの剥がれを生じ
たりするおそれがあり、一方60モル%を超えると、レ
ジストとしたとき、露光余裕が不十分となったり、解像
度が低下したりするおそれがある。
返し単位(2−2)の合計含有率は、全繰り返し単位に
対して、通常、5〜60モル%、好ましくは10〜45
モル%、さらに好ましくは15〜40モル%である。こ
の場合、該合計含有率が5モル%未満では、レジストと
したとき、ドライエッチング耐性が不十分となったり、
解像度が低下したりするおそれがあり、一方60モル%
を超えると、レジストとしたとき、パターン形状がT−
トップとなったり、基板への密着性が不足して微細パタ
ーンの剥がれを生じたりするおそれがある。
単位(4)の合計含有率は、全繰り返し単位に対して、
通常、70モル%以下、好ましくは10〜60モル%、
さらに好ましくは20〜50モル%である。この場合、
該合計含有率が70重量%を超えると、レジストとした
とき、パターン形状がT−トップとなったり、基板への
密着性が不足して微細パターンの剥がれを生じたりする
おそれがある。さらに、繰り返し単位(3)および繰り
返し単位(4)以外の他の繰り返し単位の合計含有率
は、全繰り返し単位に対して、通常、40モル%以下、
好ましくは25重量%以下である。
その各繰り返し単位に対応する重合性不飽和単量体を、
ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、ジ
アシルパーオキシド類、アゾ化合物等のラジカル重合開
始剤を使用し、必要に応じて連鎖移動剤の存在下、適当
な溶媒中で重合することにより製造することができる。
前記重合に使用される溶媒としては、例えば、n−ペン
タン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n
−ノナン、n−デカン等のアルカン類;シクロヘキサ
ン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノル
ボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素
類;クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタ
ン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、
酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン
酸エステル類;2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタ
ノン、2−ヘプタノン等のケトン類;テトラヒドロフラ
ン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエー
エル類等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。ま
た、前記重合における反応温度は、通常、40〜120
℃、好ましくは50〜90℃であり、反応時間は、通
常、1〜48時間、好ましくは1〜24時間である。
エーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチ
レン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)
は、1,000〜100,000、好ましくは2,00
0〜70,000、さらに好ましくは5,000〜2
0,000である。この場合、(A)ラクトン系共重合
樹脂のMwが1,000未満では、レジストとしたとき
の耐熱性が低下する傾向があり、一方100,000を
超えると、レジストとしたときの現像性が低下する。ま
た、(A)ラクトン系共重合樹脂のMwとゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレ
ン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)との比
(Mw/Mn)は、通常、1〜5、好ましくは1〜3で
ある。なお、(A)ラクトン系共重合樹脂は、ハロゲ
ン、金属等の不純物が少ないほど好ましく、それによ
り、レジストとしたときの感度、解像度、プロセス安定
性、パターン形状等をさらに改善することができる。
(A)ラクトン系共重合樹脂の精製法としては、例え
ば、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学
的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法との組
み合わせ等を挙げることができる。
rFエキシマレーザー等の遠紫外線の如き放射線による
微細加工に使用される化学増幅型レジストとして有用な
感放射線性樹脂組成物の樹脂成分として極めて好適に使
用することができる。
は、(A)ラクトン系共重合樹脂、および(B)酸発生
剤を含有するものからなる。以下、本発明の感放射線性
樹脂組成物について説明する。
て、(A)ラクトン系共重合樹脂中に存在する酸解離性
基を解離させ、その結果レジスト被膜の露光部がアルカ
リ現像液に易溶性となり、ポジ型のレジストパターンを
形成する作用を有するものである。(B)酸発生剤とし
ては、下記式(5)で表される化合物(以下、「酸発生
剤(5)」という。)が好ましい。
酸基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキ
ル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコ
キシル基、炭素数2〜11の直鎖状もしくは分岐状のア
ルコキシカルボニル基を示し、R9 は水素原子または炭
素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示
し、pは0〜3の整数であり、各R10は相互に独立に炭
素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置
換されていてもよいフェニル基または置換基されていて
もよいナフチル基を示すか、あるいは2つのR10が互い
に結合して炭素数2〜10の2価の基を形成しており、
該2価の基は置換されていてもよく、qは0〜2の整数
であり、Z- はCa F2a+1SO3 - の構造を有するアニ
オンを示し、aは1〜10の整数である。〕
の炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基
としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピ
ル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペン
チル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチ
ル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノ
ニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
くは分岐状のアルコキシル基としては、例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ
基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メ
チルプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキ
シ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、
n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エ
チルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシ
ルオキシ基等を挙げることができる。
くは分岐状のアルコキシカルボニル基としては、例え
ば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n
−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル
基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシ
カルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t
−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニ
ル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシル
オキシカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル
基、n−オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキ
シルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル
基、n−デシルオキシカルボニル基等を挙げることがで
きる。
子、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、n−ブトキシ基
等が好ましい。
子、メチル基等が好ましい。また、pとしては、0また
は1が好ましい。
もよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、o−
トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメ
チルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5
−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、
3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニ
ル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、4−エチル
フェニル基等のフェニル基または炭素数1〜10の直鎖
状、分岐状もしくは環状のアルキル基で置換されたフェ
ニル基;これらのフェニル基またはアルキル置換フェニ
ル基を、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、
ニトロ基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、ア
ルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基
等の1個以上あるいは1種以上で置換した基等を挙げる
ことができる。
に対する置換基のうち、前記アルコキシル基としては、
例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、
i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポ
キシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、シ
クロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭
素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキ
シル基等を挙げることができる。また、前記アルコキシ
アルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エト
キシメチル基、1−メトキシエチル基、2−メトキシエ
チル基、1−エトキシエチル基、2−エトキシエチル基
等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状もしくは環状のア
ルコキシアルキル基等を挙げることができる。
は、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ
ル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカ
ルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプ
ロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニ
ル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロペンチルオキ
シカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の
炭素数2〜21の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコ
キシカルボニル基等を挙げることができる。また、前記
アルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メト
キシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ
基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキ
シカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ
基、t−ブトキシカルボニルオキシ基、シクロペンチル
オキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル
等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状もしくは環状のア
ルコキシカルボニルオキシ基等を挙げることができる。
ル基としては、例えば、1−ナフチル基、2−メチル−
1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メ
チル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、
5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチ
ル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−
ナフチル基、2,3−ジメチル−1−ナフチル基、2,
4−ジメチル−1−ナフチル基、2,5−ジメチル−1
−ナフチル基、2,6−ジメチル−1−ナフチル基、
2,7−ジメチル−1−ナフチル基、2,8−ジメチル
−1−ナフチル基、3,4−ジメチル−1−ナフチル
基、3,5−ジメチル−1−ナフチル基、3,6−ジメ
チル−1−ナフチル基、3,7−ジメチル−1−ナフチ
ル基、3,8−ジメチル−1−ナフチル基、4,5−ジ
メチル−1−ナフチル基、5,8−ジメチル−1−ナフ
チル基、4−エチル−1−ナフチル基2−ナフチル基、
1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチ
ル基、4−メチル−2−ナフチル基等のナフチル基また
は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアル
キル基で置換されたナフチル基;これらのナフチル基ま
たはアルキル置換ナフチル基を、ヒドロキシル基、カル
ボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、ア
ルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコ
キシカルボニルオキシ基等の1個以上あるいは1種以上
で置換した基等を挙げることができる。
に対する置換基であるアルコキシル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシカルボニル基およびアルコキシカル
ボニルオキシ基としては、例えば、前記フェニル基およ
びアルキル置換フェニル基について例示したそれぞれ対
応する基を挙げることができる。
た炭素数2〜10の2価の基としては、式中の硫黄原子
と共に5員または6員の環状構造、特に好ましくは5員
の環状構造(即ち、テトラヒドロチオフェン環構造)を
形成する基が望ましい。また、前記2価の基に対する置
換基としては、例えば、前記フェニル基およびアルキル
置換フェニル基に対する置換基として例示したヒドロキ
シル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコ
キシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル
基、アルコキシカルボニルオキシ基と同様のものを挙げ
ることができる。
基、エチル基、フェニル基、2つのR10が互いに結合し
て硫黄原子と共にテトラヒドロチオフェン環構造を形成
する2価の基等が好ましい。
1が好ましい。また、Z- のCa F2a+1SO3 - 中のC
a F2a+1−基は、炭素数aのパーフルオロアルキル基で
あるが、該パーフルオロアルキル基は直鎖状もしくは分
岐状であることができる。Z- におけるaとしては4ま
たは8が好ましい。
ェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンス
ルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−
n−オクタンスルホネート、1−ナフチルジメチルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ナフチ
ルジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスル
ホネート、1−ナフチルジメチルスルホニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、1−ナフチルジエチ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−
ナフチルジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタ
ンスルホネート、1−ナフチルジエチルスルホニウムパ
ーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−
(4−ヒドロキシナフチル)ジメチルスルホニウムノナ
フルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−ヒドロ
キシナフチル)ジメチルスルホニウムパーフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシナフチ
ル)ジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネ
ート、1−(4−ヒドロキシナフチル)ジエチルスルホ
ニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
(4−ヒドロキシナフチル)ジエチルスルホニウムパー
フルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−シア
ノナフチル)ジメチルスルホニウムトリフルオロメタン
スルホネート、1−(4−シアノナフチル)ジメチルス
ルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1
−(4−シアノナフチル)ジメチルスルホニウムパーフ
ルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−シアノ
ナフチル)ジエチルスルホニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、1−(4−シアノナフチル)ジエチルスル
ホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
(4−シアノナフチル)ジエチルスルホニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−
ニトロナフチル)ジメチルスルホニウムノナフルオロ−
n−ブタンスルホネート、1−(4−ニトロナフチル)
ジメチルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスル
ホネート、1−(4−ニトロナフチル)ジエチルスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−ニ
トロナフチル)ジエチルスルホニウムノナフルオロ−n
−ブタンスルホネート、1−(4−ニトロナフチル)ジ
エチルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホ
ネート、1−(4−メチルナフチル)ジメチルスルホニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−メチ
ルナフチル)ジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、1−(4−メチルナフチル)ジメ
チルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネ
ート、1−(4−メチルナフチル)ジエチルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−メチル
ナフチル)ジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、1−(4−メチルナフチル)ジエチ
ルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネー
ト、
フェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニ
ウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−
(4−n−ブトキシフェニル)テトラヒドロチオフェニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−
ブトキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフ
ルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブト
キシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオ
ロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシ
ナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムト
リフルオロメタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシ
ナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノ
ナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−ヒド
ロキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニ
ウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
ル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、1−(4−メトキシナフタレン−1−イ
ル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、1−(4−メトキシナフタレン−1
−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1−(4−エトキシナフタレ
ン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオ
ロメタンスルホネート、1−(4−エトキシナフタレン
−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ
−n−ブタンスルホネート、1−(4−エトキシナフタ
レン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−n−ブト
キシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブ
トキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニ
ウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4
−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチ
オフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネー
ト、
1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、1−(4−メトキシメトキシナフタ
レン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−メトキシメ
トキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニ
ウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−
(4−エトキシメトキシナフタレン−1−イル)テトラ
ヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、1−(4−エトキシメトキシナフタレン−1−イ
ル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、1−(4−エトキシメトキシナフタ
レン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、1−〔4−(1−メ
トキシエトキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロ
チオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−
〔4−(1−メトキシエトキシ)ナフタレン−1−イ
ル〕テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、1−〔4−(1−メトキシエトキ
シ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウ
ムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
タレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、1−〔4−(2−メトキシ
エトキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフ
ェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
〔4−(2−メトキシエトキシ)ナフタレン−1−イ
ル〕テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オ
クタンスルホネート、1−(4−メトキシカルボニルオ
キシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−メトキ
シカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒド
ロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、1−(4−メトキシカルボニルオキシナフタレン−
1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−
n−オクタンスルホネート、1−(4−エトキシカルボ
ニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフ
ェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−
エトキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テト
ラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスル
ホネート、1−(4−エトキシカルボニルオキシナフタ
レン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、
シナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム
トリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−プロ
ポキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラ
ヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、1−(4−n−プロポキシカルボニルオキシナ
フタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパー
フルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−i−
プロポキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テ
トラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネ
ート、1−(4−i−プロポキシカルボニルオキシナフ
タレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフ
ルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−i−プロ
ポキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラ
ヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスル
ホネート、1−(4−n−ブトキシカルボニルオキシナ
フタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリ
フルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシ
カルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロ
チオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、1−(4−n−ブトキシカルボニルオキシナフタレ
ン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオ
ロ−n−オクタンスルホネート、
ナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムト
リフルオロメタンスルホネート、1−(4−t−ブトキ
シカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒド
ロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、1−(4−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレ
ン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオ
ロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−ベンジルオ
キシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−ベンジ
ルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェ
ニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
(4−ベンジルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒ
ドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホ
ネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒド
ロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1
−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェ
ニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニ
ウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
キシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、1−〔4−(2
−テトラヒドロフラニルオキシ)ナフタレン−1−イ
ル〕テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、1−〔4−(2−テトラヒドロフラ
ニルオキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオ
フェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
1−〔4−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)ナフタ
レン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウムトリフル
オロメタンスルホネート、1−〔4−(2−テトラヒド
ロピラニルオキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒド
ロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、1−〔4−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)ナ
フタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウムパー
フルオロ−n−オクタンスルホネート等を挙げることが
できる。
リフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスル
ホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4
−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノ
ナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−
ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオ
フェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
1−(4−ヒドロキシナフタレン−1−イル)テトラヒ
ドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネ
ート、1−(4−ヒドロキシナフタレン−1−イル)テ
トラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタン
スルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1
−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n
−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタ
レン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、1−(1−ナフチル
アセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオ
ロ−n−ブタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセ
トメチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−
n−オクタンスルホネート等が好ましい。
発生剤(以下、「他の酸発生剤」という。)としては、
例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジア
ゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物等
を挙げることができる。これらの他の酸発生剤として
は、例えば、下記のものを挙げることができる。
ては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホス
ホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等を挙げ
ることができる。オニウム塩化合物の具体例としては、
ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−
n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェ
ニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、
ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチル
フェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンス
ルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシ
ル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソ
シクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート等を挙げることができる。
としては、例えば、ハロアルキル基含有炭化水素化合
物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げること
ができる。ハロゲン含有化合物の具体例としては、フェ
ニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−
メトキシフェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、1−ナフチルビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン等の(トリクロロメチル)−s−トリアジン
誘導体や、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,
2,2−トリクロロエタン等を挙げることができる。 ジアゾケトン化合物:ジアゾケトン化合物としては、例
えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベン
ゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げる
ことができる。ジアゾケトンの具体例としては、1,2
−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリ
ド、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エ
ステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホン酸エステル、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ
フェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジアジド−4
−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル等を挙げることができ
る。
は、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホ
ンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等を挙げるこ
とができる。スルホン化合物の具体例としては、4−ト
リスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホ
ン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等を挙げること
ができる。 スルホン酸化合物:スルホン酸化合物としては、例え
ば、アルキルスルホン酸エステル、アルキルスルホン酸
イミド、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールス
ルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げること
ができる。スルホン酸化合物の具体例としては、ベンゾ
イントシレート、ピロガロールのトリス(トリフルオロ
メタンスルホネート)、ニトロベンジル−9,10−ジ
エトキシアントラセン−2−スルホネート、トリフルオ
ロメタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n
−ブタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n
−オクタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒドロキシ
スクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒ
ドロキシスクシイミドノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、N−ヒドロキシスクシイミドパーフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボ
ン酸イミドトリフルオロメタンスルホネート、1,8−
ナフタレンジカルボン酸イミドノナフルオロ−n−ブタ
ンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミ
ドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート等を挙げる
ことができる。
ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェ
ニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタ
ンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨー
ドニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−
t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)
ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネー
ト、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシ
クロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘ
キシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、
2.2.1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイ
ミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[
2.2.1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイ
ミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ
[ 2.2.1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジ
イミド、N−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタ
ンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシ
イミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1,
8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタン
スルホネート等が好ましい。
でまたは2種以上を混合して使用することができる。本
発明において、(B)酸発生剤の使用量は、レジストと
しての感度および現像性を確保する観点から、(A)ラ
クトン系共重合樹脂100重量部に対して、通常、0.
1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部であ
る。この場合、(B)酸発生剤の使用量が0.1重量部
未満では、感度および現像性が低下する傾向があり、一
方20重量部を超えると、放射線に対する透明性が低下
して、矩形のレジストパターンを得られ難くなる傾向が
ある。
拡散制御剤、酸解離性基を有する脂環族添加剤、界面活
性剤、増感剤等の各種の添加剤を配合することができ
る。前記酸拡散制御剤は、露光により(B)酸発生剤か
ら生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御
し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制す
る作用を有する成分である。このような酸拡散制御剤を
配合することにより、得られる感放射線性樹脂組成物の
貯蔵安定性が向上し、またレジストとしての解像度がさ
らに向上するとともに、露光から現像処理までの引き置
き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅
変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れ
た組成物が得られる。前記酸拡散制御剤としては、レジ
ストパターンの形成工程中の露光や加熱処理により塩基
性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。このよう
な含窒素有機化合物としては、例えば、下記式(6)
置換もしくは非置換の直鎖状、分岐状もしくは環状のア
ルキル基、置換もしくは非置換のアリール基または置換
もしくは非置換のアラルキル基を示す。〕
(イ)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有す
る化合物(以下、「含窒素化合物(ロ)」という。)、
窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体
(以下、これらをまとめて「含窒素化合物(ハ)」とい
う。)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複
素環化合物等を挙げることができる。
−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチル
アミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロ
ヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;
ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−
n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n
−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デ
シルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリ
エチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−
ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−
ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n
−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n
−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチ
ルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン
等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−
メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチ
ルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリ
ン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェ
ニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類を挙げ
ることができる。
チレンジアミン、N,N,N',N’−テトラメチルエチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジ
アミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニル
アミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパ
ン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフ
ェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−
(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミ
ノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−
メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−ア
ミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス
(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジ
エチルアミノエチル)エーテル等を挙げることができ
る。含窒素化合物(ハ)としては、例えば、ポリエチレ
ンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチ
ルアクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
ば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルア
ミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−
アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボ
ニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブト
キシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノ
ジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボ
ニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テト
ラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、
N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジア
ミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル
−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブト
キシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−
ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカ
ン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12
−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカル
ボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t
−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブ
トキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N
−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダ
ゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化
合物のほか、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メ
チルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プ
ロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチ
ルピロリドン等を挙げることができる。
素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−
ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレ
ア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオ
ウレア等を挙げることができる。前記含窒素複素環化合
物としては、例えば、イミダゾール、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、ベン
ズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等の
イミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−
メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリ
ジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、
2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチ
ン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキ
ノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン
類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラ
ジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、
ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリ
ジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モ
ルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピ
ペラジン、1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オク
タン等を挙げることができる。
化合物(イ)、アミド基含有化合物、含窒素複素環化合
物等が好ましい。前記酸拡散制御剤は、単独でまたは2
種以上を混合して使用することができる。
剤は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との
接着性等をさらに改善する作用を示す成分である。この
ような脂環族添加剤としては、例えば、1−アダマンタ
ンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸
t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタン
ジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t
−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニ
ルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチ
ル、2,5−ビス(1−アダマンチルオキシカルボニ
ル)−2.5−ジメチルヘキサン等のアダマンタン誘導
体類;デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸
t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−
エトキシエチル、デオキシコール酸2−シクロヘキシル
オキシエチル、デオキシコール酸3−オキソシクロヘキ
シル、デオキシコール酸テトラヒドロピラニル、デオキ
シコール酸メバロノラクトンエステル等のデオキシコー
ル酸エステル類;リトコール酸t−ブチル、リトコール
酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エ
トキシエチル、リトコール酸2−シクロヘキシルオキシ
エチル、リトコール酸3−オキソシクロヘキシル、リト
コール酸テトラヒドロピラニル、リトコール酸メバロノ
ラクトンエステル等のリトコール酸エステル類等を挙げ
ることができる。これらの脂環族添加剤は、単独でまた
は2種以上を混合して使用することができる。
エーション、現像性等を改良する作用を示す成分であ
る。このような界面活性剤としては、例えば、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステ
アリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテ
ル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、
ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレング
リコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤のほ
か、以下商品名で、KP341(信越化学工業(株)
製)、ポリフローNo.75,同No.95(共栄社化
学(株)製)、エフトップEF301,同EF303,
同EF352(トーケムプロダクツ(株)製)、メガフ
ァックスF171,同F173(大日本インキ化学工業
(株)製)、フロラードFC430,同FC431(住
友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サ
ーフロンS−382,同SC−101,同SC−10
2,同SC−103,同SC−104,同SC−10
5,同SC−106(旭硝子(株)製)等を挙げること
ができる。これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以
上を混合して使用することができる。
を吸収して、そのエネルギーを(B)酸発生剤に伝達
し、それにより酸の生成量を増加する作用を示すもの
で、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させる
効果を有する。このような増感剤としては、アセトフェ
ノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセチ
ル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセ
ン類、フェノチアジン類等を挙げることができる。これ
らの増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用す
ることができる。また、染料あるいは顔料を配合するこ
とにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレ
ーションの影響を緩和でき、接着助剤を配合することに
より、基板との接着性を改善することができる。さら
に、前記以外の添加剤としては、後述するアルカリ可溶
性樹脂、酸解離性の保護基を有する低分子のアルカリ溶
解性制御剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、消泡
剤等を挙げることができる。
して、全固形分濃度が、通常、5〜50重量%、好まし
くは10〜25重量%となるように、溶剤に溶解したの
ち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過する
ことによって、組成物溶液として調製される。前記組成
物溶液の調製に使用される溶剤としては、例えば、2−
ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノ
ン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3
−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブ
タノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状も
しくは分岐状のケトン類;シクロペンタノン、3−メチ
ルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシ
クロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、
イソホロン等の環状のケトン類;プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコール
モノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール
モノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−
ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモ
ノアルキルエーテルアセテート類;2−ヒドロキシプロ
ピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、
2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロ
キシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピ
オン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブ
チル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2
−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキ
シプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキ
シプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチ
ル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類のほか、
ルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピ
ルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエー
テル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノ−n−プロピルエーテル、トルエン、キ
シレン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチ
ルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸
エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベン
ジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、
1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコー
ル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。
混合して使用することができるが、就中、直鎖状もしく
は分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリ
コールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヒドロ
キシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオ
ン酸アルキル類、γ−ブチロラクトン等が好ましい。
ストとして有用である。前記化学増幅型レジストにおい
ては、露光により(B)酸発生剤から発生した酸の作用
によって、(A)ラクトン系共重合樹脂中の酸解離性基
が解離して、カルボキシル基を生じ、その結果、レジス
トの露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くな
り、該露光部がアルカリ現像液によって溶解、除去さ
れ、ポジ型のレジストパターンが得られる。本発明の感
放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際
には、組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布
等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハ
ー、アルミニウムで被覆されたウエハー等の基板上に塗
布することにより、レジスト被膜を形成し、場合により
予め加熱処理(以下、「PB」という。)を行ったの
ち、所定のレジストパターンを形成するように該レジス
ト被膜に露光する。その際に使用される放射線として
は、使用される酸発生剤(B)の種類に応じて、可視光
線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を適宜選定
して使用されるが、KrFエキシマレーザー(波長24
8nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)
あるいはF2 エキシマレーザー(波長157nm)に代
表される遠紫外線が好ましい。本発明においては、露光
後に加熱処理(以下、「PEB」という。)を行うこと
が好ましい。このPEBにより、酸解離性基の解離反応
が円滑に進行する。PEBの加熱条件は、感放射線性樹
脂組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜2
00℃、好ましくは50〜170℃である。
の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−
12452号公報等に開示されているように、使用され
る基板上に有機系あるいは無機系の反射防止膜を形成し
ておくこともでき、また環境雰囲気中に含まれる塩基性
不純物等の影響を防止するため、例えば特開平5−18
8598号公報等に開示されているように、レジスト被
膜上に保護膜を設けることもでき、あるいはこれらの技
術を併用することもできる。次いで、露光されたレジス
ト被膜をアルカリ現像液を用いて現像することにより、
所定のレジストパターンを形成する。前記アルカリ現像
液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナ
トリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピル
アミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ト
リエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチ
ルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、
1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデ
セン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−
ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解し
たアルカリ性水溶液が好ましい。前記アルカリ性水溶液
の濃度は、通常、10重量%以下である。この場合、ア
ルカリ性水溶液の濃度が10重量%を超えると、非露光
部も現像液に溶解するおそれがあり好ましくない。
有機溶媒を添加することもできる。前記有機溶媒として
は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルi
−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノ
ン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシ
クロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコール、エチ
ルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピル
アルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコ
ール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,
4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール
等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等
のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−
アミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素類や、フェノール、アセトニルアセトン、ジメ
チルホルムアミド等を挙げることができる。これらの有
機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用するこ
とができる。有機溶媒の使用量は、アルカリ性水溶液に
対して、100容量%以下が好ましい。この場合、有機
溶媒の使用量が100容量%を超えると、現像性が低下
して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。ま
た、前記アルカリ性水溶液には、界面活性剤等を適量添
加することもできる。なお、アルカリ現像液で現像した
のちは、一般に、水で洗浄して乾燥する。
実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明
は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。こ
こで、部は、特記しない限り重量基準である。実施例お
よび比較例における各測定・評価は、下記の要領で行っ
た。 Mw:東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL 2
本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用
い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒド
ロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリ
スチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)により測定した。 放射線透過率:組成物溶液を石英ガラス上にスピンコー
トにより塗布し、90℃に保持したホットプレート上で
60秒間PBを行って形成した膜厚0.34μmのレジ
スト被膜について、波長193nmにおける吸光度か
ら、放射線透過率を算出して、遠紫外線領域における透
明性の尺度とした。
ARC25(ブルワー・サイエンス(Brewer Science)
社製)膜を形成したシリコーンウエハー(ARC25)
を用い、各組成物溶液を、基板上にスピンコートにより
塗布し、ホットプレート上にて、表2に示す条件でPB
を行って形成した膜厚0.34μmのレジスト被膜に、
(株)ニコン製ArFエキシマレーザー露光装置(レン
ズ開口数0.55、露光波長193nm)により、マス
クパターンを介して露光した。その後、表2に示す条件
でPEBを行ったのち、2.38重量%のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で60
秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパタ
ーンを形成した。このとき、線幅0.17μmのライン
・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線
幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量
を感度とした。 解像度:最適露光量で解像される最小のレジストパター
ンの寸法を、解像度とした。
コーンウエハー上にスピンコートにより塗布し、乾燥し
て形成した膜厚0.5μmのレジスト被膜に対して、P
MT社製ドライエッチング装置(Pinnacle8000) を用
い、エッチングガスをCF4 とし、ガス流量75scc
m、圧力2.5mTorr、出力2,500Wの条件で
ドライエッチングを行って、エッチング速度を測定し、
クレゾールノボラック樹脂からなる被膜のエッチング速
度に対する相対値により評価した。エッチング速度が小
さいほど、ドライエッチング耐性に優れることを意味す
る。 パターン形状:線幅0.17μmのライン・アンド・ス
ペースパターン(1L1S)の方形状断面の下辺寸法L
b と上辺寸法La とを走査型電子顕微鏡により測定し
て、0.9≦La /Lb ≦1を満足し、かつパターン形
状が裾を引いていない場合を“矩形”とし、La /Lb
<0.9の場合を“テーパー状”とし、La /Lb >1
の場合を“T−トップ”とした。 露光余裕:線幅0.17μmのライン・アンド・スペー
スパターン(1L1S)を形成する最適露光量における
線幅をA、該最適露光量に対して(100±α)%の露
光量で同様にレジストパターンを形成した場合の線幅の
変動値をBとして、B/A<0.05を満たすαの最大
値を露光余裕とした。
g、繰り返し単位(1)に対応する単量体としてメタク
リル酸メバロニックラクトン36.48gおよび繰り返
し単位(2−1)に対応する単量体として5−メタクリ
ロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン2
0.45gを、2−ブタノン250gに溶解して均一溶
液とし、窒素を15分間吹き込んだのち、重合開始剤と
して2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)
4.35gを加えた。その後、80℃で6時間重合し
た。重合終了後、反応溶液を室温まで冷却し、メタノー
ル1,250g中に投入して、樹脂を凝固させた。その
後、得られた樹脂を2−ブタノン100gに再溶解した
のち、メタノール500g中に滴下し、析出した樹脂を
ろ過して、真空乾燥することにより、白色の樹脂80g
(収率80重量%)を得た。この樹脂はMwが16,0
00であり、メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチ
ル、メタクリル酸メバロニックラクトンおよび5−メタ
クリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクト
ンに由来する各繰り返し単位の含有率が42/38/2
0(モル%)の共重合体であった。この樹脂を樹脂(A
-1) とする。
g、メタクリル酸メバロニックラクトン36.89gお
よび繰り返し単位(2−2)に対応する単量体として1
−メタクリロイルオキシ−4,2−シクロヘキサンカル
ボラクトン19.56gを、2−ブタノン250gに溶
解して均一溶液とし、窒素を15分間吹き込んだのち、
重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルプロ
ピオネート)4.28gを加えた。その後、80℃で6
時間重合した。重合終了後、反応溶液を室温まで冷却
し、メタノール1,250g中に投入して、樹脂を凝固
させた。その後、得られた樹脂を2−ブタノン100g
に再溶解したのち、メタノール500g中に滴下し、析
出した樹脂をろ過して、真空乾燥することにより、白色
の樹脂77g(収率77重量%)を得た。この樹脂はM
wが14,300であり、メタクリル酸2−メチル−2
−アダマンチル、メタクリル酸メバロニックラクトンお
よび1−メタクリロイルオキシ−4,2−シクロヘキサ
ンカルボラクトンに由来する各繰り返し単位の含有率が
41/40/19(モル%)の共重合体であった。この
樹脂を樹脂(A-2) とする。
gおよびメタクリル酸メバロニックラクトン55.96
gを2−ブタノン250gに溶解して均一溶液とし、窒
素を15分間吹き込んだのち、重合開始剤として2,
2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)4.33
gを加えた。その後、80℃で6時間重合した。重合終
了後、反応溶液を室温まで冷却し、メタノール1,25
0g中に投入して、樹脂を凝固させた。その後、得られ
た樹脂を2−ブタノン100gに再溶解したのち、メタ
ノール500g中に滴下し、析出した樹脂をろ過して、
真空乾燥することにより、白色の樹脂76g(収率76
重量%)を得た。この樹脂はMwが18,100であ
り、メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルおよび
メタクリル酸メバロニックラクトンに由来する各繰り返
し単位の含有率が42/58(モル%)の共重合体であ
った。この樹脂を樹脂(a-1) とする。
gおよび5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボ
ルナンカルボラクトン58.76gを2−ブタノン25
0gに溶解して均一溶液とし、窒素を15分間吹き込ん
だのち、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メ
チルプロピオネート)4.06gを加えた。その後、8
0℃で6時間重合した。重合終了後、反応溶液を室温ま
で冷却し、メタノール1,250g中に投入して、樹脂
を凝固させた。その後、得られた樹脂を2−ブタノン1
00gに再溶解したのち、メタノール500g中に滴下
し、析出した樹脂をろ過して、真空乾燥することによ
り、白色の樹脂87g(収率87重量%)を得た。この
樹脂はMwが9,500であり、メタクリル酸2−メチ
ル−2−アダマンチルおよび5−メタクリロイルオキシ
−2,6−ノルボルナンカルボラクトンに由来する各繰
り返し単位の含有率が42/58(モル%)の共重合体
であった。この樹脂を樹脂(a-2) とする。
gおよび1−メタクリロイルオキシ−4,2−シクロヘ
キサンカルボラクトン57.40gを2−ブタノン25
0gに溶解して均一溶液とし、窒素を15分間吹き込ん
だのち、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メ
チルプロピオネート)4.19gを加えた。その後、8
0℃で6時間重合した。重合終了後、反応溶液を室温ま
で冷却し、メタノール1,250g中に投入して、樹脂
を凝固させた。その後、得られた樹脂を2−ブタノン1
00gに再溶解したのち、メタノール500g中に滴下
し、析出した樹脂をろ過して、真空乾燥することによ
り、白色の樹脂84g(収率84重量%)を得た。この
樹脂はMwが13,000であり、メタクリル酸2−メ
チル−2−アダマンチルおよび1−メタクリロイルオキ
シ−4,2−シクロヘキサンカルボラクトンに由来する
各繰り返し単位の含有率が41/59(モル%)の共重
合体であった。この樹脂を樹脂(a-3) とする。
価を行った。評価結果を表3に示す。表1における樹脂
(A-1)〜(A-2)および樹脂(a-1)〜(a-3)以外
の成分は以下のとおりである。 (B)酸発生剤 B-1:1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)
テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート B-2:1−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニ
ル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルフォネート B-3:トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート 酸拡散制御剤 C-1:N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベン
ゾイミダゾール C-2:N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルア
ミン 他の添加剤 D-1:デオキシコール酸t−ブチル D-2:デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル D-3:2,5−ビス(1−アダマンチルオキシカルボニ
ル)−2.5−ジメチルヘキサン 溶剤 E-1:2−ヘプタノン E-2:シクロヘキサノン E-3:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート E-4:γ−ブチロラクトン
は、メバロニックラクトン構造とノルボルナンラクトン
構造ないしシクロヘキサンカルボラクトン構造とを有す
ることにより、例えば遠紫外線等が適用される化学増幅
型レジストの樹脂成分としたとき、特に解像度と露光余
裕とのトレードオフの問題を解決でき、しかもドライエ
ッチング耐性、パターン形状等にも優れている。さら
に、本発明の感放射線性樹脂組成物は、化学増幅型レジ
ストとして、前述した優れた特性を示すものであり、今
後ますます微細化が進行すると予想される集積回路素子
の製造に極めて好適に使用することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 〔I〕下記式(1)で表される繰り返し
単位と、〔II〕下記式(2−1)で表される繰り返し単
位および下記式(2−2)で表される繰り返し単位から
選ばれる少なくとも1種とを有するアルカリ不溶性また
はアルカリ難溶性の樹脂であって、酸の作用によりアル
カリ可溶性となり、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量
が1,000〜100,000であるラクトン系共重合
樹脂。 【化1】 〔式(1)において、R1 は水素原子またはメチル基を
示す。〕 【化2】 〔式(2−1)および式(2−2)において、R2 およ
びR3 は相互に独立に水素原子またはメチル基を示
す。〕 - 【請求項2】 さらに下記式(3)で表される繰り返し
単位を有する請求項1に記載のラクトン系共重合樹脂。 【化3】 〔式(3)において、R4 は水素原子またはメチル基を
示し、各R5 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜10
の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基または炭素
数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシ
ル基を示すか、あるいは何れか2つ以上のR5 が相互に
結合して、それらが結合している炭素原子と共に、環構
成原子数4〜20の炭素環または環構成原子数4〜20
の含酸素複素環(但し、式(1)、式(2−1)および
式(2−2)中に存在するラクトン環を除く。)を有す
る1〜2価の基を形成しており、残りのR5 が水素原
子、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のア
ルキル基または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしく
は環状のアルコキシル基である。〕 - 【請求項3】 式(3)中の−C(R5)3 で表される基
がt−ブチル基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキ
シエトキシ基、1−メチルシクロペンチル基、1−エチ
ルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1
−エチルシクロヘキシル基、8−メチル−3−トリシク
ロ[ 5.2.1.02,6 ] デカニル基、8−エチル−3
−トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ] デカニル基、2−
メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマ
ンチル基または2−テトラヒドロピラニル基であること
を特徴とする請求項2に記載のラクトン系共重合樹脂。 - 【請求項4】 さらに下記式(4)で表される繰り返し
単位を有する請求項1〜3の何れかに記載のラクトン系
共重合樹脂。 【化4】 〔式(4)において、R6 は水素原子またはメチル基を
示し、R7 は脂環式骨格を有する炭素数4〜20の2価
の基を示し、Xはヒドロキシル基、シアノ基または炭素
数1〜10のヒドロキシアルキル基を示す。〕 - 【請求項5】 (A)請求項1〜4の何れかに記載のラ
クトン系共重合樹脂、および(B)感放射線性酸発生剤
を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
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-
2002
- 2002-02-28 JP JP2002054883A patent/JP4051963B2/ja not_active Expired - Lifetime
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