JP2003330191A - Negative resist composition - Google Patents

Negative resist composition

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JP2003330191A
JP2003330191A JP2002141688A JP2002141688A JP2003330191A JP 2003330191 A JP2003330191 A JP 2003330191A JP 2002141688 A JP2002141688 A JP 2002141688A JP 2002141688 A JP2002141688 A JP 2002141688A JP 2003330191 A JP2003330191 A JP 2003330191A
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Japan
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group
acid
chemical
resist composition
compound
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JP2002141688A
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Japanese (ja)
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Akira Takahashi
表 高橋
Yutaka Adegawa
豊 阿出川
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemically amplifying negative resist composition excellent in the performance for isolated pattern when active rays or radiation are used. <P>SOLUTION: The negative resist composition contains (A) a compound which produces an acid by radiation of active rays or radiation, (B) a crosslinking agent which crosslinks by an acid, and (C) an alkali-soluble resin having two kinds of specified structural repeating units as the structural component. <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、超LSIや高容量
マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプ
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
好適に用いられるネガ型レジスト組成物に関するもので
ある。さらに詳しくは、エキシマレーザー光を含む、X
線、電子線等を使用して高精細化したパターン形成しう
るネガ型レジスト組成物に関するものであり、特に電子
線またはX線等の高エネルギー線を用いる半導体素子の
微細加工に好適に用いることのできるネガ型レジスト組
成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a negative resist composition which is suitable for use in ultra-microlithography processes such as production of ultra-LSIs and high-capacity microchips and other photofabrication processes. More specifically, X including the excimer laser light
The present invention relates to a negative resist composition capable of forming a highly refined pattern using an electron beam, an electron beam, etc., and is particularly preferably used for fine processing of a semiconductor element using a high energy beam such as an electron beam or an X-ray. The present invention relates to a negative resist composition that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路はその集積度を益々高めてお
り、超LSIなどの半導体基板の製造に於いてはハーフ
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。その必要性を満たすため
にフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使用波
長は益々短波化し、今では、遠紫外光やエキシマレーザ
ー光(XeCl、KrF、ArFなど)等の活性光線が
検討されるまでになってきている。更に、電子線やX線
のような放射線により更に微細なパターン形成が検討さ
れるに至っている。
2. Description of the Related Art Integrated circuits are becoming more and more integrated, and in the manufacture of semiconductor substrates such as VLSI, it has become necessary to process ultrafine patterns having a line width of less than half a micron. Came. In order to meet the need, the wavelength used by the exposure apparatus used in photolithography has become shorter and shorter, and now active rays such as far-ultraviolet light and excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) are considered. It has become to. Furthermore, finer pattern formation has been investigated by radiation such as electron beams and X-rays.

【0003】電子線またはX線は、次世代もしくは次々
世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、
高解像かつ矩形なプロファイル形状を達成し得るネガ型
レジストの開発が望まれている。このうち、電子線リソ
グラフィーは、加速された電子線がレジスト材料を構成
する原子と衝突散乱を起こす過程でエネルギーを放出
し、レジスト材料を感光させるものである。高加速化し
た電子線を用いることで直進性が増大し、電子散乱の影
響が少なくなり高解像で矩形な形状のパターン形成が可
能となるが、一方では電子線の透過性が高くなり、感度
が低下してしまう。この様に、電子線リソグラフィーに
おいては、感度と解像性・レジスト形状がトレードオフ
の関係にあり、これを如何に両立し得るかが課題であっ
た。また、X線リソグラフィーも同様の問題を有する。
Electron beams or X-rays are positioned as the next-generation or next-generation pattern forming technology, and have high sensitivity,
It is desired to develop a negative resist capable of achieving a high resolution and a rectangular profile shape. Of these, electron beam lithography releases energy in the process in which an accelerated electron beam collides and scatters with atoms constituting a resist material to expose the resist material to light. By using a highly accelerated electron beam, the straightness is increased, the influence of electron scattering is reduced, and it is possible to form a rectangular pattern with high resolution, but on the other hand, the electron beam transmittance is increased, The sensitivity will decrease. As described above, in electron beam lithography, there is a trade-off relationship between sensitivity, resolution, and resist shape, and there has been a problem how to achieve both of them. X-ray lithography also has the same problem.

【0004】従来より、化学増幅型ネガレジストについ
ては種々のアルカリ可溶性樹脂が提案されてきた。特開
平8-152717号公報には部分アルキルエーテル化されたポ
リビニルフェノールが、特開平6-67431号公報、特開平1
0-10733号公報には、ビニルフェノールとスチレンの共
重合体が、特許2505033号公報にはノボラック樹脂が、
特開平7-311463号公報、特開平8-292559号公報には単分
散ポリビニルフェノールが、及び特開2000-122291号公
報にはビニルフェノール(ヒドロキシスチレン)とブト
キシカルボニルスチレンとの共重合体が、それぞれ開示
されているが、これらのアルカリ可溶性樹脂では、電子
線またはX線照射下での感度と解像性、レジスト形状の
特性を両立しうるものではなかった。架橋剤について
は、従来よりメチロールメラミン、レゾール樹脂、エポ
キシ化されたノボラック樹脂、尿素樹脂等が用いられて
いるが、これらの架橋剤は熱に対して不安定であり、レ
ジスト液として時の保存安定性に問題があった。特許3
000740号、特開平9−166870号、及び特開
平2−15270号で提案されているレジスト組成物
も、電子線またはX線照射下での高感度、高解像性及び
矩形なレジスト形状の要求特性を十分満足できるもので
はなかった。
Conventionally, various alkali-soluble resins have been proposed for chemically amplified negative resists. JP-A-8-152717 discloses a partially alkyl etherified polyvinylphenol, JP-A-6-67431 and JP-A-1
In 0-10733 publication, a copolymer of vinylphenol and styrene, in patent 2505033 publication is a novolac resin,
JP-A-7-311463, monodisperse polyvinylphenol in JP-A-8-292559, and a copolymer of vinylphenol (hydroxystyrene) and butoxycarbonylstyrene in JP-A-2000-122291, Although disclosed respectively, these alkali-soluble resins have not been able to achieve both sensitivity and resolution under irradiation with electron beams or X-rays and resist shape characteristics. Regarding the cross-linking agent, methylol melamine, resol resin, epoxidized novolac resin, urea resin, etc. have been conventionally used, but these cross-linking agents are unstable to heat and can be stored as a resist solution when stored. There was a problem with stability. Patent 3
The resist compositions proposed in 000740, JP-A-9-166870, and JP-A-2-15270 also require high sensitivity under electron beam or X-ray irradiation, high resolution, and a rectangular resist shape. The characteristics were not satisfactory.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、活性光線や電子線またはX線等の放射線を使用する
ミクロファブリケーション本来の性能向上技術の課題を
解決することであり、活性光線や放射線の使用に対して
孤立性能に優れたネガ型レジスト組成物を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the problem of the technique for improving the original performance of microfabrication using active rays, radiation such as electron beams or X-rays. Another object of the present invention is to provide a negative resist composition having excellent isolation performance against the use of radiation or radiation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は以下によ
って達成された。 (1)(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生
する化合物、(B)酸により架橋する架橋剤、及び
(C)一般式(I)で表される繰り返し単位と、一般式
(II)で表される繰り返し単位とを構成成分として有
するアルカリ可溶性樹脂、を含有することを特徴とする
ネガ型レジスト組成物。
The objects of the present invention have been achieved by the following. (1) (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, (B) a crosslinking agent that crosslinks with an acid, and (C) a repeating unit represented by general formula (I), and a general formula (II And a alkali-soluble resin having a repeating unit represented by the formula (1) as a constituent.

【化4】 式(I)中、R1は水素原子、ハロゲン原子あるいはア
ルキル基を表し、L1は二価の連結基を表し、Rは電子
供与性基を表し、nは1〜3の整数を表す。nが2以上
の場合、複数のRは同じでも異なっていてもよく、また
互いに連結して環を形成してもよい。但し、ベンゼン環
上の水酸基に対する2つのオルト位の置換基の一方が水
素原子であり、他方がRである。
[Chemical 4] In formula (I), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, L 1 represents a divalent linking group, R represents an electron donating group, and n represents an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and may be linked to each other to form a ring. However, one of the two ortho-positioned substituents with respect to the hydroxyl group on the benzene ring is a hydrogen atom, and the other is R.

【化5】 式(II)中、R2は水素原子、ハロゲン原子あるいは
アルキル基を表し、L2は二価の連結基を表し、Mは、
未露光部において、一般式(II)からなるホモポリマ
ーが、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)よりもアルカリ
溶解性を抑制しうる基を表す。
[Chemical 5] In formula (II), R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, L 2 represents a divalent linking group, and M represents
In the unexposed area, the homopolymer of the general formula (II) represents a group capable of suppressing alkali solubility more than poly (4-hydroxystyrene).

【0007】(2)一般式(II)のMが、置換または
未置換のベンゼン環、縮合環、または炭素数1〜8の直
鎖状あるいは分岐状のアルキル基であることを特徴とす
る前記(1)に記載のネガ型レジスト組成物。
(2) M in the general formula (II) is a substituted or unsubstituted benzene ring, a condensed ring, or a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. The negative resist composition as described in (1).

【0008】(3)(B)酸により架橋する架橋剤が、
一般式(2)〜(4)で表される化合物、及びアルコキ
シメチル化メラミン化合物から選ばれる少なくとも一つ
であることを特徴とする前記(1)に記載のネガ型レジ
スト組成物。
(3) The cross-linking agent that cross-links with (B) acid is
The negative resist composition as described in (1) above, which is at least one selected from the compounds represented by formulas (2) to (4) and an alkoxymethylated melamine compound.

【化6】 式(2)〜(4)においてR5は、各々独立に、水素原
子、アルキル基又はアシル基を表す。式(2)において
6〜R9は、各々独立に、水素原子、水酸基、アルキル
基又はアルコキシル基を表す。Xは、単結合、メチレン
基又は酸素原子を表す。
[Chemical 6] In formulas (2) to (4), R 5's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. In formula (2), R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxyl group. X represents a single bond, a methylene group or an oxygen atom.

【0009】(4)(B)酸により架橋する架橋剤が、
分子内にベンゼン環を1〜6個有するフェノール誘導体
であり、ヒドロキシメチル基および/又はアルコキシメ
チル基を分子内全体で2個以上有し、これらの基をいず
れかのベンゼン環原子団に結合している化合物であるこ
とを特徴とする前記(1)に記載のネガ型レジスト組成
物。 (5)更に(D)塩基性化合物を含有することを特徴と
する前記(1)〜(4)の何れか1項に記載のネガ型レ
ジスト組成物。
(4) The cross-linking agent that cross-links with (B) acid is
It is a phenol derivative having 1 to 6 benzene rings in the molecule, has two or more hydroxymethyl groups and / or alkoxymethyl groups in the whole molecule, and bonds these groups to any benzene ring atomic group. The negative resist composition as described in (1) above, which is (5) The negative resist composition as described in any one of (1) to (4) above, which further comprises (D) a basic compound.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明のネガ型レジスト組
成物を構成する化合物について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The compounds constituting the negative resist composition of the present invention will be described below.

【0011】(1)アルカリ可溶性樹脂 本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は、水には不溶であ
り、アルカリ水溶液には可溶な樹脂(アルカリ可溶性樹
脂ともいう)である。アルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶
解速度は、0.261Nテトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド(TMAH)で測定(23℃)して20
Å/秒以上のものが好ましい。特に好ましくは200Å
/秒以上のものである(Åはオングストローム)。
(1) Alkali-Soluble Resin The alkali-soluble resin in the present invention is a resin which is insoluble in water and soluble in an alkaline aqueous solution (also referred to as alkali-soluble resin). The alkali dissolution rate of the alkali-soluble resin was 20 measured by 0.261N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.).
Å / second or more is preferable. Especially preferably 200Å
/ Sec or more (Å is Angstrom).

【0012】本発明のアルカリ可溶性樹脂は、一般式
(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表
される繰り返し単位を構成成分として有する樹脂であ
る。
The alkali-soluble resin of the present invention is a resin having a repeating unit represented by the general formula (I) and a repeating unit represented by the general formula (II) as constituent components.

【0013】以下、一般式(I)及び(II)で表され
る各繰り返し単位について詳細に説明する。
The repeating units represented by formulas (I) and (II) will be described in detail below.

【0014】一般式(I)及び(II)において、R1
及びR2は、それぞれ独立に、水素原子あるいはメチル
基を表す。L1及びL2は、それぞれ独立に、二価の連結
基を表す。二価の連結基の例としては、例えば、単結
合、−CH2−、−COO−、−COOCH2−、−OC
2CH2O−、−OCH2−、及び−CONH−などが
挙げられる。Rは電子供与性基を表し、具体的にはアル
キル基、アルコキシ基、水酸基、チオール基などが挙げ
られる。好ましくは、炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状
のアルキル基、炭素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアル
コキシ基、水酸基、チオール基である。nは1〜3の整
数を表す。nが2以上の場合、複数のRが互いに連結し
て環を形成してもよい。形成する環の具体例としては、
ジオキソール環、メチル置換ジオキソール環、エチル置
換ジオキソール環、フェニル置換ジオキソール環、ジメ
チル置換ジオキソール環、ジオキサン環等を挙げること
ができる。尚、一般式(I)において、ベンゼン環上の
水酸基に対する2つのオルト位の置換基の一方が水素原
子であり、他方がRである。
In the general formulas (I) and (II), R 1
And R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. L 1 and L 2 each independently represent a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include a single bond, -CH 2 -, - COO - , - COOCH 2 -, - OC
H 2 CH 2 O -, - OCH 2 -, and -CONH-, and the like. R represents an electron-donating group, and specific examples thereof include an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, and a thiol group. Preferably, it is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group, or a thiol group. n represents an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, plural Rs may be linked to each other to form a ring. Specific examples of the ring formed include:
Examples thereof include a dioxole ring, a methyl-substituted dioxole ring, an ethyl-substituted dioxole ring, a phenyl-substituted dioxole ring, a dimethyl-substituted dioxole ring and a dioxane ring. In the general formula (I), one of the two ortho-positioned substituents with respect to the hydroxyl group on the benzene ring is a hydrogen atom, and the other is R.

【0015】一般式(II)において、Mは未露光部に
おいて、一般式(II)のホモポリマーが、ポリ(4−
ヒドロキシスチレン)よりアルカリ溶解性を抑制する基
を表し、好ましくは置換または未置換のベンゼン環、縮
合環、または炭素数1〜8の直鎖状あるいは分岐状のア
ルキル基である。縮合環としては、ナフタレン、アント
ラセン、ピレンが挙げられる。ベンゼンの置換基として
は、例えば炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル
基、炭素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルコキシ基、
アセチル基、ハロゲン原子、酸分解性基が挙げられる。
In the general formula (II), M is an unexposed portion and the homopolymer of the general formula (II) is poly (4-).
(Hydroxystyrene) is a group that suppresses alkali solubility, and is preferably a substituted or unsubstituted benzene ring, a condensed ring, or a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the condensed ring include naphthalene, anthracene and pyrene. As the benzene substituent, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms,
Examples thereof include an acetyl group, a halogen atom and an acid-decomposable group.

【0016】酸分解性基としては、tert−ブチルエ
ーテル、tert−アミルエーテル、トリメチルシリル
エーテル、tert−ブチルジメチルシリルエーテル、
テトラヒドロピラニルエーテル、テトラヒドロフラニル
エーテル、メトキシエチルエーテル、エトキシエチルエ
ーテル、プロポキシエチルエーテル、ブトキシエチルエ
ーテル、メトキシプロピルエーテル、エトキシプロピル
エーテル、tert−ブチルエステル、tert−アミ
ルエステル、トリメチルシリルエステル、tert−ブ
チルジメチルシリルエステル、テトラヒドロピラニルエ
ステル、テトラヒドロフラニルエステル、メトキシエチ
ルエステル、エトキシエチルエステル、プロポキシエチ
ルエステル、ブトキシエチルエステル、メトキシプロピ
ルエステル、エトキシプロピルエステル、tert−ブ
トキシカルボニルエーテル、tert−アミルオキシカ
ルボニルエーテルなどの各基があげられるが、これらに
限定されるものではない。これらのうちではtert−
ブトキシカルボニルエーテル基が、酸分解性とアルカリ
溶解抑止力のバランスがよく、レジストとして用いる
と、パターン形状がよくなるなどの点から好ましい。
Examples of the acid-decomposable group include tert-butyl ether, tert-amyl ether, trimethylsilyl ether, tert-butyldimethylsilyl ether,
Tetrahydropyranyl ether, tetrahydrofuranyl ether, methoxyethyl ether, ethoxyethyl ether, propoxyethyl ether, butoxyethyl ether, methoxypropyl ether, ethoxypropyl ether, tert-butyl ester, tert-amyl ester, trimethylsilyl ester, tert-butyldimethylsilyl Each group such as ester, tetrahydropyranyl ester, tetrahydrofuranyl ester, methoxyethyl ester, ethoxyethyl ester, propoxyethyl ester, butoxyethyl ester, methoxypropyl ester, ethoxypropyl ester, tert-butoxycarbonyl ether, tert-amyloxycarbonyl ether But is not limited to these No. Of these, tert-
The butoxycarbonyl ether group is preferable because it has a good balance of acid decomposability and alkali dissolution inhibiting power, and when used as a resist, the pattern shape is improved.

【0017】<アルカリ溶解性の測定法>Mw=8,0
00、Mw/Mn=2.00のポリ(4−ヒドロキシス
チレン)及び、一般式(II)のホモポリマーを、最適
溶剤に溶かし、16質量%の溶液を調製した。試料溶液
をスピンコーターを利用してシリコンウエハー上に塗布
し、120℃、90秒間真空吸着型のホットプレートで
乾燥し、膜厚1.0μmのポリマー膜を作成した。得ら
れたポリマー膜を2.38%テトラアンモニウムハイド
ロオキサイド(TMAH)水溶液に浸漬し、膜厚が0に
なるまでの時間を測定した。測定された時間を比較し、
ポリ(4−ヒドロキシスチレン)よりも時間がかかった
ものをアルカリ溶解性が抑制されたと判断した。
<Measurement Method of Alkali Solubility> Mw = 8,0
00, poly (4-hydroxystyrene) of Mw / Mn = 2.00 and the homopolymer of general formula (II) were dissolved in an optimum solvent to prepare a 16 mass% solution. The sample solution was applied onto a silicon wafer using a spin coater and dried on a vacuum adsorption type hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a polymer film having a thickness of 1.0 μm. The obtained polymer film was immersed in a 2.38% tetraammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, and the time until the film thickness became 0 was measured. Compare the measured time,
Those that took longer than poly (4-hydroxystyrene) were judged to have suppressed alkali solubility.

【0018】一般式(I)で表される繰り返し単位の好
ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定
されるものではない。
Preferred specific examples of the repeating unit represented by formula (I) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0019】[0019]

【化7】 [Chemical 7]

【0020】[0020]

【化8】 [Chemical 8]

【0021】一般式(II)で表される繰り返し単位の
好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限
定されるものではない。
Specific preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (II) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0022】[0022]

【化9】 [Chemical 9]

【0023】[0023]

【化10】 [Chemical 10]

【0024】[0024]

【化11】 [Chemical 11]

【0025】[0025]

【化12】 [Chemical 12]

【0026】本発明に使用されるアルカリ可溶性樹脂
は、一般式(I)及び一般式(II)で表される繰り返
し単位以外の繰り返し単位を含有していてもよい。
The alkali-soluble resin used in the present invention may contain a repeating unit other than the repeating units represented by the general formulas (I) and (II).

【0027】他の繰り返し単位としては、例えば、スチ
レン、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレ
ン、p−ヒドロキシスチレン、ビニルナフタレン、α−
メチルスチレン、α−メチル−o−ヒドロキシスチレ
ン、α−メチル−m−ヒドロキシスチレン、α−メチル
−p−ヒドロキシスチレン、α−メチルビニルナフタレ
ン等を挙げることができる。
As other repeating units, for example, styrene, o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, vinylnaphthalene, α-
Examples thereof include methylstyrene, α-methyl-o-hydroxystyrene, α-methyl-m-hydroxystyrene, α-methyl-p-hydroxystyrene, α-methylvinylnaphthalene and the like.

【0028】本発明に使用されるアルカリ可溶性樹脂
は、一般式(I)で表される繰り返し単位を、一般的に
1〜100モル%、好ましくは5〜100モル%、特に
好ましくは10〜100モル%含有する。
The alkali-soluble resin used in the present invention contains the repeating unit represented by the general formula (I) in an amount of generally 1 to 100 mol%, preferably 5 to 100 mol%, particularly preferably 10 to 100 mol%. Contains mol%.

【0029】本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は、ラ
ジカル重合、カチオン重合、アニオン重合等の公知の方
法によって合成できる。対応するモノマーを組み合わせ
てラジカル重合を行うのが最も簡便であるが、モノマー
によってはカチオン重合、アニオン重合を利用した場合
に、より好適に合成できる。また、重合開始種によって
モノマーが重合以外の反応を起こす場合には、適当な保
護基を導入したモノマーを重合し、重合後に脱保護する
ことによって望む重合体を得ることができる。また、ア
ルコキシを有する重合体については、対応する水酸基を
有する重合体の水酸基をエーテル化反応を行うことによ
っても望む重合体を得ることができる。重合法について
は、実験化学講座28高分子合成、新実験化学講座19
高分子化学[I]等に記載されている。
The alkali-soluble resin in the present invention can be synthesized by a known method such as radical polymerization, cationic polymerization and anionic polymerization. It is the simplest to carry out radical polymerization by combining the corresponding monomers, but depending on the monomer, more suitable synthesis is possible when cationic polymerization or anionic polymerization is used. Further, when the monomer causes a reaction other than the polymerization depending on the polymerization initiation species, the desired polymer can be obtained by polymerizing the monomer having an appropriate protective group introduced therein and deprotecting it after the polymerization. Further, regarding a polymer having alkoxy, a desired polymer can be obtained also by subjecting a hydroxyl group of a polymer having a corresponding hydroxyl group to an etherification reaction. Regarding the polymerization method, Experimental Chemistry Course 28 Polymer Synthesis, New Experimental Chemistry Course 19
It is described in Polymer Chemistry [I] and the like.

【0030】本発明のアルカリ可溶性樹脂の質量平均分
子量(Mw)は、好ましくは1,000〜1,000,
000、より好ましくは2,000〜500,000、
特に好ましくは3,000〜100,000である。
The weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin of the present invention is preferably 1,000 to 1,000,
000, more preferably 2,000 to 500,000,
Particularly preferably, it is 3,000 to 100,000.

【0031】上記の合成方法により合成できるアルカリ
可溶性樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は、1.0〜
2.5であることが好ましく、これにより、特にレジス
トを高感度化することができる。なお、このような分子
量分布のアルカリ可溶性樹脂は、上記合成方法におい
て、リビングアニオン重合を利用することによって合成
することができる。
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the alkali-soluble resin that can be synthesized by the above synthesis method is 1.0 to
It is preferably 2.5, which makes it possible to enhance the sensitivity of the resist. The alkali-soluble resin having such a molecular weight distribution can be synthesized by utilizing living anionic polymerization in the above synthesis method.

【0032】本発明のアルカリ可溶性樹脂樹脂の具体例
(C−1)〜(C−15)を以下に挙げるが、これらに
限定されるものではない。また、繰り返し単位の比率、
質量平均分子量、分散度も付記したが、これらに限定す
るものではない。
Specific examples (C-1) to (C-15) of the alkali-soluble resin resin of the present invention are shown below, but the invention is not limited thereto. Also, the ratio of repeating units,
The weight average molecular weight and polydispersity are also shown, but the present invention is not limited to these.

【0033】[0033]

【化13】 [Chemical 13]

【0034】[0034]

【化14】 [Chemical 14]

【0035】[0035]

【化15】 [Chemical 15]

【0036】また、本発明においては他のアルカリ可溶
性樹脂を併用してもよい。本発明に用いられる他のアル
カリ可溶性樹脂としては、例えばノボラック樹脂、水素
化ノボラツク樹脂、アセトン−ピロガロール樹脂、o−
ポリヒドロキシスチレン、m−ポリヒドロキシスチレ
ン、p−ポリヒドロキシスチレン、水素化ポリヒドロキ
シスチレン、ハロゲンもしくはアルキル置換ポリヒドロ
キシスチレン、ヒドロキシスチレン−N−置換マレイミ
ド共重合体、o/p−及びm/p−ヒドロキシスチレン
共重合体、ポリヒドロキシスチレンの水酸基に対する一
部O−アルキル化物(例えば、5〜30モル%のO−メ
チル化物、O−(1−メトキシ)エチル化物、O−(1
−エトキシ)エチル化物、O−2−テトラヒドロピラニ
ル化物、O−(t−ブトキシカルボニル)メチル化物
等)もしくはO−アシル化物(例えば、5〜30モル%
のo−アセチル化物、O−(t−ブトキシ)カルボニル
化物等)、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレ
ン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン
−ヒドロキシスチレン共重合体、カルボキシル基含有メ
タクリル系樹脂及びその誘導体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。
In the present invention, other alkali-soluble resin may be used in combination. Examples of the other alkali-soluble resin used in the present invention include novolac resin, hydrogenated novolak resin, acetone-pyrogallol resin, o-
Polyhydroxystyrene, m-polyhydroxystyrene, p-polyhydroxystyrene, hydrogenated polyhydroxystyrene, halogen- or alkyl-substituted polyhydroxystyrene, hydroxystyrene-N-substituted maleimide copolymer, o / p- and m / p- Hydroxystyrene copolymer, partial O-alkylated product with respect to hydroxyl groups of polyhydroxystyrene (for example, 5 to 30 mol% O-methylated product, O- (1-methoxy) ethylated product, O- (1
-Ethoxy) ethylated product, O-2-tetrahydropyranylated product, O- (t-butoxycarbonyl) methylated product, etc.) or O-acylated product (for example, 5 to 30 mol%)
O-acetylated product, O- (t-butoxy) carbonylated product, etc.), styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, carboxyl group-containing methacrylic acid Examples thereof include, but are not limited to, resins and derivatives thereof.

【0037】特に好ましい他のアルカリ可溶性樹脂は、
ノボラック樹脂及びo−ポリヒドロキシスチレン、m−
ポリヒドロキシスチレン、p−ポリヒドロキシスチレン
及びこれらの共重合体、アルキル置換ポリヒドロキシス
チレン、ポリヒドロキシスチレンの一部O−アルキル
化、もしくはO−アシル化物、スチレン−ヒドロキシス
チレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチ
レン共重合体である。該ノボラック樹脂は、下記の所定
のモノマーを主成分として、酸性触媒の存在下、アルデ
ヒド類と付加縮合させることにより得られる。
Another particularly preferred alkali-soluble resin is
Novolac resin and o-polyhydroxystyrene, m-
Polyhydroxystyrene, p-polyhydroxystyrene and copolymers thereof, alkyl-substituted polyhydroxystyrene, partial O-alkylation of polyhydroxystyrene, or O-acylated product, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methyl It is a styrene-hydroxystyrene copolymer. The novolac resin is obtained by addition-condensing the following predetermined monomers as main components with aldehydes in the presence of an acidic catalyst.

【0038】所定のモノマーとしては、フェノール、m
−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等のク
レゾール類、2,5−キシレノール、3,5−キシレノ
ール、3,4−キシレノール、2,3−キシレノール等
のキシレノール類、m−エチルフェノール、p−エチル
フェノール、o−エチルフェノール、p−t−ブチルフ
ェノール、p−オクチルフエノール、2,3,5−トリ
メチルフェノール等のアルキルフェノール類、p−メト
キシフェノール、m−メトキシフェノール、3,5−ジ
メトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノ
ール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノー
ル、m−プロポキシフェノール、p−プロポキシフェノ
ール、m−ブトキシフェノール、p−ブトキシフェノー
ル等のアルコキシフェノール類、2−メチル−4−イソ
プロピルフェノール等のビスアルキルフェノール類、m
−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クロ
ロフェノール、ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノー
ルA、フェニルフェノール、レゾルシノール、ナフトー
ル等のヒドロキシ芳香化合物を単独もしくは2種類以上
混合して使用することができるが、これらに限定される
ものではない。
As the predetermined monomer, phenol, m
-Cresol, p-cresol, o-cresol and other cresols, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3-xylenol and other xylenols, m-ethylphenol, p- Alkylphenols such as ethylphenol, o-ethylphenol, pt-butylphenol, p-octylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, p-methoxyphenol, m-methoxyphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 2 -Methoxy-4-methylphenol, m-ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-propoxyphenol, p-propoxyphenol, m-butoxyphenol, alkoxyphenols such as p-butoxyphenol, 2-methyl-4-isopropyl Feno Bis-alkylphenols etc., m
-Hydroxy aromatic compounds such as chlorophenol, p-chlorophenol, o-chlorophenol, dihydroxybiphenyl, bisphenol A, phenylphenol, resorcinol, and naphthol can be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto. Not something that is done.

【0039】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセ
トアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−
フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒド
ロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒ
ド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズア
ルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベ
ンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メ
チルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、
p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデ
ヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラー
ル、クロロアセトアルデヒド及びこれらのアセタール
体、例えばクロロアセトアルデヒドジエチルアセタール
等を使用することができるが、これらの中で、ホルムア
ルデヒドを使用するのが好ましい。これらのアルデヒド
類は、単独でもしくは2種類以上組み合わせて用いられ
る。酸性触媒としては塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、シュウ
酸等を使用することができる。
Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde and β-.
Phenylpropyl aldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o -Methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde,
Although p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn-butylbenzaldehyde, furfural, chloroacetaldehyde and acetals thereof such as chloroacetaldehyde diethyl acetal can be used, formaldehyde is used among them. Is preferred. These aldehydes may be used alone or in combination of two or more. As the acidic catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid or the like can be used.

【0040】こうして得られたノボラック樹脂の質量平
均分子量は、1,000〜30,000の範囲であるこ
とが好ましい。1,000未満では照射部の現像後の膜
減りが大きく、30,000を越えると現像速度が小さ
くなってしまう。特に好適なのは2,000〜20,0
00の範囲である。また、ノボラック樹脂以外の前記ポ
リヒドロキシスチレン、及びその誘導体、共重合体の質
量平均分子量は、2000以上、好ましくは2000〜
30000、より好ましくは2000〜20000であ
る。ここで、質量平均分子量はゲルパーミエーションク
ロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義さ
れる。
The mass average molecular weight of the novolak resin thus obtained is preferably in the range of 1,000 to 30,000. If it is less than 1,000, the film loss of the irradiated portion after development is large, and if it exceeds 30,000, the developing speed becomes small. Especially preferred is 2,000 to 20,0.
The range is 00. The mass average molecular weight of the polyhydroxystyrene other than the novolac resin, its derivative, and the copolymer is 2000 or more, preferably 2000 to
It is 30,000, more preferably 2,000 to 20,000. Here, the mass average molecular weight is defined by the polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

【0041】本発明に於けるこれらのアルカリ可溶性樹
脂は2種類以上混合して使用しても良い。
These alkali-soluble resins in the present invention may be used as a mixture of two or more kinds.

【0042】本発明の一般式(I)の繰り返し単位及び
一般式(II)の繰り返し単位を有するアルカリ可溶性
樹脂の使用量は、レジスト組成物の全質量(溶媒を除
く)を基準として30〜90質量%、好ましくは50〜
80質量%である。他のアルカリ可溶性樹脂を併用した
場合も、一般式(I)及び一般式(II)の繰り返し単
位を有するアルカリ可溶性樹脂を含めたアルカリ可溶性
樹脂樹脂の合計量として、レジスト組成物の全質量(溶
媒を除く)を基準として、通常30〜90質量%、好ま
しくは50〜80質量%である。
The amount of the alkali-soluble resin having the repeating unit of the general formula (I) and the repeating unit of the general formula (II) of the present invention is 30 to 90 based on the total mass of the resist composition (excluding the solvent). % By mass, preferably 50 to
It is 80 mass%. Even when another alkali-soluble resin is used in combination, the total amount of the alkali-soluble resin including the alkali-soluble resin having the repeating units of the general formula (I) and the general formula (II) as the total amount of the resist composition (solvent The amount is usually 30 to 90% by mass, preferably 50 to 80% by mass.

【0043】(B)架橋剤 本発明において使用される酸により架橋する化合物(以
下、適宜、酸架橋剤又は単に架橋剤と称する)は、酸、
例えば放射線の照射により生じた酸の存在下で、アルカ
リ可溶性樹脂を架橋し得る化合物である。このような架
橋剤としては、例えばアルカリ可溶性樹脂との架橋反応
性を有する1種以上の置換基(以下、「架橋性置換基」
という。)を有する化合物を挙げることができる。
(B) Crosslinking Agent The compound used in the present invention which is crosslinked by an acid (hereinafter, appropriately referred to as an acid crosslinking agent or simply a crosslinking agent) is an acid,
For example, it is a compound capable of crosslinking an alkali-soluble resin in the presence of an acid generated by irradiation with radiation. Examples of such a cross-linking agent include, for example, one or more kinds of substituents having cross-linking reactivity with an alkali-soluble resin (hereinafter, referred to as "cross-linking substituents").
Say. ).

【0044】このような架橋性置換基の具体例として
は、例えば(i)ヒドロキシアルキル基、アルコキシア
ルキル基、アセトキシアルキル基等のヒドロキシアルキ
ル基またはその誘導体; (ii)ホルミル基、カルボキシアルキル基等のカルボ
ニル基またはその誘導体; (iii)ジメチルアミノメチル基、ジエチルアミノメ
チル基、ジメチロールアミノメチル基、ジエチロールア
ミノメチル基、モルホリノメチル基等の含窒素基含有置
換基; (iv)グリシジルエーテル基、グリシジルエステル
基、グリシジルアミノ基等のグリシジル基含有置換基; (v)ベンジルオキシメチル基、ベンゾイロキシメチル
基等のアリルオキシアルキル基、アラルキルオキシアル
キル基等の芳香族誘導体; (vi)ビニル基、イソプロペニル基等の重合性多重結
合含有置換基等を挙げることができる。本発明の架橋剤
の架橋性置換基としては、ヒドロキシアルキル基、アル
コキシアルキル基等が好ましく、特にアルコキシメチル
基が好ましい。
Specific examples of such crosslinkable substituents include (i) hydroxyalkyl groups such as hydroxyalkyl groups, alkoxyalkyl groups and acetoxyalkyl groups or derivatives thereof; (ii) formyl groups, carboxyalkyl groups, etc. A carbonyl group or a derivative thereof; (iii) a nitrogen-containing group-containing substituent such as a dimethylaminomethyl group, a diethylaminomethyl group, a dimethylolaminomethyl group, a diethylolaminomethyl group, a morpholinomethyl group; (iv) a glycidyl ether group, Glycidyl group-containing substituents such as glycidyl ester group and glycidylamino group; (v) Aryloxyalkyl groups such as benzyloxymethyl group and benzoyloxymethyl group, aromatic derivatives such as aralkyloxyalkyl groups; (vi) Vinyl group , Isopropenyl group, etc. It can be mentioned sex multiple bond-containing substituent group. As the crosslinkable substituent of the crosslinking agent of the present invention, a hydroxyalkyl group, an alkoxyalkyl group and the like are preferable, and an alkoxymethyl group is particularly preferable.

【0045】前記架橋性置換基を有する架橋剤として
は、例えば(i)メチロール基含有メラミン化合物、メ
チロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基
含有ウレア化合物、メチロール基含有グリコールウリル
化合物、メチロール基含有フェノール化合物等のメチロ
ール基含有化合物; (ii)アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、ア
ルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アル
コキシアルキル基含有ウレア化合物、アルコキシアルキ
ル基含有グリコールウリル化合物、アルコキシアルキル
基含有フェノール化合物等のアルコキシアルキル基含有
化合物; (iii)カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カ
ルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボ
キシメチル基含有ウレア化合物、カルボキシメチル基含
有グリコールウリル化合物、カルボキシメチル基含有フ
ェノール化合物等のカルボキシメチル基含有化合物; (iv)ビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフェ
ノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポキ
シ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾール
樹脂系エポキシ化合物、ポリ(ヒドロキシスチレン)系
エポキシ化合物等のエポキシ化合物等を挙げることがで
きる。
Examples of the crosslinking agent having a crosslinkable substituent include (i) a methylol group-containing melamine compound, a methylol group-containing benzoguanamine compound, a methylol group-containing urea compound, a methylol group-containing glycoluril compound, and a methylol group-containing phenol compound. (Ii) Alkoxyalkyl group-containing melamine compounds, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compounds, alkoxyalkyl group-containing urea compounds, alkoxyalkyl group-containing glycoluril compounds, alkoxyalkyl group-containing phenol compounds and the like. Compound (iii) Carboxymethyl group-containing melamine compound, Carboxymethyl group-containing benzoguanamine compound, Carboxymethyl group-containing urea compound, Carboxy Carboxymethyl group-containing compounds such as chill group-containing glycoluril compounds and carboxymethyl group-containing phenol compounds; (iv) Bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolac resin epoxy compounds, resole resins Examples thereof include epoxy compounds such as epoxy compounds and poly (hydroxystyrene) epoxy compounds.

【0046】架橋剤としては、さらに、アルカリ可溶性
樹脂中の酸性官能基に前記架橋性置換基を導入し、架橋
剤としての性質を付与した樹脂を使用することができ
る。その場合の架橋性置換基の導入率は、アルカリ可溶
性樹脂中の全酸性官能基に対して、通常、5〜60モル
%、好ましくは10〜50モル%、さらに好ましくは1
5〜40モル%に調節される。架橋性置換基の導入率が
5モル%未満では、十分な架橋反応を生起させることが
困難となり、残膜率の低下、パターンの膨潤現象や蛇行
等を来たしやすくなり、また60モル%を超えると、ア
ルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性の低下を招いて、現
像性が悪化する傾向がある。
As the cross-linking agent, a resin in which the above-mentioned cross-linkable substituent is introduced into the acidic functional group in the alkali-soluble resin to give the property as a cross-linking agent can be used. In that case, the introduction rate of the crosslinkable substituent is usually 5 to 60 mol%, preferably 10 to 50 mol%, and more preferably 1 with respect to the total acidic functional groups in the alkali-soluble resin.
It is adjusted to 5 to 40 mol%. When the introduction rate of the crosslinkable substituent is less than 5 mol%, it becomes difficult to cause a sufficient cross-linking reaction, the remaining film rate is lowered, and the pattern swelling phenomenon and meandering are likely to occur. Then, the alkali solubility of the alkali-soluble resin is lowered, and the developability tends to deteriorate.

【0047】本発明のレジスト組成物において架橋剤
は、アルコキシメチル化ウレア化合物またはその樹脂、
またはアルコキシメチル化グリコールウリル化合物また
はその樹脂が好ましい。特に好ましい架橋剤(B1)と
しては、上記式(2)〜(4)で示される化合物及びア
ルコキシメチル化メラミン化合物を挙げることができ
る。
In the resist composition of the present invention, the crosslinking agent is an alkoxymethylated urea compound or its resin,
Alternatively, an alkoxymethylated glycoluril compound or a resin thereof is preferable. Particularly preferable crosslinking agents (B1) include compounds represented by the above formulas (2) to (4) and alkoxymethylated melamine compounds.

【0048】式(2)〜(4)におけるR5は、各々独
立に、水素原子、アルキル基(炭素数1〜5、更に好ま
しくは炭素数1〜3、例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基)又はアシル基(好ましくは炭素数2〜6、更に
好ましくは炭素数2〜4、例えばアセチル基、プロピオ
ニル基)を表す。式(2)におけるR6〜R9は、各々独
立に、水素原子、水酸基、アルキル基(好ましくは炭素
数1〜5、更に好ましくは炭素数1〜3、例えばメチル
基、エチル基、プロピル基)又はアルコキシル基(好ま
しくは炭素数1〜5、更に好ましくは炭素数1〜3、例
えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基)を表
す。Xは、単結合、メチレン基又は酸素原子を表す。X
は単結合又はメチレン基が好ましい。尚、これらの基
は、更にメチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ
基、エトキシ基等のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原
子などの置換基を有していてもよい。
R 5 in the formulas (2) to (4) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group (having 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group). ) Or an acyl group (preferably having 2 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, for example, an acetyl group or a propionyl group). R 6 to R 9 in formula (2) are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 5, more preferably a carbon number of 1 to 3, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group). ) Or an alkoxyl group (preferably having a carbon number of 1 to 5, more preferably a carbon number of 1 to 3, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group). X represents a single bond, a methylene group or an oxygen atom. X
Is preferably a single bond or a methylene group. In addition, these groups may further have a substituent such as an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, a hydroxyl group and a halogen atom.

【0049】式(2)〜(4)で表される化合物及びア
ルコキシメチル化メラミン化合物の具体例を以下に示す
が、これらに限定されるものではない。
Specific examples of the compounds represented by the formulas (2) to (4) and the alkoxymethylated melamine compound are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0050】[0050]

【化16】 [Chemical 16]

【0051】[0051]

【化17】 [Chemical 17]

【0052】前記架橋剤は、例えば尿素化合物やグリコ
ールウリル化合物とホルマリンを縮合反応させてメチロ
ール基を導入した後、さらにメチルアルコール、エチル
アルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等
の低級アルコール類でエーテル化し、次いで反応液を冷
却して析出する化合物またはその樹脂を回収することで
得られる。また前記架橋剤は、CYMEL(商品名、三
井サイアナミッド製)、ニカラッド(三和ケミカル製)
のような市販品としても入手することができる。
The cross-linking agent, for example, undergoes a condensation reaction of a urea compound or a glycoluril compound with formalin to introduce a methylol group, and then is etherified with a lower alcohol such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol or butyl alcohol, Then, the reaction liquid is cooled to obtain a compound or a resin thereof which precipitates and is obtained. The cross-linking agent is CYMEL (trade name, manufactured by Mitsui Cyanamid), Nicalad (manufactured by Sanwa Chemical)
It is also available as a commercial product such as.

【0053】また、特に好ましい架橋剤(B2)とし
て、更に、分子内にベンゼン環を1〜6個有するフェノ
ール誘導体であり、ヒドロキシメチル基および/又はア
ルコキシメチル基を分子内全体で2個以上有し、それを
少なくともいずれかのベンゼン環に結合している化合物
を挙げることができる。好ましくは、分子量が1500
以下、分子内にベンゼン環を1個から6個有し、さらに
ヒドロキシメチル基及び/又はアルコキシメチル基を合
わせて2個以上有し、そのヒドロキシメチル基、アルコ
キシメチル基をその内の少なくともいずれかのベンゼン
環に集中させ、あるいは振り分けて結合してなるフェノ
ール誘導体を挙げることができる。
Further, a particularly preferred cross-linking agent (B2) is a phenol derivative having 1 to 6 benzene rings in the molecule, and has 2 or more hydroxymethyl groups and / or alkoxymethyl groups in the whole molecule. However, a compound in which it is bonded to at least one of the benzene rings can be mentioned. Preferably, the molecular weight is 1500
Hereinafter, it has 1 to 6 benzene rings in the molecule, and further has 2 or more hydroxymethyl groups and / or alkoxymethyl groups in total, and at least one of the hydroxymethyl groups and alkoxymethyl groups Examples of the phenol derivative are those which are concentrated in the benzene ring of or are distributed by being distributed.

【0054】ベンゼン環に結合するアルコキシメチル基
としては、炭素数6個以下のものが好ましい。具体的に
はメトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロポキ
シメチル基、i−プロポキシメチル基、n−ブトキシメ
チル基、i−ブトキシメチル基、sec−ブトキシメチ
ル基、t−ブトキシメチル基が好ましい。さらに、2−
メトキシエトキシ基及び、2−メトキシ−1−プロピル
基の様に、アルコキシ置換されたアルコキシ基も好まし
い。これらのフェノール誘導体の内、特に好ましいもの
を以下に挙げる。
The alkoxymethyl group bonded to the benzene ring preferably has 6 or less carbon atoms. Specifically, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, an n-propoxymethyl group, an i-propoxymethyl group, an n-butoxymethyl group, an i-butoxymethyl group, a sec-butoxymethyl group and a t-butoxymethyl group are preferable. Furthermore, 2-
Alkoxy-substituted alkoxy groups such as a methoxyethoxy group and a 2-methoxy-1-propyl group are also preferable. Among these phenol derivatives, particularly preferable ones are listed below.

【0055】[0055]

【化18】 [Chemical 18]

【0056】[0056]

【化19】 [Chemical 19]

【0057】[0057]

【化20】 [Chemical 20]

【0058】[0058]

【化21】 [Chemical 21]

【0059】[0059]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0060】[0060]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0061】(式中、L1〜L8は、同じであっても異な
っていてもよく、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル
基又はエトキシメチル基を示す。) ヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応
するヒドロキシメチル基を有さないフェノール化合物
(上記式においてL1〜L8が水素原子である化合物)と
ホルムアルデヒドを塩基触媒下で反応させることによっ
て得ることができる。この際、樹脂化やゲル化を防ぐた
めに、反応温度を60℃以下で行うことが好ましい。具
体的には、特開平6−282067号公報、特開平7−
64285号公報等に記載されている方法にて合成する
ことができる。
(In the formula, L 1 to L 8 may be the same or different and each represents a hydroxymethyl group, a methoxymethyl group or an ethoxymethyl group.) The phenol derivative having a hydroxymethyl group corresponds to It can be obtained by reacting a phenol compound having no hydroxymethyl group (a compound in which L 1 to L 8 are hydrogen atoms in the above formula) with formaldehyde under a base catalyst. At this time, in order to prevent resinification and gelation, the reaction temperature is preferably 60 ° C. or lower. Specifically, JP-A-6-282067 and JP-A-7-
It can be synthesized by the method described in Japanese Patent No. 64285.

【0062】アルコキシメチル基を有するフェノール誘
導体は、対応するヒドロキシメチル基を有するフェノー
ル誘導体とアルコールを酸触媒下で反応させることによ
って得ることができる。この際、樹脂化やゲル化を防ぐ
ために、反応温度を100℃以下で行うことが好まし
い。具体的には、欧州特許EP632003A1等に記
載されている方法にて合成することができる。
The phenol derivative having an alkoxymethyl group can be obtained by reacting the corresponding phenol derivative having a hydroxymethyl group with an alcohol under an acid catalyst. At this time, in order to prevent resinification and gelation, it is preferable to carry out the reaction at a temperature of 100 ° C. or lower. Specifically, it can be synthesized by the method described in European Patent EP632003A1 and the like.

【0063】このようにして合成されたヒドロキシメチ
ル基またはアルコキシメチル基を有するフェノール誘導
体は、保存時の安定性の点で好ましいが、アルコキシメ
チル基を有するフェノール誘導体は保存時の安定性の観
点から特に好ましい。ヒドロキシメチル基またはアルコ
キシメチル基を合わせて2個以上有し、いずれかのベン
ゼン環に集中させ、あるいは振り分けて結合してなるこ
のようなフェノール誘導体は、単独で使用してもよく、
また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
The phenol derivative having a hydroxymethyl group or an alkoxymethyl group thus synthesized is preferable from the viewpoint of stability during storage, but the phenol derivative having an alkoxymethyl group is preferable from the viewpoint of stability during storage. Particularly preferred. Such a phenol derivative having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in total, which are concentrated in any of the benzene rings, or which are bonded by distributing, may be used alone,
Moreover, you may use it in combination of 2 or more type.

【0064】本発明において架橋剤は、全レジスト組成
物固形分中、3〜70重量%、好ましくは5〜50重量
%の添加量で用いられる。架橋剤の添加量が3重量%未
満であると残膜率が低下し、また、70重量%を越える
と解像力が低下し、更にレジスト液の保存時の安定性の
点で余り好ましくない。
In the present invention, the crosslinking agent is used in an amount of 3 to 70% by weight, preferably 5 to 50% by weight, based on the total solid content of the resist composition. If the amount of the cross-linking agent added is less than 3% by weight, the residual film rate will decrease, and if it exceeds 70% by weight, the resolution will decrease, and it will be less preferable in terms of stability during storage of the resist solution.

【0065】上記のN−ヒドロキシメチル基、N−アル
コキシメチル基、若しくはN−アシルオキシメチル基を
有する化合物と、ヒドロキシメチル基若しくはアルコキ
シメチル基を有するフェノール誘導体は2種類以上組み
合わせて使用してもよい。
Two or more kinds of the above-mentioned compound having an N-hydroxymethyl group, N-alkoxymethyl group or N-acyloxymethyl group and a phenol derivative having a hydroxymethyl group or an alkoxymethyl group may be used in combination. .

【0066】(A)活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物(酸発生剤) 本発明で使用される酸発生剤としては、活性光線又は放
射線の照射により酸を発生する化合物で、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(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、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
れらの混合物の中で、適宜に選択して使用することがで
きる。
(A) Compound that Generates Acid upon Irradiation with Actinic Rays or Radiation (Acid Generator) The acid generator used in the present invention is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Photoinitiators for cationic polymerization, photoinitiators for radical photopolymerization, photobleaching agents for dyes, photochromic agents, or known light used for micro resists (UV of 400 to 200 nm, deep UV (g). Ray, h ray, i ray, KrF excimer laser light)), ArF excimer laser light, an electron beam, an X ray, a molecular beam or an ion beam, and a compound or mixture thereof that generates an acid. Can be used.

【0067】また、その他の本発明に用いられる酸発生
剤としては、たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム
塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、
有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o
−ニトロベンジル型保護基を有する酸発生剤、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、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホ
ン、ジアゾジスルホン化合物等を挙げることができる。
また、これらの酸を発生する基、あるいは化合物をポリ
マーの主鎖又は側鎖に導入した化合物を用いることがで
きる。
Other acid generators used in the present invention include, for example, diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, arsonium salts, and other onium salts,
Organic halogen compounds, organic metal / organic halides, o
Examples thereof include an acid generator having a nitrobenzyl type protecting group, a compound represented by iminosulfonate and the like, which photolyzes to generate a sulfonic acid, a disulfone compound, a diazoketosulfone, a diazodisulfone compound and the like.
Further, a group in which these acid generating groups or compounds are introduced into the main chain or side chain of the polymer can be used.

【0068】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の酸
を発生する化合物も使用することができる。
Further, VNR Villai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
Compounds generating an acid described in DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), US Pat. No. 3,779,778, and European Patent 126,712 can also be used.

【0069】上記酸発生剤の中で、有効に用いられるも
のの一例として、アニオンがフッ素原子を有している酸
発生剤が挙げられる。例えば、カチオン部がヨードニウ
ム又はスルホニウムで構成され、アニオン部がRFSO3
-(式中、上記RFは、炭素数1〜10のフッ素置換され
たアルキル基を表す)で示されるアニオンで構成されて
いるスルホン酸塩から選択された酸発生剤が用いられ
る。RFで表されるフッ素置換されたアルキル基は、直
鎖状、分岐状、環状いずれであってもよい。好ましいR
Fとしては、CF3(CF2)yで表され、yが0〜9の
整数であるフッ素置換直鎖状アルキル基である。酸発生
剤のカチオン部は、好ましくは下記一般式(I)〜(II
I)で表される。
Among the above-mentioned acid generators, one that can be effectively used is an acid generator whose anion has a fluorine atom. For example, the cation part is composed of iodonium or sulfonium, and the anion part is R F SO 3
- (In the formula, R F represents a fluorine-substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), an acid generator selected from sulfonates composed of anions is used. The fluorine-substituted alkyl group represented by R F may be linear, branched or cyclic. Preferred R
F is a fluorine-substituted linear alkyl group represented by CF 3 (CF 2 ) y, where y is an integer of 0 to 9. The cation part of the acid generator is preferably one of the following general formulas (I) to (II
It is represented by I).

【0070】[0070]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0071】上記一般式(I)〜(III)において、R1
〜R37は、各々独立に、水素原子、直鎖状、分岐状ある
いは環状アルキル基、直鎖状、分岐状あるいは環状アル
コキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は−S−R
38基を表す。R38は、直鎖状、分岐状あるいは環状アル
キル基又はアリール基を表す。R1〜R15、R16
27、R28〜R37のうち、2つ以上が結合して、単結
合、炭素原子、酸素原子、イオウ原子及び窒素原子から
選択される1種又は2種以上を含む環を形成してもよ
い。
In the above general formulas (I) to (III), R 1
To R 37 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom or —SR.
Represents 38 units. R 38 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group. R 1 ~ R 15 , R 16 ~
Two or more of R 27 and R 28 to R 37 are combined to form a ring containing one or more selected from a single bond, a carbon atom, an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom. Good.

【0072】一般式(I)〜(III)において、R1〜R
38の直鎖状、分岐状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の直鎖状、分岐状アル
コキシ基としては、例えば、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。環状
アルコキシ基としては、シクロペンチルオキシ基、例え
ば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基
が挙げられる。
In the general formulas (I) to (III), R 1 to R
As the linear or branched alkyl group of 38 , a carbon number such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group, which may have a substituent. One to four can be mentioned. Examples of the cyclic alkyl group include those having a carbon number of 3 to 8, such as cyclopropyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group, which may have a substituent. Examples of the linear or branched alkoxy group for R 1 to R 37 include a methoxy group, an ethoxy group,
Examples thereof include those having 1 to 4 carbon atoms such as hydroxyethoxy group, propoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group and t-butoxy group. Examples of the cyclic alkoxy group include a cyclopentyloxy group, for example, a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.

【0073】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、例えば、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。
Examples of the halogen atom represented by R 1 to R 37 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Examples of the aryl group of R 38 include those having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group and a naphthyl group. These substituents preferably have 1 to 1 carbon atoms.
4 alkoxy groups, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, iodine atom), aryl group having 6 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, cyano group, hydroxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl Group, nitro group and the like.

【0074】また、R1〜R15、R16〜R27、R28〜R
37のうち、2つ以上が結合して形成する、単結合、炭
素、酸素、イオウ、及び窒素から選択される1種又は2
種以上を含む環としては、例えば、フラン環、ジヒドロ
フラン環、ピラン環、トリヒドロピラン環、チオフェン
環、ピロール環等を挙げることができる。本発明で用い
ることができる酸発生剤の具体例(A1−1)〜(A1
−64)を以下に示す。
Further, R 1 to R 15 , R 16 to R 27 , R 28 to R
Of 37 , one or two selected from a single bond, carbon, oxygen, sulfur, and nitrogen, which is formed by combining two or more.
Examples of the ring containing at least one kind include a furan ring, a dihydrofuran ring, a pyran ring, a trihydropyran ring, a thiophene ring, and a pyrrole ring. Specific examples (A1-1) to (A1) of the acid generator that can be used in the present invention.
-64) is shown below.

【0075】[0075]

【化25】 [Chemical 25]

【0076】[0076]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0077】[0077]

【化27】 [Chemical 27]

【0078】[0078]

【化28】 [Chemical 28]

【0079】[0079]

【化29】 [Chemical 29]

【0080】[0080]

【化30】 [Chemical 30]

【0081】[0081]

【化31】 [Chemical 31]

【0082】[0082]

【化32】 [Chemical 32]

【0083】更に以下の酸発生剤も好ましく使用でき
る。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Further, the following acid generators can be preferably used. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
1) an oxazole derivative or a general formula (PAG
An S-triazine derivative represented by 2).

【0084】[0084]

【化33】 [Chemical 33]

【0085】式中、R201は、置換もしくは未置換のア
リール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換
のアリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)
3を示す。Yは、塩素原子又は臭素原子を示す。具体的
には以下の化合物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。
In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y)
3 is shown. Y represents a chlorine atom or a bromine atom. The following compounds can be specifically mentioned, but the compounds are not limited to these.

【0086】[0086]

【化34】 [Chemical 34]

【0087】[0087]

【化35】 [Chemical 35]

【0088】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following general formula (PAG4).

【0089】[0089]

【化36】 [Chemical 36]

【0090】ここで式中、Ar1、Ar2は、各々独立
に、置換もしくは未置換のアリール基を示す。R203
204、R205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、対アニオンを示
し、例えばBF4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、Si
6 2-、ClO4 -、CF3SO3 -等のパーフルオロアルカ
ンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホ
ン酸アニオン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン等
の縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノン
スルホン酸アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げる
ことができるがこれらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 ,
R204 and R205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Z represents a counter anion, for example, BF 4 , AsF 6 , PF 6 , SbF 6 , Si.
Condensed polynuclear aromatic sulfonate anion such as perfluoroalkane sulfonate anion such as F 6 2− , ClO 4 , CF 3 SO 3 , pentafluorobenzene sulfonate anion, naphthalene-1-sulfonate anion, anthraquinone sulfonate Examples thereof include anion dyes and sulfonic acid group-containing dyes, but are not limited thereto.

【0091】またR203、R204、R205のうちの2つ及
びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して
結合してもよい。具体例としては以下に示す化合物が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
Two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent. Specific examples thereof include the compounds shown below, but the invention is not limited thereto.

【0092】[0092]

【化37】 [Chemical 37]

【0093】[0093]

【化38】 [Chemical 38]

【0094】[0094]

【化39】 [Chemical Formula 39]

【0095】[0095]

【化40】 [Chemical 40]

【0096】[0096]

【化41】 [Chemical 41]

【0097】[0097]

【化42】 [Chemical 42]

【0098】[0098]

【化43】 [Chemical 43]

【0099】[0099]

【化44】 [Chemical 44]

【0100】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えば、米国特許第
2,807,648 号及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号
等に記載の方法により合成することができる。
The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, and are described in, for example, US Pat.
It can be synthesized by the methods described in 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.

【0101】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイ
ミノスルホネート誘導体。
(3) A disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or an iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

【0102】[0102]

【化45】 [Chemical formula 45]

【0103】式中、Ar3、Ar4は、各々独立に、置換
もしくは未置換のアリール基を示す。R206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。具体例としては以下に示す化合物が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. Specific examples thereof include the compounds shown below, but the invention is not limited thereto.

【0104】[0104]

【化46】 [Chemical formula 46]

【0105】[0105]

【化47】 [Chemical 47]

【0106】[0106]

【化48】 [Chemical 48]

【0107】[0107]

【化49】 [Chemical 49]

【0108】[0108]

【化50】 [Chemical 50]

【0109】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0110】[0110]

【化51】 [Chemical 51]

【0111】ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。具
体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an aryl group which may be substituted. Specific examples thereof include the compounds shown below, but the invention is not limited thereto.

【0112】[0112]

【化52】 [Chemical 52]

【0113】これらの酸発生剤の添加量は、組成物中の
固形分を基準として、通常0.001〜40重量%の範
囲で用いられ、好ましくは0.01〜20重量%、更に
好ましくは0.1〜5重量%の範囲で使用される。酸発
生剤の添加量が、0.001重量%より少ないと感度が
低くなり、また添加量が40重量%より多いとプロファ
イルの悪化や、プロセス(特にベーク)マージンが狭く
なり好ましくない。
The amount of these acid generators added is usually in the range of 0.001 to 40% by weight, preferably 0.01 to 20% by weight, and more preferably, based on the solid content in the composition. It is used in the range of 0.1 to 5% by weight. If the addition amount of the acid generator is less than 0.001% by weight, the sensitivity is lowered, and if the addition amount is more than 40% by weight, the profile is deteriorated and the process (particularly baking) margin is narrowed, which is not preferable.

【0114】その他の活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する化合物としては、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
公知の光により酸を発生する化合物およびそれらの混合
物を適宜に選択して使用することができる。
Other compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation include cationic polymerization photoinitiators, photoradical polymerization photoinitiators, photobleaching agents for dyes, photochromic agents, or micro resists. A known compound which generates an acid by light and a mixture thereof which are used in the above can be appropriately selected and used.

【0115】たとえば S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.E
ng.,18,387(1974)、T.S.Bal etal,Polymer,21,423(198
0) 等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055
号、同4,069,056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 etal,Macrom
olecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf
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 etal,Macromorecules,10(6),1307(19
77) 、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988) 、欧州特許第
104,143 号、同第339,049 号、同第410,201 号、特開平
2-150,848 号、特開平2-296,514 号等に記載のヨードニ
ウム塩、J.V.Crivello etal,Polymer J.17,73(1985) 、
J.V.Crivello etal.J.Org.Chem.,43,3055(1978) 、W.R.
Watt etal,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,22,1789
(1984) 、J.V.Crivello etal,Polymer Bull.,14,279(19
85)、J.V.Crivello etal,Macromorecules,14(5),1141(1
981) 、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,Polymer Che
m.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693 号、同161,8
11 号、同410,201 号、同339,049 号、同233,567 号、
同297,443 号、同297,442 号、米国特許第3,902,114
号、同第4,933,377 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3,60
4,580 号、同3,604,581 号等に記載のスルホニウム塩、
J.V.Crivello etal,Macromorecules,10 (6),1307(1977)
、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,Polymer Chem.E
d., 17,1047(1979) 等に記載のセレノニウム塩、C.S.We
n etal,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oc
t(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-
36281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62-582
41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
etal,J.Rad.Curing,13(4),26(1986)、T.P.Gilletal,Ino
rg.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 etal,J.Polymer Sci.,
25,753(1987)、 E.Reichmanis etal,J.Pholymer Sci.,Po
lymer Chem.Ed.,23,1(1985)、 Q.Q.Zhu etal,J.Photoche
m.,36,85,39,317(1987)、 B.Amitetal,Tetrahedron Let
t.,(24)2205(1973)、D.H.R.Barton etal,J.Chem Soc.,35
71(1965)、 P.M.Collins etal,J.Chem.SoC.,Perkin I,16
95(1975)、 M.Rudinstein etal,Tetrahedron Lett.,(1
7),1445(1975)、 J.W.Walker etalJ.Am.Chem.Soc.,110,7
170(1988)、 S.C.Busman etal,J.Imaging Technol.,11
(4),191(1985)、 H.M.Houlihan etal,Macormolecules,2
1,2001(1988)、P.M.Collins etal,J.Chem.Soc.,Chem.Com
mun.,532(1972)、S.Hayase etal,Macromolecules,18,179
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d State Sci.Technol.,130(6)、 F.M.Houlihan etal,Mac
romolcules,21,2001(1988)、欧州特許第0290,750号、同0
46,083 号、同156,535 号、同271,851 号、同0,388,343
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o−ニ
トロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TUNOOKA
etal,Polymer Preprints Japan,35(8)、G.Berner etal,
J.Rad.Curing,13(4)、 W.J.Mijs etal,Coating Techno
l.,55(697),45(1983),Akzo 、 H.Adachi etal,Polymer P
reprints,Japan,37(3)、欧州特許第0199,672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64-1
8143号、特開平2-245756号、特開平3-140109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61-166544 号等に記載
のジスルホン化合物を挙げることができる。
For example, SI Schlesinger, Photogr.Sci.E
ng., 18,387 (1974), TSBal etal, Polymer, 21,423 (198
0) the diazonium salts described in U.S. Pat. No. 4,069,055
No. 4,069,056, Re 27,992, JP-A-3-140140
Ammonium salt, DC Necker et al, Macrom
olecules, 17,2468 (1984), CSWen et al, Teh, Proc.Conf
Rad.Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Patent No.
Phosphonium salts described in 4,069,055, 4,069,056, etc., JVCrivello et al, Macromorecules, 10 (6), 1307 (19
77), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No.
104,143, 339,049, 410,201, JP
2-150,848, iodonium salts described in JP-A-2-296,514, JVCrivello et al, Polymer J. 17,73 (1985),
JVCrivello et al. J. Org. Chem., 43, 3055 (1978), WR
Watt et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 22,1789
(1984), JVCrivello et al, Polymer Bull., 14,279 (19
85), JVCrivello et al, Macromorecules, 14 (5), 1141 (1
981), JVCrivello et al, J.PolymerSci., Polymer Che
m.Ed., 17,2877 (1979), European Patent No. 370,693, and 161,8.
No. 11, No. 410,201, No. 339,049, No. 233,567,
No. 297,443, No. 297,442, U.S. Pat.No. 3,902,114
No. 4,933,377, 4,760,013, 4,734,444
No. 2,833,827, Dokoku Patent No. 2,904,626, No. 3,60
4,580, 3,604,581 etc. sulfonium salts,
JVCrivello et al, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977)
, JVCrivello et al, J. PolymerSci., Polymer Chem.E
d., 17,1047 (1979) and other selenonium salts, CSWe
n etal, Teh, Proc.Conf.Rad.Curing ASIA, p478 Tokyo, Oc
Onium salts such as arsonium salts described in t (1988), U.S. Pat.No. 3,905,815, JP-B-46-4605, JP-A-48-
36281, JP 55-32070, JP 60-239736, JP 61-169835, JP 61-169837, JP 62-582.
41, JP 62-212401, JP 63-70243, JP
63-298339 and other organic halogen compounds, K. Meier
et al, J. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), TPGilletal, Ino
rg.Chem., 19,3007 (1980), D.Astruc, Acc.Chem.Res., 19
(12), 377 (1896), organic metal / organic halides described in JP-A-2-61445, S. Hayase et al., J. Polymer Sci.,
25,753 (1987), E. Reichmanis et al, J. Pholymer Sci., Po
lymer Chem. Ed., 23, 1 (1985), QQZhu et al., J. Photoche
m., 36,85,39,317 (1987), B.Amitetal, Tetrahedron Let
t., (24) 2205 (1973), DHR Barton et al., J. Chem Soc., 35.
71 (1965), PMCollins et al, J. Chem. SoC., Perkin I, 16
95 (1975), M. Rudinstein et al, Tetrahedron Lett., (1
7), 1445 (1975), JWWalker et al J. Am. Chem. Soc., 110, 7
170 (1988), SCBusman et al., J. Imaging Technol., 11
(4), 191 (1985), HMHoulihan et al, Macormolecules, 2
1, 2001 (1988), PMCollins et al, J. Chem. Soc., Chem.Com
mun., 532 (1972), S.Hayase et al, Macromolecules, 18,179
9 (1985), E. Reichmanis et al, J. Electrochem. Soc., Soli
d State Sci.Technol., 130 (6), FMHoulihan etal, Mac
romolcules, 21, 2001 (1988), European Patent No. 0290,750, 0
46,083, 156,535, 271,851, 0,388,343
M.TUNOOKA, a photo-acid generator having an o-nitrobenzyl type protecting group described in U.S. Pat. Nos. 3,901,710, 4,181,531, JP-A-60-198538 and JP-A-53-133022.
et al, Polymer Preprints Japan, 35 (8), G. Berner et al,
J.Rad.Curing, 13 (4), WJMijs etal, Coating Techno
l., 55 (697), 45 (1983), Akzo, H.Adachi etal, Polymer P
reprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515
No., No. 044,115, No. 618,564, No. 0101,122,
U.S. Pat.Nos. 4,371,605 and 4,431,774, Japanese Patent Laid-Open No. 64-1
No. 8143, JP-A-2-245756, JP-A-3-140109 and the like compounds such as iminosulfonates which photolyze to generate sulfonic acid, JP-A-61-166544 and the like A disulfone compound can be mentioned.

【0116】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖または側鎖に導入した
化合物、たとえば、M.E.Woodhouse etal,J.Am.Chem.So
c.,104,5586(1982) 、S.P.Pappas etal,J.Imaging Sc
i.,30(5),218(1986) 、S.Kondoetal,Makromol.Chem.,Ra
pid Commun.,9,625(1988)、Y.Yamada etal,Makromol.C
hem.,152,153,163(1972) 、J.V.Crivello etal,J.Polym
erSci.,Polymer Chem.Ed., 17,3845(1979) 、米国特許
第3,849,137 号、獨国特許第3914407 号、特開昭63-266
53号、特開昭55-164824 号、特開昭62-69263号、特開昭
63-146038 号、特開昭63-163452 号、特開昭62-153853
号、特開昭63-146029 号等に記載の化合物を用いること
ができる。
Further, a group generating an acid by these light,
Alternatively, a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of a polymer, for example, ME Woodhouse et al., J. Am. Chem. So.
c., 104,5586 (1982), SPPappas et al, J. Imaging Sc
i., 30 (5), 218 (1986), S.Kondoetal, Makromol.Chem., Ra
pid Commun., 9,625 (1988), Y.Yamada et al, Makromol.C
hem., 152,153,163 (1972), JVCrivello et al, J.Polym
erSci., Polymer Chem. Ed., 17,3845 (1979), U.S. Pat.No. 3,849,137, United States Patent No. 3914407, JP-A-63-266.
53, JP 55-164824, JP 62-69263, JP
63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853
The compounds described in JP-A-63-146029 and the like can be used.

【0117】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970) 、米国
特許第3,779,778 号、欧州特許第126,712 号等に記載の
光により酸を発生する化合物も使用することができる。
Furthermore, VNR Villai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like which generate an acid by light can also be used.

【0118】(4)本発明の組成物に使用されるその他
の成分 本発明のネガ型レジスト組成物には必要に応じて、更に
有機塩基性化合物、染料、界面活性剤などを含有させる
ことができる。
(4) Other components used in the composition of the present invention The negative resist composition of the present invention may further contain an organic basic compound, a dye, a surfactant and the like, if necessary. it can.

【0119】(4)−1 染料 好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具
体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#1
03、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オ
イルブルーBOS,オイルブルー#603、オイルブラ
ックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−5
05(以上オリエント化学工業株式会社製)、クリスタ
ルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレッ
ト(CI42535)、ローダミンB(CI45170
B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレ
ンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
(4) -1 Dyes Suitable dyes include oil dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 1
03, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-5.
05 (all manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170).
B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI52015) and the like.

【0120】(4)−2 有機塩基性化合物 本発明で用いることのできる好ましい有機塩基性化合物
とは、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。中
でも含窒素塩基性化合物が好ましい。好ましい化学的環
境として、下記式(A)〜(E)の構造を挙げることが
できる。
(4) -2 Organic Basic Compound The preferred organic basic compound that can be used in the present invention is a compound having a stronger basicity than phenol. Of these, nitrogen-containing basic compounds are preferable. As a preferable chemical environment, the structures of the following formulas (A) to (E) can be mentioned.

【0121】[0121]

【化53】 [Chemical 53]

【0122】ここで、R250 、R251 及びR252 は、同
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。
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。
Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom. ~ 6 hydroxyalkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R is
251 and R 252 may combine with each other to form a ring.
R <253> , R <254> , R <255> and R <256>, which may be the same or different, each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

【0123】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。
More preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, and particularly preferably a ring structure containing a substituted or unsubstituted amino group and a nitrogen atom. And a compound having an alkylamino group.

【0124】好ましい具体例としては、置換もしくは未
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。
Specific preferred examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, imidazole, Substituted or unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted Alternatively, unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine and the like can be mentioned. Preferred substituents are amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group. Is.

【0125】特に好ましい化合物として、グアニジン、
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、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(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。
Particularly preferred compounds are guanidine,
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2 , 4,5-Triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2
-(Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4 -Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2
-Aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-amino Ethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole,
5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole,
Pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6
-Dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine and the like, but not limited thereto.

【0126】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。活性光線又は放射線
の照射により酸を発生する化合物と有機塩基性化合物の
組成物中の使用割合は、 (活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合
物)/(有機塩基性化合物)(モル比)=2.5〜30
0 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
を越えると照射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。
(活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合
物)/(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。
These nitrogen-containing basic compounds may be used alone or in combination of two or more. The ratio of the compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation and the organic basic compound in the composition is (compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation) / (organic basic compound) (molar ratio ) = 2.5-30
It is preferably 0. If the molar ratio is less than 2.5, the sensitivity may be low and the resolution may be lowered.
If it exceeds, the resist pattern may become thicker with the passage of time from the irradiation to the heat treatment, and the resolution may decrease.
The (compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation) / (organic basic compound) (molar ratio) is preferably 5.0 to 200, more preferably 7.0 to 150.

【0127】(4)−3 溶剤類 本発明のネガ型レジスト組成物は、上記各成分を溶解す
る溶媒に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用する
溶媒としては、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、これらの溶媒を
単独あるいは混合して使用する。特に好ましい溶媒は、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及
び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メチルエーテルの混合溶媒
である。
(4) -3 Solvents The negative resist composition of the present invention is dissolved in a solvent capable of dissolving the above components and coated on a support. As the solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate. , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethyl Formamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used as simple substances. Or mixed to use. A particularly preferred solvent is
It is a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether.

【0128】(4)−4 界面活性剤類 本発明のネガ型レジスト組成物には、好ましくはフッ素
系及び/又はシリコン含有界面活性剤を含有することが
できる。本発明のネガ型レジスト組成物には、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種以上を含有することが好ましい。本発明のネガ型
レジスト組成物が上記成分とともに上記界面活性剤とを
含有することにより、パターンの線幅が一層細い時に特
に有効であり、現像欠陥が一層改良される。これらの界
面活性剤として、例えば特開昭62-36663号、特開昭61-2
26746号、特開昭61-226745号、特開昭62-170950号、特
開昭63-34540号、特開平7-230165号、特開平8-62834
号、特開平9-54432号、特開平9-5988号、米国特許54057
20号、同5360692号、同5529881号、同5296330号、同543
6098号、同5576143号、同5294511号、同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。使用できる市販の界
面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(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)、サーフロンS−382、SC10
1、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロ
イゾルS−366(トロイケミカル(株)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。
(4) -4 Surfactants The negative resist composition of the present invention may preferably contain a fluorine-based and / or silicon-containing surfactant. The negative resist composition of the present invention preferably contains one or more of a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant and a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom. . When the negative resist composition of the present invention contains the above components together with the above surfactant, it is particularly effective when the line width of the pattern is narrower, and the development defects are further improved. Examples of these surfactants include, for example, JP-A-62-36663 and JP-A-61-2.
26746, JP 61-226745, JP 62-170950, JP 63-34540, JP 7-230165, JP 8-62834
No. 9-54432, No. 9-5988, U.S. Pat.
No. 20, No. 5360692, No. 5529881, No. 5296330, No. 543
Examples thereof include the surfactants described in Nos. 6098, 5576143, 5294511 and 5284451, and the following commercially available surfactants can be used as they are. Examples of commercially available surfactants that can be used include Ftop EF301, EF303, (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), Megafac F171, F173, F176, F189, R08.
(Manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Surflon S-382, SC10
1, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), and other fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants. Further, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

【0129】上記界面活性剤の配合量は、本発明の組成
物中の固形分を基準として、通常0.001重量%〜2
重量%、好ましくは0.01重量%〜1重量%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。上記の
他に使用することのできる界面活性剤としては、具体的
には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキ
シエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセ
チルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等
のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシ
エチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチ
レンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレン
アルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリ
オキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモ
ノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタ
ンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソル
ビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等
のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソ
ルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオ
レエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレ
ート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
類等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。
これらの他の界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中
の固形分100重量部当たり、通常、2重量部以下、好
ましくは1重量部以下である。
The content of the above-mentioned surfactant is usually 0.001% by weight to 2 based on the solid content in the composition of the present invention.
%, Preferably 0.01% to 1% by weight.
These surfactants may be added alone, or
It can also be added in several combinations. As the surfactant that can be used in addition to the above, specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether. , Polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether and other polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as laurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate Etc. can be mentioned.
The amount of these other surfactants to be added is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the solid content in the composition of the present invention.

【0130】精密集積回路素子の製造などにおいてレジ
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、本発明のネガ型レジスト組成物を塗布
し、次に電子線またはX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。
In the process of forming a pattern on the resist film in the production of precision integrated circuit devices, the negative of the present invention is formed on the substrate (eg, silicon / silicon dioxide covering, glass substrate, transparent substrate such as ITO substrate). A good resist pattern can be formed by applying a mold resist composition, then irradiating with an electron beam or X-ray drawing device, and heating, developing, rinsing and drying.

【0131】本発明のネガ型レジスト組成物に適用する
現像液としては、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。
As the developing solution applied to the negative resist composition of the present invention, sodium hydroxide, potassium hydroxide,
Inorganic alkalis such as sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, triethylamine and methyldiethylamine. Tertiary amines such as
Aqueous solutions of alkali amines such as dimethylethanolamine, alcohol amines such as triethanolamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, cyclic amines such as pyrrole and piperidine, etc. Can be used. Furthermore, alcohols such as isopropyl alcohol and surfactants such as nonionic surfactants may be added to the aqueous solution of the above alkalis in appropriate amounts.

【0132】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。
Of these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.

【0133】[0133]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明の内容がこれにより限定されるものでは
ない。 (1)アルカリ可溶性樹脂の合成 (1−1)3−メトキシ−4−ヒドロキシスチレン1
5.0g(0.1mol)、スチレン23.9g(0.
23mol)を乾燥THFに溶解し、窒素気流下70℃
に加熱し、和光純薬製アゾ系ラジカル開始剤V−601
を前記モノマー総モル数の2%加えた。8時間反応させ
た後、反応液をTHFで希釈し、ヘキサン中で沈殿さ
せ、精製してポリマーを取り出した。常法により酸で分
解して(C−1)を得た。GPC測定により、重量平均
分子量(Mw)、分子量分散度(Mw/Mn)を決定し
た。 (1−2)上記と同様の方法、及び、保護したモノマー
(例:4−ベンジルオキシスチレン)を用いてBF3
EtO2によるカチオン重合とを使い分けて(C−4)
〜(C−15)を合成した。 (1−3)3−メトキシ−4−ヒドロキシスチレン1
5.0g(0.1mol)、4−t−ブトキシスチレン
10.7g(0.067mol)を乾燥THFに溶解
し、封管中−78℃で1mmolのs−ブチルリチウム
を用い、ガラスシールを破って反応を開始させた。大量
のヘキサン中に沈殿させ粉体を集めて精製した。定法に
より酸で処理して(C−3)を得た。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the contents of the present invention are not limited thereto. (1) Synthesis of alkali-soluble resin (1-1) 3-methoxy-4-hydroxystyrene 1
5.0 g (0.1 mol), styrene 23.9 g (0.
23 mol) is dissolved in dry THF and 70 ° C. under a nitrogen stream.
And heated to Wako Pure Chemical Industries, Ltd. azo radical initiator V-601
2% of the total number of moles of the monomer was added. After reacting for 8 hours, the reaction solution was diluted with THF, precipitated in hexane, and purified to take out a polymer. It was decomposed with an acid according to a conventional method to obtain (C-1). The weight average molecular weight (Mw) and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) were determined by GPC measurement. (1-2) Using the same method as above and using a protected monomer (eg, 4-benzyloxystyrene), BF 3 ·.
Cationic polymerization with EtO 2 is used properly (C-4)
~ (C-15) were synthesized. (1-3) 3-methoxy-4-hydroxystyrene 1
5.0 g (0.1 mol) and 4-t-butoxystyrene 10.7 g (0.067 mol) were dissolved in dry THF and the glass seal was broken using 1 mmol of s-butyllithium in a sealed tube at -78 ° C. To start the reaction. The powder was collected by precipitation in a large amount of hexane and purified. Treatment with an acid according to a standard method gave (C-3).

【0134】(2)架橋剤の合成 (2−1)架橋剤[HM−0]の合成 p−アミノフェノール(1mol)、酢酸ナトリウム
(1mol)をアセトン(1リットル)と共にフラスコ
に入れ、イソ酪酸クロリド(1mol)を氷冷下、滴下
する。5時間後、氷水中に投入して結晶析出させ、結晶
をろ取し、HM−0−Xを収率80%で得た。このHM
−0−X(0.8mol)とKOH(0.8mol)、
水500m1、37%ホルマリン水溶液(4.8mo
l)をフラスコに入れ、50℃で5時間加熱後酢酸で中
和し、溶媒を減圧濃縮、得られた油状物を酢酸エチル/
メタノール=1/1に溶解し、SiO2カラムロマトグ
ラフイーにより分離し、目的物HM−0(L1=L2=C
2OH)を無色結晶として、全収率50%で得た。
(2) Synthesis of cross-linking agent (2-1) Synthesis of cross-linking agent [HM-0] p-Aminophenol (1 mol) and sodium acetate (1 mol) were put in a flask together with acetone (1 liter) to prepare isobutyric acid. Chloride (1 mol) is added dropwise under ice cooling. After 5 hours, the mixture was poured into ice water to precipitate crystals, and the crystals were collected by filtration to obtain HM-0-X with a yield of 80%. This HM
-0-X (0.8 mol) and KOH (0.8 mol),
Water 500m1, 37% formalin aqueous solution (4.8mo
l) was placed in a flask, heated at 50 ° C. for 5 hours, neutralized with acetic acid, the solvent was concentrated under reduced pressure, and the obtained oily product was diluted with ethyl acetate /
It was dissolved in methanol = 1/1 and separated by SiO 2 column chromatography, and the target product HM-0 (L 1 = L 2 = C
(H 2 OH) was obtained as colorless crystals in a total yield of 50%.

【0135】[0135]

【化54】 [Chemical 54]

【0136】(2−2)架橋剤〔HM−1〕の合成 1−〔α−メチル−α-(4−ヒドロキシフェニル)エ
チル〕−4−〔α,α−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕ベンゼン20g(本州化学工業(株)製T
risp−PA)を10%水酸化カリウム水溶液に加
え、撹拌、溶解した。次にこの溶液を撹伴しながら、3
7%ホルマリン水溶液60mlを室温下で1時間かけて
徐々に加えた。さらに室温下で6時間撹伴した後、希硫
酸水溶液に投人した。析出物をろ過し、十分水洗した
後、メタノール30mlより再結晶することにより、下
記構造のヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体
〔HM−1]の白色粉末20gを得た。純度は92%で
あった(液体クロマトグラフィー法)。
(2-2) Synthesis of cross-linking agent [HM-1] 1- [α-methyl-α- (4-hydroxyphenyl) ethyl] -4- [α, α-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl ] Benzene 20 g (Honshu Chemical Industry Co., Ltd. T
(risp-PA) was added to a 10% aqueous potassium hydroxide solution, and the mixture was stirred and dissolved. Then, while stirring this solution, 3
60 ml of 7% formalin aqueous solution was gradually added at room temperature over 1 hour. After further stirring at room temperature for 6 hours, the mixture was poured into a dilute sulfuric acid aqueous solution. The precipitate was filtered, washed thoroughly with water, and then recrystallized from 30 ml of methanol to obtain 20 g of a white powder of a phenol derivative [HM-1] having a hydroxymethyl group having the following structure. The purity was 92% (liquid chromatography method).

【0137】(2−3)架橋剤〔MM−1〕の合成 上記合成例で得られたヒドロキシメチル基を有するフェ
ノール誘導体〔HM−1〕20gを1リットルのメタノ
ールに加え、加熱撹拌し、溶解した。次に、この溶液に
濃硫酸1mlを加え、12時間加熱還流した。反応終了
後、反応液を冷却し、炭酸カリウム2gをを加えた。こ
の混合物を十分濃縮した後、酢酸エチル300mlを加
えた。この溶液を水洗した後、濃縮乾固させることによ
り、下記構造のメトキシメチル基を有するフェノール誘
導体〔MM−1〕の白色固体22gを得た。純度は90
%であった(液体クロマトグラフィー法)。
(2-3) Synthesis of Crosslinking Agent [MM-1] 20 g of the hydroxymethyl group-containing phenol derivative [HM-1] obtained in the above Synthesis Example was added to 1 liter of methanol and dissolved by heating. did. Next, 1 ml of concentrated sulfuric acid was added to this solution, and the mixture was heated under reflux for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled and 2 g of potassium carbonate was added. After sufficiently concentrating the mixture, 300 ml of ethyl acetate was added. The solution was washed with water and concentrated to dryness to obtain 22 g of a white solid of a phenol derivative [MM-1] having a methoxymethyl group having the following structure. 90 purity
% (Liquid chromatography method).

【0138】[0138]

【化55】 [Chemical 55]

【0139】さらに、同様にして以下に示すフェノール
誘導体を合成した。
Further, the following phenol derivatives were synthesized in the same manner.

【0140】[0140]

【化56】 [Chemical 56]

【0141】(1)レジストの調製と塗設 表1に示す各成分を以下の添加量で溶剤総量18.0g
に溶解し、レジスト組成物の溶液を調製した。表1にお
いて各成分について複数使用の場合の比は重量比であ
る。 アルカリ可溶性樹脂(C) 2.0g 酸発生剤(A)の総量 0.20g 架橋剤(B)の総量 0.35g 塩基性化合物(D) 0.0080g 界面活性剤の総量 0.0040g 各試料溶液を0.1μmのフィルターで濾過したのち、
スピンコーターを利用して、シリコンウェハー上に塗布
し、120℃、90秒間真空吸着型のホットプレートで
乾燥して、膜厚0.3μmのレジスト膜を得た。
(1) Preparation of resist and coating Each component shown in Table 1 was added in the following amounts, and the total amount of solvent was 18.0 g.
To prepare a resist composition solution. In Table 1, the ratio when a plurality of each component is used is the weight ratio. Alkali-soluble resin (C) 2.0 g Total amount of acid generator (A) 0.20 g Total amount of crosslinking agent (B) 0.35 g Basic compound (D) 0.0080 g Total amount of surfactant 0.0040 g Each sample solution After being filtered with a 0.1 μm filter,
A silicon wafer was coated using a spin coater and dried at 120 ° C. for 90 seconds on a vacuum adsorption type hot plate to obtain a resist film having a thickness of 0.3 μm.

【0142】[0142]

【表1】 [Table 1]

【0143】表1において使用した略号は下記の内容を
示す。
The abbreviations used in Table 1 have the following meanings.

【0144】<比較用アルカリ可溶性樹脂>P−100
〜104:
<Comparative Alkali-Soluble Resin> P-100
~ 104:

【0145】[0145]

【化57】 [Chemical 57]

【0146】含窒素塩基性化合物は以下のとおりであ
る。 (1)1,8−ジアザビシクロ〔4.3.0〕ノナ−5
−エン、(2)2,6−ジイソプロピルアニリン、
(3)4−ジメチルアミノピリジン、(4)2,4,5
−トリフェニルイミダゾール、(5)トリエチルアミ
ン、(6)1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ
−5−エン、(7)1,5−ジアザビシクロ[2.2.
2]オクタン、(8)ヘキサメチレンテトラミン、
(9)CHMETU、(10)ビス(1,2,2,6,
6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバゲート、(1
1)ピペラジン、(12)フェニルグアニジン、
The nitrogen-containing basic compound is as follows. (1) 1,8-diazabicyclo [4.3.0] nona-5
-Ene, (2) 2,6-diisopropylaniline,
(3) 4-dimethylaminopyridine, (4) 2,4,5
-Triphenylimidazole, (5) triethylamine, (6) 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, (7) 1,5-diazabicyclo [2.2.
2] octane, (8) hexamethylenetetramine,
(9) CHMETU, (10) bis (1, 2, 2, 6,
6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, (1
1) piperazine, (12) phenylguanidine,

【0147】界面活性剤は以下のとおりである。 W1:メガファックF176(大日本インキ化学工業
(株)製)(フッ素系)、 W2:メガファックR08(大日本インキ化学工業
(株)製)(フッ素及びシリコーン系)、 W3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学
工業(株)製)、 W4:ポリオキシエチレントリフェニルエーテル、 W5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)、
The surfactants are as follows. W1: Megafac F176 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) (fluorine type), W2: Megafac R08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) (fluorine and silicone type), W3: Polysiloxane polymer KP -341 (produced by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), W4: polyoxyethylene triphenyl ether, W5: Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
Made),

【0148】溶剤は以下のとおりである。 S1:プロビレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート、 S2:プロビレングリコールモノメチルエーテルプロピ
オネート、 S3:乳酸エチル、 S4:酢酸ブチル、 S5:2−ヘプタノン、 S6:プロピレングリコールモノメチルエーテル、 S7:エトキシチルプロピオネート、 S8:γ−ブチロラクトン、 S9:エチレンカーボネート、 S10:プロピレンカーボネート、 S11:シクロヘキサノン
The solvent is as follows. S1: propylene glycol monomethyl ether acetate, S2: propylene glycol monomethyl ether propionate, S3: ethyl lactate, S4: butyl acetate, S5: 2-heptanone, S6: propylene glycol monomethyl ether, S7: ethoxytyl propionate. , S8: γ-butyrolactone, S9: ethylene carbonate, S10: propylene carbonate, S11: cyclohexanone

【0149】(2)レジストパターンの作製 このレジスト膜に電子線描画装置(加速電圧50Ke
V)を用いて照射を行った。照射後にそれぞれ110℃
の真空吸着型ホットプレートで60秒間加熱を行い、
2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド(TMAH)水溶液で60秒間浸漬し、30秒間水で
リンスして乾燥した。得られたパターンを走査型電子顕
微鏡により観察した。下記の方法で評価を行い、結果を
表2に示した。
(2) Preparation of resist pattern An electron beam drawing device (accelerating voltage 50 Ke) was formed on this resist film.
V) was used for irradiation. 110 ° C after irradiation
Heating for 60 seconds on the vacuum adsorption hot plate of
It was immersed in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was observed with a scanning electron microscope. Evaluation was carried out by the following methods, and the results are shown in Table 2.

【0150】〔孤立性能〕:0.15μmライン(ライ
ン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネル
ギーを感度とし、上記密集ラインパターン(ライン:ス
ペース=1:1)で決定した感度で、孤立ラインパター
ン(ライン:スペース=1:10)が解像する限界の解
像力を孤立性能とした。
[Isolation performance]: The minimum irradiation energy when resolving a 0.15 μm line (line: space = 1: 1) was taken as the sensitivity, and determined by the above dense line pattern (line: space = 1: 1). With regard to sensitivity, the resolution limit of resolution of an isolated line pattern (line: space = 1: 10) was defined as the isolation performance.

【0151】[0151]

【表2】 [Table 2]

【0152】表2の結果は、本発明の組成物が孤立性能
に優れていることを示している。尚、X線照射において
も同様の結果が得られた。
The results in Table 2 show that the composition of the present invention has excellent isolation performance. Similar results were obtained with X-ray irradiation.

【0153】これらより、本発明のネガ型レジスト組成
物は特に電子線またはX線リソグラフィーに好適である
事がわかる。
From these, it is understood that the negative resist composition of the present invention is particularly suitable for electron beam or X-ray lithography.

【0154】[0154]

【発明の効果】本発明により、感度、解像力に優れ、し
かも矩形なプロファイルを有する電子線またはX線用ネ
ガ型感光性組成物を提供できる。
Industrial Applicability According to the present invention, a negative photosensitive composition for electron beam or X-ray having excellent sensitivity and resolution and having a rectangular profile can be provided.

フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA02 AA03 AB16 AC05 AC06 AD01 BE00 CB14 CB16 CB17 CB41 CB45 CC17 CC20 FA17Continued front page    F-term (reference) 2H025 AA02 AA03 AB16 AC05 AC06                       AD01 BE00 CB14 CB16 CB17                       CB41 CB45 CC17 CC20 FA17

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物、(B)酸により架橋する架橋剤、及
び(C)一般式(I)で表される繰り返し単位と、一般
式(II)で表される繰り返し単位とを構成成分として
有するアルカリ可溶性樹脂、を含有することを特徴とす
るネガ型レジスト組成物。 【化1】 式(I)中、R1は水素原子、ハロゲン原子あるいはア
ルキル基を表し、L1は二価の連結基を表し、Rは電子
供与性基を表し、nは1〜3の整数を表す。nが2以上
の場合、複数のRは同じでも異なっていてもよく、また
互いに連結して環を形成してもよい。但し、ベンゼン環
上の水酸基に対する2つのオルト位の置換基の一方が水
素原子であり、他方がRである。 【化2】 式(II)中、R2は水素原子、ハロゲン原子あるいは
アルキル基を表し、L2は二価の連結基を表し、Mは、
未露光部において、一般式(II)からなるホモポリマ
ーが、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)よりもアルカリ
溶解性を抑制しうる基を表す。
1. A compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, (B) a crosslinking agent which crosslinks with an acid, and (C) a repeating unit represented by the general formula (I); A negative resist composition containing an alkali-soluble resin having a repeating unit represented by (II) as a constituent. [Chemical 1] In formula (I), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, L 1 represents a divalent linking group, R represents an electron donating group, and n represents an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and may be linked to each other to form a ring. However, one of the two ortho-positioned substituents with respect to the hydroxyl group on the benzene ring is a hydrogen atom, and the other is R. [Chemical 2] In formula (II), R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, L 2 represents a divalent linking group, and M represents
In the unexposed area, the homopolymer of the general formula (II) represents a group capable of suppressing alkali solubility more than poly (4-hydroxystyrene).
【請求項2】 一般式(II)のMが、置換または未置
換のベンゼン環、縮合環、または炭素数1〜8の直鎖状
あるいは分岐状のアルキル基であることを特徴とする請
求項1に記載のネガ型レジスト組成物。
2. M in the general formula (II) is a substituted or unsubstituted benzene ring, a condensed ring, or a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. 2. The negative resist composition as described in 1.
【請求項3】 (B)酸により架橋する架橋剤が、一般
式(2)〜(4)で表される化合物、及びアルコキシメ
チル化メラミン化合物から選ばれる少なくとも一つであ
ることを特徴とする請求項1に記載のネガ型レジスト組
成物。 【化3】 式(2)〜(4)においてR5は、各々独立に、水素原
子、アルキル基又はアシル基を表す。式(2)において
6〜R9は、各々独立に、水素原子、水酸基、アルキル
基又はアルコキシル基を表す。Xは、単結合、メチレン
基又は酸素原子を表す。
3. The (B) acid-crosslinking agent is at least one selected from the compounds represented by the general formulas (2) to (4) and an alkoxymethylated melamine compound. The negative resist composition according to claim 1. [Chemical 3] In formulas (2) to (4), R 5's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. In formula (2), R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxyl group. X represents a single bond, a methylene group or an oxygen atom.
【請求項4】(B)酸により架橋する架橋剤が、分子内
にベンゼン環を1〜6個有するフェノール誘導体であ
り、ヒドロキシメチル基および/又はアルコキシメチル
基を分子内全体で2個以上有し、これらの基をいずれか
のベンゼン環原子団に結合している化合物であることを
特徴とする請求項1に記載のネガ型レジスト組成物。
4. The (B) acid-crosslinking agent is a phenol derivative having 1 to 6 benzene rings in the molecule, and has 2 or more hydroxymethyl groups and / or alkoxymethyl groups in the entire molecule. The negative resist composition according to claim 1, which is a compound in which these groups are bonded to any benzene ring atomic group.
【請求項5】 更に(D)塩基性化合物を含有すること
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のネガ型
レジスト組成物。
5. The negative resist composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising (D) a basic compound.
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