JP2003301006A - Production method of polymer for resist and positive- type radiation sensitive composition - Google Patents

Production method of polymer for resist and positive- type radiation sensitive composition

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JP2003301006A
JP2003301006A JP2002110088A JP2002110088A JP2003301006A JP 2003301006 A JP2003301006 A JP 2003301006A JP 2002110088 A JP2002110088 A JP 2002110088A JP 2002110088 A JP2002110088 A JP 2002110088A JP 2003301006 A JP2003301006 A JP 2003301006A
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Japan
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group
polymer
acid
resist
carbon atoms
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Application number
JP2002110088A
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Masahide Senoo
将秀 妹尾
Kazutaka Tamura
一貴 田村
Hiroyuki Nio
宏之 仁王
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a polymer for resist having high sensitivity, high resolution and characteristics hardly affected by environmental conditions as well, and a positive-type radiation sensitive composition enabling processing of a fine pattern with good shape at a low light exposure. <P>SOLUTION: The method of producing the polymer for resist is characterized by polymerizing a monomer by adding a chain transfer agent having at least one nitrogen atom. The positive-type radiation sensitive composition includes a polymer which is produced by the method and is turned to be an alkali-soluble by the action of an acid, and an acid generator which generates an acid by the irradiation with radiation rays. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路、リ
ソグラフィー用マスクなどの製造に用いられるポジ型感
放射線性組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive type radiation sensitive composition used for manufacturing semiconductor integrated circuits, lithography masks and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路やリソグラフィー
用マスクなどを製造する分野では、集積度の向上に伴っ
てパターンの微細化が進んでいる。この微細化を実現す
るため、高感度、高解像度のレジストが必要となってき
た。さらに、従来のような比較的長波長の光源を用いる
リソグラフィーでは、このような微細な加工を行うこと
は困難であり、より波長の短い遠紫外線、真空紫外線、
X線および電子線を用いたリソグラフィーが検討されて
おり、このような光源に対応したレジストが求められて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of manufacturing semiconductor integrated circuits, lithographic masks and the like, finer patterns have been progressing as the degree of integration is improved. In order to realize this miniaturization, a resist with high sensitivity and high resolution has been required. Furthermore, it is difficult to perform such fine processing by lithography using a light source having a comparatively long wavelength as in the conventional art, and far ultraviolet rays, vacuum ultraviolet rays, and
Lithography using X-rays and electron beams has been studied, and a resist corresponding to such a light source is required.

【0003】従来、この分野のレジストとしては、アク
リル系ポリマーを用いた主鎖切断型レジストが知られて
いる。主鎖切断型レジストは露光によってポリマーの主
鎖が切断され、分子量が低下することによって現像液に
対する溶解速度が変化する機構を利用したレジストであ
る。
Conventionally, as a resist in this field, a main chain cutting type resist using an acrylic polymer has been known. The main chain cleavage type resist is a resist that utilizes a mechanism in which the main chain of a polymer is cleaved by exposure to light and the molecular weight is reduced to change the dissolution rate in a developing solution.

【0004】また、近年になって高感度、高解像度の特
性を持つ公知のレジスト材料として、化学増幅型レジス
トが盛んに検討されている。化学増幅型レジストは光酸
発生剤の作用によって露光部に酸が発生し、この酸の触
媒作用によって露光部の溶解性が変化する機構を持つレ
ジストである。このような化学増幅型レジストとして、
t−ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、およびアセ
タール基などで、アルカリ可溶性ポリマー中のアルカリ
親和性基を保護したポリマーから成るレジストが知られ
ている。また、特開2001−2735号公報には、特
定の構造の連鎖移動剤を使用して重合を行いポリマーの
分子量を低下させる、化学増幅型レジスト用ポリマーの
製造方法が示されている。
In recent years, a chemically amplified resist has been actively studied as a known resist material having high sensitivity and high resolution. The chemically amplified resist is a resist having a mechanism in which an acid is generated in an exposed area by the action of a photoacid generator and the solubility of the exposed area is changed by the catalytic action of this acid. As such a chemically amplified resist,
A resist composed of a polymer obtained by protecting an alkali-affinity group in an alkali-soluble polymer with a t-butyl group, a t-butoxycarbonyl group, an acetal group and the like is known. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2735 discloses a method for producing a chemically amplified resist polymer, in which a chain transfer agent having a specific structure is used for polymerization to reduce the molecular weight of the polymer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】化学増幅型レジストは
主鎖切断型レジストと比べて、高感度で高解像度のパタ
ーン形成が可能となるが、環境の影響を受けやすいとい
う欠点がある。具体的には空気中に塩基性物質が存在す
ると、露光部のレジスト膜表面の酸が失活してしまい、
パターン上部が溶け残るT−トップ形状となってしま
う。この問題に対して、塩基性化合物などの低分子化合
物をレジストに添加する試みがなされているが、効果は
十分とは言えない。特開2001−2735号公報に記
載されているレジスト材料を用いても、得られるパター
ンはT−トップ形状であった。
The chemically amplified resist can form a pattern with high sensitivity and high resolution as compared with the main chain cleavage type resist, but has a drawback that it is easily affected by the environment. Specifically, when a basic substance is present in the air, the acid on the resist film surface in the exposed area is deactivated,
The upper part of the pattern is left unmelted to form a T-top shape. For this problem, attempts have been made to add a low molecular weight compound such as a basic compound to the resist, but the effect cannot be said to be sufficient. Even when the resist material described in JP 2001-2735 A was used, the obtained pattern had a T-top shape.

【0006】本発明の目的は、高感度、高解像度、およ
び環境の影響を受けにくい特性を併せ持つレジスト用ポ
リマーの製造方法、およびこの方法で製造されたポリマ
ーを用いて、低露光量で良好な形状の微細パターン加工
が可能なポジ型感放射線性組成物を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a method for producing a resist polymer having high sensitivity, high resolution, and characteristics which are not easily influenced by the environment, and a polymer produced by this method, which is suitable for low exposure dose. It is an object of the present invention to provide a positive radiation-sensitive composition capable of processing a fine pattern in shape.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は窒素原
子を少なくとも1個含有する連鎖移動剤を添加してモノ
マーを重合することを特徴とするレジスト用ポリマーの
製造方法であり、該製造方法で得られたポリマーと放射
線の照射によって酸を発生する酸発生剤を含有するポジ
型感放射線性組成物に関する。
That is, the present invention is a method for producing a resist polymer, which comprises polymerizing a monomer by adding a chain transfer agent containing at least one nitrogen atom. The present invention relates to a positive-type radiation-sensitive composition containing the polymer and an acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明について、以下に詳細に説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0009】本発明のレジスト用ポリマーの製造方法
は、窒素原子を少なくとも1個含有する連鎖移動剤、好
ましくは塩基性含窒素構造を少なくとも1個含有する連
鎖移動剤を添加してモノマーを重合することを特徴とす
る。
In the method for producing a resist polymer of the present invention, a monomer is polymerized by adding a chain transfer agent containing at least one nitrogen atom, preferably a chain transfer agent containing at least one basic nitrogen-containing structure. It is characterized by

【0010】ここで連鎖移動剤とは、ラジカル重合にお
いてポリマーの分子量を低下させる目的で添加される化
合物である。すなわち、モノマーと重合開始剤からなる
重合系に、連鎖移動剤を添加して重合を行うことによ
り、成長ポリマーラジカル(P・)と連鎖移動剤(A−
B)との間でラジカル移動反応が起こり、成長ポリマー
はP−Bとなり重合が停止し、ラジカルが移動した連鎖
移動剤(A・)から重合が再開始される。ポリマーは途
中で重合が停止されるので分子量が低下し、さらにポリ
マー末端には連鎖移動剤に由来する基(A、およびB)
が導入される。
Here, the chain transfer agent is a compound added for the purpose of reducing the molecular weight of the polymer in radical polymerization. That is, by adding a chain transfer agent to a polymerization system composed of a monomer and a polymerization initiator to carry out polymerization, a growth polymer radical (P.) and a chain transfer agent (A-
A radical transfer reaction occurs with B), the growing polymer becomes P-B, the polymerization is stopped, and the polymerization is restarted from the chain transfer agent (A.) to which the radical is transferred. Since the polymerization of the polymer is stopped in the middle of the process, the molecular weight decreases, and at the end of the polymer, groups derived from the chain transfer agent (A and B)
Will be introduced.

【0011】本発明では、塩基性含窒素構造を少なくと
も1個含有する連鎖移動剤を添加して重合を行うので、
ポリマー末端に塩基性含窒素構造を導入することができ
る。つまり、ポリマー末端を塩基性にすることができる
ので、塩基性化合物のようなベーク時の揮発が懸念され
る低分子化合物を添加することなく、空気中の微量の塩
基性物質による影響を受けにくくすることができる。
In the present invention, the polymerization is carried out by adding a chain transfer agent containing at least one basic nitrogen-containing structure.
A basic nitrogen-containing structure can be introduced at the polymer terminal. In other words, since the polymer end can be made basic, it is less susceptible to the influence of a trace amount of basic substances in the air without adding a low molecular weight compound such as a basic compound that may be volatilized during baking. can do.

【0012】本発明の連鎖移動剤としては、窒素原子の
うち少なくとも1個含有する化合物であれば特に限定さ
れないが、好ましくはチオール類、ジスルフィド類、チ
オスルホン酸エステル類が挙げられる。
The chain transfer agent of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound containing at least one nitrogen atom, but thiols, disulfides and thiosulfonic acid esters are preferable.

【0013】窒素原子を少なくとも1個含有するチオー
ル類は、好ましくは一般式(1)で表される化合物が挙
げられる。
The thiols containing at least one nitrogen atom are preferably compounds represented by the general formula (1).

【0014】[0014]

【化4】 [Chemical 4]

【0015】式中、R1は窒素原子を少なくとも1個含
有する有機基を表し、好ましくは塩基性窒素構造を少な
くとも1個含有する有機基を表す。
In the formula, R 1 represents an organic group containing at least one nitrogen atom, preferably an organic group containing at least one basic nitrogen structure.

【0016】チオール類の具体例としては、2−アミノ
エタンチオール、2−アミノプロパンチオール、3−ア
ミノプロパンチオール、2−(メチルアミノ)エタンチ
オール、2−(エチルアミノ)エタンチオール、2−
(ジメチルアミノ)エタンチオール、2−(ジエチルア
ミノ)エタンチオール、2−(ジメチルアミノ)プロパ
ンチオール、2−(ジエチルアミノ)プロパンチオー
ル、3−(ジメチルアミノ)プロパンチオール、3−
(ジエチルアミノ)プロパンチオール、2−(ジイソプ
ロピルアミノ)エタンチオール、N−メルカプトモルホ
リン、N−メルカプトピペリジン、4−メルカプトピペ
リジン、2−メルカプトイミダゾール、2−メルカプト
−1−メチルイミダゾール、2−メルカプトベンズイミ
ダゾール、(2−メルカプトエチル)トリメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、チオグリコール酸アミド、チオグ
リコール酸ジメチルアミド、チオグリコール酸ジエチル
アミドが挙げられる。
Specific examples of thiols include 2-aminoethanethiol, 2-aminopropanethiol, 3-aminopropanethiol, 2- (methylamino) ethanethiol, 2- (ethylamino) ethanethiol, 2-
(Dimethylamino) ethanethiol, 2- (diethylamino) ethanethiol, 2- (dimethylamino) propanethiol, 2- (diethylamino) propanethiol, 3- (dimethylamino) propanethiol, 3-
(Diethylamino) propanethiol, 2- (diisopropylamino) ethanethiol, N-mercaptomorpholine, N-mercaptopiperidine, 4-mercaptopiperidine, 2-mercaptoimidazole, 2-mercapto-1-methylimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, Examples include (2-mercaptoethyl) trimethylammonium hydroxide, thioglycolic acid amide, thioglycolic acid dimethylamide, and thioglycolic acid diethylamide.

【0017】窒素原子を少なくとも1個含有するジスル
フィド類は、好ましくは一般式(2)で表される化合物
が挙げられる。
The disulfide containing at least one nitrogen atom is preferably a compound represented by the general formula (2).

【0018】[0018]

【化5】 [Chemical 5]

【0019】式中、R2、R3は窒素原子を少なくとも1
個含有する有機基を表し、好ましくは塩基性窒素構造を
少なくとも1個含有する有機基を表す。また、R2とR3
は互いに同じでも異なっていてもよい。本発明において
は、窒素原子を少なくとも1個含有する有機基はR2
3の少なくとも1つに存在していればよく、またR2
3のいずれにも存在していてもよい。
In the formula, R 2 and R 3 are at least one nitrogen atom.
Represents an organic group containing one, preferably an organic group containing at least one basic nitrogen structure. Also, R 2 and R 3
May be the same or different from each other. In the present invention, the organic group containing at least one nitrogen atom is R 2 ,
It suffices if it is present in at least one of R 3 , and R 2 ,
It may be present in any of R 3 .

【0020】ジスルフィド類の具体例としては、2,
2’−ジチオジアニリン、4,4’−ジチオジアニリ
ン、2,2’−ジチオ(N,N−ジメチル)アニリン、
4,4’−ジチオ(N,N−ジメチル)アニリン、2,
2’−ジチオ(N,N−ジエチル)アニリン、4,4’
−ジチオ(N,N−ジエチル)アニリン、N,N’−ジ
チオジモルホリン、N,N’−ジチオジピペリジン、
4,4’−ジチオジピペリジン、N,N’−ジチオジピ
リジン、4,4’−ジチオジピリジン、2,2’−ジチ
オジ安息香酸ジメチルアミド、4,4’−ジチオジ安息
香酸ジメチルアミド、2,2’−ジチオジ安息香酸ジエ
チルアミド、4,4’−ジチオジ安息香酸ジエメチルア
ミド、ビス(2−ベンズアミドフェニル)ジスルフィド
が挙げられる。
Specific examples of disulfides include 2,
2'-dithiodianiline, 4,4'-dithiodianiline, 2,2'-dithio (N, N-dimethyl) aniline,
4,4'-dithio (N, N-dimethyl) aniline, 2,
2'-dithio (N, N-diethyl) aniline, 4,4 '
-Dithio (N, N-diethyl) aniline, N, N'-dithiodimorpholine, N, N'-dithiodipiperidine,
4,4'-dithiodipiperidine, N, N'-dithiodipyridine, 4,4'-dithiodipyridine, 2,2'-dithiodibenzoic acid dimethylamide, 4,4'-dithiodibenzoic acid dimethylamide, 2 , 2'-dithiodibenzoic acid diethylamide, 4,4'-dithiodibenzoic acid diemethylamide, and bis (2-benzamidophenyl) disulfide.

【0021】チオスルホン酸エステル類の具体例として
は、ベンゼンチオスルホン酸−p−アミノベンゼン、ベ
ンゼンチオスルホン酸−p−(ジメチルアミノ)ベンゼ
ン、ベンゼンチオスルホン酸−p−(ジエチルアミノ)
ベンゼン、p−アミノベンゼンチオスルホン酸ベンゼ
ン、p−(ジメチルアミノ)ベンゼンチオスルホン酸ベ
ンゼン、p−(ジエチルアミノ)ベンゼンチオスルホン
酸ベンゼンが挙げられる。
Specific examples of thiosulfonic acid esters include benzenethiosulfonic acid-p-aminobenzene, benzenethiosulfonic acid-p- (dimethylamino) benzene, and benzenethiosulfonic acid-p- (diethylamino).
Examples thereof include benzene, p-aminobenzene thiosulfonate benzene, p- (dimethylamino) benzene thiosulfonate benzene, and p- (diethylamino) benzene thiosulfonate benzene.

【0022】さらに本発明のポジ型感放射線性組成物
は、前記連鎖移動剤を用いた方法で製造され、且つ酸の
作用でアルカリ可溶となるポリマー、および放射線の照
射によって酸を発生する酸発生剤を含有することを特徴
とする。
Further, the positive-type radiation-sensitive composition of the present invention is produced by a method using the above-mentioned chain transfer agent, and is a polymer which becomes alkali-soluble by the action of an acid, and an acid which generates an acid upon irradiation with radiation. It is characterized by containing a generator.

【0023】本発明のポリマーとしては、前記連鎖移動
剤を用いた方法で製造され、且つ酸の作用でアルカリ可
溶となるポリマーであれば特に限定されないが、好まし
くは一般式(3)で表される構造単位を含有するポリマ
ーが挙げられる。
The polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer produced by the method using the above chain transfer agent and becomes alkali-soluble by the action of acid, but is preferably represented by the general formula (3). Polymers containing the structural units are included.

【0024】[0024]

【化6】 [Chemical 6]

【0025】式中、Xは水素原子、炭素数1から6のア
ルキル基、ハロゲン元素、またはシアノ基のいずれかを
表し、R4〜R6は炭素数1から6のアルキル基、炭素数
6から15のアリール基、炭素数7から16のアラルキ
ル基、または−(CH2n−COOR7(n=0〜6の
整数)のいずれかを表し、R7は炭素数1から6のアル
キル基、炭素数6から15のアリール基、または炭素数
7から16のアラルキル基のいずれかを表す。ただし、
4〜R6のうち少なくとも1つはアリール基またはアラ
ルキル基を表す。また、上記に挙げられたアルキル基、
アリール基、アラルキル基はいずれも無置換、置換のど
ちらでもよく、組成物の特性に応じて選択できる。
In the formula, X represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen element, or a cyano group, and R 4 to R 6 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and 6 carbon atoms. 15 aryl group, an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms or, - (CH 2) n -COOR 7 represents one of (n = Less than six integer) alkyl R 7 is from 1 to 6 carbon atoms Represents a group, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms. However,
At least one of R 4 to R 6 represents an aryl group or an aralkyl group. Also, the alkyl groups listed above,
The aryl group and aralkyl group may be either unsubstituted or substituted, and can be selected according to the characteristics of the composition.

【0026】一般式(3)のXは水素原子、炭素数1か
ら6のアルキル基、ハロゲン元素、またはシアノ基のの
いずれかを表している。一般式(3)のXで表されるア
ルキル基は、好ましくはメチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、n−ブチル基、トリフルオロメチル基が挙げら
れる。一般式(3)のXで表されるハロゲン元素は、好
ましくはヨウ素、臭素、塩素、フッ素が挙げられる。
X in the general formula (3) represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen element, or a cyano group. The alkyl group represented by X in the general formula (3) is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group or a trifluoromethyl group. The halogen element represented by X in the general formula (3) is preferably iodine, bromine, chlorine or fluorine.

【0027】一般式(3)のR4〜R6で表されるアルキ
ル基は、好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、ト
リフルオロメチル基、トリクロロメチル基、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、シクロヘキシル基が挙げられる。一般式(3)の
4〜R6で表されるアリール基は、好ましくはフェニル
基、トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ヒドロ
キシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、メトキシフ
ェニル基、t−ブトキシカルボニルオキシフェニル基、
テトラヒドロピラニルオキシフェニル基、ナフチル基が
挙げられる。一般式(3)のR4〜R6で表されるアラル
キル基は、好ましくはベンジル基、フェネチル基が挙げ
られる。
The alkyl group represented by R 4 to R 6 in the general formula (3) is preferably methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, trifluoro group. Methyl group, trichloromethyl group, 2,2,2
—Trifluoroethyl group, 2,2,2-trichloroethyl group, cyclohexyl group. The aryl group represented by R 4 to R 6 in the general formula (3) is preferably a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a chlorophenyl group, a hydroxyphenyl group, a dihydroxyphenyl group, a methoxyphenyl group, t-butoxycarbonyloxy. Phenyl group,
Examples thereof include a tetrahydropyranyloxyphenyl group and a naphthyl group. The aralkyl group represented by R 4 to R 6 in the general formula (3) is preferably a benzyl group or a phenethyl group.

【0028】一般式(3)のR4〜R6で表される−(C
2n−COOR7 (n=0〜6)におけるR7は、好
ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプ
ロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、トリフルオロ
メチル基、トリクロロメチル基、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、シク
ロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、フェニル基、
トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ヒドロキシ
フェニル基、ジヒドロキシフェニル基、メトキシフェニ
ル基、t−ブトキシカルボニルオキシフェニル基、テト
ラヒドロピラニルオキシフェニル基、ナフチル基、ベン
ジル基、フェネチル基が挙げられる。
Represented by R 4 to R 6 in the general formula (3),-(C
R 7 in H 2 ) n —COOR 7 (n = 0 to 6) is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, a trifluoromethyl group, Trichloromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 2,2,2-trichloroethyl group, cyclohexyl group, tetrahydropyranyl group, phenyl group,
Examples thereof include a tolyl group, a xylyl group, a chlorophenyl group, a hydroxyphenyl group, a dihydroxyphenyl group, a methoxyphenyl group, a t-butoxycarbonyloxyphenyl group, a tetrahydropyranyloxyphenyl group, a naphthyl group, a benzyl group and a phenethyl group.

【0029】一般式(3)で表される構造単位を含有す
るポリマーを得るためのモノマーの具体例としては、1
−メチル−1−フェニルエチル(メタ)アクリレート、
1−メチル−1−フェニルエチル−α−トリフルオロメ
チルアクリレート、1−メチル−1−フェニルエチル−
α−クロロアクリレート、1−メチル−1−フェニルエ
チル−α−ブロモアクリレート、1−メチル−1−フェ
ニルエチル−α−シアノアクリレート、1−メチル−1
−(p−メチル)フェニルエチル(メタ)アクリレー
ト、1−メチル−1−(p−クロロ)フェニルエチル
(メタ)アクリレート、1−メチル−1−(p−メトキ
シ)フェニルエチル(メタ)アクリレート、1−メチル
−1−(p−ヒドロキシ)フェニルエチル(メタ)アク
リレート、1−メチル−1−(p−テトラヒドロピラニ
ルオキシ)フェニルエチル(メタ)アクリレート、1−
メチル−1−ナフチルエチル(メタ)アクリレート、1
−メチル−1−フェニルプロピル(メタ)アクリレー
ト、1−トリフルオロメチル−1−フェニルエチル(メ
タ)アクリレート、1,1−ジメチル−2−フェニルエ
チル(メタ)アクリレート、1,1−ジメチル−2−フ
ェニルエチル−α−ブロモアクリレート、1,1−ジフ
ェニルエチル(メタ)アクリレート、1,1−ジフェニ
ルエチル−α−クロロアクリレート、1−フェニル−1
−(p−メチル)フェニル(メタ)アクリレート、1−
(フェニルメチル)−1−フェニルエチル(メタ)アク
リレートトリフェニルメチル(メタ)アクリレート、
1,1,2−トリフェニルエチル(メタ)アクリレー
ト、1−(t−ブトキシカルボニルメチル)−1−フェ
ニルエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
Specific examples of the monomer for obtaining the polymer containing the structural unit represented by the general formula (3) are:
-Methyl-1-phenylethyl (meth) acrylate,
1-methyl-1-phenylethyl-α-trifluoromethyl acrylate, 1-methyl-1-phenylethyl-
α-chloroacrylate, 1-methyl-1-phenylethyl-α-bromoacrylate, 1-methyl-1-phenylethyl-α-cyanoacrylate, 1-methyl-1
-(P-Methyl) phenylethyl (meth) acrylate, 1-methyl-1- (p-chloro) phenylethyl (meth) acrylate, 1-methyl-1- (p-methoxy) phenylethyl (meth) acrylate, 1 -Methyl-1- (p-hydroxy) phenylethyl (meth) acrylate, 1-methyl-1- (p-tetrahydropyranyloxy) phenylethyl (meth) acrylate, 1-
Methyl-1-naphthylethyl (meth) acrylate, 1
-Methyl-1-phenylpropyl (meth) acrylate, 1-trifluoromethyl-1-phenylethyl (meth) acrylate, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl (meth) acrylate, 1,1-dimethyl-2- Phenylethyl-α-bromoacrylate, 1,1-diphenylethyl (meth) acrylate, 1,1-diphenylethyl-α-chloroacrylate, 1-phenyl-1
-(P-methyl) phenyl (meth) acrylate, 1-
(Phenylmethyl) -1-phenylethyl (meth) acrylate triphenylmethyl (meth) acrylate,
Examples include 1,1,2-triphenylethyl (meth) acrylate and 1- (t-butoxycarbonylmethyl) -1-phenylethyl (meth) acrylate.

【0030】一般式(3)で表される構造単位がポリマ
ー中に占める共重合比率は特に限定されるものではない
が、20モル%〜99モル%が好ましく、より好ましく
は30モル%〜90モル%である。
The copolymerization ratio of the structural unit represented by the general formula (3) in the polymer is not particularly limited, but is preferably 20 mol% to 99 mol%, more preferably 30 mol% to 90 mol%. Mol%.

【0031】本発明のポリマーは、一般式(3)で表さ
れる構造単位のみを含むポリマーであってもよいが、化
学増幅型レジストとしての特性を損なわない限り、他の
モノマー単位を含んでいてもよい。
The polymer of the present invention may be a polymer containing only the structural unit represented by the general formula (3), but may contain other monomer units as long as the characteristics as a chemically amplified resist are not impaired. You may stay.

【0032】他のモノマー単位としては、(メタ)アク
リル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル
酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)
アクリル酸n−ブチル、(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−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリ
ル酸2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル、β−メタ
クリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリ
ロイルオキシ−β−メチル−γ−ブチロラクトン、α−
メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、α−クロ
ロアクリル酸メチル、α−クロロアクリル酸エチル、α
−クロロアクリル酸t−ブチル、α−シアノアクリル酸
メチル、α−シアノアクリル酸エチル、α−シアノアク
リル酸t−ブチル、スチレン、p−ヒドロキシスチレ
ン、p−アセトキシスチレン、α−メチルスチレン、α
−メチル−p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−
アセトキシスチレン、マレイン酸、無水マレイン酸、イ
タコン酸、無水イタコン酸、ビニルアニリン、ビニルピ
ロリドン、ビニルイミダゾールが挙げられる。
Other monomer units include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, (meth)
N-butyl acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2- (p-hydroxyphenyl) ethyl (meth) acrylate, β-methacryloyloxy-γ-butyrolactone, β-methacryloyloxy-β-methyl-γ-butyrolactone, α-
Methacryloyloxy-γ-butyrolactone, α-methyl chloroacrylate, α-ethyl chloroacrylate, α
-T-butyl chloroacrylate, methyl α-cyanoacrylate, ethyl α-cyanoacrylate, t-butyl α-cyanoacrylate, styrene, p-hydroxystyrene, p-acetoxystyrene, α-methylstyrene, α
-Methyl-p-hydroxystyrene, α-methyl-p-
Examples thereof include acetoxystyrene, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, vinylaniline, vinylpyrrolidone, and vinylimidazole.

【0033】本発明のポリマーの重量平均分子量(M
w)は、GPCで測定されるポリスチレン換算で300
0〜100000、好ましくは4000〜50000で
ある。Mwが前記範囲より小さいと被膜性が悪くなり、
また前記範囲より大きいと現像液への溶解性が悪くな
る。
The weight average molecular weight (M
w) is 300 in terms of polystyrene measured by GPC
It is 0 to 100,000, preferably 4000 to 50,000. If the Mw is less than the above range, the coating properties will deteriorate,
On the other hand, if the amount is larger than the above range, the solubility in the developing solution becomes poor.

【0034】本発明のポジ型感放射線性組成物には、放
射線の照射によって酸を発生する酸発生剤が含まれる。
酸発生剤の具体例としては、オニウム塩、ハロゲン含有
化合物、ジアゾケトン化合物、ジアゾメタン化合物、ス
ルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイ
ミド化合物等が挙げられる。
The positive-working radiation-sensitive composition of the present invention contains an acid generator which generates an acid upon irradiation with radiation.
Specific examples of the acid generator include onium salts, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, sulfonimide compounds and the like.

【0035】オニウム塩の具体例としては、ジアゾニウ
ム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、ホスホニウム塩、オキソニウム塩等が挙げられる。
好ましいオニウム塩としては、ジフェニルヨードニウム
トリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネ
ート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホ
ネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、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ナフタレンスルホネート、
(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムト
ルエンスルホネート等が挙げられる。
Specific examples of onium salts include diazonium salts, ammonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, oxonium salts and the like.
Preferred onium salts include diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrene sulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzene sulfonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate,
Triphenylsulfonium naphthalene sulfonate,
(Hydroxyphenyl) benzyl methyl sulfonium toluene sulfonate etc. are mentioned.

【0036】ハロゲン含有化合物の具体例としては、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
ヘテロ環状化合物等が挙げられる。好ましいハロゲン含
有化合物としては、1,1−ビス(4−クロロフェニ
ル)−2,2,2−トリクロロエタン、2−フェニル−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、
2−ナフチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s
−トリアジン等が挙げられる。
Specific examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds and haloalkyl group-containing heterocyclic compounds. Preferred halogen-containing compounds include 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane and 2-phenyl-
4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine,
2-naphthyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s
-Triazine and the like.

【0037】ジアゾケトン化合物の具体例としては、
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が挙げられる。
好ましいジアゾケトン化合物は、1,2−ナフトキノン
ジアジド−4−スルホン酸と2,2,3,4,4’−テ
トラヒドロキシベンゾフェノンとのエステル、1,2−
ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸と1,1,1−
トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンとのエステル
等が挙げられる。
Specific examples of the diazoketone compound include:
1,3-diketo-2-diazo compounds, diazobenzoquinone compounds, diazonaphthoquinone compounds and the like can be mentioned.
A preferred diazoketone compound is an ester of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid and 2,2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 1,2-
Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid and 1,1,1-
Examples thereof include esters with tris (4-hydroxyphenyl) ethane.

【0038】ジアゾメタン化合物の具体例としては、ビ
ス(トリフルオロメチルスルホニル)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、ビス
(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(2,4−キシリル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−クロロフェニル
スルホニル)ジアゾメタン、メチルスルホニル−p−ト
ルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキシルスルホ
ニル(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾ
メタン、フェニルスルホニル(ベンゾイル)ジアゾメタ
ン等が挙げられる。
Specific examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-quinone). Silylsulfonyl) diazomethane, bis (p-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane, cyclohexylsulfonyl (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, phenylsulfonyl (Benzoyl) diazomethane and the like.

【0039】スルホン化合物の具体例としては、β−ケ
トスルホン化合物、β−スルホニルスルホン化合物等が
挙げられる。好ましいスルホン化合物としては、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)メタン等が挙げられ
る。
Specific examples of sulfone compounds include β-ketosulfone compounds and β-sulfonylsulfone compounds. Examples of preferable sulfone compounds include 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane and the like.

【0040】スルホン酸エステル化合物の具体例として
は、アルキルスルホン酸エステル、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
ルホネート等が挙げられる。好ましいスルホン酸エステ
ル化合物としては、ベンゾイントシレート、ピロガロー
ルトリメシレート、ニトロベンジル−9,10−ジエト
キシアントラセン−2−スルホネート等が挙げられる。
Specific examples of the sulfonate compound include alkyl sulfonate, haloalkyl sulfonate, aryl sulfonate, imino sulfonate and the like. Preferred sulfonic acid ester compounds include benzoin tosylate, pyrogallol trimesylate, nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate and the like.

【0041】スルホンイミド化合物の具体例としては、
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−(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)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチ
ルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリ
フルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオ
キシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキ
シ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオ
ロメチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイ
ミド、N−(カンファスルホニルオキシ)スクシンイミ
ド、N−(カンファスルホニルオキシ)フタルイミド、
N−(カンファスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミ
ド、N−(カンファスルホニルオキシ)ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイ
ミド、N−(カンファスルホニルオキシ)−7−オキサ
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシルイミド、N−(カンファスルホニルオキ
シ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ
−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファスル
ホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−
(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミ
ド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フタ
ルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキ
シ)ジフェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニル
スルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メ
チルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキ
シ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ
−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフ
ェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミ
ド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニル
オキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチ
ルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2
−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフ
ェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェ
ニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(2
−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7
−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオ
ロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.
2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボ
キシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスル
ホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−
(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイ
ミド、N−(2−フルオロフェニルスルホニルオキシ)
フタルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニル
オキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−フルオロフ
ェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−
(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)−7−オキ
サビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルス
ルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−
5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−
(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジ
カルボキシルイミド等が挙げられる。
Specific examples of the sulfonimide compound include:
N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy)
Phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-
5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- ( Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboxylimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthyldicarboxylimide, N- (camphorsulfonyloxy) ) Succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide,
N- (camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.
2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide , N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) naphthyldicarboximide, N-
(4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2 .1] hept-5
-Ene-2,3-dicarboxylimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- ( 4-Methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboxylimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) naphthyldicarboxylimide, N- (2 -Trifluoromethylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (2
-Trifluoromethylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (2
-Trifluoromethylphenylsulfonyloxy) -7
-Oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-
2,3-dicarboxylimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.
2.1] Heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) naphthyldicarboxylimide, N-
(4-Fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy)
Phthalimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N-
(4-Fluorophenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-
Dicarboxylimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-
5,6-oxy-2,3-dicarboxylimide, N-
(4-Fluorophenylsulfonyloxy) naphthyldicarboxylimide and the like can be mentioned.

【0042】これらの酸発生剤は単独あるいは2種以上
を混合して用いることができる。酸発生剤の添加量は通
例重合体に対して0.01〜50重量%であり、より好
ましくは0.5〜30重量%である。0.01重量%よ
り少ないとパターン形成が不可能となり、50重量%よ
り多いと現像液との親和性が低下し、現像不良などが発
生する。
These acid generators can be used alone or in admixture of two or more. The amount of the acid generator added is usually 0.01 to 50% by weight, more preferably 0.5 to 30% by weight, based on the polymer. If the amount is less than 0.01% by weight, pattern formation becomes impossible, and if the amount is more than 50% by weight, the affinity with the developing solution is lowered and defective development occurs.

【0043】本発明のポジ型感放射線性組成物には必要
に応じて、溶解促進剤、溶解抑止剤、界面活性剤、増感
剤、安定剤、消泡剤、酸拡散抑制剤などの添加剤を加え
ることもできる。
If necessary, a dissolution accelerator, a dissolution inhibitor, a surfactant, a sensitizer, a stabilizer, a defoaming agent, an acid diffusion inhibitor, etc. may be added to the positive-working radiation-sensitive composition of the present invention. Agents can also be added.

【0044】本発明のポジ型感放射線性組成物は上記の
成分を溶媒に溶解することにより得られる。溶媒の使用
量としては特に限定されないが、固形分が5〜30重量
%となるように調整される。好ましく用いられる溶媒と
しては酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオ
ン酸エチル、酪酸メチル、安息香酸メチル、乳酸メチ
ル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、β−イソブチル酸
メチル、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、γ−ブチロラクトン等のエステ
ル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブ等のセロソルブ類、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブア
セテート等のセロソルブエステル類、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等のプロピレングリ
コールエステル類、1,2−ジメトキシエタン、1,2
−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジ
オキサン、アニソールなどのエーテル類、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、5
−メチル−3−ヘプタノン、メチル−n−アミルケト
ン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン類、N
−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラ
ンなどの非プロトン性極性溶媒から選ばれる溶媒、また
はこれらの複合溶媒等が挙げられる。
The positive-type radiation-sensitive composition of the present invention can be obtained by dissolving the above components in a solvent. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is adjusted so that the solid content is 5 to 30% by weight. As the solvent preferably used, ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl benzoate, methyl lactate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, methyl β-isobutyrate, methyl 3-methoxypropionate, and 3 are used. -Ethyl ethoxypropionate, esters such as γ-butyrolactone, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve and butyl cellosolve, cellosolve esters such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycol esters such as monoethyl ether acetate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2
-Ethers such as diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, 5
-Ketones such as methyl-3-heptanone, methyl-n-amyl ketone, cyclohexanone and isophorone, N
-Methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, a solvent selected from aprotic polar solvents such as sulfolane, or a composite solvent of these.

【0045】本発明のポジ型感放射線性組成物は被加工
基板上に塗布、乾燥され、通例、0.2μm〜2μmの
膜厚の薄膜にして使用される。この薄膜に、紫外線、遠
紫外線、真空紫外線、電子線、X線等の放射線を用いて
パターン露光し、現像を行うことによって微細パターン
を得ることができる。特に電子線、X線を用いたパター
ン露光の場合に効果が大きく、さらに電子線を用いた場
合がより効果が顕著となる。
The positive-working radiation-sensitive composition of the present invention is applied onto a substrate to be processed and dried, and usually used as a thin film having a thickness of 0.2 μm to 2 μm. A fine pattern can be obtained by subjecting this thin film to pattern exposure using radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, vacuum ultraviolet rays, electron beams, and X-rays, and developing. In particular, the effect is great in the case of pattern exposure using an electron beam or X-ray, and the effect is more remarkable in the case of using an electron beam.

【0046】本発明のポジ型感放射線性組成物の現像
は、公知の現像液を用いて行うことができる。具体例と
しては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、
ケイ酸塩、ホウ酸塩などの無機アルカリ、2−ジエチル
アミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン等のアミン類、水酸化テトラメチルアンモニウ
ム、コリン等の4級アンモニウムを1種あるいは2種以
上含む水溶液等が挙げられる。
Development of the positive-working radiation-sensitive composition of the present invention can be carried out using a known developer. As specific examples, hydroxides, carbonates, phosphates of alkali metals,
Inorganic alkalis such as silicates and borates, amines such as 2-diethylaminoethanol, monoethanolamine and diethanolamine, and aqueous solutions containing one or more quaternary ammonium such as tetramethylammonium hydroxide and choline. Can be mentioned.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されな
い。なお、得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)
は、GPCを用いてポリスチレン換算で求めたものであ
る。
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer
Is a value calculated in terms of polystyrene using GPC.

【0048】実施例1 フラスコに窒素雰囲気下で、モノマーとして1,1−ジ
フェニルエチルメタクリレート(50mmol)とα−
メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン(50mm
ol)を仕込み、重合開始剤として2,2’−アゾビス
(イソ酪酸)ジメチル(5mmol)、連鎖移動剤とし
て2−(ジエチルアミノ)エタンチオール(20mmo
l)、溶媒として1,4−ジオキサン(100ml)を
添加し、70℃で10時間加熱攪拌して重合を行った。
得られた重合溶液を多量のヘキサンに攪拌しながら滴下
し、ポリマーを沈殿させた。得られた沈殿物を濾別し、
減圧下で10時間乾燥し、下記化学式で表されるポリマ
ー(A−1)を得た。得られたポリマーの重量平均分子
量は10000、共重合組成比はm/n=50/50m
ol%であった。
Example 1 In a flask under a nitrogen atmosphere, 1,1-diphenylethyl methacrylate (50 mmol) and α- were used as monomers.
Methacryloyloxy-γ-butyrolactone (50 mm
2) -azobis (isobutyric acid) dimethyl (5 mmol) as a polymerization initiator and 2- (diethylamino) ethanethiol (20 mmo as a chain transfer agent).
l) and 1,4-dioxane (100 ml) as a solvent were added, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 10 hours to carry out polymerization.
The obtained polymerization solution was dropped into a large amount of hexane with stirring to precipitate the polymer. The precipitate obtained is filtered off,
It was dried under reduced pressure for 10 hours to obtain a polymer (A-1) represented by the following chemical formula. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 10,000, and the copolymerization composition ratio was m / n = 50/50 m.
It was ol%.

【0049】[0049]

【化7】 [Chemical 7]

【0050】実施例2 モノマーの仕込みを1,1−ジフェニルエチル−α−ク
ロロアクリレート(50mmol)とα−メタクリロイ
ルオキシ−γ−ブチロラクトン(50mmol)、連鎖
移動剤の添加を4−メルカプトピペリジン(20mmo
l)に変更した以外は、実施例1と同様に合成を行い、
下記化学式で表されるポリマー(A−2)を得た。得ら
れたポリマーの重量平均分子量は8000、共重合組成
比はm/n=48/52mol%であった。
Example 2 1,1-Diphenylethyl-α-chloroacrylate (50 mmol) and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone (50 mmol) were charged as monomers, and 4-mercaptopiperidine (20 mmo) was added as a chain transfer agent.
Synthesis was performed in the same manner as in Example 1 except that the procedure was changed to l).
A polymer (A-2) represented by the following chemical formula was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 8000, and the copolymerization composition ratio was m / n = 48/52 mol%.

【0051】[0051]

【化8】 [Chemical 8]

【0052】実施例3 モノマーの仕込みを1,1−ジフェニルエチル−α−シ
アノアクリレート(50mmol)とα−メタクリロイ
ルオキシ−γ−ブチロラクトン(50mmol)、連鎖
移動剤の添加をチオグリコール酸アミド(20mmo
l)に変更した以外は、実施例1と同様に合成を行い、
下記化学式で表されるポリマー(A−3)を得た。得ら
れたポリマーの重量平均分子量は9000、共重合組成
比はm/n=49/51mol%であった。
Example 3 Monomer was charged as 1,1-diphenylethyl-α-cyanoacrylate (50 mmol) and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone (50 mmol), and a chain transfer agent was added as thioglycolamide (20 mmo).
Synthesis was performed in the same manner as in Example 1 except that the procedure was changed to l).
A polymer (A-3) represented by the following chemical formula was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 9000, and the copolymerization composition ratio was m / n = 49/51 mol%.

【0053】[0053]

【化9】 [Chemical 9]

【0054】実施例4 モノマーの仕込みを1−(フェニルメチル)−1−フェ
ニルエチルメタクリレート(50mmol)とα−メタ
クリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン(50mmo
l)、連鎖移動剤の添加を2,2’−ジチオジアニリン
(20mmol)に変更した以外は、実施例1と同様に
合成を行い、下記化学式で表されるポリマー(A−4)
を得た。得られたポリマーの重量平均分子量は750
0、共重合組成比はm/n=45/55mol%であっ
た。
Example 4 1- (Phenylmethyl) -1-phenylethylmethacrylate (50 mmol) and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone (50 mmo) were charged as monomers.
l), except that the addition of the chain transfer agent was changed to 2,2′-dithiodianiline (20 mmol), the synthesis was carried out in the same manner as in Example 1, and the polymer (A-4) represented by the following chemical formula:
Got The weight average molecular weight of the obtained polymer was 750.
0, the copolymer composition ratio was m / n = 45/55 mol%.

【0055】[0055]

【化10】 [Chemical 10]

【0056】実施例5 モノマーの仕込みを1−(t−ブトキシカルボニルメチ
ル)−1−フェニルエチルアクリレート(50mmo
l)とα−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン
(50mmol)、連鎖移動剤の添加を2,2’−ジチ
オジ安息香酸ジメチルアミド(20mmol)に変更し
た以外は、実施例1と同様に合成を行い、下記化学式で
表されるポリマー(A−5)を得た。得られたポリマー
の重量平均分子量は8500、共重合組成比はm/n=
48/52mol%であった。
Example 5 Monomer was charged to prepare 1- (t-butoxycarbonylmethyl) -1-phenylethyl acrylate (50 mmo).
l) and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone (50 mmol), except that the addition of the chain transfer agent was changed to 2,2′-dithiodibenzoic acid dimethylamide (20 mmol), synthesis was performed in the same manner as in Example 1, A polymer (A-5) represented by the following chemical formula was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 8500, and the copolymerization composition ratio was m / n =
It was 48/52 mol%.

【0057】[0057]

【化11】 [Chemical 11]

【0058】実施例6 モノマーの仕込みを2−メタクリロイルオキシ−2−メ
チルアダマンタン(50mmol)とα−メタクリロイ
ルオキシ−γ−ブチロラクトン(50mmol)に変更
した以外は、実施例1と同様に合成を行い、下記化学式
で表されるポリマー(A−6)を得た。得られたポリマ
ーの重量平均分子量は10500、共重合組成比はm/
n=48/52mol%であった。
Example 6 Synthesis was conducted in the same manner as in Example 1 except that the charge of monomers was changed to 2-methacryloyloxy-2-methyladamantane (50 mmol) and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone (50 mmol). A polymer (A-6) represented by the following chemical formula was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 10500, and the copolymer composition ratio was m /
It was n = 48/52 mol%.

【0059】[0059]

【化12】 [Chemical 12]

【0060】比較例1 連鎖移動剤の添加を無添加に変更した以外は、実施例1
と同様に合成を行い、下記化学式で表されるポリマー
(A−7)を得た。得られたポリマーの重量平均分子量
は35000、共重合組成比はm/n=50/50mo
l%であった。
Comparative Example 1 Example 1 except that the addition of the chain transfer agent was changed to no addition.
Synthesis was performed in the same manner as in, to obtain a polymer (A-7) represented by the following chemical formula. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 35,000, and the copolymerization composition ratio was m / n = 50 / 50mo.
It was 1%.

【0061】[0061]

【化13】 [Chemical 13]

【0062】比較例2 連鎖移動剤の添加をシクロヘキサンチオール(20mm
ol)に変更した以外は、実施例1と同様に合成を行
い、下記化学式で表されるポリマー(A−8)を得た。
得られたポリマーの重量平均分子量は9500、共重合
組成比はm/n=50/50mol%であった。
Comparative Example 2 A chain transfer agent was added to cyclohexanethiol (20 mm
was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polymer (A-8) represented by the following chemical formula was obtained.
The weight average molecular weight of the obtained polymer was 9500, and the copolymerization composition ratio was m / n = 50/50 mol%.

【0063】[0063]

【化14】 [Chemical 14]

【0064】実施例7〜13および比較例3〜6 A−1〜A−8の各ポリマー(10g)に、酸発生剤と
してトリフェニルスルホニウムトリフレート(1.5
g)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート(103.5g)を加えて均一溶液とし
た後、孔径0.1μmのフィルターで濾過し、レジスト
組成物を調製した。その後、各レジスト組成物をシリコ
ンウエハ上にスピンコートした後、ホットプレートを用
いて130℃で1分間プリベークし、膜厚0.4μmの
レジスト膜を形成した。これら各レジスト膜を電子線露
光装置(加速電圧20kV)、もしくはKrFエキシマ
レーザーステッパーを用いてパターン状に露光を行った
後、ホットプレートを用いて90℃で2分間露光後ベー
クし、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で
現像を行った。得られたレジストパターンの評価結果を
表1に示す。
Examples 7 to 13 and Comparative Examples 3 to 6 Each polymer (10 g) of A-1 to A-8 was treated with triphenylsulfonium triflate (1.5 g) as an acid generator.
g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (103.5 g) as a solvent were added to form a uniform solution, which was then filtered through a filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a resist composition. Then, each resist composition was spin-coated on a silicon wafer, and then prebaked at 130 ° C. for 1 minute using a hot plate to form a resist film having a film thickness of 0.4 μm. Each of these resist films is exposed in a pattern by using an electron beam exposure device (accelerating voltage 20 kV) or a KrF excimer laser stepper, and then exposed and baked at 90 ° C. for 2 minutes using a hot plate, and tetramethylammonium is used. Development was carried out with an aqueous hydroxide solution. Table 1 shows the evaluation results of the obtained resist patterns.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】実施例13と比較例6はKrFエキシマレ
ーザーステッパーで露光した。それ以外は電子線露光装
置(加速電圧20kV)で露光した。比較例5は添加物
としてトリエチルアミン(0.01g)を加えてレジス
ト組成物を調製した。
Example 13 and Comparative Example 6 were exposed with a KrF excimer laser stepper. Other than that was exposed by an electron beam exposure apparatus (accelerating voltage 20 kV). In Comparative Example 5, triethylamine (0.01 g) was added as an additive to prepare a resist composition.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明の製造方法によって得られたレジ
スト用ポリマーを用いると、高感度、高解像度、および
環境の影響を受けにくいポジ型感放射線性組成物を得る
ことができる。
By using the resist polymer obtained by the production method of the present invention, it is possible to obtain a positive radiation-sensitive composition having high sensitivity, high resolution and being hardly affected by the environment.

フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC04 AC05 AC06 AD03 BE00 BG00 BJ10 FA03 FA12 FA17 4J011 HA04 NA24 NA25 NB04 NB06 4J100 AL08P AL08Q AL26P BA02P BA03P BA05P BA11Q BA20P BA40P BB01P BB03P BB18P BC43P BC49P BC53P BC53Q CA01 CA03 DA01 FA03 FA04 FA19 HA08 JA38 Continued front page    F term (reference) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC04 AC05                       AC06 AD03 BE00 BG00 BJ10                       FA03 FA12 FA17                 4J011 HA04 NA24 NA25 NB04 NB06                 4J100 AL08P AL08Q AL26P BA02P                       BA03P BA05P BA11Q BA20P                       BA40P BB01P BB03P BB18P                       BC43P BC49P BC53P BC53Q                       CA01 CA03 DA01 FA03 FA04                       FA19 HA08 JA38

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】窒素原子を少なくとも1個含有する連鎖移
動剤を添加してモノマーを重合することを特徴とするレ
ジスト用ポリマーの製造方法。
1. A method for producing a resist polymer, which comprises polymerizing a monomer by adding a chain transfer agent containing at least one nitrogen atom.
【請求項2】連鎖移動剤が一般式(1)、一般式(2)
で表される化合物のうち少なくとも1種であることを特
徴とする請求項1記載のレジスト用ポリマーの製造方
法。 【化1】 (式中、R1は窒素原子を少なくとも1個含有する有機
基を表す。) 【化2】 (式中、R2、R3は窒素原子を少なくとも1個含有する
有機基を表し、R2とR3は互いに同じでも異なっていて
もよい。)
2. A chain transfer agent is represented by the general formula (1) or the general formula (2).
The method for producing a resist polymer according to claim 1, wherein the compound is at least one of the compounds represented by: [Chemical 1] (In the formula, R 1 represents an organic group containing at least one nitrogen atom.) (In the formula, R 2 and R 3 represent an organic group containing at least one nitrogen atom, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other.)
【請求項3】(a)請求項1もしくは2記載の方法で製
造され、且つ酸の作用でアルカリ可溶となるポリマー、
および(b)放射線の照射によって酸を発生する酸発生
剤を含有するポジ型感放射線性組成物。
(A) A polymer produced by the method according to claim 1 or 2, which is alkali-soluble by the action of an acid,
And (b) a positive radiation-sensitive composition containing an acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation.
【請求項4】(a)が一般式(3)で表される構造単位
を含有するポリマーであることを特徴とする請求項3記
載のポジ型感放射線性組成物。 【化3】 (式中、Xは水素原子、炭素数1から6のアルキル基、
ハロゲン元素、またはシアノ基のいずれかを表し、R4
〜R6は各々同じでも異なっていてもよく、炭素数1か
ら6のアルキル基、炭素数6から15のアリール基、炭
素数7から16のアラルキル基、または−(CH2n
COOR7(n=0〜6の整数)のいずれかを表し、R7
は炭素数1から6のアルキル基、炭素数6から15のア
リール基、または炭素数7から16のアラルキル基のい
ずれかを表す。ただし、R4〜R6のうち少なくとも1つ
はアリール基またはアラルキル基を表す。)
4. The positive radiation-sensitive composition according to claim 3, wherein (a) is a polymer containing a structural unit represented by the general formula (3). [Chemical 3] (In the formula, X is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Represents either a halogen element or a cyano group, R 4
To R 6 may be the same or different and each is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms, or — (CH 2 ) n
Represents any of COOR 7 (n = 0 to 6), R 7
Represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms. However, at least one of R 4 to R 6 represents an aryl group or an aralkyl group. )
【請求項5】照射する放射線が電子線、またはX線であ
ることを特徴とする請求項3または4記載のポジ型感放
射線性組成物。
5. The positive-working radiation-sensitive composition according to claim 3, wherein the radiation to be applied is an electron beam or an X-ray.
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