JP2003295443A - Resist composition - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の微細加工
に用いられるレジスト組成物に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resist composition used for fine processing of semiconductors.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体の微細加工には、通常、レジスト
組成物を用いたリソグラフィプロセスが採用されてお
り、リソグラフィにおいては、レイリー(Raylei
gh)の回折限界の式で表されるように、原理的には露
光波長が短いほど解像度を上げることが可能である。半
導体の製造に用いられるリソグラフィ用露光光源は、波
長436nmのg線、波長365nmのi線、波長24
8nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのA
rFエキシマレーザーと年々短波長になってきており、
さらに次世代の露光光源として波長157nmのF2エ
キシマレーザーが有望視されている。KrFエキシマレ
ーザー露光やArFエキシマレーザー露光用には、露光
により発生する酸の触媒作用を利用したいわゆる化学増
幅型レジストが、感度に優れることから多く用いられて
いる。そしてF2エキシマレーザー露光用にも、感度の
点で化学増幅型レジストが使われる可能性が高い。2. Description of the Related Art A lithography process using a resist composition is usually employed for fine processing of semiconductors. In lithography, Rayleigh is used.
As represented by the diffraction limit formula of gh), in principle, the shorter the exposure wavelength, the higher the resolution can be. The exposure light source for lithography used for manufacturing semiconductors is a g-line with a wavelength of 436 nm, an i-line with a wavelength of 365 nm, and a wavelength of 24
8nm KrF excimer laser, wavelength 193nm A
With the rF excimer laser, the wavelength has become shorter each year,
Further, as a next-generation exposure light source, an F 2 excimer laser with a wavelength of 157 nm is considered promising. For KrF excimer laser exposure and ArF excimer laser exposure, so-called chemically amplified resists that utilize the catalytic action of acid generated by exposure are often used because of their excellent sensitivity. Also, for the F 2 excimer laser exposure, there is a high possibility that the chemically amplified resist is used in terms of sensitivity.
【0003】KrFエキシマレーザー露光用のレジスト
には、ポリビニルフェノール系の樹脂が用いられてき
た。一方、ArFエキシマレーザー露光用のレジストに
用いる樹脂は、レジストの透過率を確保するために芳香
環を持たず、またドライエッチング耐性を持たせるため
に、芳香環の代わりに脂環式環を有するものがよいこと
が知られている。Polyvinylphenol resins have been used as resists for KrF excimer laser exposure. On the other hand, the resin used for the resist for ArF excimer laser exposure does not have an aromatic ring in order to secure the transmittance of the resist, and has an alicyclic ring in place of the aromatic ring in order to have dry etching resistance. It is known that things are good.
【0004】しかしながら、従来のKrFエキシマレー
ザー露光やArFエキシマレーザー露光用のレジストに
用いられている樹脂は、170nm以下の波長の光、例
えば、波長157nmのF2エキシマレーザーに対し
て、充分な透過率を示さなかった。透過率が低いと、プ
ロファイル、コントラスト、感度などの諸性能に悪影響
を及ぼす。However, the resin used in the conventional resist for KrF excimer laser exposure or ArF excimer laser exposure is sufficiently transmissive to light having a wavelength of 170 nm or less, for example, F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm. No rate was shown. A low transmittance adversely affects various performances such as profile, contrast and sensitivity.
【0005】また、ドイツ国特許4207261号明細
書において、下記重合単位(VI)を含有する重合体が、
ポジ型レジストとして検討されている。
(Q1は水素原子又はハロゲンで置換されてもよい炭素数
1〜4のアルキル基、Q 2〜Q5はそれぞれ独立に水素原
子又はハロゲン原子又はハロゲンで置換されてもよい炭
素数1〜20の脂肪族基又はハロゲンで置換されてもよ
い炭素数6〜14の芳香族基又はハロゲンで置換されて
もよい炭素数7〜20のアラルキル基、Q 6は酸解裂基
を表す)Further, German Patent No. 4207261
In the specification, a polymer containing the following polymerized units (VI) is
Considered as a positive resist.
(Q1Is the number of carbon atoms that may be substituted with a hydrogen atom or halogen
1-4 alkyl groups, Q 2~ QFiveAre independent hydrogen
Child or halogen atom or charcoal optionally substituted with halogen
It may be substituted with an aliphatic group having a prime number of 1 to 20 or halogen.
Substituted with an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms or halogen
Aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, Q 6Is an acid cleavage group
Represents)
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、17
0nm以下の波長の光に対する透過率に優れ、特にF2
エキシマレーザーリソグラフィに適したレジスト組成物
を提供することにある。The object of the present invention is to
Excellent transmittance for light with a wavelength of 0 nm or less, especially F 2
It is to provide a resist composition suitable for excimer laser lithography.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、レジスト
組成物を構成する樹脂として、特定のモノマーに由来す
る重合単位を有する樹脂を用いることにより、性能のバ
ランス及び157nmのF2エキシマレーザーの波長に
おける透過率の改良ができることを見出し、本発明を完
成した。The inventors of the present invention have used a resin having a polymerized unit derived from a specific monomer as a resin constituting a resist composition so that the balance of performance and the F 2 excimer laser of 157 nm can be obtained. The present invention has been completed by finding that the transmittance at the wavelength of can be improved.
【0008】すなわち、本発明は、樹脂及び酸発生剤を
含有し、該樹脂が、放射線照射後の酸発生剤の作用によ
り化学変化を起こしてアルカリ可溶性となるものであっ
て、下式(I’)で示される重合単位を含むレジスト組成
物に係るものである。
(式中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、少な
くとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜12のフル
オロアルキル基を表し、R5は水素原子、ハロゲン原
子、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基、又は少なく
とも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜12のフルオ
ロアルキル基を表す。)That is, the present invention comprises a resin and an acid generator, and the resin undergoes a chemical change by the action of the acid generator after irradiation to become alkali-soluble and has the following formula (I The present invention relates to a resist composition containing a polymerized unit represented by '). (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent a fluoroalkyl group having at least one fluorine atom and having 1 to 12 carbon atoms, and R 5 is a hydrogen atom, a halogen atom, It represents a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms and having at least one fluorine atom.)
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明において、レジスト膜の放
射線照射部がアルカリ現像によって除去されて、ポジ型
レジストとなる。すなわち、化学増幅型のポジ型レジス
トは、放射線照射部で酸発生剤から発生した酸又は塩基
が、その後の熱処理(post exposurebake)によって拡
散し、樹脂等の保護基を解裂させるとともに酸又は塩基
を再生成させることにより、その放射線照射部をアルカ
リ水溶液に可溶にする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the radiation-exposed portion of the resist film is removed by alkali development to form a positive resist. That is, in the chemically amplified positive resist, the acid or base generated from the acid generator in the irradiation part is diffused by the subsequent heat treatment (post exposure bake) to cleave the protective group such as the resin and the acid or base. Is regenerated to make the irradiated portion soluble in the alkaline aqueous solution.
【0010】本発明のレジスト組成物では、樹脂とし
て、上記式(I’)で示される重合単位を有する樹脂を用
いる。本発明における樹脂をバインダー樹脂ということ
がある。前記式(I’)中のR1、R2、R3、R4が、いず
れもトリフルオロメチル基であるものが好ましい。In the resist composition of the present invention, a resin having a polymerized unit represented by the above formula (I ') is used as the resin. The resin in the present invention may be referred to as a binder resin. It is preferable that R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the above formula (I ′) are all trifluoromethyl groups.
【0011】式(I’)の重合単位をバインダー樹脂中
に組み込むことにより、この樹脂は、170nm以下の
波長の光、例えば波長157nmのF2エキシマレーザ
ーに対する透過率に優れたものとなる。本発明における
樹脂において、式(I’)で表される重合単位を含む割
合としては、任意の比率を選択することができるが、樹
脂自身がアルカリ現像液に不溶または難溶であるが、放
射線照射後に酸発生剤の作用によりアルカリ水溶液に可
溶となる範囲で選択すればよい。By incorporating the polymerized unit of the formula (I ') into the binder resin, the resin has excellent transmittance for light having a wavelength of 170 nm or less, for example, F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm. In the resin of the present invention, an arbitrary ratio can be selected as the ratio containing the polymerized unit represented by the formula (I ′), but the resin itself is insoluble or hardly soluble in an alkali developing solution, It may be selected within a range in which it is soluble in the alkaline aqueous solution by the action of the acid generator after irradiation.
【0012】本発明のレジスト組成物として、樹脂が前
記式(I’)で示される重合単位と下式(I)で示される重
合単位とを含む樹脂を含有する組成物が挙げられる。
(式中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、かつ
式(I’)におけるものとも独立に、少なくとも1個の
フッ素原子を有する炭素数1〜12のフルオロアルキル
基を表し、R5は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、
炭素数1〜3のアルキル基、又は少なくとも1個のフッ
素原子を有する炭素数1〜12のフルオロアルキル基を
表す。また、Ra、Rbは、それぞれ独立に酸により解裂
する基または水素原子を表す。ただし、Ra、Rbの少な
くとも一方は、酸により解裂する基を表す。)Ra、Rb
がいずれも酸により解裂する基であることが好ましい。
式(I)中のRa、Rbが、酸により開裂する基である場合
は、アルカリ現像液に対し溶解抑止能を持つ基を用い
る。上述した酸により開裂する基を有する樹脂は、酸発
生剤を用いたポジ型レジストとして好ましく適用するこ
とができる。Examples of the resist composition of the present invention include compositions in which the resin contains a resin containing a polymerized unit represented by the above formula (I ') and a polymerized unit represented by the following formula (I). (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently and independently of those in the formula (I ′), a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms and having at least one fluorine atom. the stands, R 5 is a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group,
It represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms having at least one fluorine atom. R a and R b each independently represent a group that is cleaved by an acid or a hydrogen atom. However, at least one of R a and R b represents a group that is cleaved by an acid. ) R a , R b
Is preferably a group that is cleaved by an acid.
When R a and R b in the formula (I) are groups capable of being cleaved by an acid, a group capable of inhibiting dissolution in an alkali developing solution is used. The above-mentioned resin having a group capable of being cleaved by an acid can be preferably applied as a positive resist using an acid generator.
【0013】該酸により開裂する基としては、例えば、
tert−ブチル基、tert−ブトキシカルボニル基又はtert
−ブトキシカルボニルメチル基のような4級炭素が酸素
原子に結合した基;テトラヒドロ−2−ピラニル基、テ
トラヒドロ−2−フリル基、メトキシメチル基、エトキ
シメチル基、1−アダマンチルオキシメチル基、t−ブ
トキシメチル基、i−プロポキシメチル基、1−エトキ
シエチル基、1−(2−メチルプロポキシ)エチル基、
2−メトキシエトキシメチル基、1−(2−メトキシエ
トキシ)エチル基、1−(2−アセトキシエトキシ)エ
チル基、1−〔2−(1−アダマンチルオキシ)エトキ
シ〕エチル基又は1−〔2−(1−アダマンタンカルボ
ニルオキシ)エトキシ〕エチル基のようなアセタール型
の基;3−オキソシクロヘキシル基、4−メチルテトラ
ヒドロ−2−ピロン−4−イル基(メバロニックラクト
ンから導かれる)、1−アダマンチル−1−アルキルア
ルキル基又は2−アルキル−2−アダマンチル基のよう
な非芳香族環状化合物の基などが挙げられる。これらの
基を総称して、酸開裂基群Aということがある。The group cleaved by the acid is, for example,
tert-butyl group, tert-butoxycarbonyl group or tert
A group in which a quaternary carbon is bonded to an oxygen atom, such as butoxycarbonylmethyl group; tetrahydro-2-pyranyl group, tetrahydro-2-furyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 1-adamantyloxymethyl group, t- Butoxymethyl group, i-propoxymethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1- (2-methylpropoxy) ethyl group,
2-methoxyethoxymethyl group, 1- (2-methoxyethoxy) ethyl group, 1- (2-acetoxyethoxy) ethyl group, 1- [2- (1-adamantyloxy) ethoxy] ethyl group or 1- [2- Acetal-type groups such as (1-adamantanecarbonyloxy) ethoxy] ethyl group; 3-oxocyclohexyl group, 4-methyltetrahydro-2-pyron-4-yl group (derived from mevalonic lactone), 1- Examples thereof include a non-aromatic cyclic compound group such as an adamantyl-1-alkylalkyl group or a 2-alkyl-2-adamantyl group. These groups may be collectively referred to as an acid-cleaving group group A.
【0014】さらに、本発明のレジスト組成物として、
前記式(I’)で示される重合単位と下式(II)で示され
る重合単位とを含む樹脂を含有する組成物が挙げられ
る。
(式中、R6は酸の作用で解裂する基を表し、R7は水素
原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜3のアルキ
ル基、又は少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数
1〜3のフルオロアルキル基を表す。)Further, as the resist composition of the present invention,
Examples thereof include a composition containing a resin containing a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a polymerized unit represented by the following formula (II). (In the formula, R 6 represents a group that is cleaved by the action of an acid, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number having at least one fluorine atom. It represents a fluoroalkyl group of 1 to 3.)
【0015】式(II)において、R6としては、前記
の酸開裂基群Aが挙げられ、好ましくは2−アルキル−
2−アダマンチル基が挙げられる。In the formula (II), R 6 includes the acid cleavage group A described above, preferably 2-alkyl-
A 2-adamantyl group may be mentioned.
【0016】式(II)において、R7としては、好ま
しくは水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基
が挙げられる。In formula (II), R 7 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
【0017】さらに、本発明の組成物として、樹脂が、
式(I’)で示される重合単位と下式(III)で示さ
れる重合単位とを含む樹脂、または、式(I’)で示
される重合単位と式(I)で示される重合単位と下式
(III)で示される重合単位とを含む樹脂、または式
(I’)で示される重合単位と式(II)で示される重
合単位と下式(III)で示される重合単位とを含む樹脂
である組成物が挙げられる。
(式中、R8は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭
素数1〜3のアルキル基、又は少なくとも1個のフッ素
原子を有する炭素数1〜3のフルオロアルキル基を表
す。)Further, as the composition of the present invention, a resin is
A resin containing a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a polymerized unit represented by the following formula (III), or a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a polymerized unit represented by the formula (I) and formula
(III) a resin containing a polymerized unit, or a resin containing a polymerized unit represented by the formula (I ′), a polymerized unit represented by the formula (II) and a polymerized unit represented by the following formula (III) Certain compositions are included. (In the formula, R 8 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms and having at least one fluorine atom.)
【0018】式(I’)、及び式(I)、式(II)、
式(III)で示されるいずれかの重合単位が組み込ま
れ、放射線照射後の酸発生剤の作用により化学変化を起
こしてアルカリ水溶液に可溶性となるバインダー樹脂に
ついて、典型的ないくつかの例を挙げると、以下に示す
ような重合単位を有する樹脂が挙げられる。Formula (I '), Formula (I), Formula (II),
Some typical examples of the binder resin in which any of the polymerized units represented by the formula (III) is incorporated and undergoes a chemical change by the action of the acid generator after irradiation to become soluble in an alkaline aqueous solution will be given. And a resin having a polymerized unit as shown below.
【0019】次の重合単位を有する樹脂(a) Resin (a) having the following polymerized units
【0020】次の重合単位を有する樹脂(b) Resin (b) having the following polymerized units
【0021】次の重合単位を有する樹脂(c) Resin (c) having the following polymerized units
【0022】次の重合単位を有する樹脂(d) Resin (d) having the following polymerized units
【0023】次の重合単位を有する樹脂(e) Resin (e) having the following polymerized units
【0024】次の重合単位を有する樹脂(f) Resin (f) having the following polymerized units
【0025】次の重合単位を有する樹脂(g) Resin (g) having the following polymerized units
【0026】次の重合単位を有する樹脂(h) Resin (h) having the following polymerized units
【0027】次の重合単位を有する樹脂(i) Resin (i) having the following polymerized units
【0028】次の重合単位を有する樹脂(j) Resin (j) having the following polymerized units
【0029】次の重合単位を有する樹脂(k) Resin (k) having the following polymerized units
【0030】次の重合単位を有する樹脂(l) Resin (l) having the following polymerized units
【0031】次の重合単位を有する樹脂(m) Resin (m) having the following polymerized units
【0032】次の重合単位を有する樹脂(n) Resin (n) having the following polymerized units
【0033】次の重合単位を有する樹脂(o) Resin (o) having the following polymerized units
【0034】次の重合単位を有する樹脂(p) Resin (p) having the following polymerized units
【0035】本発明における樹脂は、さらに他のバイン
ダー樹脂と混合して使用することができる。このバイン
ダー樹脂としては、下式(IV)で表される重合単位を
有するフッ素含有ノルボルネン重合体が挙げられる。
(式中、R9、R10、R11は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜14のアルキル
基、脂環式環又はラクトン環を表す。該アルキル基は、
ハロゲン原子、水酸基もしくは脂環式環で置換されてい
ても良い。R9、R10又はR11である脂環式環及びラク
トン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、水酸基又は
アルキル基で置換されていても良い。Rcは酸により開
裂する基を表す。)The resin used in the present invention can be used as a mixture with another binder resin. Examples of the binder resin include a fluorine-containing norbornene polymer having a polymerized unit represented by the following formula (IV). (In the formula, R 9 , R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring or a lactone ring.
It may be substituted with a halogen atom, a hydroxyl group or an alicyclic ring. The alicyclic ring and lactone ring which are R 9 , R 10 or R 11 may be independently substituted with a halogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group. R c represents a group that is cleaved by an acid. )
【0036】式(IV)におけるRCとしては、前記の
酸解裂基A群の基が挙げられる。Examples of R C in the formula (IV) include the groups of the aforementioned acid cleaving group A group.
【0037】混合使用できる、他のバインダー樹脂とし
ては、下式(V)で表される主鎖にフッ素を含有する重
合体も挙げられる。
(式中、nは0〜1の整数を示す。Rdは、酸により開
裂する基を表す。)As another binder resin which can be mixed and used, a polymer having fluorine in the main chain represented by the following formula (V) is also mentioned. (In the formula, n represents an integer of 0 to 1. R d represents a group that is cleaved by an acid.)
【0038】式(V)におけるRdとしては、前記の酸
解裂基A群の基が挙げられる。Examples of R d in the formula (V) include the groups of the above-mentioned acid cleaving group A group.
【0039】本発明のレジスト組成物は、以上のよう
な、アルカリ可溶性となりうる樹脂をバインダー樹脂と
して、さらに、放射線の作用により分解する酸発生剤を
含有する。酸発生剤としては、その物質自体に、又はそ
の物質を含むレジスト組成物に、放射線を照射すること
によって、酸を発生する各種の化合物が挙げられる。例
えば、オニウム塩、ハロゲン化アルキルトリアジン系化
合物、ジスルホン系化合物、ジアゾメタンスルホニル骨
格を有する化合物、スルホン酸エステル系化合物などが
挙げられる。このような酸発生剤の具体例を以下に示
す。The resist composition of the present invention contains the above-mentioned alkali-soluble resin as a binder resin and further contains an acid generator which is decomposed by the action of radiation. Examples of the acid generator include various compounds that generate an acid by irradiating the substance itself or a resist composition containing the substance with radiation. Examples thereof include onium salts, halogenated alkyltriazine compounds, disulfone compounds, compounds having a diazomethanesulfonyl skeleton, and sulfonate compounds. Specific examples of such an acid generator are shown below.
【0040】オニウム塩: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、4−メトキシフェニル
フェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネー
ト、4−メ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ネート、ビス(4−tert−ブチル
フェニル)ヨードニウム テトラフルオロボレート、ビ
ス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサ
フルオロホスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニ
ル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビ
ス(4−tert−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 カンファースルホネート、トリフェニ
ルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、トリフ
ェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
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、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニ
ルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホ
ネート、p−トリルジ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、2,4,6−トリメチルフェ
ニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスル
ホネート、4−tert−ブチル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ネート、4−フェニ
ルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオ
ロホスフェート、4−フェニルチオフェニルジフェニル
スルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、1−
(2−ナフトイルメチル)チオラニウム ヘキサフル
オロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チ
オラニウム トリフルオロメタンスルホネート、4−ヒ
ドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウム ヘキサ
フルオロアンチモネート、4−ヒドロキシ−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
ートなど。Onium salts: diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4 -Tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyliodonium camphor Sulfonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroan Zimonate,
Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, p-tolyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate , 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 1-
(2-naphthoylmethyl) thioranium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl) thioranium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium Trifluoromethane sulfonate etc.
【0041】ハロゲン化アルキルトリアジン系化合物:
2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,
3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロ
メチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリア
ジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(ト
リクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4
−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチ
ル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシ−
1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−
1,3,5−トリアジン、2−(ベンゾ[d][1,
3]ジオキソラン−5−イル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−
1,3,5−トリアジン、2−(3,4,5−トリメト
キシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−
1,3,5−トリアジン、2−(3,4−ジメトキシス
チリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,
3,5−トリアジン、2−(2,4−ジメトキシスチリ
ル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5
−トリアジン、2−(2−メトキシスチリル)−4,6
−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2−(4−ブトキシスチリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ペ
ンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメ
チル)−1,3,5−トリアジンなど。Halogenated alkyltriazine compounds:
2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,
3,5-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-phenyl-
4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4
-Methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxy-
1-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl)-
1,3,5-triazine, 2- (benzo [d] [1,
3] Dioxolan-5-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)-
1,3,5-triazine, 2- (3,4,5-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)-
1,3,5-triazine, 2- (3,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,
3,5-triazine, 2- (2,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5
-Triazine, 2- (2-methoxystyryl) -4,6
-Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine,
2- (4-butoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3 , 5-triazine and the like.
【0042】ジスルホン系化合物:ジフェニル ジスル
ホン、ジ−p−トリル ジスルホン、フェニル p−ト
リル ジスルホン、フェニル p−メトキシフェニル
ジスルホンなど。Disulfone compounds: diphenyl disulfone, di-p-tolyl disulfone, phenyl p-tolyl disulfone, phenyl p-methoxyphenyl
Such as disulfone.
【0043】ジアゾメタンスルホニル骨格を有する化合
物:ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(4−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−te
rt−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(2,4−キシリルスルホニル)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、(ベンゾ
イル)(フェニルスルホニル)ジアゾメタンなど。Compounds having a diazomethanesulfonyl skeleton: bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, bis (4-te)
rt-Butylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-xylylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, (benzoyl) (phenylsulfonyl) diazomethane and the like.
【0044】スルホン酸エステル系化合物:1−ベンゾ
イル−1−フェニルメチル p−トルエンスルホネート
(通称ベンゾイントシレート)、2−ベンゾイル−2−
ヒドロキシ−2−フェニルエチル p−トルエンスルホ
ネート(通称α−メチロールベンゾイントシレート)、
1,2,3−ベンゼントリイル トリスメタンスルホネ
ート、2,6−ジニトロベンジル p−トルエンスルホ
ネート、2−ニトロベンジル p−トルエンスルホネー
ト、4−ニトロベンジル p−トルエンスルホネート、
N−(フェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N
−(p−トリルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N
−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイ
ミド、N−(イソプロピルスルホニルオキシ)スクシン
イミドN−(n−ブチルスルホニルオキシ)スクシンイ
ミド、N−(n−ヘキシルスルホニルオキシ)スクシン
イミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ス
クシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオ
キシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホ
ニルオキシ)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキ
シ)ナフタルイミド、N−(10−カンファースルホニ
ルオキシ)ナフタルイミドなど。Sulfonate compounds: 1-benzoyl-1-phenylmethyl p-toluenesulfonate (commonly called benzointosylate), 2-benzoyl-2-
Hydroxy-2-phenylethyl p-toluenesulfonate (commonly known as α-methylolbenzointosylate),
1,2,3-benzenetriyl trismethane sulfonate, 2,6-dinitrobenzyl p-toluene sulfonate, 2-nitrobenzyl p-toluene sulfonate, 4-nitrobenzyl p-toluene sulfonate,
N- (phenylsulfonyloxy) succinimide, N
-(P-tolylsulfonyloxy) succinimide, N
-(Trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (isopropylsulfonyloxy) succinimide N- (n-butylsulfonyloxy) succinimide, N- (n-hexylsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide , N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -5-norbornene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (10 -Camphorsulfonyloxy) naphthalimide and the like.
【0045】本発明の組成物において、有機塩基化合
物、特に含窒素塩基性有機化合物を添加することによ
り、露光後の引き置きに伴う酸の失活による性能劣化を
改良できる。該有機塩基化合物を以下においてクェンチ
ャーと呼ぶ場合がある。このような含窒素塩基性有機化
合物の具体的な例としては、以下の各式で示されるアミ
ン類を挙げることができる。In the composition of the present invention, by adding an organic base compound, particularly a nitrogen-containing basic organic compound, it is possible to improve the performance deterioration due to the deactivation of the acid accompanying the storage after exposure. The organic base compound may be hereinafter referred to as a quencher. Specific examples of such a nitrogen-containing basic organic compound include amines represented by the following formulas.
【0046】 [0046]
【0047】式中、R12、R13及びR18は、それぞれ独
立に、水素、アルキル、シクロアルキル又はアリールを
表す。該アルキル、シクロアルキル又はアリールは、そ
れぞれ独立に、水酸基、アミノ基、又は炭素数1〜6の
アルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基は、
炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。ま
た、該アルキルは、炭素数1〜6程度が好ましく、該シ
クロアルキルは、炭素数5〜10程度が好ましく、該ア
リールは、炭素数6〜10程度が好ましい。R14、R15
及びR16は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロ
アルキル、アリール又はアルコキシを表す。該アルキ
ル、シクロアルキル、アリール、又はアルコキシは、そ
れぞれ独立に、水酸基、アミノ基、又は炭素数1〜6の
アルコキシ基、で置換されていてもよい。該アミノ基
は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよ
い。また、該アルキルは、炭素数1〜6程度が好まし
く、該シクロアルキルは、炭素数5〜10程度が好まし
く、該アリールは、炭素数6〜10程度が好ましく、該
アルコキシは、炭素数1〜6程度が好ましい。R17は、
アルキル又はシクロアルキルを表す。該アルキル又はシ
クロアルキルは、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、
炭素数1〜6のアルコキシ基、で置換されていてもよ
い。該アミノ基は、炭素数1〜4のアルキル基で置換さ
れていてもよい。また、該アルキルは、炭素数1〜6程
度が好ましく、該シクロアルキルは、炭素数5〜10程
度が好ましい。Aは、アルキレン、カルボニル、イミ
ノ、スルフィド又はジスルフィドを表す。該アルキレン
は、炭素数2〜6程度であることが好ましい。また、R
12〜R18において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得
るものについては、そのいずれでもよい。In the formula, R 12 , R 13 and R 18 each independently represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl or aryl. The alkyl, cycloalkyl or aryl may be each independently substituted with a hydroxyl group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group is
It may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl preferably has about 6 to 10 carbon atoms. R 14 , R 15
And R 16 each independently represent hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aryl or alkoxy. The alkyl, cycloalkyl, aryl or alkoxy may be each independently substituted with a hydroxyl group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl preferably has about 5 to 10 carbon atoms, the aryl preferably has about 6 to 10 carbon atoms, and the alkoxy has 1 to 6 carbon atoms. About 6 is preferable. R 17 is
Represents alkyl or cycloalkyl. The alkyl or cycloalkyl each independently represents a hydroxyl group, an amino group,
It may be substituted with an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl preferably has about 1 to 6 carbon atoms, and the cycloalkyl preferably has about 5 to 10 carbon atoms. A represents alkylene, carbonyl, imino, sulfide or disulfide. The alkylene preferably has about 2 to 6 carbon atoms. Also, R
Any of 12 to R 18 may have both a linear structure and a branched structure.
【0048】このような化合物として、具体的には、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、アニリン、2−,3−又は4
−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、1−又は2−
ナフチルアミン、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
−1,2−ジフェニルエタン、4,4′−ジアミノ−
3,3′−ジメチルジフェニルメタン、4,4′−ジア
ミノ−3,3′−ジエチルジフェニルメタン、ジブチル
アミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、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、N−メチルアニリン、ピペリジン、ジフェ
ニルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ト
リプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルア
ミン、トリヘキシルアミン、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、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、
メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミ
ン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミ
ン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エ
チルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチル
ジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジ
オクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシ
ルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2
−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソ
プロパノールアミン、N,N−ジメチルアニリン、2,
6−イソプロピルアニリン、イミダゾール、ピリジン、
4−メチルピリジン、4−メチルイミダゾール、ビピリ
ジン、2,2′−ジピリジルアミン、ジ−2−ピリジル
ケトン、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−
ジ(4−ピリジル)エタン、1,3−ジ(4−ピリジ
ル)プロパン、1,2−ビス(2−ピリジル)エチレ
ン、1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、1,2−
ビス(4−ピリジルオキシ)エタン、4,4′−ジピリ
ジルスルフィド、4,4′−ジピリジルジスルフィド、
1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、2,2′−ジ
ピコリルアミン、3,3′−ジピコリルアミン、テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピル
アンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウム
ヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒド
ロキシド、テトラ−n−オクチルアンモニウムヒドロキ
シド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、
3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、及びコリンなどを挙げることがで
きる。Specific examples of such a compound include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, aniline, 2-, 3- or 4
-Methylaniline, 4-nitroaniline, 1- or 2-
Naphthylamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-
3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, N-methylaniline, piperidine, Diphenylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine,
Methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldiethyl Nonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2
-(2-Methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, N, N-dimethylaniline, 2,
6-isopropylaniline, imidazole, pyridine,
4-methylpyridine, 4-methylimidazole, bipyridine, 2,2'-dipyridylamine, di-2-pyridylketone, 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-
Di (4-pyridyl) ethane, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-bis (2-pyridyl) ethylene, 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 1,2-
Bis (4-pyridyloxy) ethane, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4,4′-dipyridyl disulfide,
1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 2,2'-dipicolylamine, 3,3'-dipicolylamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetra- n-hexyl ammonium hydroxide, tetra-n-octyl ammonium hydroxide, phenyltrimethyl ammonium hydroxide,
3- (trifluoromethyl) phenyl trimethyl ammonium hydroxide, choline, etc. can be mentioned.
【0049】さらには、特開平11−52575号公報
に開示されているような、ピペリジン骨格を有するヒン
ダードアミン化合物を用いることもできる。Further, a hindered amine compound having a piperidine skeleton as disclosed in JP-A No. 11-52575 can be used.
【0050】本発明のレジスト組成物は、樹脂と酸発生
剤の合計重量に対して樹脂を60〜99.9重量%、酸
発生剤を40〜0.1重量%の範囲で含有することが好
ましく、バインダー樹脂を80〜99.9重量%、酸発
生剤を20〜0.1重量%の範囲で含有することがさら
に好ましい。The resist composition of the present invention may contain the resin in an amount of 60 to 99.9% by weight and the acid generator in an amount of 40 to 0.1% by weight based on the total weight of the resin and the acid generator. It is more preferable to contain the binder resin in the range of 80 to 99.9% by weight and the acid generator in the range of 20 to 0.1% by weight.
【0051】また、本発明の組成物において、塩基性化
合物を用いる場合は、バインダー樹脂100重量部に対
して、0.01〜1重量部程度の範囲で含有することが
好ましい。さらに、本発明の組成物は、必要に応じて、
増感剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料など、各
種の添加物を少量含有することもできる。When a basic compound is used in the composition of the present invention, it is preferably contained in an amount of about 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. Further, the composition of the present invention, if necessary,
A small amount of various additives such as sensitizers, other resins, surfactants, stabilizers and dyes may be contained.
【0052】本発明のレジスト組成物は、通常、上記の
各成分が溶剤に溶解された状態で液体のレジスト組成物
となり、シリコンウェハーなどの基体上に、スピンコー
ティングなどの常法に従って塗布される。ここで用いる
溶剤は、各成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤
が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであれば
よく、この分野で一般に用いられている溶剤が使用しう
る。The resist composition of the present invention usually becomes a liquid resist composition in a state where each of the above components is dissolved in a solvent and is applied onto a substrate such as a silicon wafer by a conventional method such as spin coating. . The solvent used here may be any solvent that dissolves each component, has an appropriate drying rate, and gives a uniform and smooth coating film after the solvent evaporates. Solvents generally used in this field are used. You can.
【0053】例えば、エチルセロソルブアセテート、メ
チルセロソルブアセテートもしくはプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエ
ーテルエステル類;ジエチレングリコールジメチルエー
テルのようなエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢
酸アミルもしくはピルビン酸エチルのようなエステル
類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノ
ンもしくはシクロヘキサノンのようなケトン類;又はγ
−ブチロラクトンのような環状エステル類などを挙げる
ことができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、又は
2種以上組み合わせて用いることができる。For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate or propylene glycol monomethyl ether acetate; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether; esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate or ethyl pyruvate. Ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone or cyclohexanone; or γ
-Cyclic esters such as butyrolactone may be mentioned. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
【0054】基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜
には、パターニングのための露光処理が施され、次いで
脱保護基反応又は架橋反応を促進するための加熱処理を
行った後、アルカリ現像液で現像される。ここで用いる
アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカ
リ性水溶液であることができるが、一般には、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチ
ル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリ
ン)の水溶液が用いられることが多い。上記において、
本発明の実施の形態について説明を行なったが、上記に
開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であっ
て、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されな
い。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、
さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内で
のすべての変更を含むものである。The resist film coated and dried on the substrate is subjected to an exposure treatment for patterning, and then a heat treatment for accelerating a deprotecting group reaction or a crosslinking reaction, followed by an alkali developing solution. To be developed. The alkaline developer used here can be various alkaline aqueous solutions used in this field, but in general, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide or (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline) is used. Often used. In the above,
Although the embodiments of the present invention have been described, the embodiments of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the invention is indicated by the claims,
Further, the meaning equivalent to the description of the claims and all modifications within the scope are included.
【0055】[0055]
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中にある部は、特記ないか
ぎり重量基準である。また重量平均分子量は、ポリスチ
レンを標準品として、ゲルパーミェーションクロマトグ
ラフィーにより求めた値である。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Parts in the examples are by weight unless otherwise specified. The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard product.
【0056】(1a)3、5−ビス(2−ヒドロキシヘ
キサフルオロイソプロピル)スチレン重合体の合成
磁気攪拌子、冷却管、温度計、窒素導入管を備えた50
mL三つ口フラスコに、3、5−ビス(2−ヒドロキシ
ヘキサフルオロイソプロピル)スチレン2.25g、メ
チルイソブチルケトン2.25gを仕込み、75℃に昇
温し、アゾビスイソブチロニトリル0.025gを2.
25gのメチルイソブチルケトンに溶解させた溶液を加
えた。その後、10時間保温し、室温まで冷却後、N−
ヘプタン67.5gに反応液を注ぎ、析出した樹脂をデ
カンテーションにより取出した。得られた樹脂の量は
1.45gであり、その重量平均分子量は、1090
1、分散は1.7であった。この樹脂をAとする。(1a) Synthesis of 3,5-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene polymer 50 equipped with magnetic stirrer, cooling tube, thermometer, nitrogen introducing tube
A 2-mL 3-necked flask was charged with 2.25 g of 3,5-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene and 2.25 g of methyl isobutyl ketone, heated to 75 ° C., and 0.025 g of azobisisobutyronitrile. 2.
A solution dissolved in 25 g of methyl isobutyl ketone was added. After that, it is kept warm for 10 hours, cooled to room temperature, and then N-
The reaction solution was poured into 67.5 g of heptane, and the precipitated resin was taken out by decantation. The amount of the resin obtained was 1.45 g and its weight average molecular weight was 1090.
1, the dispersion was 1.7. This resin is designated as A.
【0057】(1b)部分エトキシメチル化3、5−ビ
ス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)スチ
レン重合体の合成
磁気攪拌子、冷却管、温度計、窒素導入管を備えた50
mL三つ口フラスコに、樹脂A0.8g、メチルイソブ
チルケトン8.0g、ジイソプロピルエチルアミン0.
33gを仕込み、エトキシメチルクロライドを0.12
g加えた。室温で4時間撹拌後、メチルイソブチルケト
ンを加え、イオン交換水で8回油層を洗浄した。得られ
た油層を濃縮後、ノルマルヘプタン中に注ぎ、析出した
樹脂をデカンテーションにより取出した。その後、減圧
乾燥を行い、樹脂を得た。得られた樹脂の量は0.77
gであり、その重量平均分子量は、11805、分散は
1.6であった。また、エトキシメチル化は、全水酸基
に対して29%であった。この樹脂をBとする。(1b) Synthesis of partially ethoxymethylated 3,5-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene polymer 50 equipped with a magnetic stirrer, cooling tube, thermometer, nitrogen introducing tube
In a mL three-necked flask, 0.8 g of Resin A, 8.0 g of methyl isobutyl ketone, and 0.9 g of diisopropylethylamine.
Charge 33 g and add ethoxymethyl chloride to 0.12
g was added. After stirring at room temperature for 4 hours, methyl isobutyl ketone was added, and the oil layer was washed 8 times with ion-exchanged water. The obtained oil layer was concentrated, poured into normal heptane, and the precipitated resin was taken out by decantation. Then, it was dried under reduced pressure to obtain a resin. The amount of resin obtained is 0.77.
The weight average molecular weight was 11805, and the dispersion was 1.6. Moreover, ethoxymethylation was 29% with respect to all the hydroxyl groups. This resin is designated as B.
【0058】(2a)3、5−ビス(2−ヒドロキシヘ
キサフルオロイソプロピル)スチレン重合体の合成
樹脂Aと同様にし、樹脂を得た。得られた樹脂の量は
1.56gであり、その重量平均分子量は9798、分
散は1.7であった。この樹脂をCとする。(2a) A resin was obtained in the same manner as the synthetic resin A of 3,5-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene polymer. The amount of the obtained resin was 1.56 g, the weight average molecular weight was 9798, and the dispersion was 1.7. This resin is designated as C.
【0059】(2b)部分エトキシメチル化3、5−ビ
ス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)スチ
レン重合体の合成
磁気攪拌子、冷却管、温度計、窒素導入管を備えた50
mL三つ口フラスコに、樹脂A0.8g、メチルイソブ
チルケトン8.0g、ジイソプロピルエチルアミン0.6
6gを仕込み、エトキシメチルクロライドを0.18g
加えた。室温で3時間撹拌後、さらにエトキシメチルク
ロライドを0.03g加え、2時間撹拌した。その後、
メチルイソブチルケトンを加え、イオン交換水で8回油
層を洗浄した。得られた油層を濃縮後、ノルマルヘプタ
ン中に注ぎ、析出した樹脂をデカンテーションにより取
出した。その後、減圧乾燥を行い、樹脂を得た。得られ
た樹脂の量は0.34gであり、エトキシメチル化は、
全水酸基に対して45%であった。この樹脂をDとす
る。(2b) Synthesis of partially ethoxymethylated 3,5-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene polymer 50 equipped with a magnetic stirrer, cooling tube, thermometer, nitrogen introducing tube
In a mL three-necked flask, 0.8 g of Resin A, 8.0 g of methyl isobutyl ketone, and 0.6 g of diisopropylethylamine.
Charge 6g, 0.18g ethoxymethyl chloride
added. After stirring at room temperature for 3 hours, 0.03 g of ethoxymethyl chloride was further added, and the mixture was stirred for 2 hours. afterwards,
Methyl isobutyl ketone was added, and the oil layer was washed 8 times with ion-exchanged water. The obtained oil layer was concentrated, poured into normal heptane, and the precipitated resin was taken out by decantation. Then, it was dried under reduced pressure to obtain a resin. The amount of resin obtained is 0.34 g and the ethoxymethylation is
It was 45% based on all hydroxyl groups. This resin is designated as D.
【0060】実施例1
次に、合成例のように得られた樹脂Bのほか、以下に示
す酸発生剤及びクェンチャーを用いてレジスト組成物を
調製し、透過率を測定した。レジスト調製は、以下の各
成分を混合して溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素
樹脂製フィルターで濾過して行った。Example 1 Next, in addition to the resin B obtained as in Synthesis Example, a resist composition was prepared using the following acid generator and quencher, and the transmittance was measured. The resist was prepared by mixing and dissolving the following components and further filtering with a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.
【0061】 樹脂B: 10部 酸発生剤:p-トリルジ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 0.2部 クェンチャー:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド 0.0075部 溶剤: プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 95部 γ−ブチロラクトン 5部[0061] Resin B: 10 parts Acid generator: p-tolyldiphenylsulfonium perfluorooctanesulfone 0.2 parts Quencher: Tetrabutylammonium hydroxide 0.0075 parts solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate 95 parts γ-butyrolactone 5 parts
【0062】一方、フッ化マグネシウムウエハーに、上
記のように、調製したレジスト液を乾燥後の膜厚が0.
1μmとなるよう塗布し、110℃60秒の条件で、ダ
イレクトホットプレート上にてプリベークして、レジス
ト膜を形成させた。こうして形成されたレジスト膜の波
長157nmにおける透過率を、真空紫外分光光度計
((株)日本分光社製)を用いて測定したところ、62
%であった。On the other hand, on the magnesium fluoride wafer, the film thickness after drying the resist solution prepared as described above is 0.
It was applied to have a thickness of 1 μm and prebaked on a direct hot plate under the conditions of 110 ° C. for 60 seconds to form a resist film. The transmittance of the resist film thus formed at a wavelength of 157 nm was measured using a vacuum ultraviolet spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation).
%Met.
【0063】また、レジスト組成ではなく、樹脂Aのみ
を溶剤に溶解させた溶液についても、樹脂膜を形成さ
せ、157nmにおける透過率を、真空紫外分光光度計
((株)日本分光社製)を用いて測定したところ、65
%であった。A resin film was formed not only on the resist composition but also on the solution in which only the resin A was dissolved in a solvent, and the transmittance at 157 nm was measured by a vacuum ultraviolet spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation). When measured using 65
%Met.
【0064】比較例1
4−(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)ス
チレン重合体を合成し、溶剤に溶解させた溶液につい
て、樹脂膜を形成させ、157nmにおける透過率を、
真空紫外分光光度計((株)日本分光社製)を用いて測
定したところ、46%であった。Comparative Example 1 A resin film was formed on a solution prepared by synthesizing a 4- (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene polymer and dissolving it in a solvent, and the transmittance at 157 nm was calculated as follows.
It was 46% when measured using a vacuum ultraviolet spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation).
【0065】[0065]
【発明の効果】本発明のレジスト組成物は、170nm
以下の波長の光源、例えば波長157nmのF2エキシ
マレーザーを用いた露光において、高い透過率を示し、
170nm以下の波長の光源を用いるレジスト組成物と
して、優れた性能を発揮できる。The resist composition of the present invention has a thickness of 170 nm.
In the exposure using a light source having the following wavelength, for example, a F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm, a high transmittance is exhibited,
Excellent performance can be exhibited as a resist composition using a light source having a wavelength of 170 nm or less.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 236/20 C08F 236/20 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 戸石 好治 大阪市此花区春日出中3丁目1番98号 住 友化学工業株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA02 AA03 AB16 AC04 AD03 BE00 BE10 BG00 CB08 CB14 CB16 CB41 CB45 CC20 FA17 4J100 AB07P AB10P AL03Q AL08Q AL29Q AM02Q AM02R AR11S AS13T BA02P BA02S BA02T BA03P BB07T BB18P BB18Q BB18S BB18T BC09Q CA01 CA03 CA04 CA05 CA06 JA38Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08F 236/20 C08F 236/20 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Yoshiharu Toishi Kasuga, Konohana-ku, Osaka Idemaka 3-chome 1-98 Sumitomo Chemical Co., Ltd. F-term (reference) 2H025 AA02 AA03 AB16 AC04 AD03 BE00 BE10 BG00 CB08 CB14 CB16 CB41 CB45 CC20 FA17 4J100 AB07P AB10P AL03Q AL08Q AL29Q AM02Q AM02R AR11P0302 BA02S02B02S02B02S BB07T BB18P BB18Q BB18S BB18T BC09Q CA01 CA03 CA04 CA05 CA06 JA38
Claims (14)
射線照射後の酸発生剤の作用により化学変化を起こして
アルカリ可溶性となるものであって、下式(I’)で示さ
れる重合単位を含むことを特徴とするレジスト組成物。 (式中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、少な
くとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜12のフル
オロアルキル基を表し、R5は水素原子、ハロゲン原
子、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基、又は少なく
とも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜12のフルオ
ロアルキル基を表す。)1. A resin containing an acid generator and the resin which undergoes a chemical change by the action of the acid generator after irradiation to become alkali-soluble and is represented by the following formula (I ′): A resist composition comprising a polymerized unit as described above. (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent a fluoroalkyl group having at least one fluorine atom and having 1 to 12 carbon atoms, and R 5 is a hydrogen atom, a halogen atom, It represents a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms and having at least one fluorine atom.)
いずれもトリフルオロメチル基である請求項1記載の組
成物。2. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the formula (I ′) are
The composition according to claim 1, wherein both are trifluoromethyl groups.
下式(I)で示される重合単位とを含む樹脂である請求項
1または2記載の組成物。 (式中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、かつ
式(I’)におけるものとも独立に、少なくとも1個の
フッ素原子を有する炭素数1〜12のフルオロアルキル
基を表し、R5は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、
炭素数1〜3のアルキル基、又は少なくとも1個のフッ
素原子を有する炭素数1〜12のフルオロアルキル基を
表す。また、Ra、Rbは、それぞれ独立に酸により解裂
する基または水素原子を表す。ただし、Ra、Rbの少な
くとも一方は、酸により解裂する基を表す。)3. The composition according to claim 1, wherein the resin is a resin containing a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a polymerized unit represented by the following formula (I). (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently and independently of those in the formula (I ′), a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms and having at least one fluorine atom. the stands, R 5 is a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group,
It represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms having at least one fluorine atom. R a and R b each independently represent a group that is cleaved by an acid or a hydrogen atom. However, at least one of R a and R b represents a group that is cleaved by an acid. )
より開裂する基である請求項3記載の組成物。4. The composition according to claim 3, wherein R a and R b in the formula (I) are both groups capable of being cleaved by an acid.
下式(II)で示される重合単位とを含む請求項1〜4の
いずれかに記載の組成物。 (式中、R6は酸の作用で解裂する基を表し、R7は水素
原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜3のアルキ
ル基、又は少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数
1〜3のフルオロアルキル基を表す。)5. The composition according to claim 1, wherein the resin contains a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a polymerized unit represented by the following formula (II). (In the formula, R 6 represents a group that is cleaved by the action of an acid, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number having at least one fluorine atom. It represents a fluoroalkyl group of 1 to 3.)
−2−アダマンチル基である請求項5記載の組成物。6. The composition according to claim 5, wherein in the formula (II), R 6 is a 2-alkyl-2-adamantyl group.
はメチル基またはトリフルオロメチル基である請求項5
又は6記載の組成物。7. A compound represented by the formula (II) wherein R 7 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
Or the composition according to 6.
と下式(III)で示される重合単位とを含む樹脂、また
は、式(I’)で示される重合単位と式(I)で示さ
れる重合単位と下式(III)で示される重合単位とを含
む樹脂、または式(I’)で示される重合単位と式
(II)で示される重合単位と下式(III)で示される
重合単位とを含む樹脂である請求項1〜7のいずれかに
記載の組成物。 (式中、R8は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭
素数1〜3のアルキル基、又は少なくとも1個のフッ素
原子を有する炭素数1〜3のフルオロアルキル基を表
す。)8. A resin containing a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a polymerized unit represented by the following formula (III), or a polymerized unit represented by the formula (I ′) and a formula (I) ) And a polymer unit having a polymer unit represented by the following formula (III), or a polymer unit represented by the formula (I ′) and a polymer unit represented by the formula (II) and the following formula (III) The composition according to any one of claims 1 to 7, which is a resin containing the polymerized unit shown. (In the formula, R 8 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms and having at least one fluorine atom.)
を含む樹脂を含有する請求項1〜8のいずれかに記載の
組成物。 (式中、R9、R10、R11は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜14のアルキル
基、脂環式環又はラクトン環を表す。該アルキル基は、
ハロゲン原子、水酸基もしくは脂環式環で置換されてい
ても良い。R9、R10又はR11である脂環式環及びラク
トン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、水酸基又は
アルキル基で置換されていても良い。Rcは酸により開
裂する基を表す。)9. The composition according to claim 1, further comprising a resin containing a polymerized unit represented by the following formula (IV). (In the formula, R 9 , R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alicyclic ring or a lactone ring.
It may be substituted with a halogen atom, a hydroxyl group or an alicyclic ring. The alicyclic ring and lactone ring which are R 9 , R 10 or R 11 may be independently substituted with a halogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group. R c represents a group that is cleaved by an acid. )
を含む樹脂を含有する請求項1〜9のいずれかに記載の
組成物。 (式中、nは0〜1の整数を示す。Rdは、酸により開
裂する基を表す。)10. The composition according to claim 1, further comprising a resin containing a polymerized unit represented by the following formula (V). (In the formula, n represents an integer of 0 to 1. R d represents a group that is cleaved by an acid.)
する活性化合物であって、ポジ型に作用する請求項1〜
10のいずれかに記載の組成物。11. The acid generator is an active compound which generates an acid by the action of radiation, and acts positively.
11. The composition according to any one of 10.
脂を60〜99.9重量%、酸発生剤を40〜0.1重量
%の範囲で含有する請求項1〜11のいずれかに記載の
組成物。12. The resin according to claim 1, which contains 60 to 99.9% by weight of the resin and 40 to 0.1% by weight of the acid generator based on the total weight of the resin and the acid generator. The composition according to claim 1.
1〜12のいずれかに記載の組成物。13. The composition according to claim 1, which further comprises a basic compound.
物が0.001〜1重量部の範囲である請求項1〜13
記載の組成物。14. The basic compound is in the range of 0.001 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the resin.
The composition as described.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005080474A1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Polymer, photoresist composition containing the polymer, and method of forming resist pattern |
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US8741538B2 (en) | 2004-04-13 | 2014-06-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Polymer compound, photoresist composition containing such polymer compound, and method for forming resist pattern |
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-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002104982A patent/JP2003295443A/en active Pending
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