JP2003316004A - ポジ型レジスト組成物 - Google Patents
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Abstract
ーザー光(157nm)の光源使用時に十分な透過性を
示し、且つ感度及びコントラストに優れたポジ型レジス
ト組成物を提供することである。 【解決手段】 下記一般式(I)で示される繰り返し単
位を含有する、酸の作用によりアルカリ現像液に対する
溶解度が増大する酸分解性樹脂を含むポジ型レジスト組
成物。 【化1】 式中、R(I)-1〜R(I)-3はそれぞれ独立して、水素原
子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基又は置
換基を有していてもよいアルキル基を表す。L1は2価
の連結基を表す。Zは、酸分解性基を表す。
Description
マイクロチップの製造などのマイクロリソグラフィープ
ロセスや、その他のフォトファブリケーションプロセス
に好適に用いられるレジスト組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、感度及びコントラストに優れたポジ
型レジスト組成物に関するものである。
り、超LSIなどの半導体基板の製造においては、クオ
ーターミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加
工が必要とされるようになってきた。パターンの微細化
を図る手段の一つとして、レジストのパターン形成の際
に使用される露光光源の短波長化が知られている。
素子の製造には、現在まで高圧水銀灯のi線(365n
m)が光源として使用されてきた。この光源に対応する
ポジ型レジストとしては、ノボラック樹脂と感光物とし
てのナフトキノンジアジド化合物を含む組成物が、数多
く開発され、0.3μm程度までの線幅の加工において
は十分な成果をおさめてきた。また256Mビット以上
集積度の半導体素子の製造には、i線に代わりKrFエ
キシマレーザー光(248nm)が露光光源として採用
されてきた。更に1Gビット以上の集積度の半導体製造
を目的として、近年より短波長の光源であるArFエキ
シマレーザー光(193nm)の使用、更には0.1μ
m以下のパターンを形成する為にF2エキシマレーザー
光(157nm)の使用が検討されている。
材料の構成成分及びその化合物構造も大きく変化してい
る。KrFエキシマレーザー光による露光用のレジスト
組成物として、248nm領域での吸収の小さいポリ
(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とし酸分解基で保護
した樹脂を主成分として用い、遠紫外光の照射で酸を発
生する化合物(光酸発生剤)を組み合わせた組成物、所
謂化学増幅型レジストが開発されてきた。
nm)露光用のレジスト組成物として、193nmに吸
収を持たない脂環式構造をポリマーの主鎖又は側鎖に導
入した酸分解性樹脂を使用した化学増幅型レジストが開
発されてきている。
対しては、上記脂環型樹脂においても157nm領域の
吸収が大きく、目的とする0.1μm以下のパターンを
得るには不十分であることが判明し、これに対し、フッ
素原子(パーフルオロ構造)を導入した樹脂が157n
mに十分な透明性を有することがProc. SPIE. Vol.367
8. 13頁(1999)にて報告され、有効なフッ素樹脂の構
造がProc. SPIE. Vol.3999. 330頁(2000)、同357頁
(2000)、同365頁(2000)、WO−00/17712
号等に提案され、フッ素含有樹脂を含有するレシスト組
成物の検討がなされてきている。
光用のフッ素樹脂を含有するレジスト組成物は、感度及
びコントラストなどに問題があり、これらの点の解決が
望まれていた。
は、160nm以下、特にF2エキシマレーザー光(1
57nm)の露光光源使用において好適なポジ型レジス
ト組成物を提供することであり、具体的には157nm
の光源使用時に十分な透過性を示し、且つ感度及びコン
トラストに優れたポジ型レジスト組成物を提供すること
である。
性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が以下の特
定の組成物を使用することで見事に達成されることを見
出し、本発明に到達した。即ち、本発明は下記構成であ
る。
し単位を含有する、酸の作用によりアルカリ現像液に対
する溶解度が増大する酸分解性樹脂を含むことを特徴と
するポジ型レジスト組成物。
して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シ
アノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表
す。L1は、2価の連結基を表す。Zは、酸分解性基を
表す。)
る。 (2)前記一般式(I)で示される繰り返し単位中の酸
分解性基Zが、−OC(R11a)(R12a)(R13a)、−
OC(R14a)(R15a)(OR16a)、−O−CO−O
(R11a)(R12a)(R13a)、−CO−OC(R11a)
(R12a)(R13a)、−CO−OC(R14a)(R15a)
(OR16a)で示される群から選択されることを特徴と
する、前記(1)記載のポジ型レジスト組成物。(式
中、R11a〜R13aはそれぞれ独立して、置換基を有して
いてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシク
ロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル
基、置換基を有していてもよいアラルキル基又は置換基
を有していてもよいアリール基を表す。R14a及びR15a
はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していて
もよいアルキル基を表す。R16aは、置換基を有してい
てもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロ
アルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいアラルキル基又は置換基を有
していてもよいアリール基を表す。R11a、R12a、R
13aのうちの2つ、又はR14a、R15a、R16aのうちの2
つが結合して環を形成してもよい。)
(IIb)で示される繰り返し単位のうち少なくとも1
つを含有することを特徴とする、前記(1)又は(2)
に記載のポジ型レジスト組成物。
立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、
シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表
す。L、L1及びL2はそれぞれ独立して、単結合又は2
価の連結基を表す。Va、V1a及びV2aはそれぞれ独立
して、酸分解性基又は非酸分解性の有機基を表す。)
は、前記一般式(IIb)中のV1a及びV2aの少なくと
もいずれか1方が、酸分解性基であることを特徴とする
前記(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト
組成物。
12a)(R13a)、−OC(R14a)(R 15a)(O
R16a)、−O−CO−O(R11a)(R12a)(R13a)、
−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)、−CO−O
C(R14a)(R15a)(OR16a)(式中、R11a〜R
16aは、上記に定義される通りである。)で示される群
から選択されることを特徴とする、前記(4)記載のポ
ジ型レジスト組成物。
b)で示される繰り返し単位が、それぞれ下記一般式
(IIa1)及び(IIb1)で示されることを特徴と
する、前記(3)〜(5)のいずれかに記載のポジ型レ
ジスト組成物。
義される通りである。R18は、−OC(R11a)(R12a)
(R13a)又は−OC(R14a)(R15a)(OR16a)
(式中、R11a〜R16aは、上記に定義される通りであ
る。)で示される基を表す。Yは、水素原子、置換基を
有していてもよいアルキル基又はR18を表す。)
1)で示される繰り返し単位中のR(I )-1〜R(I)-3のう
ちの少なくとも1つ、及び、前記一般式(IIb)又は
(IIb1)で示される繰り返し単位中のR(I)-1及び
R(I)-3のうちの少なくとも一方が、フッ素原子を含有
することを特徴とする、前記(3)〜(6)のいずれか
に記載のポジ型レジスト組成物。 (8)更に、下記一般式(III)で示される繰り返し
単位を含有することを特徴とする、前記(1)〜(7)
のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原
子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基
を表す。但し、R(III)-1〜R(III)-3のうち少なくとも
2つはフッ素原子である。R(III)-4は、置換基を有し
ていてもよいアルキル基を表す。)
る繰り返し単位を含有することを特徴とする、前記
(1)〜(8)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成
物。
立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、
又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。但し
R(Iv) -1〜R(Iv)-4のうち少なくとも2つはフッ素原子
である。)
載の、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する
溶解度が増大する酸分解性樹脂、及び、(B)活性光線
または放射線の作用により酸を発生する化合物を含有す
ることを特徴とするポジ型レジスト組成物。 (11)更に、(A1)以外の、酸の作用により分解し
てアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(A
2)を含有することを特徴とする、前記(10)記載の
ポジ型レジスト組成物。 (12)前記(A2)の樹脂が、下記一般式(I')〜
(VI')で示される群から選ばれる少なくとも1つの
繰り返し単位を含有することを特徴とする、前記(1
1)に記載のポジ型レジスト組成物。
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、又はトリフ
ルオロメチル基を表す。Xは、酸の作用により分解する
基を表す。R3'及びR4'は、酸の作用により分解する基
を表す。R11〜R16、R21〜R32、R41〜R46、R51〜
R56は、それぞれ、水素原子、フッ素原子、又は置換基
を有していてもよいアルキル基を示す。但しR11〜R16
の少なくとも1つ、R21〜R32の少なくとも1つ、R41
〜R46の少なくとも1つ、又はR51〜R56少なくとも1
つはフッ素原子である。nは、1〜5の整数を表す。)
一般式(I'')〜(VI'')で示される群から選ばれる
少なくとも1つの繰り返し単位を含有することを特徴と
する、前記(11)又は(12)に記載のポジ型レジス
ト組成物。
水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ
基、又はトリフルオロメチル基を表す。R3及びR4はそ
れぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい
アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又
は置換基を有していてもよいアラルキル基を表し、該ア
ルキル基、該アラルキル基はそれぞれ途中に−O−、−
S−、−CO2−、−CO−、−SO2−、−SO−を有
していても良い。R11〜R16、R21〜32、R41〜R46、
R51〜R56は、それぞれ、水素原子、フッ素原子、又は
置換基を有していてもよいアルキル基を示す。但し、R
11〜R16の少なくとも1つ、R21〜32の少なくとも1
つ、R41〜R46の少なくとも1つ、またはR51〜R56の
少なくとも1つはフッ素原子である。nは、1〜5の整
数を表す。)
くとも1つのフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳
香族のスルホン酸を発生する化合物であることを特徴と
する、前記(10)〜(13)のいずれかに記載のポジ
型レジスト組成物。 (15)前記(B)成分として、更に(B2)活性光線
または放射線の照射により、フッ素原子を含まない脂肪
族あるいは芳香族のスルホン酸、または脂肪族あるいは
芳香族のカルボン酸を発生する化合物を含有することを
特徴とする、前記(14)記載のポジ型レジスト組成
物。
なくとも上記一般式(I)で示される繰り返し単位を含
有することを特徴とする。
ぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素
原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル
基を表す。アルキル基は、置換基を有していてもよく、
好ましくは炭素数1〜20の、より好ましくは炭素数1
〜15の、直鎖、分岐、環状のアルキル基が挙げられ
る。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、i
−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル
基、アミル基、i−アミル基、t−アミル基、ヘキシル
基、シクロヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシ
ル基等が挙げられる。有していてもよい置換基として
は、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、シアノ基等
が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子等が挙げられる。アルコキシ基として
は、好ましくは炭素数1〜10の、より好ましくは炭素
数1〜6の、直鎖、分岐、環状のアルコキシ基が挙げら
れる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基、i−ブトキシ
基、t−ブトキシ基等が挙げられる。
いてL1は単結合を含まず、またL1の連結基は置換基を
有していてもよい。2価の連結基としては、好ましく
は、2価の、アルキレン基、シクロアルキレン基、アル
ケニレン基若しくはアリーレン基又は−O−CO−R
22a−、−CO−O−R22b−、−CO−N(R22c)−
R22d−を表す。R22a、R22b及びR22dは、同じでも異
なっていてもよく、単結合、又は、2価の、アルキレン
基、シクロアルキレン基、アルケニレン基若しくはアリ
ーレン基を表す。R22cは、水素原子、置換基を有して
いてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシク
ロアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基
若しくは置換基を有していてもよいアリール基を表す。
1〜8の、より好ましくは炭素数1〜4の、直鎖または
分岐のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基、
エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン
基、オクチレン基等が挙げられる。シクロアルキレン基
としては、好ましくは炭素数3〜10の、より好ましく
は炭素数5〜8のシクロアルキレン基が挙げられ、例え
ばシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等が挙げら
れる。アルケニレン基としては、好ましくは炭素数2〜
8の、より好ましくは炭素数2〜6のアルケニレン基が
挙げられ、例えばエテニレン基、プロペニレン基、ブテ
ニレン基等が挙げられる。アリーレン基は、好ましくは
炭素数6〜20の、より好ましくは炭素数6〜15のア
リーレン基が挙げられ、例えばフェニレン基、トリレン
基、ナフチレン基等が挙げられる。アルキル基は、置換
基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜15の、
より好ましくは炭素数1〜10の、直鎖状及び分岐状の
アルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブ
チル基、t−ブチル基、アミル基、i−アミル基、t−
アミル基、ヘキシル基等が挙げられる。シクロアルキル
基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数3
〜10の、より好ましくは炭素数3〜7のシクロアルキ
ル基が挙げられる。具体的には、シクロヘキシル基、オ
クチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。アラ
ルキル基としては、例えば炭素数7〜12個のアラルキ
ル基であって、具体的には、ベンジル基、フェネチル
基、ナフチルメチル基等を好ましく挙げることができ
る。アリール基は、置換基を有していてもよく、通常炭
素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フ
ェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、2,4,6
−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、
9,10−ジメトキシアントリル基等を好ましく挙げる
ことができる。
基、アルケニレン基、アリーレン基、アルキル基、シク
ロアルキル基、アラルキル基及びアリール基は、置換基
を有していてもよく、有していてもよい置換基として
は、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基若
しくはウレイド基、ハロゲン原子、フッ素化アルキル基
等が挙げられ、置換基を有する場合には置換基がフッ素
原子またはフッ素化アルキル基であるのが好ましい。
ては、酸により分解する基であれば限定されるものでは
ないが、−OC(R11a)(R12a)(R13a)、−OC
(R14a)(R15a)(OR16a)、−O−CO−O(R
11a)(R12a)(R13a)、−CO−OC(R11a)
(R12a)(R13a)、−CO−OC(R14a)(R15a)
(OR16a)で示される基であるのが好ましい。尚、R
11a〜R13aはそれぞれ独立して、置換基を有していても
よいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアル
キル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換
基を有していてもよいアラルキル基又は置換基を有して
いてもよいアリール基を表す。R14a及びR15aはそれぞ
れ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよいア
ルキル基を表す。R16aは、置換基を有していてもよい
アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル
基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を
有していてもよいアラルキル基又は置換基を有していて
もよいアリール基を表す。R11a、R12a、R13aのうち
の2つ、又はR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合
して環を形成してもよい。
基、アラルキル基、及びアリール基は、置換基を有して
いてよく、上記L1で説明した詳細を適用することがで
きる。アルケニル基としては、置換基を有していてもよ
く、通常炭素数2〜6の、好ましくは炭素数2〜4の、
直鎖又は分岐のアルケニル基が挙げられ、例えば、エテ
ニル基、2−メチルエテニル基等が挙げられる。
ン原子、水酸基、アルコキシ基、シアノ基等が挙げられ
る。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子等が挙げられる。アルコキシ基としては、通常炭
素数1〜10の、好ましくは炭素数1〜6の、直鎖、分
岐、環状のアルコキシ基が挙げられる。具体的には、メ
トキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、i−プロポキシ
基、ブトキシ基、i−ブトキシ基、t−ブトキシ基等が
挙げられる。
素原子を含有するのが好ましい。
上記一般式(I)の繰り返し単位に加えて、更に、上記
一般式(IIa)及び(IIb)で示される繰り返し単
位のうち少なくとも1つを含有する樹脂であるのが好ま
しい。
(II)-1〜R(II)-3は、上記一般式(I)中のR(I)-1〜
R(I)-3と同様に定義される。L、L1及びL2はそれぞ
れ独立して、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連
結基は、上記一般式(I)中のL1と同様である。Va、
V1a及びV2aは、酸分解性基又は非酸分解性の有機基を
表し、酸分解性基は、上記一般式(I)中のZの好まし
い酸分解性基と同様である。また、非酸分解性の有機基
としては、好ましくは−R、−OR、−COOR、−C
O−NH−R、−CO−NRR'(式中、R及びR’
は、置換基を有していてもよいアルキル基を示す。)が
挙げられる。尚、アルキル基としては、上記で例示され
るのと同様の直鎖、分岐、環状のアルキル基が挙げら
れ、このアルキル基も置換基を有していてもよい。
のVa、又は、一般式(IIb)中のV1a及びV2aの少
なくとも1方が、酸分解性基であるのが好ましい。
b)で示される繰り返し単位が、それぞれ下記一般式
(IIa1)及び(IIb1)で示される繰り返し単位
であるのが好ましい。
R(II)-1〜R(II)-3は、上記に定義される通りである。
R18は、−OC(R11a)(R12a)(R13a)、−OC
(R14a)(R15a)(OR16a)で示される基(式中、
R11a〜R16aは、上記に定義される通りである。)であ
る。Yは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキ
ル基又はR18を表す。尚、アルキル基としては、上記で
例示されるのと同様の直鎖、分岐、環状のアルキル基が
挙げられ、このアルキル基も置換基を有していてもよ
い。
は(IIa1)で示される繰り返し単位中のR(I)-1〜
R(I)-3のうちの少なくとも1つ、及び、前記一般式
(IIb)又は(IIb1)で示される繰り返し単位中
のR(I)-1及びR(I)-3のうちの少なくとも一方が、フッ
素原子を含有するのが好ましい。また、本発明で使用す
る酸分解性樹脂には、更に、下記一般式(III)で示
される繰り返し単位を含有するのが好ましい。
(III)-3は、上記一般式(I)中のR(I)- 1〜R(I)-3と
同様に定義される。但しR(III)-1〜R(III)-3のうち少
なくとも2つはフッ素原子である。R(III)-4は、置換
基を有していてもよいアルキル基を表す。アルキル基と
しては、上記で例示されるのと同様の直鎖、分岐、環状
のアルキル基が挙げられ、このアルキル基も置換基を有
していてもよい。
下記一般式(IV)で示される繰り返し単位を含有する
のが好ましい。
)-4は、上記一般式(I)中のR(I)-1〜R(I)-3と同様
に定義されるが、但しR(Iv)-1〜R(Iv)-4のうち少なく
とも2つはフッ素原子である。
おいて、一般式(I)で表される繰り返し単位の含量
は、一般的に2〜90モル%、好ましくは3〜80モル
%、更に好ましくは5〜75モル%の範囲である。一般
式(IIa)で表される繰り返し単位の含量は、一般的
に1〜90モル%、好ましくは3〜80モル%、更に好
ましくは5〜75モル%の範囲である。一般式(II
b)で表される繰り返し単位の含量は、一般的に1〜9
0モル%、好ましくは3〜80モル%、更に好ましくは
5〜75モル%の範囲である。一般式(III)で表さ
れる繰り返し単位の含量は、一般的に1〜80モル%、
好ましくは2〜70モル%、更に好ましくは3〜60モ
ル%の範囲である。一般式(IV)で表される繰り返し
単位の含量は、一般的に1〜80モル%、好ましくは2
〜70モル%、更に好ましくは3〜60モル%の範囲で
ある。
り返し構造単位以外にも、更に感光性を向上させる目的
で、他の重合性モノマーを共重合させてもよい。
ては、以下に示すものが含まれる。例えば、上記以外の
アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル
酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビ
ニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロ
トン酸エステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結
合を1個有する化合物である。
れる繰り返し単位の具体例としては下記のものを挙げる
ことができるが、これらに限定されるものではない。
び(IIb)で表される繰り返し単位の具体例としては
下記のものを挙げることができるが、これらに限定され
るものではない。
表される繰り返し単位の具体例としては下記のものを挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。
れる繰り返し単位の具体例としては下記のものを挙げる
ことができるが、これらに限定されるものではない。
体例としては、下記のものを挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではない。
(A1)の好ましい分子量は、質量平均で1,000〜
200,000であり、更に好ましくは3,000〜2
00,000の範囲で使用される。分子量分布(分散
度)は1〜10であり、好ましくは1〜3、更に好まし
くは1〜2の範囲のものが使用される。分子量分布の小
さいものほど塗布性、感度、コントラストに優れる。本
発明においては、分子量が1000以下の樹脂の割合が
20%以下であることが好ましく、より好ましくは15
%以下、さらに好ましくは10%以下である。また、樹
脂(A1)中の残存モノマーの割合は10%以下が好ま
しく、より好ましくは7%以下、さらに好ましくは5%
以下である。
法に従って(例えばラジカル重合)合成することができ
る。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、
一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必
要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4
−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル
類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのよ
うなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さら
には後述の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、各種モノマーを溶解させ得る溶媒に
溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス
雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(ア
ゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始
させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加
し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収
等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は2
0質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、さら
に好ましくは40質量%以上である。反応温度は10℃
〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さら
に好ましくは50〜100℃である。尚、モノマーによ
ってはアニオン重合を利用した場合により好適に合成で
きる。重合法については、日本化学会編「実験化学講座
28、高分子合成」(丸善)、日本化学会編「新実験化
学講座19、高分子化学」(丸善)に記載されている。
まれるNa、K、Ca、Fe,Mg等のメタル成分は少
量であることが好ましい。具体的には、樹脂中に含まれ
るメタル種含有量が各300ppb以下であることが好
ましく、より好ましくは200ppb以下、さらに好ま
しくは100ppb以下である。
物に含有させて用いる。例えば、下記配合のレジスト組
成物を調製することができる。 (A1)上記酸分解性樹脂及び、(B)活性光線または
放射線の作用により酸を発生する化合物 を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。こ
のレジスト組成物は、更に、(A2)として、(A1)
以外の、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対す
る溶解度が増大する樹脂を含有するのが好ましい。
現像液に対する溶解度が増大する樹脂は、限定されるも
のではないが、下記一般式(I')〜(VI')で示され
る群から選ばれる少なくとも1つの繰り返し単位を含有
する樹脂であるのが好ましく、更に好ましくは、下記一
般式(I'')〜(VI'')で示される群から選ばれる少
なくとも1つの繰り返し単位を更に含有する樹脂であ
る。
素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、
又はトリフルオロメチル基を表す。X、R3'及びR
4'は、酸の作用により分解する基を表す。酸の作用によ
り分解する基とは、上記に説明した酸分解性基と同義で
ある。
子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有
していてもよいアリール基、又は置換基を有していても
よいアラルキル基を表し、該アルキル基、該アラルキル
基はそれぞれ途中に−O−、−S−、−CO2−、−C
O−、−SO2−、−SO−を有していてもよい。R11
〜R16、R21〜R32、R41〜R46、R51〜R56は、それ
ぞれ、水素原子、フッ素原子、又は置換基を有していて
もよいアルキル基を示す。但し、R11〜R 16の少なくと
も1つ、R21〜R32の少なくとも1つ、R41〜R46の少
なくとも1つ、またはR51〜R56の少なくとも1つはフ
ッ素原子である。アルキル基、アリール基及びアラルキ
ル基としては、上記にて説明したアルキル基(直鎖状、
分岐状及び環状)、アリール基及びアラルキル基が適用
できる。nは、1〜5の整数を表す。
すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
樹脂を併用する場合の上記樹脂(A1)/(A2)の質
量比は、好ましくは5/95〜80/20、より好まし
くは10/90〜70/30である。(A2)の割合が
少なすぎると、アルカリ溶解性が低下するという問題が
生じる傾向があり、また逆に(A2)の割合が多すぎる
と、透過率が低下するという問題が生じる傾向がある。
1)の含有量は組成物の全固形分を基準として、一般的
に50〜99.5質量%、好ましくは60〜98質量
%、更に好ましくは65〜95質量%の範囲である。
により酸を発生する化合物 本発明の好ましい実施態様であるレジスト組成物におい
て、(B)活性光線または放射線の作用により酸を発生
する化合物としては、好ましくは(B1)少なくとも1
つのフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族のス
ルホン酸を発生する化合物である。尚、本発明において
は上記B1成分のほかに、B2成分として、活性光線ま
たは放射線の照射により、フッ素原子を含有しない脂肪
族あるいは芳香族のスルホン酸、又は、脂肪族あるいは
芳香族のカルボン酸を発生する化合物を組み合わせて使
用することができる。
合わせることで塗布性、コントラストを高めることがき
る。 (B1)成分の、脂肪族あるいは芳香族のスルホン酸と
は炭素数1〜20が好ましく、より好ましくは2〜16
であり、更に好ましくは3〜12である。
発生する化合物(B1成分)と(B2成分)は、一般
に、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生
する化合物(光酸発生剤)として使用されているものか
ら選択することができる。即ち、光カチオン重合の光開
始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、
光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されてい
る公知の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、
特に好ましくは、g線、h線、i線、KrFエキシマレ
ーザー光)、ArFエキシマレーザー光、F2エキシマ
レーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビームに
より酸を発生する化合物及びそれらの混合物を適宜に選
択して使用することができる。
I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 387 (197
4)、T. S. Bal et al, Polymer, 21, 423(1980)等に記
載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,06
9,056号、同 Re 27,992号、特開平3-140140号等に記載
のアンモニウム塩、D. C. Necker et al, Macromolecul
es, 17, 2468(1984)、C. S. Wen et al, Teh, Proc. Co
nf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo,Oct(1988)、米国特
許第4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウ
ム塩、J. V. Crivello et al, Macromorecules, 10(6),
1307(1977)、Chem.& Eng. News, Nov. 28, p31(198
8)、欧州特許第104,143号、同339,049号、同第410,201
号、特開平2-150848号、特開平2-296514 号等に記載の
ヨードニウム塩、J. V. Crivello et al, Polymer J. 1
7, 73(1985)、J. V. Crivello et al., J.Org. Chem.,
43, 3055(1978)、W. R. Watt et al, J. Polymer Sci.,
PolymerChem. Ed., 22, 1789(1984)、J. V. Crivello
et al, Polymer Bull., 14, 279(1985)、J. V. Crivell
o et al, Macromorecules, 14(5), 1141(1981)、J. V.
Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. E
d., 17, 2877(1979)、欧州特許第370,693号、同161,811
号、同410,201号、同339,049号、同233,567号、同297,4
43号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同3,902,
114号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827
号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,
581号等に記載のスルホニウム塩、J. V. Crivello et a
l, Macromorecules, 10(6), 1307(1977)、J. V. Crivel
lo et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17,
1047(1979)等に記載のセレノニウム塩、C. S. Wen et a
l, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo,
Oct(1988)等に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩、
米国特許第3,905,815号、特公昭46-4605号、特開昭48-3
6281号、特開昭55-32070号、特開昭60-239736号、特開
昭61-169835号、特開昭61-169837号、特開昭62-58241
号、特開昭62-212401号、特開昭63-70243号、特開昭63-
298339号等に記載の有機ハロゲン化合物、K. Meier et
al, J. Rad. Curing, 13(4), 26(1986)、T. P. Gill et
al, Inorg. Chem., 19, 3007(1980)、D. Astruc,Acc.
Chem. Res., 19(12), 377(1896)、特開平2-161445号等
に記載の有機金属/有機ハロゲン化物、S. Hayase et a
l, J. Polymer Sci., 25, 753(1987)、E.Reichmanis et
al, J. Pholymer Sci., Polymer Chem. Ed., 23, 1(19
85)、Q. Q. Zhuetal, J. Photochem., 36, 85, 39, 317
(1987)、B. Amit et al, Tetrahedron Lett.,(24)2205
(1973)、D. H. R. Barton et al, J. Chem Soc., 3571
(1965)、P. M. Collins et al, J. Chem. Soc., Perkin
I, 1695(1975)、M. Rudinstein et al, Tetrahedron L
ett., (17), 1445(1975)、J. W. Walker et al, J. Am.
Chem. Soc., 110, 7170(1988)、S. C. Busman et al,
J. Imaging Technol.,11(4), 191(1985)、H. M. Houlih
an et al, Macromolecules, 21, 2001(1988)、P. M.Col
lins et al, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 532(197
2)、S. Hayase et al, Macromolecules, 18, 1799(198
5)、E. Reichmanis et al, J. Electrochem. Soc., Sol
id State Sci. Technol., 130(6)、F. M. Houlihan et
al, Macromolcules, 21,2001(1988)、欧州特許第0290,7
50号、同046,083号、同156,535号、同271,851号、同0,3
88,343号、米国特許第3,901,710号、同4,181,531号、特
開昭60-198538号、特開昭53-133022号等に記載の0−ニ
トロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TUNOOKA
et al, Polymer Preprints Japan, 35(8)、G. Berneret
al, J. Rad. Curing, 13(4)、 W. J. Mijs et al, Coa
ting Technol., 55(697),45(1983), Akzo、H. Adachi e
t al, Polymer Preprints, Japan, 37(3)、欧州特許第0
199,672号、同84515号、同044,115号、同618,564号、同
0101,122号、米国特許第4,371,605号、同4,431,774
号、特開昭64-18143号、特開平2-245756号、特開平3-14
0109号等に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される
光分解してスルホン酸を発生する化合物、特開昭61-166
544号等に記載のジスルホン化合物等を挙げることがで
きる。
は、好ましくは、以下の組み合わせを挙げることができ
る。
照射により、少なくとも1つのフッ素原子で置換された
脂肪族あるいは芳香族のスルホン酸を発生する化合物で
あり、B2成分として、アニオンとしてフッ素原子を含
有しない脂肪族あるいは芳香族のスルホン酸を発生する
化合物、又は、フッ素原子を有していてもよい脂肪族あ
るいは芳香族のカルボン酸を有するイオン性化合物であ
る組み合わせ。
フッ素含有スルホン酸を発生する化合物(及びアニオン
としてフッ素含有スルホン酸を有するイオン性化合物)
について説明する。
れるヨードニウム塩、または一般式(PAG4)で表さ
れるスルホニウム塩を挙げることができる。
もしくは未置換のアリール基を示す。R203、R204、R
205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル
基、アリール基を示す。Z-は、少なくとも1つのフッ
素原子を有するスルホン酸アニオンを示す。また
R203、R204、R205のうちの2つおよびAr1、Ar2
はそれぞれの単結合または置換基を介して結合してもよ
い。
てのアリール基としては、好ましくは、炭素数6〜14
のアリール基、アルキル基としては、好ましくは炭素数
1〜8のアルキル基である。好ましい置換基としては、
アリール基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、炭
素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜9のアルコキシカ
ルボニル基、炭素数2〜9のアルキルカルボニルアミノ
基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、ハロゲ
ン原子及びフェニルチオ基であり、アルキル基に対して
は炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数5〜14のアリ
ール基、炭素数6〜15のアリールカルボニル基、カル
ボキシル基及びハロゲン原子を挙げることができる。
しくは、少なくとも1つのフッ素原子を有する炭素数1
〜20の脂肪族炭化水素及び炭素数5〜20の芳香族炭
化水素を挙げることができる。これらは置換基を有して
いてもよく、置換基としては、例えば、炭素数1〜10
のフッ素置換していてもよいアルコキシ基、炭素数2〜
11のフッ素置換していてもよいアルコキシカルボニル
基、フェニルアミノ基、フェニルカルボニル基、ハロゲ
ン原子、水酸基を挙げることができる。芳香族炭化水素
に対しては、さらに炭素数1〜15のアルキル基を挙げ
ることができる。
れるものではない。
りフッ素非含有スルホン酸を発生する化合物及びアニオ
ンとしてフッ素非含有スルホン酸を有するイオン性化合
物として、例えば、先の一般式(PAG3)及び(PA
G4)において、Z-がフッ素原子を有しないスルホン
酸アニオンであるヨードニウム塩及びスルホニウム塩を
挙げることができる。
れるが、これらに限定されるものではない。
ジスルホン誘導体または一般式(PAG6)で表される
イミノスルホネート誘導体を挙げることができる。
くは未置換のアリール基を示す。R 206は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。
れるが、これらに限定されるものではない。
ジアゾジスルホン誘導体を挙げることができる。
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。
れるが、これらに限定されるものではない。
は、過ヨウ素酸塩を用いて芳香族化合物を反応させ、得
られたヨードニウム塩を対応するスルホン酸に塩交換す
ることにより合成可能である。また、アリールマグネシ
ウムブロミドなどのアリールグリニャール試薬と置換又
は無置換のフェニルスルホキシドを反応させ、得られた
トリアリールスルホニウムハライドを対応するスルホン
酸と塩交換する方法で合成できる。また、置換又は無置
換のフェニルスルホキシドと対応する芳香族化合物をメ
タンスルホン酸/五酸化二リンあるいは塩化アルミニウ
ムなどの酸触媒を用いて縮合、塩交換する方法、ジアリ
ールヨードニウム塩とジアリールスルフィドを酢酸銅な
どの触媒を用いて縮合、塩交換する方法などによって合
成できる。塩交換は、いったんハライド塩に導いた後に
酸化銀などの銀試薬を用いてスルホン酸塩に変換する方
法、あるいはイオン交換樹脂を用いることでも塩交換で
きる。また、塩交換に用いるスルホン酸あるいはスルホ
ン酸塩は、市販のものを用いるか、あるいは市販のスル
ホン酸ハライドの加水分解などによって得ることができ
る。
フッ素含有カルボン酸を発生する化合物及びアニオンと
してフッ素含有カルボン酸を有するイオン性化合物につ
いて説明する。
は、酢酸、プロピオン酸、n−酪酸、イソ酪酸、バレリ
アン酸、トリメチル酢酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カ
プリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ウンデカン
酸、ドデカン酸、トリデカン酸等の脂肪族カルボン酸の
フッ素置換物が挙げられる。これらは、水酸基、アルコ
キシ基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよ
い。また、その脂肪族鎖の中に酸素原子、硫黄原子、カ
ルボニル基、カルボキシル基、スルホニル基などの連結
基を含んでいるものが好ましい。
酸として、下記の一般式で表されるものを挙げることが
できる。 L−(CH2)p(CF2)q(CH2)r−COOH 一般式中、Lは、水素原子又はフッ素原子を表す。p及
びrは、各々独立に0〜15の整数、qは1〜15の整
数を表す。この一般式におけるアルキル鎖の水素原子又
はフッ素原子は、フッ素原子で置換されていてもよいア
ルキル基(好ましくは炭素数1〜5)、フッ素原子で置
換されていてもよいアルコキシ基(好ましくは炭素数1
〜5)、または、水酸基で置換されていてもよい。上記
フッ素置換された脂肪族カルボン酸としては、好ましく
はその炭素数が2〜20、より好ましくは4〜20であ
る飽和脂肪族カルボン酸のフッ素置換物であることが好
ましい。この炭素数を4個以上とすることで、発生する
カルボン酸分解性の拡散性が低下し、露光から後加熱ま
での経時による線幅変化をより抑制できる。なかでも、
炭素数4〜18個の直鎖又は分岐飽和脂肪族カルボン酸
のフッ素置換物が好ましい。
ボン酸としては、炭素数が7〜20、より好ましくは7
〜15であり、更に好ましくは7〜11である芳香族カ
ルボン酸のフッ素置換物であることが好ましい。具体的
には、安息香酸、置換安息香酸、ナフトエ酸、置換ナフ
トエ酸、アントラセンカルボン酸、置換アントラセンカ
ルボン酸(ここで、置換基としてはアルキル基、アルコ
キシ基、水酸基、ハロゲン原子、アリール基、アシル
基、アシルオキシ基、ニトロ基、アルキルチオ基、アリ
ールチオ基が挙げられる)等の芳香族カルボン酸のフッ
素置換物が挙げられる。なかでも、安息香酸、置換安息
香酸のフッ素置換物が好ましい。
いは芳香族のカルボン酸は、カルボキシル基以外の骨格
に存在する水素原子の1個以上がフッ素原子で置換され
たものであり、特に好ましくはカルボキシル基以外の骨
格に存在する水素原子すべてがフッ素原子で置換された
脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸(パーフルオロ飽和
脂肪族カルボン酸あるいはパーフルオロ芳香族カルボン
酸)である。これにより、感度が一層優れるようにな
る。
換された脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸のアニオン
をカウンターアニオンとして有するオニウム塩化合物
(スルホニウム塩、ヨードニウム塩等)、カルボン酸エ
ステル基を有するイミドカルボキシレート化合物あるい
はニトロベンジルエステル化合物等が挙げられる。より
好ましくは下記一般式(I)〜(III)で表される化合
物が挙げられる。これにより、感度、解像力、露光マー
ジンが一層優れるようになる。この化合物に活性光線ま
たは放射線を照射することより、下記一般式(I)〜
(III)のX-に相当する少なくとも1つのフッ素原子で
置換された飽和脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸を発
生し、光酸発生剤として機能する。
水素原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、直鎖、
分岐あるいは環状アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲ
ン原子、または−S−R38基を表す。ここでR38は直
鎖、分岐、環状アルキル基またはアリール基を表す。X
-は、少なくとも1つのフッ素原子で置換された脂肪族
あるいは芳香族のカルボン酸のアニオンである。) X-は、好ましくはパーフルオロ脂肪族カルボン酸ある
いはパーフルオロ芳香族カルボン酸のアニオンであり、
特に好ましくは炭素数4個以上のフッ素置換アルキルカ
ルボン酸のアニオンである。
38の直鎖、分岐アルキル基としては、置換基を有しても
よい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1
〜4個のものが挙げられる。環状アルキル基としては、
置換基を有してもよい、シクロプロピル基、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のも
のが挙げられる。R1〜R37のアルコキシ基としては、
メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロ
ポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−
ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4個の
ものが挙げられる。R1〜R37のハロゲン原子として
は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げ
ることができる。R38のアリール基としては、フェニル
基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基等の炭
素数6〜14個のものが挙げられる。アリール基は置換
基を有してもよい。これらの置換基として好ましくは、
炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素
原子、塩素原子、沃素原子)、炭素数6〜10個のアリ
ール基、炭素数2〜6個のアルケニル基、シアノ基、ヒ
ドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、
ニトロ基等が挙げられる。
I)で表されるヨードニウム化合物あるいはスルホニウ
ム化合物は、その対アニオンX-として、少なくとも1
つのフッ素原子で置換された飽和脂肪族あるいは芳香族
のカルボン酸のアニオンを有する。これらのアニオン
は、該カルボン酸(−COOH)の水素原子が離脱した
アニオン(−COO-)である。
に限定されるものではない。一般式(I)で表される光
酸発生剤の具体例(I−1f)〜(I〜36f):
例(II−1f)〜(II〜67f):
体例(III−1f)〜(III〜4f):
〜(V〜4f):
ヨウ素酸塩を用いて芳香族化合物を反応させ、得られた
ヨードニウム塩を対応するカルボン酸に塩交換すること
により合成可能である。一般式(II)、一般式(III)
で表される化合物は、例えば、アリールマグネシウムブ
ロミドなどのアリールグリニャール試薬と置換又は無置
換のフェニルスルホキシドを反応させ、得られたトリア
リールスルホニウムハライドを対応するカルボン酸と塩
交換する方法で合成できる。また、置換又は無置換のフ
ェニルスルホキシドと対応する芳香族化合物をメタンス
ルホン酸/五酸化二リンあるいは塩化アルミニウムなど
の酸触媒を用いて縮合、塩交換する方法、ジアリールヨ
ードニウム塩とジアリールスルフィドを酢酸銅などの触
媒を用いて縮合、塩交換する方法などによって合成でき
る。塩交換は、いったんハライド塩に導いた後に酸化銀
などの銀試薬を用いてカルボン酸塩に変換する方法、あ
るいはイオン交換樹脂を用いることでも塩交換できる。
また、塩交換に用いるカルボン酸あるいはカルボン酸塩
は、市販のものを用いるか、あるいは市販のカルボン酸
ハライドの加水分解などによって得ることができる。
ルボン酸は、テロメリゼーション法(テロマー法ともい
われる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー
法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合
物から導かれるものを用いたものも好ましい。これらの
フルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、
「フッ素化合物の合成と機能」(監修:石川延男、発
行:株式会社シーエムシー、1987)の117〜11
8ページや、「Chemistry of Organic Fluorine Compo
unds II」(Monograph 187,Ed by Milos Hudlicky and
Attila E. Pavlath, American Chemical Society 199
5)の747−752ページに記載されている。テロメ
リゼーション法とは、沃化物等の連鎖移動常数の大きい
アルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロ
エチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を
行い、テロマーを合成する方法である(Scheme-1に例を
示した)。テロマー法による合成においては炭素鎖長の
異なる複数の化合物の混合物が得られるが、これを混合
物のまま使用してもよいし、精製して用いてもよい。
りフッ素非含有カルボン酸を発生する化合物及びアニオ
ンとしてフッ素非含有カルボン酸を有するイオン性化合
物の具体例を挙げるが、これらに限定するものではな
い。
示される化合物を挙げることができる。
独立に水素原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、
直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基、ヒドロキシ基、
ハロゲン原子、または−S−R0基を表す。R0は直鎖、
分岐、環状アルキル基またはアリール基を表す。Ra、
Rbは、各々独立に水素原子、ニトロ基、ハロゲン原
子、置換基を有していてもよい、アルキル基、アルコキ
シ基を表す。Rc、Rdは、各々独立にハロゲン原子、
置換基を有していてもよい、アルキル基又はアリール基
を表す。RcとRdとが結合して芳香環、単環あるいは
多環の環状炭化水素(これらの環内には酸素原子、窒素
原子を含んでいてもよい)を形成してもよい。Y1、Y2
は、炭素原子を表し、Y1−Y2結合は、単結合でも2重
結合でもよい。上記X-は、下記式で示されるカルボン
酸化合物がアニオンになったものを表す。X1、X2は、
各々独立に、下記式で示されるカルボン酸化合物がカル
ボキシル基部分でエステル基となったものを表す。
鎖状、分岐状あるいは環状のアルキル基(ここで、アル
キル基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよ
い)、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の
アルケニル基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしく
は環状のアルキニル基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状あるいは環状のアルコキシル基、前記アルキル基の水
素原子の少なくとも一部がハロゲン原子および/または
水酸基で置換された基、前記アルケニル基の水素原子の
少なくとも一部がハロゲン原子および/または水酸基で
置換された基、あるいは炭素数6〜20の置換もしくは
非置換のアリール基を示す。ここで、アリール基の置換
基としてはアルキル基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ
基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子
を挙げることができる。
0の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキレン基(ここ
で、アルキレン基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んで
いてもよい)、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしく
は環状のアルケニレン基、前記アルキレン基の水素原子
の少なくとも一部がハロゲン原子および/または水酸基
で置換された基、前記アルケニレン基の水素原子の少な
くとも一部がハロゲン原子で置換された基、あるいは炭
素数2〜20のアルコキアルキレン基を示し、複数存在
するR338、R339は相互に同一でも異なってもよい。
し、複数存在するR340は相互に同一でも異なってもよ
い。m、n、pおよびqは各々独立に、0〜3の整数
で、m+n≦5、p+q≦5である。zは0または1で
ある。
R301〜R337、Ra、Rb、Rc、Rd、R0における
直鎖、分岐アルキル基としては、置換基を有してもよ
い、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1〜4
個のものが挙げられる。環状アルキル基としては、置換
基を有してもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のものが
挙げられる。R301〜R337、Ra、Rbのアルコキシ基
としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキ
シ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ
基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素
数1〜4個のものが挙げられる。R301〜R337、Ra、
Rb、Rc、Rdのハロゲン原子としては、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができ
る。R0、Rc、Rdのアリール基としては、フェニル
基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基のよう
な置換基を有してもよい炭素数6〜14個のものが挙げ
られる。これらの置換基として好ましくは、炭素数1〜
4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素
原子、沃素原子)、炭素数6〜10個のアリール基、炭
素数2〜6個のアルケニル基、シアノ基、ヒドロキシ
基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基
等が挙げられる。
環、単環あるいは多環の環状炭化水素(これらの環内に
は酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)としては、
ベンゼン構造、ナフタレン構造、シクロヘキサン構造、
ノルボルネン構造、オキサビシクロ構造等が挙げられ
る。
III)で表されるスルホニウム、ヨードニウム化合物
は、その対アニオンX-として、上記式(C1)〜(C
10)で示されるカルボン酸化合物のうち少なくとも1
種の化合物のカルボキシル基(−COOH)がアニオン
(−COO-)となったものを含む。本発明で使用され
る一般式(AIV)〜(AV)で表される化合物は、置
換基X1、X2として、上記式(C1)〜(C10)で示
されるカルボン酸化合物のうち少なくとも1種の化合物
のカルボキシル基(−COOH)がエステル基(−CO
O−)となった置換基を含む。
状、分岐状あるいは環状のアルキル基(ここで、アルキ
ル基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)
としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチ
ル、ヘキシル、シクロヘキシル、ドデシル、1−エトキ
シエチル、アダマンチル等が挙げられる。炭素数1〜2
0の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルケニル基として
は、エテニル、プロペニル、イソプロペニル、シクロヘ
キセン等が挙げられる。炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状もしくは環状のアルキニル基としては、アセチレン、
プロペニレン等が挙げられる。炭素数1〜20の直鎖
状、分岐状あるいは環状のアルコキシ基としては、メト
キシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブトキシ、シクロヘ
キシルオキシ、イソブトキシ、ドデシルオキシ等が挙げ
られる。炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリー
ル基としては、フェニル、ナフチル、アントラニル等が
挙げられる。アリール基の置換基としてはアルキル基、
ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、アシル基、アルコキ
シカルボニル基、ハロゲン原子を挙げることができる。
状、分岐状あるいは環状のアルキレン基(ここで、アル
キレン基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよ
い)、としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブ
チレン、イソブチレン、エトキシエチレン、シクロヘキ
シレン等が挙げられる。炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状もしくは環状のアルケニレン基としては、ビニレン、
アリレン等が挙げられる。
れるものではない。
I)、一般式(AII)、一般式(AIII)で表される化
合物は、米国特許第3,734,928号明細書に記載
の方法、Macromolecules, vol. 10, 1307(1977), Journ
al of Organic Chemistry, vol.55, 4222(1990), J. Ra
diat. Curing, vol. 5(1), 2(1978) に記載の方法など
を用い、更にカウンターアニオンを交換することにより
合成できる。一般式(AIV)、一般式(AV)で表さ
れる化合物は、N−ヒドロキシイミド化合物とカルボン
酸クロリドを塩基性条件で反応させる、あるいはニトロ
ベンジルアルコールとカルボン酸クロリドを塩基性条件
下反応させることにより得られる。
通常1/1〜50/1、好ましくは1/1〜10/1、
特に好ましくは2/1〜5/1である。B1成分とB2
成分の合計量は、組成物全固形分に対し、通常0.5〜
20質量%、好ましくは0.75〜15質量%、より好
ましくは1〜10質量%の範囲である。B1成分及びB
2成分は各々複数種含有してもよい。
に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用し得る溶剤
としては、1−メトキシ−2−プロパノールアセテー
ト、1−メトキシ−2−プロパノール、エチレンジクロ
ライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘ
プタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテ
ート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エ
チル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸
メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチ
ル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メ
チルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、1
−メトキシ−2−プロパノールアセテート、1−メトキ
シ−2−プロパノールが特に好ましい。これらの溶剤
は、単独あるいは混合して使用される。
特にフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有す
ることが好ましい。すなわち、本発明のレジスト組成物
は、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びフ
ッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤のいず
れか、あるいは2種以上を特に好ましく含有することが
できる。これらフッ素系及び/又はシリコン系界面活性
剤の添加は、現像欠陥の抑制及び塗布性の向上に効果を
有する。
62-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、
特開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-23016
5号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-598
8号、米国特許5405720号、米国特許5360692号、米国特
許5529881号、米国特許5296330号、米国特許5436098
号、米国特許5576143号、米国特許5296143号、米国特許
5294511号、及び、米国特許5824451号記載の界面活性剤
を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま
用いることもできる。このような市販の界面活性剤とし
て、例えばエフトップEF301、EF303、EF352(新秋田化成
(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)
製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日
本インキ(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS
−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子
(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル社
製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤
を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP
−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性
剤として用いることができる。
の固形分を基準として、通常0.001質量%〜2質量
%、好ましくは0.01質量%〜1質量%である。これ
らの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いく
つかの組み合わせで添加することもできる。
後、加熱処理までの経時による性能変動(パターンのT
−top形状形成、感度変動、パターン線幅変動等)や
塗布後の経時による性能変動、更には活性光線又は放射
線の照射後、加熱処理時の酸の過剰な拡散(解像度の劣
化)を防止する目的で、酸拡散抑制剤を添加することが
好ましい。酸拡散抑制剤としては、有機塩基性化合物で
あり、例えば塩基性窒素を含有する有機塩基化合物であ
り、共役酸のpKa値で4以上の化合物が好ましく使用
される。具体的には下記式(A)〜(E)の構造を挙げ
ることができる。
一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜6個のア
ルキル基、炭素数1〜6個のアミノアルキル基、炭素数
1〜6個のヒドロキシアルキル基又は炭素数6〜20個
の置換もしくは非置換のアリール基を表し、ここで、R
251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。R
253 、R254 、R255 及びR256 は、同一でも異なって
もよく、炭素数1〜6個のアルキル基を表す。更に好ま
しい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子
を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ま
しくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含
む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基
を有する化合物である。
置換のグアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジ
ン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置
換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未
置換のインダゾール、イミダゾール、置換もしくは未置
換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換
もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプ
リン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしく
は未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジ
ン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換も
しくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げら
れる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキル
基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールア
ミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロ
キシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水
酸基、シアノ基である。
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダ
ゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾ
ール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニル
イミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾー
ル、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−ア
ミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメ
チルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2
−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチル
ピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミ
ノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリ
ジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピ
リジン、
(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエ
チル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−
イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジ
ン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、
5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、
ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジ
ン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6
−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラ
ゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエ
チル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定され
るものではない。これらの含窒素塩基性化合物は、単独
であるいは2種以上一緒に用いられる。
使用割合は、(酸発生剤)/(有機塩基性化合物)(モ
ル比)=2.5〜300であることが好ましい。該モル
比が2.5未満では低感度となり、解像力が低下する場
合があり、また、300を越えると露光後加熱処理まで
の経時でレジストパターンの太りが大きくなり、解像力
も低下する場合がある。(酸発生剤)/(有機塩基性化
合物)(モル比)は、好ましくは5.0〜200、更に
好ましくは7.0〜150である。
スト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン
/二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透
明基板等)上に、本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、
次に活性光線又は放射線描画装置を用いて照射を行い、
加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジス
トパターンを形成することができる。
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモ
ニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピ
ルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−
ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メ
チルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノ
ールアミン、トリエタノーアミン等のアルコ−ルアミン
類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アン
モニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、
等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。更
に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール
等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量
添加して使用することもできる。これらの現像液の中で
好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テト
ラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
するが、本発明の内容はこれにより限定されるものでは
ない。
カルボニル保護体[繰り返し単位具体例(I−1)に相
当する単量体]17.42g(0.1mol)、α−トリ
フルオロメチル−tブチルアクリレート[繰り返し単位
具体例(B−1')に相当する単量体]14.71g(0.
075mol)、テトラヒドロフラン20g、重合開始
剤アゾビスブチロニトリル(AIBN)1.23g(0.
0075mol)をオートクレーブに添加し、系中を窒
素置換した後、密閉した。この反応器をドライアイスで
冷却しながら、テトラフルオロエチレン[繰り返し単位
具体例(IV−1)に相当する単量体]を反応系中に導
入し加圧した。その後、60℃に昇温し、12時間反応
させた。反応器を室温まで放冷し、粘度の高いポリマー
溶液を得た。このポリマー溶液をメタノール中に滴下し
て粉体を取り出し、減圧下で乾燥して樹脂(A1−1)
を19.02g得た。得られた粉体のゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー(GPC)測定による質量平均
分子量は7600、分散度は1.56であった。また、1
H−NMRおよび13C−NMR解析による繰り返し単位
(I-1)/(B−1')/(IV−1)のモル比は42
/33/25であった。
法で、例示樹脂(A1−2)〜(A1−10)を得た。
得られた各樹脂の組成、質量平均分子量、分散度を下記
表1に示す。
スルホネートの合成 トリフェニルスルホニウムヨージド20gをメタノール
500mlに溶解させ、これに酸化銀12.5gを加え
て室温で4時間攪拌した。反応液を濾過して銀化合物を
除いた後、この溶液にノナフロロブタンスルホニックア
シッド14.9gを加え、この溶液を濃縮した。得られ
た油状物にジイソプロピルエーテル300mlを加えて
十分に攪拌した後、ジイソプロピルエーテルをデカント
で除く操作を2回繰り返した。得られた油状物を減圧乾
燥すると目的物が18g得られた。
ドデシルベンゼンスルホネート(PAG4−1)の合成 トリフェニルスルホニウムヨージド10gをメタノール
500mlに溶解させ、これに酸化銀4.44gを加え
て室温で4時間攪拌した。反応液を濾過して銀化合物を
除いた後、この溶液に4−ドデシルベンゼンスルホニッ
クアシッド4.67gを加え、この溶液を濃縮した。得
られた油状物にジイソプロピルエーテル300mlを加
えて十分に攪拌した後、ジイソプロピルエーテルをデカ
ントで除く操作を2回繰り返した。得られた油状物を減
圧乾燥すると目的物が6g得られた。
び比較のために下記構造の比較樹脂(1)の透過率の測
定を下記の通り行った。各樹脂1.36gをプロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート8.5gに溶
解させ、0.1μmのテフロン(登録商標)フィルター
でろ過した後、スピンコーターによりフッ化カルシウム
ディスク上に塗布し、120℃、5分間で加熱乾燥して
膜厚0.1μmの膜を得た。これらの塗膜をActon CAMS
−507スペクトロメーターで吸収を測定し、157n
mにおける透過率を算出した。結果は以下の通りであ
る。
7nmに十分な透明性を有することがわかる。
び比較のために下記構造の比較樹脂(2)各1.2g
と、トリフェニルスルホニウムのノナフルオロブタンス
ルホネート塩0.024gをプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート(PGMEA)19.6gに溶解
し、0.1μmのテフロンフィルターでろ過してレジスト
溶液を調製した。ヘキサメチルジシラザン処理を施した
シリコンウエハー上に各レジスト組成物をスピンコータ
ーにより塗布し、ウエハーを120℃で60秒間加熱乾
燥して0.1μmのレジスト膜を形成させた。これらの膜
上に2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液で接触角を測定した。結果は以下の通りであ
る。
スト組成物では、現像性の向上が期待できる。この効果
は、樹脂中の極性基と現像液の親和性が関係するものと
推定する。
び比較のための上記と同様の比較樹脂(1)単独、又は
場合により樹脂(A1)と(A2)の混合物(樹脂(A
2)は樹脂(A1)に対して15質量%混合)各1.2
gと、(B1)トリフェニルスルホニウムのノナフルオ
ロブタンスルホネート塩0.024g、場合により(B
2)成分0.006gを加え、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート19.6gに溶解させ、0.
1μmのテフロンフィルターでろ過した。ヘキサメチル
ジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に各組成物
をスピンコーターにより塗布し、ウエハーを120℃で
60秒間加熱乾燥して0.1μmのレジスト膜を形成さ
せた。このレジスト膜に対し、157nmのレーザー露
光・溶解挙動解析装置VUVES−4500(リソテックジ
ャパン製)を用い、157nm露光による感度、露光部
/未露光部の溶解コントラストを評価した。ここでいう
感度とは、露光後のウエハーを130℃で90秒間加熱
乾燥した後、2.38質量%テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液を用いて23℃で60秒間現像を行
い、純水で30秒間リンスし乾燥させた後に膜厚測定を
行った場合、膜厚がゼロになる最小の露光量を指す。こ
こでいうコントラストとは、露光量−溶解速度曲線の傾
き(tanθ)を指す。結果は以下の通りである。尚、併
用した樹脂(A2)の構造は、下記の通りである。
に従う酸分解性樹脂を含むレジスト組成物は、感度及び
コントラストに優れることが判る。また、更に樹脂(A
2)又は(B2)成分を添加することで感度またはコン
トラスト、もしくはその両方が向上することが判る。
つ感度及びコントラストに優れたポジ型レジスト組成物
を提供することができる。
Claims (15)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で示される繰り返し単
位を含有する、酸の作用によりアルカリ現像液に対する
溶解度が増大する酸分解性樹脂を含むことを特徴とする
ポジ型レジスト組成物。 【化1】 (式中、R(I)-1〜R(I)-3はそれぞれ独立して、水素原
子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基又は置
換基を有していてもよいアルキル基を表す。L1は、2
価の連結基を表す。Zは、酸分解性基を表す。) - 【請求項2】 前記一般式(I)で示される繰り返し単
位中の酸分解性基Zが、−OC(R11a)(R12a)(R
13a)、−OC(R14a)(R15a)(OR16a)、−O−
CO−O(R11a)(R12a)(R13a)、−CO−OC
(R11a)(R12a)(R13a)、−CO−OC(R14a)
(R15a)(OR16a)で示される群から選択されること
を特徴とする、請求項1に記載のポジ型レジスト組成
物。(式中、R11a〜R13aはそれぞれ独立して、置換基
を有していてもよいアルキル基、置換基を有していても
よいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアル
ケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基又は
置換基を有していてもよいアリール基を表す。R14a及
びR15aはそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有
していてもよいアルキル基を表す。R16aは、置換基を
有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよ
いシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケ
ニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基又は置
換基を有していてもよいアリール基を表す。R11a、R
12a、R13aのうちの2つ、又はR14a、R15a、R16aの
うちの2つが結合して環を形成してもよい。) - 【請求項3】 更に、下記一般式(IIa)及び(II
b)で示される繰り返し単位のうち少なくとも1つを含
有することを特徴とする、請求項1又は2に記載のポジ
型レジスト組成物。 【化2】 (式中、R(II)-1〜R(II)-3はそれぞれ独立して、水素
原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基又は
置換基を有していてもよいアルキル基を表す。L、L1
及びL2はそれぞれ独立して、単結合又は2価の連結基
を表す。Va、V1a及びV2aはそれぞれ独立して、酸分
解性基又は非酸分解性の有機基を表す。) - 【請求項4】 前記一般式(IIa)中のVa、又は、
前記一般式(IIb)中のV1a及びV2aの少なくともい
ずれか1方が、酸分解性基であることを特徴とする請求
項1〜3の何れか1項に記載のポジ型レジスト組成物。 - 【請求項5】 酸分解性基が、−OC(R11a)(R12a)
(R13a)、−OC(R14a)(R15a)(OR16a)、−
O−CO−O(R11a)(R12a)(R13a)、−CO−O
C(R11a)(R12a)(R13a)、−CO−OC(R14a)
(R15a)(OR16a)(式中、R11a〜R16aは、上記に
定義される通りである。)で示される群から選択される
ことを特徴とする、請求項4に記載のポジ型レジスト組
成物。 - 【請求項6】 前記一般式(IIa)及び(IIb)で
示される繰り返し単位が、それぞれ下記一般式(IIa
1)及び(IIb1)で示されることを特徴とする、請
求項3〜5の何れか1項に記載のポジ型レジスト組成
物。 【化3】 (式中、R(II)-1〜R(II)-3は、上記に定義される通り
である。R18は、−OC(R11a)(R12a)(R13a)又
は−OC(R14a)(R15a)(OR16a)(式中、R11a
〜R16aは、上記に定義される通りである。)で示され
る基を表す。Yは、水素原子、置換基を有していてもよ
いアルキル基又はR18を表す。) - 【請求項7】 前記一般式(IIa)又は(IIa1)
で示される繰り返し単位中のR(I)-1〜R(I)-3のうちの
少なくとも1つ、及び、前記一般式(IIb)又は(I
Ib1)で示される繰り返し単位中のR(I)-1及びR
(I)-3のうちの少なくとも一方が、フッ素原子を含有す
ることを特徴とする、請求項3〜6の何れか1項に記載
のポジ型レジスト組成物。 - 【請求項8】 更に、下記一般式(III)で示される
繰り返し単位を含有することを特徴とする、請求項1〜
7の何れか1項に記載のポジ型レジスト組成物。 【化4】 (式中、R(III)-1〜R(III)-3はそれぞれ独立して、水
素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基又
は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。但し、
R(III)-1〜R(III)-3のうち少なくとも2つはフッ素原
子である。R(III)-4は、置換基を有していてもよいア
ルキル基を表す。) - 【請求項9】 更に、下記一般式(IV)で示される繰
り返し単位を含有することを特徴とする、請求項1〜8
の何れか1項に記載のポジ型レジスト組成物。 【化5】 (式中、R(Iv)-1〜R(Iv)-4はそれぞれ独立して、水素
原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は置換基を
有していてもよいアルキル基を表す。但しR(Iv) -1〜R
(Iv)-4のうち少なくとも2つはフッ素原子である。) - 【請求項10】 (A1)請求項1〜9の何れか1項に
記載の、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対す
る溶解度が増大する酸分解性樹脂、及び、(B)活性光
線または放射線の作用により酸を発生する化合物を含有
することを特徴とするポジ型レジスト組成物。 - 【請求項11】 更に、(A1)以外の、酸の作用によ
り分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹
脂(A2)を含有することを特徴とする、請求項10に
記載のポジ型レジスト組成物。 - 【請求項12】 前記(A2)の樹脂が、下記一般式
(I')〜(VI')で示される群から選ばれる少なくと
も1つの繰り返し単位を含有することを特徴とする、請
求項11に記載のポジ型レジスト組成物。 【化6】 (式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、水素原子、フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、又はトリフ
ルオロメチル基を表す。Xは、酸の作用により分解する
基を表す。R3'及びR4'は、酸の作用により分解する基
を表す。R11〜R16、R21〜R32、R41〜R46、R51〜
R56は、それぞれ、水素原子、フッ素原子、又は置換基
を有していてもよいアルキル基を示す。但しR11〜R16
の少なくとも1つ、R21〜R32の少なくとも1つ、R41
〜R46の少なくとも1つ、又はR51〜R56少なくとも1
つはフッ素原子である。nは、1〜5の整数を表す。) - 【請求項13】 前記(A2)の樹脂が、更に下記一般
式(I'')〜(VI'')で示される群から選ばれる少な
くとも1つの繰り返し単位を含有することを特徴とす
る、請求項11又は12に記載のポジ型レジスト組成
物。 【化7】 (式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、水素原子、フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、又はトリフ
ルオロメチル基を表す。R3及びR4はそれぞれ独立し
て、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有
していてもよいアラルキル基を表し、該アルキル基、該
アラルキル基はそれぞれ途中に−O−、−S−、−CO
2−、−CO−、−SO2−、−SO−を有していても良
い。R11〜R16、R21〜32、R41〜R46、R51〜R
56は、それぞれ、水素原子、フッ素原子、又は置換基を
有していてもよいアルキル基を示す。但し、R11〜R16
の少なくとも1つ、R21〜32の少なくとも1つ、R41〜
R46の少なくとも1つ、またはR51〜R56の少なくとも
1つはフッ素原子である。nは、1〜5の整数を表
す。) - 【請求項14】 前記(B)成分が、(B1)少なくと
も1つのフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族
のスルホン酸を発生する化合物であることを特徴とす
る、請求項10〜13の何れか1項に記載のポジ型レジ
スト組成物。 - 【請求項15】 前記(B)成分として、更に(B2)
活性光線または放射線の照射により、フッ素原子を含ま
ない脂肪族あるいは芳香族のスルホン酸、または脂肪族
あるいは芳香族のカルボン酸を発生する化合物を含有す
ることを特徴とする、請求項14に記載のポジ型レジス
ト組成物。
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