JP2005316445A - Lift-off positive resist composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lift-off positive resist composition capable of forming a fine lift-off pattern. <P>SOLUTION: The lift-off positive resist composition comprises a base resin component (A) and an acid generator component (B) which generates an acid by exposure, wherein the base resin component (A) is a silicone resin. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リフトオフ用ポジ型レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a positive resist composition for lift-off.

半導体素子や液晶表示素子等の製造においては、リソグラフィー技術を基本とした微細加工技術が用いられている。また、リソグラフィー技術を応用した立体的微細加工技術は、マイクロマシニングと呼ばれ、基板上にセンサ、回路、微細構造体等の様々な要素を集積化した高度な小型システム、いわゆるMEMS、MRAM等の製造などに利用される。   In the manufacture of semiconductor elements, liquid crystal display elements, etc., microfabrication techniques based on lithography techniques are used. The three-dimensional microfabrication technology applying the lithography technology is called micromachining, and is a sophisticated small system in which various elements such as sensors, circuits, and fine structures are integrated on a substrate, so-called MEMS, MRAM, etc. Used for manufacturing.

このようなリソグラフィー技術の応用の1つとして、リフトオフ法がある。リフトオフ法は、例えば、磁気記録媒体の磁気ヘッドのリード部(読み出し用ヘッド部)における微細構造の製造等に用いられている(例えば、特許文献1参照)。
図1(a)〜図1(e)に、一般的な磁気ヘッド形成の各工程の模式図(側断面図)を示す。
まず、図1(a)に示す様に、基板1の上に磁性膜2’を積層し、さらにその上にアルカリ現像液に対して可溶性の下地膜3’と、レジスト膜4’とを順次積層する。
ついで、レジスト膜4’の上から、マスクパターンを介し、KrFエキシマレーザー等を用いて選択的露光を行う。ついで、アルカリ現像を行うと、レジスト膜4’の所定の範囲(ポジであれば露光部、ネガであれば未露光部)が溶解除去されて、レジストパターン4が得られる。このとき、レジスト膜4’のエッチングされた部分の下に位置する下地膜3’もアルカリ現像液によって一緒に除去され、下地パターン3が形成されるが、該下地膜3’は、通常、レジスト膜4’よりもアルカリ可溶性が高く、下地パターン3の幅Wはレジストパターン4の幅Wよりも狭くなる。この溶解速度差により、図1(b)に示す様に、幅の狭い下地パターン3と、これより幅広のレジストパターン4からなる、断面羽子板状のリフトオフ用パターン5が得られる。
ついで、リフトオフ用パターン5をマスクとしてイオン性エッチングを行うと、図1(c)に示す様に、リフトオフ用パターン5の周囲の磁性膜2’がエッチングされ、リフトオフ用パターン5の下とその周囲に磁性膜パターン2が形成される。イオン性エッチングとしては、イオンミリング(ion milling)が多用されている。
さらに、スパッタリングを行うと、図1(d)に示したように、リフトオフ用パターン5の上と、磁性膜パターン2の周囲の基板1の上に、電極膜6が形成される。
最後に、アルカリ現像液等を用いて下地パターン3を溶解してレジストパターン4を除去する等により、リフトオフ用パターン5を除去(リフトオフ)する。このようなリフトオフ用パターン5のリフトオフにより、図1(e)に示す様に、基板1とその上に形成された所定の幅の磁性膜パターン2と、その周囲に形成された電極膜6とからなる磁気ヘッド10が得られる。
特開2002−110536号公報
One application of such lithography technology is a lift-off method. The lift-off method is used, for example, for manufacturing a fine structure in a lead portion (reading head portion) of a magnetic head of a magnetic recording medium (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 1A to FIG. 1E are schematic views (side cross-sectional views) of each process of forming a general magnetic head.
First, as shown in FIG. 1A, a magnetic film 2 ′ is laminated on a substrate 1, and a base film 3 ′ soluble in an alkali developer and a resist film 4 ′ are sequentially formed thereon. Laminate.
Next, selective exposure is performed from above the resist film 4 ′ through a mask pattern using a KrF excimer laser or the like. Next, when alkali development is performed, a predetermined range of the resist film 4 ′ (exposed portion if positive, unexposed portion if negative) is dissolved and removed, and a resist pattern 4 is obtained. At this time, the base film 3 ′ located under the etched portion of the resist film 4 ′ is also removed together with the alkaline developer to form the base pattern 3. The base film 3 ′ is usually formed of a resist. The alkali solubility is higher than that of the film 4 ′, and the width W 1 of the base pattern 3 is narrower than the width W 2 of the resist pattern 4. Due to this difference in dissolution rate, as shown in FIG. 1 (b), a lift-off pattern 5 having a cross-sectional wing plate shape, which is composed of a base pattern 3 having a narrow width and a resist pattern 4 having a wider width than that, is obtained.
Next, when ionic etching is performed using the lift-off pattern 5 as a mask, the magnetic film 2 ′ around the lift-off pattern 5 is etched as shown in FIG. Then, the magnetic film pattern 2 is formed. As the ionic etching, ion milling is frequently used.
Further, when sputtering is performed, an electrode film 6 is formed on the lift-off pattern 5 and the substrate 1 around the magnetic film pattern 2 as shown in FIG.
Finally, the lift-off pattern 5 is removed (lifted off) by dissolving the ground pattern 3 using an alkali developer or the like and removing the resist pattern 4. By such lift-off of the lift-off pattern 5, as shown in FIG. 1E, the substrate 1, the magnetic film pattern 2 having a predetermined width formed thereon, and the electrode film 6 formed around the substrate 1 are formed. Thus, the magnetic head 10 is obtained.
JP 2002-110536 A

現在、微細化の要求はますます高まっている。例えば、磁気記録媒体の記録密度向上のためには、上述したような磁気ヘッドの微細化を達成することが要求され、磁気ヘッドの微細化のためには、微細なレジストパターン(孤立パターン)を形成し、これにより微細な磁性膜パターンを形成することが必要である。   Currently, the demand for miniaturization is increasing. For example, in order to improve the recording density of a magnetic recording medium, it is required to achieve miniaturization of the magnetic head as described above, and in order to miniaturize the magnetic head, a fine resist pattern (isolated pattern) is required. It is necessary to form and thereby form a fine magnetic film pattern.

しかし、従来用いられているポジ型レジスト組成物では、充分な微細加工ができず、微細なリフトオフ用パターンが形成できないという問題がある。
例えば、微細加工を行う手法の1つとしてレジスト膜の薄膜化が考えられるが、従来用いられているポジ型レジスト組成物では、イオンミリング等のイオン性エッチングに対する耐性が充分ではなく、レジスト膜が膜減ったり、レジストパターンの矩形性が悪くなるなどして、基板や磁性膜のエッチングを充分に行えないという問題がある。
また、リフトオフ用パターンを形成する際の下地パターン3の幅W(図1(b)参照)の微小な寸法制御が困難であり、オーバーエッチング時に下地パターン3が細くなりすぎてパターン倒れが生じる等の問題がある。
However, the positive resist composition used in the past has a problem that sufficient fine processing cannot be performed and a fine lift-off pattern cannot be formed.
For example, it is conceivable to reduce the thickness of the resist film as one of the fine processing techniques, but the positive resist composition used in the past does not have sufficient resistance to ionic etching such as ion milling, and the resist film is not suitable. There is a problem that the etching of the substrate and the magnetic film cannot be performed sufficiently because the film is reduced or the rectangularity of the resist pattern is deteriorated.
Further, it is difficult to control the size of the width W 1 (see FIG. 1B) of the base pattern 3 when forming the lift-off pattern, and the base pattern 3 becomes too thin during overetching, resulting in pattern collapse. There are problems such as.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、微細なリフトオフ用パターンを形成できるリフトオフ用ポジ型レジスト組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a lift-off positive resist composition capable of forming a fine lift-off pattern.

本発明者らは、鋭意検討の結果、ベース樹脂としてシリコーン樹脂を含有するポジ型レジスト組成物により上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、ベース樹脂成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含むリフトオフ用ポジ型レジスト組成物において、前記ベース樹脂成分(A)がシリコーン樹脂であることを特徴とするリフトオフ用ポジ型レジスト組成物である。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a positive resist composition containing a silicone resin as a base resin, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides a positive resist composition for lift-off comprising a base resin component (A) and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure, wherein the base resin component (A) is a silicone resin. There is a positive resist composition for lift-off.

なお、本発明において、「構成単位」とは、重合体を構成するモノマー単位を意味する。また、露光には電子線の照射も含まれる。   In the present invention, “structural unit” means a monomer unit constituting a polymer. The exposure also includes electron beam irradiation.

本発明のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物により、微細なリフトオフ用パターンを形成できる。   With the lift-off positive resist composition of the present invention, a fine lift-off pattern can be formed.

以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物は、ベース樹脂成分(A)(以下、(A)成分ということがある)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、(B)成分ということがある)とを含む。
かかるポジ型レジスト組成物にあっては、前記(B)成分から発生した酸が作用すると、ポジ型レジスト組成物全体がアルカリ不溶性からアルカリ可溶性に変化する。そのため、レジストパターンの形成において、基板上に塗布されたポジ型レジスト組成物に対して、マスクパターンを介して選択的に露光すると、露光部のアルカリ可溶性が増大し、アルカリ現像することができる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The positive resist composition for lift-off of the present invention comprises a base resin component (A) (hereinafter sometimes referred to as (A) component) and an acid generator component (B) that generates acid upon exposure (hereinafter referred to as (B). ))).
In such a positive resist composition, when the acid generated from the component (B) acts, the entire positive resist composition changes from alkali-insoluble to alkali-soluble. Therefore, in the formation of the resist pattern, when the positive resist composition applied on the substrate is selectively exposed through the mask pattern, the alkali solubility of the exposed portion increases and alkali development can be performed.

また、本発明のポジ型レジスト組成物はリフトオフ用であり、例えば、後述する<リフトオフ用パターンの形成方法およびパターニング方法>の項において説明するように、基板上、あるいは基板上に設けられた磁性膜上に、下地膜を介してレジスト膜を設け、該レジスト膜を選択的に露光した後、アルカリ現像を行ってレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして酸素プラズマエッチング等のドライエッチングにより下地膜のオーバーエッチングを行って下地パターンを形成することによって、下地パターンと、該下地パターンよりも幅広のレジストパターンとを備えた、断面羽子板状の構造を有するリフトオフ用パターンを形成する方法に好適に用いられる。
このようにして形成されるリフトオフ用パターンは、例えば、該リフトオフ用パターンをマスクとして、イオンミリング等のイオン性エッチングを行って基板あるいは磁性膜上にパターンを形成した後、任意にスパッタ等により薄膜を形成して、該リフトオフ用パターンを除去(リフトオフ)するパターニング方法等に利用される。
The positive resist composition of the present invention is for lift-off. For example, as described in the section <Method for forming lift-off pattern and patterning method> described later, a magnetic resist provided on the substrate or on the substrate. A resist film is provided on the film via a base film, and the resist film is selectively exposed, and then subjected to alkali development to form a resist pattern. Using the resist pattern as a mask, dry etching such as oxygen plasma etching is performed. Suitable for a method for forming a lift-off pattern having a cross-sectional structure of a wing plate having a base pattern and a resist pattern wider than the base pattern by over-etching the base film to form a base pattern. Used for.
The lift-off pattern formed in this way is, for example, formed by performing ion etching such as ion milling using the lift-off pattern as a mask to form a pattern on a substrate or a magnetic film, and then optionally forming a thin film by sputtering or the like. And a patterning method for removing the lift-off pattern (lift-off).

<(A)成分>
本発明のポジ型レジスト組成物は、(A)成分がシリコーン樹脂であることを特徴とする。
シリコーン樹脂は、ケイ素原子と酸素原子が結合したシロキサン結合のくり返し構造を有するポリシロキサンのうち、アルキル基やアリール基などの有機基を有する樹脂である。
シリコーン樹脂としては、一般的にポジ型レジスト組成物のベース樹脂として提案されているシリコーン樹脂が使用でき、例えば、1個のケイ素原子に対して、3/2個の酸素原子と1個の有機基が結合した構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂が挙げられる。
<(A) component>
The positive resist composition of the present invention is characterized in that the component (A) is a silicone resin.
The silicone resin is a resin having an organic group such as an alkyl group or an aryl group among polysiloxanes having a repeating structure of siloxane bonds in which silicon atoms and oxygen atoms are bonded.
As the silicone resin, a silicone resin generally proposed as a base resin for a positive resist composition can be used. For example, 3/2 oxygen atoms and one organic resin per one silicon atom. Examples thereof include silsesquioxane resin having a structural unit having a group bonded thereto.

本発明においては、(A)成分がシリコーン樹脂であることにより微細なリフトオフ用パターンを形成可能となる。すなわち、従来、アルカリ可溶な有機膜(下地膜)上にレジスト膜を設け、露光後のオーバーエッチングを行ってリフトオフ用のパターンを形成する際に、アルカリ現像により、レジスト膜の現像と同時に、下地膜も過度にアルカリに溶解させてリフトオフ用のパターンを形成している。しかしながら、このような方法では、現像時にレジストパターンと下地パターンのサイズの微細な寸法制御が困難である。これに対し、本発明においては、シリコーン樹脂を含むレジスト組成物を用いることにより、レジスト膜のドライエッチングに対する耐性が高まると同時に、下地膜のオーバーエッチングによる寸法制御がしやすいドライエッチングを利用でき、結果、微細なリフトオフ用パターンが形成できると考えられる。なお、従来のレジスト膜は、酸素エッチング等のドライエッチングに対する耐性が低いため、ドライエッチングを用いることができない。   In the present invention, since the component (A) is a silicone resin, a fine lift-off pattern can be formed. That is, conventionally, when a resist film is provided on an alkali-soluble organic film (underlying film) and a pattern for lift-off is formed by performing over-etching after exposure, by alkali development, simultaneously with development of the resist film, The base film is excessively dissolved in alkali to form a lift-off pattern. However, in such a method, it is difficult to finely control the size of the resist pattern and the base pattern during development. On the other hand, in the present invention, by using a resist composition containing a silicone resin, resistance to dry etching of the resist film is increased, and at the same time, dry etching that allows easy dimension control by overetching of the base film can be used. As a result, it is considered that a fine lift-off pattern can be formed. Note that the conventional resist film has low resistance to dry etching such as oxygen etching, so that dry etching cannot be used.

本発明において、(A)成分は、(A)成分に由来するケイ素原子の、ポジ型レジスト組成物の総固形分にする含有割合(ケイ素含有率)が、5〜30質量%であることが好ましく、8〜20質量%であることがより好ましい。下限値以上であることにより、酸素プラズマエッチング等のドライエッチングに対する耐性が、微細なリフトオフ用パターンを形成するのに充分なものとなる。また、上限値以下であると、他の成分との量的バランスが良好であり、従って、諸特性のバランスも良好である。
なお、ケイ素含有率は、(A)成分に用いるシリコーン樹脂のケイ素含有量および/またはポジ型レジスト組成物中の(A)成分の配合量を調節することにより調節できる。
In the present invention, the content ratio (silicon content) of the silicon atom derived from the component (A) to the total solid content of the positive resist composition (silicon content) in the component (A) is 5 to 30% by mass. Preferably, it is 8-20 mass%. By being above the lower limit value, the resistance to dry etching such as oxygen plasma etching is sufficient to form a fine lift-off pattern. Moreover, when it is below the upper limit, the quantitative balance with other components is good, and therefore the balance of various properties is also good.
The silicon content can be adjusted by adjusting the silicon content of the silicone resin used for the component (A) and / or the blending amount of the component (A) in the positive resist composition.

本発明において、(A)成分の例としては、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用により該溶解抑制基が解離してアルカリ可溶性が増大する樹脂成分(A1)と、アルカリ可溶性の樹脂成分(A2)とが挙げられる。
(A)成分が樹脂成分(A1)である場合には、前記(B)成分から発生した酸により、樹脂成分(A1)に含まれている酸解離性溶解抑制基が解離し、これによって露光部のアルカリ可溶性が増大する。
(A)成分が樹脂成分(A2)である場合には、本発明のポジ型レジスト組成物は、後述する、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用により該酸解離性溶解抑制基が解離する低分子量溶解抑制剤(C)を含む。すなわち、前記(B)成分から発生した酸により、低分子量溶解抑制剤(C)に含まれている酸解離性溶解抑制基が解離し、これによって露光部のアルカリ可溶性が増大する。
In the present invention, examples of the component (A) include an acid dissociable, dissolution inhibiting group, a resin component (A1) that has an acid dissociation-dissolving group that is dissociated by the action of an acid to increase alkali solubility, and an alkali-soluble component. Resin component (A2).
When the component (A) is the resin component (A1), the acid dissociable, dissolution inhibiting group contained in the resin component (A1) is dissociated by the acid generated from the component (B), thereby exposing the resin component (A1). The alkali solubility of the part increases.
When the component (A) is the resin component (A2), the positive resist composition of the present invention has an acid dissociable, dissolution inhibiting group, which will be described later, and the acid dissociable, dissolution inhibiting group by the action of an acid. Contains a low molecular weight dissolution inhibitor (C) that dissociates. That is, the acid generated from the component (B) dissociates the acid dissociable dissolution inhibiting group contained in the low molecular weight dissolution inhibitor (C), thereby increasing the alkali solubility in the exposed area.

樹脂成分(A1)として好適なものとしては、下記シルセスキオキサン樹脂(A11)、シルセスキオキサン樹脂(A12)が挙げられる。
また、樹脂成分(A2)として好適なものとしては、下記シルセスキオキサン樹脂(A21)が挙げられる。
The following silsesquioxane resin (A11) and silsesquioxane resin (A12) are preferable as the resin component (A1).
Moreover, as a suitable thing as a resin component (A2), the following silsesquioxane resin (A21) is mentioned.

(シルセスキオキサン樹脂(A11))
シルセスキオキサン樹脂(A11)は、下記一般式(I)
(Silsesquioxane resin (A11))
The silsesquioxane resin (A11) has the following general formula (I)

Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。)
で表される構成単位(a1)と、下記一般式(II)
Figure 2005316445
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.)
A structural unit (a1) represented by the following general formula (II)

Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、Rは酸解離性溶解抑制基を表す。)
で表される構成単位(a2)と、下記一般式(III)
Figure 2005316445
(In the formula, R 2 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group.)
A structural unit (a2) represented by the following general formula (III)

Figure 2005316445
で表される構成単位(a3)とを有する。
Figure 2005316445
And a structural unit (a3) represented by

構成単位(a1)において、Rとしては樹脂合成上の点から、炭素数1〜5の低級アルキレン基が好ましく、中でもメチレン基がより好ましい。水酸基の位置はo位、m位、又はp位のいずれでもよいが、p位が工業的には好ましい。 In the structural unit (a1), R 1 is preferably a lower alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methylene group, from the viewpoint of resin synthesis. The position of the hydroxyl group may be o-position, m-position or p-position, but p-position is industrially preferable.

構成単位(a2)において、Rとしては同様に樹脂合成上の点から、炭素数1〜5の低級アルキレン基が好ましく、中でもメチレン基がより好ましい。 In the structural unit (a2), R 2 is preferably a lower alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methylene group, from the viewpoint of resin synthesis.

構成単位(a2)におけるRは、酸解離性溶解抑制基である。
なお、本発明において、「酸解離性溶解抑制基」とは、ポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成のプロセスにおいて、露光前はポジ型レジスト組成物全体をアルカリ不溶とするアルカリ溶解抑制性を有するとともに、露光後は後述の(B)成分から発生した酸の作用により解離し、ポジ型レジスト組成物全体をアルカリ可溶性へ変化させる基である。
従って、該シルセスキオキサン樹脂(A11)を含むレジスト組成物を基板上に塗布し、マスクパターンを介して露光すると、露光部のアルカリ可溶性が増大し、アルカリ現像して、レジストパターンを形成することができる。
R 3 in the structural unit (a2) is an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
In the present invention, the “acid dissociable, dissolution inhibiting group” means an alkali dissolution inhibiting property that makes the entire positive resist composition insoluble in an alkali before exposure in the process of resist pattern formation using the positive resist composition. In addition, after exposure, it is a group that dissociates by the action of an acid generated from the component (B) described later, and changes the entire positive resist composition to alkali-soluble.
Accordingly, when a resist composition containing the silsesquioxane resin (A11) is applied onto a substrate and exposed through a mask pattern, the alkali solubility of the exposed portion increases, and alkali development is performed to form a resist pattern. be able to.

は、フェノール性水酸基の水素原子と置換可能な酸解離性溶解抑制基であればよく、使用する光源に応じて、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。具体例としては、tert−ブトキシカルボニル基、tert−アミルオキシカルボニル基等の第三級アルキルオキシカルボニル基;tert−ブチル基、tert−アミル基等の第三級アルキル基;tert−ブトキシカルボニルメチル基、tert−ブトキシカルボニルエチル基等の第三級アルキコキシカルボニルアルキル基;1−エトキシエチル基、1−イソプロポキシエチル基、1−メトキシ−1−メチルエチル基、1−メトキシプロピル基、1−n−ブトキシエチル基等のアルコキシアルキル基;テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等の環状エーテル基などが挙げられる。
これらの中でも、特にアルコキシアルキル基は、脱離エネルギーが低く容易に溶解コントラストが得られる為、リソグラフィー特性が向上可能な点で好ましい。アルコキシアルキル基におけるアルコキシ基の炭素数は1〜3が好ましく、アルキル基の炭素数は1〜6が好ましい。アルコキシアルキル基としては、特に1−エトキシエチル基が好ましい。
−ORの位置はo位、m位、又はp位のいずれでもよいが、p位が工業的には好ましい。
R 3 may be any acid dissociable, dissolution inhibiting group capable of substituting for a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group, and can be appropriately selected from those proposed in accordance with the light source used. Specific examples include tertiary alkyloxycarbonyl groups such as tert-butoxycarbonyl group and tert-amyloxycarbonyl group; tertiary alkyl groups such as tert-butyl group and tert-amyl group; tert-butoxycarbonylmethyl group. Tertiary alkoxycarbonylalkyl groups such as tert-butoxycarbonylethyl group; 1-ethoxyethyl group, 1-isopropoxyethyl group, 1-methoxy-1-methylethyl group, 1-methoxypropyl group, 1- Examples thereof include alkoxyalkyl groups such as n-butoxyethyl group; cyclic ether groups such as tetrahydropyranyl group and tetrahydrofuranyl group.
Among these, an alkoxyalkyl group is particularly preferable from the viewpoint that the lithography characteristics can be improved because the elimination energy is low and a dissolution contrast can be easily obtained. In the alkoxyalkyl group, the alkoxy group preferably has 1 to 3 carbon atoms, and the alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms. As the alkoxyalkyl group, a 1-ethoxyethyl group is particularly preferable.
The position of —OR 3 may be any of the o-position, m-position, and p-position, but the p-position is industrially preferable.

シルセスキオキサン樹脂(A11)は、前記構成単位(a1)〜(a3)以外に、本発明の効果を損なわない構成単位(a4)を含有していてもよい。
このような構成単位(a4)の具体例としては、下記一般式(VI)で表される構成単位が挙げられる。
The silsesquioxane resin (A11) may contain a structural unit (a4) that does not impair the effects of the present invention, in addition to the structural units (a1) to (a3).
Specific examples of such a structural unit (a4) include structural units represented by the following general formula (VI).

Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜15の直鎖状、分岐状、または環状のアルキル基を示す。)
Figure 2005316445
(Wherein R 4 represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.)

各構成単位の樹脂中の割合は、シルセスキオキサン樹脂(A11)の全構成単位の合計に対して、構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計の含有割合が50モル%以上であることが好ましい。構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計が50モル%より少ないとアルカリ現像工程における溶解性が不足するおそれがある。
一方、構成単位(a3)は耐熱性の向上に寄与する構成単位であり、シルセスキオキサン樹脂(A11)における構成単位(a3)の含有割合が10%未満となると、十分な耐熱性向上効果が得られないおそれがあることから、構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計は、90モル%以下であることが好ましい。
したがって、構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計は、好ましくは50〜90モル%、より好ましくは60〜80モル%である。また、構成単位(a3)は、10〜50モル%、好ましくは20〜40モル%である。
The proportion of each structural unit in the resin is such that the total content of the structural unit (a1) and the structural unit (a2) is 50 mol% or more with respect to the total of all the structural units of the silsesquioxane resin (A11). It is preferable that If the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a2) is less than 50 mol%, the solubility in the alkali development step may be insufficient.
On the other hand, the structural unit (a3) is a structural unit that contributes to the improvement of heat resistance. When the content of the structural unit (a3) in the silsesquioxane resin (A11) is less than 10%, a sufficient heat resistance improvement effect is achieved. Therefore, the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a2) is preferably 90 mol% or less.
Therefore, the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a2) is preferably 50 to 90 mol%, more preferably 60 to 80 mol%. Moreover, a structural unit (a3) is 10-50 mol%, Preferably it is 20-40 mol%.

そして、構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計に対して、構成単位(a2)の含有割合が8モル%以上であることが好ましい。
構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計に対して、構成単位(a2)の含有割合が少ないほど、酸解離性溶解抑制基(R)を導入したことによる溶解抑制効果が低減するので、シルセスキオキサン樹脂(A11)の露光前後のアルカリ溶解性の変化差が小さくなる。一方、構成単位(a2)の含有割合が多すぎると、露光およびPEB工程を経た後に、酸解離性溶解抑制基の一部が完全に解離されずに残るおそれがある。完全に解離されずに残った酸解離性溶解抑制基は、リンスで除去されずにディフェクトの原因となることが多い。また、構成単位(a2)が多いと(A)成分の耐熱性が低下する傾向がある。
したがって、構成単位(a1)と構成単位(a2)との合計に対する構成単位(a2)の含有割合は、好ましくは8〜25モル%、より好ましくは10〜20モル%程度である。
And it is preferable that the content rate of a structural unit (a2) is 8 mol% or more with respect to the sum total of a structural unit (a1) and a structural unit (a2).
The smaller the content ratio of the structural unit (a2) with respect to the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a2), the lower the dissolution inhibiting effect due to the introduction of the acid dissociable dissolution inhibiting group (R 3 ). Therefore, the difference in alkali solubility before and after exposure of the silsesquioxane resin (A11) is reduced. On the other hand, if the content ratio of the structural unit (a2) is too large, part of the acid dissociable, dissolution inhibiting group may remain without being completely dissociated after the exposure and PEB steps. The acid dissociable, dissolution inhibiting group remaining without being completely dissociated often causes a defect without being removed by rinsing. Moreover, when there are many structural units (a2), there exists a tendency for the heat resistance of (A) component to fall.
Therefore, the content ratio of the structural unit (a2) to the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a2) is preferably about 8 to 25 mol%, more preferably about 10 to 20 mol%.

得ようとするレジストパターンの形状が、ラインアンドスペースパターンである場合、シルセスキオキサン樹脂(A11)における構成単位(a3)の含有割合は、多いほどラインエッジラフネスが向上し、微細加工に適したものとなる。この場合、前記構成単位(a3)の含有割合は25〜50モル%が好ましく、より好ましくは30〜40モル%である。なお、ラインエッジラフネスとは、ライン側壁の不均一な凹凸のことである。ラインアンドスペースパターンのラインエッジラフネスを示す尺度である3σは、側長SEM(日立製作所社製,商品名「S−9220」)により、試料のレジストパターンの幅を32箇所測定し、その結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)である。この3σは、その値が小さいほどラフネスが小さく、均一幅のレジストパターンが得られたことを意味する。
また、得ようとするレジストパターンの形状が、ホールパターンである場合、シルセスキオキサン樹脂(A11)における構成単位(a3)の含有割合が多いとホールパターンのエッジラフネスは向上するが、解像性が低下する傾向があるので、前記構成単位(a3)の含有割合は25〜35モル%が好ましく、より好ましくは25〜30モル%である。
When the shape of the resist pattern to be obtained is a line and space pattern, the line edge roughness increases as the content ratio of the structural unit (a3) in the silsesquioxane resin (A11) increases, and is suitable for fine processing. It will be. In this case, the content ratio of the structural unit (a3) is preferably 25 to 50 mol%, more preferably 30 to 40 mol%. The line edge roughness is uneven unevenness of the line side wall. 3σ, which is a scale indicating the line edge roughness of the line-and-space pattern, was obtained by measuring the width of the resist pattern of the sample at 32 locations using a side length SEM (manufactured by Hitachi, Ltd., trade name “S-9220”). It is a triple value (3σ) of the calculated standard deviation (σ). This 3σ means that the smaller the value, the smaller the roughness and the uniform width resist pattern was obtained.
Further, when the shape of the resist pattern to be obtained is a hole pattern, if the content ratio of the structural unit (a3) in the silsesquioxane resin (A11) is large, the edge roughness of the hole pattern is improved, but the resolution is improved. Since there exists a tendency for property to fall, the content rate of the said structural unit (a3) has preferable 25-35 mol%, More preferably, it is 25-30 mol%.

また、シルセスキオキサン樹脂(A11)に、前記その他の構成単位(a4)を含有させる場合、その含有割合は25モル%以下とすることが好ましく、より好ましくは15モル%以下である。   Moreover, when making the said silsesquioxane resin (A11) contain the said other structural unit (a4), it is preferable that the content rate shall be 25 mol% or less, More preferably, it is 15 mol% or less.

また、シルセスキオキサン樹脂(A11)中の、構成単位(a1)および構成単位(a2)以外の残部すなわち50モル%以下が、構成単位(a3)、または構成単位(a3)と構成単位(a4)との合計であることが好ましい。すなわち、シルセスキオキサン樹脂(A11)が、構成単位(a1)〜(a3)のみ、または構成単位(a1)〜(a4)のみからなることが好ましい。   In the silsesquioxane resin (A11), the remainder other than the structural unit (a1) and the structural unit (a2), that is, 50 mol% or less is the structural unit (a3) or the structural unit (a3) and the structural unit ( A total of a4) is preferred. That is, it is preferable that the silsesquioxane resin (A11) is composed of only the structural units (a1) to (a3) or only the structural units (a1) to (a4).

シルセスキオキサン樹脂(A11)の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略記することもある)によるポリスチレン換算、以下同様。)は、特に限定されるものではないが、好ましくは2000〜15000、さらに好ましくは5000〜10000とされる。この範囲よりも大きいと有機溶剤への溶解性が悪くなり、小さいとレジストパターン断面形状が悪くなるおそれがある。
また、Mw/数平均分子量(Mn)は、特に限定されるものではないが、好ましくは1.0〜6.0、さらに好ましくは1.0〜2.0である。この範囲よりも大きいと解像度、パターン形状が劣化するおそれがある。
The mass average molecular weight (Mw) of the silsesquioxane resin (A11) (polystyrene conversion by gel permeation chromatography (hereinafter sometimes abbreviated as GPC), the same shall apply hereinafter) is not particularly limited. , Preferably 2000 to 15000, more preferably 5000 to 10000. If it is larger than this range, the solubility in an organic solvent is deteriorated, and if it is smaller, the resist pattern cross-sectional shape may be deteriorated.
Moreover, although Mw / number average molecular weight (Mn) is not specifically limited, Preferably it is 1.0-6.0, More preferably, it is 1.0-2.0. If it is larger than this range, the resolution and pattern shape may deteriorate.

本発明におけるシルセスキオキサン樹脂(A11)は、例えば後述の合成例に示すように特許2567984号に記載の方法を利用して、構成単位(a1)と構成単位(a3)からなるポリマー、または構成単位(a1)と構成単位(a3)と構成単位(a4)からなるポリマーを得、次いで周知の手法で、構成単位(a1)の一部の側鎖のフェノール性水酸基の水素原子を酸解離性溶解抑制基と置換して構成単位(a2)を形成することにより製造することができる。なお、構成単位(a4)は、アルキルトリアルコキシシランやアルキルトリクロロシランを、そのモノマーとして用いることができる。   The silsesquioxane resin (A11) in the present invention is a polymer composed of the structural unit (a1) and the structural unit (a3), for example, using the method described in Japanese Patent No. 2567984 as shown in the following synthesis example, or A polymer comprising the structural unit (a1), the structural unit (a3), and the structural unit (a4) is obtained, and then the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group in a part of the side chain of the structural unit (a1) is acid dissociated by a well-known method. It can be produced by forming a structural unit (a2) by substituting with a soluble dissolution inhibiting group. Note that as the structural unit (a4), alkyltrialkoxysilane or alkyltrichlorosilane can be used as the monomer.

酸解離性溶解抑制基を導入する工程は、上記ポリマーを有機溶剤に溶解し、これに塩基又は酸性触媒、および導入しようとする酸解離性溶解抑制基に対応する化合物を添加し、20〜70℃程度の温度で1〜10時間程度反応を行った後、反応液に酸又は塩基を添加して反応を中和した後に、水中に攪拌投入してポリマーを析出させることで、構成単位(a1)と構成単位(a2)と構成単位(a3)からなるポリマー、または構成単位(a1)と構成単位(a2)と構成単位(a3)と構成単位(a4)からなるポリマーが得られる。なお、塩基又は酸性触媒は酸解離性溶解抑制基に対応する化合物によって使い分ければよい。
構成単位(a1)と構成単位(a2)の含有割合は、導入しようとする酸解離性溶解抑制基に対応する化合物の添加量によって制御することができる。
In the step of introducing an acid dissociable, dissolution inhibiting group, the above polymer is dissolved in an organic solvent, and a base or an acidic catalyst, and a compound corresponding to the acid dissociable, dissolution inhibiting group to be introduced are added thereto, and 20-70 After reacting at a temperature of about 1 ° C. for about 1 to 10 hours, the reaction solution is neutralized by adding an acid or base, and then stirred into water to precipitate a polymer, whereby the structural unit (a1 ), A structural unit (a2) and a structural unit (a3), or a polymer composed of the structural unit (a1), the structural unit (a2), the structural unit (a3) and the structural unit (a4). In addition, a base or an acidic catalyst may be properly used depending on the compound corresponding to the acid dissociable, dissolution inhibiting group.
The content ratio of the structural unit (a1) and the structural unit (a2) can be controlled by the amount of the compound corresponding to the acid dissociable, dissolution inhibiting group to be introduced.

(シルセスキオキサン樹脂(A12))
シルセスキオキサン樹脂(A12)は、前記一般式(I)で表される構成単位(a1)と、下記一般式(V)
(Silsesquioxane resin (A12))
The silsesquioxane resin (A12) includes the structural unit (a1) represented by the general formula (I) and the following general formula (V).

Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基または水素原子を表し、Rは炭素数5〜15の脂環式炭化水素基を表す。)
で表される構成単位(a5)とを有する。
Figure 2005316445
(In the formula, R 5 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R 6 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 7 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it represents a hydrogen atom, and R 8 represents an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 15 carbon atoms.
And a structural unit (a5) represented by

シルセスキオキサン樹脂(A12)において、構成単位(a1)のRとしては樹脂合成上の点から、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、さらには炭素数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキレン基がより好ましい。水酸基の位置はo位、m位、又はp位のいずれでも良いが、p位が工業的には好ましい。 In the silsesquioxane resin (A12), from a point on the resin synthesis as R 1 in the structural unit (a1), R 1 is a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more A linear or branched alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable. The position of the hydroxyl group may be any of o-position, m-position and p-position, but p-position is industrially preferable.

構成単位(a5)において、Rとしては、Rと同様に樹脂合成上の点から、炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、さらには炭素数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキレン基がより好ましい。
は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、好ましくはメチル基又はエチル基である。
は炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキル基または水素原子であり、好ましくは水素原子である。
は炭素数5〜15の脂環式炭化水素基であり、好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数5〜7のシクロアルキル基であり、工業的にはシクロヘキシル基が安価で最も好ましい。
In the structural unit (a5), R 5 is a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms from the viewpoint of resin synthesis similarly to R 1 , and further having 1 to 3 carbon atoms. A linear or branched alkylene group is more preferable.
R 6 is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group.
R 7 is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably a hydrogen atom.
R 8 is an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 15 carbon atoms, preferably a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, and industrially, a cyclohexyl group is most preferable because of its low cost. .

構成単位(a5)における、下記一般式(VI)で示される官能基は酸解離性溶解抑制基として作用する。
従って、このシルセスキオキサン樹脂(A12)を含むレジスト組成物を基板上に塗布し、マスクパターンを介して露光すると、露光部のアルカリ可溶性が増大し、アルカリ現像して、レジストパターンを形成することができる。
The functional group represented by the following general formula (VI) in the structural unit (a5) acts as an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
Therefore, when a resist composition containing this silsesquioxane resin (A12) is applied onto a substrate and exposed through a mask pattern, the alkali solubility of the exposed portion increases, and alkali development develops to form a resist pattern. be able to.

Figure 2005316445
Figure 2005316445

一般式(VI)で表される酸解離性溶解抑制基の位置はo位、m位、又はp位のいずれでも良いが、p位が工業的には好ましい。   The position of the acid dissociable, dissolution inhibiting group represented by the general formula (VI) may be any of the o-position, m-position and p-position, but the p-position is industrially preferred.

各構成単位の樹脂中の割合は、シルセスキオキサン樹脂(A12)の全構成単位の合計に対して、構成単位(a1)と構成単位(a5)との合計の含有割合が50モル%以上であることが好ましく、100モル%でもよい。構成単位(a1)と構成単位(a5)との合計が50モル%より少ないとアルカリ現像工程における溶解性が不足するおそれがある。構成単位(a1)と構成単位(a5)の合計は、好ましくは50〜90モル%、より好ましくは60〜80モル%である。   The proportion of each structural unit in the resin is such that the total content of the structural unit (a1) and the structural unit (a5) is 50 mol% or more with respect to the total of all the structural units of the silsesquioxane resin (A12). Preferably, it may be 100 mol%. If the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a5) is less than 50 mol%, the solubility in the alkali development step may be insufficient. The total of the structural unit (a1) and the structural unit (a5) is preferably 50 to 90 mol%, more preferably 60 to 80 mol%.

構成単位(a1)と構成単位(a5)との合計に対して、構成単位(a5)の含有割合は、5〜50モル%であることが好ましく、より好ましくは5〜15モル%の範囲である。構成単位(a1)と構成単位(a5)との合計に対して、構成単位(a5)の含有割合が少ないほど、酸解離性溶解抑制基による溶解抑制効果が低減するので、シルセスキオキサン樹脂(A12)の露光前後のアルカリ溶解性の変化差が小さくなる。一方、構成単位(a5)の含有割合が多すぎると、露光およびPEB工程を経た後に、酸解離性溶解抑制基の一部が完全に解離されずに残るおそれがある。完全に解離されずに残った酸解離性溶解抑制基は、リンスで除去されずにディフェクトの原因となることが多い。特にホールパターンの場合はディフェクトを生じ易い。また、構成単位(a5)が多いと(A)成分の耐熱性が低下する傾向がある。   The content ratio of the structural unit (a5) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 15 mol%, based on the total of the structural unit (a1) and the structural unit (a5). is there. Since the dissolution inhibiting effect by the acid dissociable, dissolution inhibiting group decreases as the content of the structural unit (a5) decreases with respect to the sum of the structural unit (a1) and the structural unit (a5), the silsesquioxane resin The difference in alkali solubility before and after the exposure of (A12) becomes small. On the other hand, if the content ratio of the structural unit (a5) is too large, a part of the acid dissociable, dissolution inhibiting group may remain without being completely dissociated after exposure and PEB steps. The acid dissociable, dissolution inhibiting group remaining without being completely dissociated often causes a defect without being removed by rinsing. In the case of a hole pattern in particular, defects are likely to occur. Moreover, when there are many structural units (a5), there exists a tendency for the heat resistance of (A) component to fall.

シルセスキオキサン樹脂(A12)は、さらに前記一般式(III)で表される構成単位(a3)を含有してもよい。
前記構成単位(a3)は必須ではないが、シルセスキオキサン樹脂(A12)に構成単位(a3)を含有させるとレジストパターンの耐熱性が向上する。
また、得ようとするレジストパターンの形状がラインアンドスペースパターンである場合、シルセスキオキサン樹脂(A12)に構成単位(a3)を含有させることによりラインエッジラフネスが効果的に改善される。この場合、シルセスキオキサン樹脂(A12)における構成単位(a3)の含有割合は20〜50モル%が好ましく、より好ましくは30〜40モル%である。
The silsesquioxane resin (A12) may further contain the structural unit (a3) represented by the general formula (III).
The structural unit (a3) is not essential, but when the silsesquioxane resin (A12) contains the structural unit (a3), the heat resistance of the resist pattern is improved.
Moreover, when the shape of the resist pattern to be obtained is a line and space pattern, the line edge roughness is effectively improved by incorporating the structural unit (a3) into the silsesquioxane resin (A12). In this case, the content ratio of the structural unit (a3) in the silsesquioxane resin (A12) is preferably 20 to 50 mol%, more preferably 30 to 40 mol%.

また、シルセスキオキサン樹脂(A12)は、前記構成単位(a1)、(a5)、(a3)以外に、上述した、本発明の効果を損なわない構成単位(a4)を含有していてもよい。
シルセスキオキサン樹脂(A12)に、前記その他の構成単位(a4)を含有させる場合、その含有割合は20モル%以下とすることが好ましく、より好ましくは15モル%以下である。
Further, the silsesquioxane resin (A12) may contain the above-described structural unit (a4) that does not impair the effects of the present invention in addition to the structural units (a1), (a5), and (a3). Good.
When the other structural unit (a4) is contained in the silsesquioxane resin (A12), the content is preferably 20 mol% or less, more preferably 15 mol% or less.

また、シルセスキオキサン樹脂(A12)中の、構成単位(a1)および構成単位(a5)以外の残部すなわち50モル%以下が、構成単位(a3)、または構成単位(a3)と構成単位(a4)との合計であることが好ましい。すなわち、シルセスキオキサン樹脂(A2)が、構成単位(a1)、(a5)および(a3)のみ、または構成単位(a1)、(a5)、(a3)および(a4)のみからなることが好ましい。   In the silsesquioxane resin (A12), the remainder other than the structural unit (a1) and the structural unit (a5), that is, 50 mol% or less is the structural unit (a3) or the structural unit (a3) and the structural unit ( A total of a4) is preferred. That is, the silsesquioxane resin (A2) may consist of only the structural units (a1), (a5) and (a3), or only the structural units (a1), (a5), (a3) and (a4). preferable.

シルセスキオキサン樹脂(A12)の質量平均分子量(Mw)は、特に限定されるものではないが、好ましくは2000〜15000、さらに好ましくは5000〜10000とされる。この範囲よりも大きいと有機溶剤への溶解性が悪くなり、小さいとレジストパターン断面形状が悪くなるおそれがある。
また、Mw/Mnは、特に限定されるものではないが、好ましくは1.0〜6.0、さらに好ましくは1.0〜2.0である。この範囲よりも大きいと解像度、パターン形状が劣化するおそれがある。
Although the mass average molecular weight (Mw) of silsesquioxane resin (A12) is not specifically limited, Preferably it is 2000-15000, More preferably, it is 5000-10000. If it is larger than this range, the solubility in an organic solvent is deteriorated, and if it is smaller, the resist pattern cross-sectional shape may be deteriorated.
Mw / Mn is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 6.0, more preferably 1.0 to 2.0. If it is larger than this range, the resolution and pattern shape may deteriorate.

本発明におけるシルセスキオキサン樹脂(A12)が、構成単位(a1)と構成単位(a5)とからなる場合、その製造方法は、まず周知の重合法により構成単位(a1)からなるポリマーを得、次いで周知の手法で、構成単位(a1)の一部の側鎖のフェノール性水酸基に酸解離性溶解抑制基を導入して構成単位(a5)を形成することにより製造することができる。
また構成単位(a1)と構成単位(a5)と構成単位(a3)とからなるシルセスキオキサン樹脂は、例えば後述の合成例に示すように特許2567984号に記載の方法を利用して、構成単位(a1)と構成単位(a3)とからなるポリマーを得、次いで周知の手法で、構成単位(a1)の一部の側鎖のフェノール性水酸基に酸解離性溶解抑制基を導入することにより製造することができる。
また構成単位(a1)と構成単位(a5)と構成単位(a3)と構成単位(a4)とからなるシルセスキオキサン樹脂は、例えば構成単位(a1)と構成単位(a3)と構成単位(a4)とからなるポリマーを得、次いで周知の手法で、構成単位(a1)の一部の側鎖のフェノール性水酸基に酸解離性溶解抑制基を導入することにより製造することができる。なお、構成単位(a4)はアルキルトリアルコキシシランやアルキルトリクロロシランをそのモノマーとして用いることができる。
When the silsesquioxane resin (A12) in the present invention is composed of the structural unit (a1) and the structural unit (a5), the production method first obtains a polymer composed of the structural unit (a1) by a well-known polymerization method. Then, it can be produced by forming the structural unit (a5) by introducing an acid dissociable, dissolution inhibiting group into the phenolic hydroxyl group of a part of the side chain of the structural unit (a1) by a known method.
A silsesquioxane resin composed of the structural unit (a1), the structural unit (a5), and the structural unit (a3) can be produced by using a method described in Japanese Patent No. 2567984, for example, as shown in a synthesis example described later. By obtaining a polymer comprising the unit (a1) and the structural unit (a3), and then introducing an acid dissociable, dissolution inhibiting group into the phenolic hydroxyl group of a part of the side chain of the structural unit (a1) by a well-known method Can be manufactured.
The silsesquioxane resin comprising the structural unit (a1), the structural unit (a5), the structural unit (a3), and the structural unit (a4) is, for example, the structural unit (a1), the structural unit (a3), and the structural unit ( It can be produced by obtaining a polymer comprising a4) and then introducing an acid dissociable, dissolution inhibiting group into the phenolic hydroxyl group of a part of the side chain of the structural unit (a1) by a known method. As the structural unit (a4), alkyltrialkoxysilane or alkyltrichlorosilane can be used as the monomer.

酸解離性溶解抑制基を導入する工程は、構成単位(a1)からなるポリマー、構成単位(a1)と構成単位(a3)からなるポリマー、又は構成単位(a1)と構成単位(a3)と構成単位(a4)からなるポリマーを有機溶剤に溶解し、これに塩基又は酸性触媒、および導入しようとする酸解離性溶解抑制基に対応する化合物を添加し、20〜70℃程度の温度で1〜10時間程度反応を行った後、反応液に酸又は塩基を添加して反応を中和した後に、水中に攪拌投入してポリマーを析出させることで、上記各構成単位を有する重合体に構成単位(a5)が加わったポリマーが得られる。なお、塩基又は酸性触媒は酸解離性溶解抑制基に対応する化合物によって使い分ければよい。
構成単位(a5)の含有割合は、導入しようとする酸解離性溶解抑制基に対応する化合物の添加量によって制御することができる。
The step of introducing the acid dissociable, dissolution inhibiting group includes a polymer comprising the structural unit (a1), a polymer comprising the structural unit (a1) and the structural unit (a3), or a structural unit (a1) and the structural unit (a3). A polymer composed of the unit (a4) is dissolved in an organic solvent, a base or an acidic catalyst, and a compound corresponding to the acid dissociable, dissolution inhibiting group to be introduced are added thereto, and the temperature is about 20 to 70 ° C. After performing the reaction for about 10 hours, the reaction solution is neutralized by adding an acid or a base, and then stirred into water to precipitate a polymer, whereby the polymer having the above respective structural units is converted into a structural unit. A polymer to which (a5) has been added is obtained. In addition, a base or an acidic catalyst may be properly used depending on the compound corresponding to the acid dissociable, dissolution inhibiting group.
The content ratio of the structural unit (a5) can be controlled by the amount of the compound corresponding to the acid dissociable, dissolution inhibiting group to be introduced.

(シルセスキオキサン樹脂(A21))
シルセスキオキサン樹脂(A21)は、前記一般式(I)で表される構成単位(a1)と、下記一般式(VII)
(Silsesquioxane resin (A21))
The silsesquioxane resin (A21) includes the structural unit (a1) represented by the general formula (I) and the following general formula (VII).

Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R10は炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキル基を表す。)
で表される構成単位(a7)と、前記一般式(III)で表される構成単位(a3)とを有する。
Figure 2005316445
(In the formula, R 9 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R 10 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
And the structural unit (a3) represented by the general formula (III).

上記一般式(VII)中、Rとしては、Rと同様に樹脂合成上の点から、炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、さらには炭素数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキレン基がより好ましい。
10としては、メチル基が最も好ましい。
また、上記一般式(VII)における−OR10の結合位置は、o位、m位及びp位のいずれでもよいが、工業的にはp位が好ましい。
In the general formula (VII), R 9 is a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms from the viewpoint of resin synthesis as in R 1 , and further has 1 to 3 carbon atoms. The linear or branched alkylene group is more preferable.
R 10 is most preferably a methyl group.
In addition, the bonding position of —OR 10 in the general formula (VII) may be any of o-position, m-position and p-position, but industrially preferred is p-position.

これらの構成単位の含有割合は、構成単位(a1)10〜70モル%、好ましくは20〜55モル%、構成単位(a7)5〜50モル%、好ましくは10〜40モル%、構成単位(a3)10〜60モル%、好ましくは20〜40モル%の範囲内で選ばれることが好ましい。   The content ratio of these structural units is 10 to 70 mol%, preferably 20 to 55 mol%, 5 to 50 mol%, preferably 10 to 40 mol%, and 10 to 40 mol% of the structural unit (a7). a3) It is preferably selected within the range of 10 to 60 mol%, preferably 20 to 40 mol%.

この中の構成単位(a7)は、アルカリに対する溶解度を調整して膜減りを抑制し、レジストパターン断面に生じる丸味を防止する作用を有する。この構成単位(a7)は、構成単位(a1)の出発原料と同じであるから、アルコキシ基の解離度を抑制することにより簡単に導入することができるので有利である。   The structural unit (a7) in this has the effect | action which adjusts the solubility with respect to an alkali, suppresses film reduction, and prevents the roundness which arises in a resist pattern cross section. Since this structural unit (a7) is the same as the starting material of the structural unit (a1), it can be advantageously introduced by suppressing the dissociation degree of the alkoxy group.

また、シルセスキオキサン樹脂(A21)は、前記構成単位(a1)、(a7)、(a3)以外に、上述した、本発明の効果を損なわない構成単位(a4)を含有していてもよい。
シルセスキオキサン樹脂(A21)に、前記その他の構成単位(a4)を含有させる場合、その含有割合は20モル%以下とすることが好ましく、より好ましくは15モル%以下である。
Further, the silsesquioxane resin (A21) may contain the above-described structural unit (a4) that does not impair the effects of the present invention in addition to the structural units (a1), (a7), and (a3). Good.
When the silsesquioxane resin (A21) contains the other structural unit (a4), the content is preferably 20 mol% or less, more preferably 15 mol% or less.

本発明のポジ型レジスト組成物においては、シルセスキオキサン樹脂(A21)中の構成単位(a7)を増減して、シルセスキオキサン樹脂(A21)のアルカリに対する溶解速度を0.05〜50nm/sec、好ましくは5.0〜30nm/secに調節するのがよい。
ここで、シルセスキオキサン樹脂(A21)のアルカリに対する溶解速度とは、好ましくは、2.38質量%のTMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)水溶液に対する溶解速度である。
50nm/sec以下という溶解速度を有することにより、膜減りが充分に抑制され、レジストパターン断面に生じる丸味を防止できる。また、解像性の向上、ディフェクト低減等の効果が得られる。また、0.05nm/sec以上とすることにより、有機溶剤に溶解し、レジストとすることができる。
溶解速度は例えば構成単位(a7)の割合を変更することによって調整可能である。例えば構成単位(a7)の割合を多くすることにより、溶解速度を小さくすることができる。
In the positive resist composition of the present invention, the constitutional unit (a7) in the silsesquioxane resin (A21) is increased or decreased, and the dissolution rate of the silsesquioxane resin (A21) in the alkali is 0.05 to 50 nm. / Sec, preferably 5.0 to 30 nm / sec.
Here, the dissolution rate of the silsesquioxane resin (A21) with respect to alkali is preferably a dissolution rate with respect to an aqueous solution of 2.38% by mass of TMAH (tetramethylammonium hydroxide).
By having a dissolution rate of 50 nm / sec or less, film loss is sufficiently suppressed, and roundness occurring in the resist pattern cross section can be prevented. In addition, effects such as improved resolution and reduced defect can be obtained. Moreover, by setting it as 0.05 nm / sec or more, it can melt | dissolve in an organic solvent and can be set as a resist.
The dissolution rate can be adjusted, for example, by changing the proportion of the structural unit (a7). For example, the dissolution rate can be reduced by increasing the proportion of the structural unit (a7).

アルカリに対する溶解速度の値は、具体的には次のようにして求めた値である。
まず、シリコンウェーハ上にシルセスキオキサン樹脂(A21)を有機溶剤に溶解した溶液を塗布し、加熱処理によって有機溶剤を加熱により揮散[プリベーク(PAB)]させることにより、樹脂被膜(厚さ500〜1300nm、例えば厚さ1000nm)を形成する。有機溶剤は後述する様な化学増幅型ポジ型ホトレジスト組成物に用いられる公知のものの中から適宜選択する。また、シルセスキオキサン樹脂(A21)の濃度もレジスト組成物中のベース樹脂濃度と同様とすることができるが、例えば10〜25質量%、例えば20質量%とされる。次に、該樹脂被膜の膜厚を測定した後、このウェーハを、23℃、2.38質量%のTMAH水溶液に浸す。そして、樹脂膜が完全に溶解する時間を測定し、これより単位時間当りの樹脂被膜の膜減り量(nm/秒)を求める。
このようにして求めた樹脂被膜の膜減り量がシルセスキオキサン樹脂(A21)の溶解速度である。
Specifically, the value of the dissolution rate with respect to alkali is a value obtained as follows.
First, a solution in which a silsesquioxane resin (A21) is dissolved in an organic solvent is applied onto a silicon wafer, and the organic solvent is volatilized by heating [pre-baking (PAB)] by a heat treatment, thereby forming a resin coating (thickness 500). ˜1300 nm, for example, a thickness of 1000 nm). The organic solvent is appropriately selected from known ones used for chemically amplified positive photoresist compositions as described later. Further, the concentration of the silsesquioxane resin (A21) can be the same as the concentration of the base resin in the resist composition, but is, for example, 10 to 25% by mass, for example 20% by mass. Next, after measuring the film thickness of the resin film, the wafer is immersed in a 2.38 mass% TMAH aqueous solution at 23 ° C. Then, the time for the resin film to completely dissolve is measured, and from this, the amount of reduction in the thickness of the resin film per unit time (nm / second) is obtained.
The amount of reduction of the resin film thus obtained is the dissolution rate of the silsesquioxane resin (A21).

シルセスキオキサン樹脂(A21)の質量平均分子量(Mw)は、特に限定されるものではないが、1500〜20000の範囲にあるものが好ましい。この範囲よりも大きいと有機溶剤への溶解性が悪くなり、小さいとレジストパターン断面形状が悪くなるおそれがある。
また、Mw/Mnは、特に限定されるものではないが、好ましくは1.0〜6.0、さらに好ましくは1.0〜2.0である。この範囲よりも大きいと解像度、パターン形状が劣化するおそれがある。
Although the mass average molecular weight (Mw) of silsesquioxane resin (A21) is not specifically limited, What is in the range of 1500-20000 is preferable. If it is larger than this range, the solubility in an organic solvent is deteriorated, and if it is smaller, the resist pattern cross-sectional shape may be deteriorated.
Mw / Mn is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 6.0, more preferably 1.0 to 2.0. If it is larger than this range, the resolution and pattern shape may deteriorate.

<(B)成分>
本発明において、(B)成分は、従来の化学増幅型レジスト組成物において使用されている公知の酸発生剤から特に限定せずに用いることができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類、ジアゾメタンニトロベンジルスルホネート類などのジアゾメタン系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
<(B) component>
In the present invention, the component (B) can be used without particular limitation from known acid generators used in conventional chemically amplified resist compositions. Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, poly (bissulfonyl) diazomethanes, There are various known diazomethane acid generators such as diazomethane nitrobenzyl sulfonates, imino sulfonate acid generators and disulfone acid generators.

オニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロンメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどが挙げられる。これらのなかでもフッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩が好ましい。   Specific examples of the onium salt-based acid generator include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, and triphenylsulfonium trifluoromethane. Sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethane Sulfonate, its heptafluoropropane sulphonate or its Fluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nona Fluorobutane sulfonate, trifluorone methane sulfonate of monophenyl dimethyl sulfonium, heptafluoropropane sulfonate or nonafluorobutane sulfonate thereof. Of these, onium salts having a fluorinated alkyl sulfonate ion as an anion are preferable.

オキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−p−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−ブロモフェニルアセトニトリル、ビス−O−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシムなどが挙げられる。これらの中で、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、ビス−O−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシムが好ましい。   Specific examples of the oxime sulfonate acid generator include α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino)- Phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (propylsulfonyloxyimino) -p-methylphenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-bromophenylacetonitrile, bis-O- (n-butylsulfonyl) -α-dimethylglyoxime and the like can be mentioned. Among these, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile and bis-O- (n-butylsulfonyl) -α-dimethylglyoxime are preferable.

ジアゾメタン系酸発生剤のうち、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、以下に示す構造をもつ1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン(化合物A、分解点135℃)、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン(化合物B、分解点147℃)、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン(化合物C、融点132℃、分解点145℃)、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン(化合物D、分解点147℃)、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン(化合物E、分解点149℃)、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン(化合物F、分解点153℃)、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン(化合物G、融点109℃、分解点122℃)、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン(化合物H、分解点116℃)などを挙げることができる。
Among diazomethane acid generators, specific examples of bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes include bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, Examples include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, and the like.
Examples of poly (bissulfonyl) diazomethanes include 1,3-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane (Compound A, decomposition point 135 ° C.), 1,4-bis (phenyl) having the following structure. Sulfonyldiazomethylsulfonyl) butane (compound B, decomposition point 147 ° C.), 1,6-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane (compound C, melting point 132 ° C., decomposition point 145 ° C.), 1,10-bis (phenyl) Sulfonyldiazomethylsulfonyl) decane (compound D, decomposition point 147 ° C.), 1,2-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ethane (compound E, decomposition point 149 ° C.), 1,3-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ) Propane (Compound F, decomposition point 153 ° C.), , 6-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane (Compound G, melting point 109 ° C., decomposition point 122 ° C.), 1,10-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane (Compound H, decomposition point 116 ° C.), etc. Can be mentioned.

Figure 2005316445
Figure 2005316445

(B)成分としては、1種の酸発生剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the component (B), one type of acid generator may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明においては、これらのなかでも、オニウム塩系酸発生剤および/またはジアゾメタン系酸発生剤が好ましい。また、オニウム塩系酸発生剤と、その質量に基づき10〜80質量%のジアゾメタン系酸発生剤とを併用すると、コンタクトホールでのラインエッジラフネスが低減するので好ましい。   In the present invention, among these, onium salt acid generators and / or diazomethane acid generators are preferable. Further, it is preferable to use an onium salt acid generator in combination with 10 to 80% by mass of a diazomethane acid generator based on its mass because line edge roughness at the contact hole is reduced.

また、本発明においては、(B)成分が、炭素数が3または4のパーフルオロアルキルスルホネートをアニオンとするオニウム塩系酸発生剤(以下、C3〜4オニウム塩と略記することがある)を含有すると、マスクリニアリティがよくなり、様々なサイズのあるパターンを、マスクに忠実に再現できるので好ましい。また、近接効果、DOF、露光マージン等にも優れたものとなる。パーフルオロアルキルスルホネートのアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよいが、直鎖状が好ましい。
(B)成分としてC3〜4オニウム塩を配合する場合、(B)成分中のC3〜4オニウム塩の配合量は、50〜100質量%が好ましい。
また、(B)成分としてC3〜4オニウム塩を配合する場合、さらに、炭素数が1のパーフルオロアルキルスルホネートをアニオンとするオニウム塩系酸発生剤(以下、C1オニウム塩と略記することがある)を併用することが好ましい。
In the present invention, the component (B) is an onium salt-based acid generator (hereinafter abbreviated as C3-4 onium salt) having a C3 or C4 perfluoroalkylsulfonate as an anion. When contained, the mask linearity is improved, and patterns having various sizes can be faithfully reproduced on the mask, which is preferable. Further, the proximity effect, DOF, exposure margin and the like are also excellent. The alkyl group of perfluoroalkyl sulfonate may be linear or branched, but is preferably linear.
(B) When mix | blending C3-4 onium salt as a component, the compounding quantity of C3-4 onium salt in (B) component has preferable 50-100 mass%.
Further, when a C3-4 onium salt is blended as the component (B), an onium salt acid generator (hereinafter referred to as C1 onium salt) having a perfluoroalkyl sulfonate having 1 carbon as an anion may be used. ) Is preferably used in combination.

(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、0.5〜30質量部、好ましくは1〜10質量部とされる。上記範囲より少ないとパターン形成が十分に行われないおそれがあり、上記範囲を超えると均一な溶液が得られにくく、保存安定性が低下する原因となるおそれがある。   (B) Content of a component is 0.5-30 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 1-10 mass parts. If the amount is less than the above range, pattern formation may not be sufficiently performed, and if the amount exceeds the above range, a uniform solution is difficult to obtain, which may cause a decrease in storage stability.

<(C)成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、上記の必須成分(A)及び(B)成分に加えて、必要に応じ、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用により該酸解離性溶解抑制基が解離する低分子量溶解抑制剤(C)(以下、(C)成分という)を配合することができる。特に、(A)成分として、シルセスキオキサン樹脂(A21)等のアルカリ可溶性の樹脂成分(A2)を含む場合には、(C)成分を配合する必要がある。(C)成分を含有することにより、レジストパターンの矩形性や解像性、ライエッジラフネス等を向上させることができる。
(C)成分の分子量としては、3000以下が好ましく、500〜2000がより好ましい。
<(C) component>
In addition to the above essential components (A) and (B), the positive resist composition of the present invention has an acid dissociable, dissolution inhibiting group, if necessary, and the acid dissociable, soluble by the action of an acid. A low molecular weight dissolution inhibitor (C) (hereinafter referred to as the component (C)) in which the inhibitory group is dissociated can be blended. In particular, when the component (A) includes an alkali-soluble resin component (A2) such as a silsesquioxane resin (A21), it is necessary to blend the component (C). By including the component (C), the rectangularity and resolution of the resist pattern, the edge roughness, and the like can be improved.
(C) As molecular weight of a component, 3000 or less are preferable and 500-2000 are more preferable.

この(C)成分としては、すでに化学増幅型ポジ型レジスト組成物において用いられている公知の溶解抑制剤を使用することができ、例えばフェノール性水酸基が酸解離性溶解抑制基で保護されたフェノール化合物、またはカルボキシ基が酸解離性溶解抑制基で保護されたカルボキシ化合物が挙げられる。ここで、「保護された」とは、フェノール性水酸基またはカルボキシ基の水酸基の少なくとも1つが酸解離性溶解抑制基で置換されていることを意味する。   As the component (C), a known dissolution inhibitor already used in a chemically amplified positive resist composition can be used. For example, phenol having a phenolic hydroxyl group protected with an acid dissociable dissolution inhibiting group Examples thereof include a compound or a carboxy compound in which a carboxy group is protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group. Here, “protected” means that at least one of the phenolic hydroxyl group or the hydroxyl group of the carboxy group is substituted with an acid dissociable, dissolution inhibiting group.

酸解離性溶解抑制基で保護されることにより(C)成分を構成し得る、フェノール性水酸基を有するフェノール化合物としては、フェノール基を3〜5個有するポリフェノール化合物、例えば核置換基としてヒドロキシル基を有するトリフェニルメタン系化合物、ビス(フェニルメチル)ジフェニルメタン系化合物、1,1‐ジフェニル‐2‐ビフェニルエタン系化合物などが挙げられる。また、フェノール、m‐クレゾール、2,5‐キシレノールから選ばれる少なくとも1種のフェノール類をホルマリン縮合して得られる2〜6核体も用いることができる。   The phenol compound having a phenolic hydroxyl group that can constitute the component (C) by being protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group is a polyphenol compound having 3 to 5 phenol groups, for example, a hydroxyl group as a nuclear substituent. And triphenylmethane compounds, bis (phenylmethyl) diphenylmethane compounds, 1,1-diphenyl-2-biphenylethane compounds, and the like. In addition, 2-6 nuclei obtained by formalin condensation of at least one phenol selected from phenol, m-cresol, and 2,5-xylenol can also be used.

また、酸解離性溶解抑制基で保護されることにより(C)成分を構成し得る、カルボキシ基を有するカルボキシ化合物としては、例えば、ビフェニルカルボン酸、ナフタレン(ジ)カルボン酸、ベンゾイル安息香酸、アントラセンカルボン酸などが挙げられる。
また、これらのフェノール化合物又はカルボキシル化合物中の水酸基又はカルボキシ基を保護するための酸解離性溶解抑制基としては、例えば第三ブチルオキシカルボニル基、第三アミルオキシカルボニル基のような第三ブチルオキシカルボニル基や、第三ブチル基、第三アミル基のような第三アルキル基や、第三ブチルオキシカルボニルメチル基、第三アミルオキシカルボニルメチル基のような第三アルコキシカルボニルアルキル基やテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基のような環状エーテル基などを挙げることができる。
そして、これらの(C)成分として好適な化合物は、2,5‐キシレノールとホルマリン縮合物とを縮合して得られる4核体を第三アルコキシカルボニルアルキル基で保護したものである。
In addition, examples of the carboxy compound having a carboxy group that can constitute the component (C) by being protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group include biphenyl carboxylic acid, naphthalene (di) carboxylic acid, benzoyl benzoic acid, and anthracene. Examples thereof include carboxylic acid.
Examples of acid dissociable, dissolution inhibiting groups for protecting hydroxyl groups or carboxy groups in these phenol compounds or carboxyl compounds include tertiary butyloxy groups such as tertiary butyloxycarbonyl groups and tertiary amyloxycarbonyl groups. Tertiary alkyl groups such as carbonyl groups, tertiary butyl groups and tertiary amyl groups, tertiary alkoxycarbonylalkyl groups such as tertiary butyloxycarbonylmethyl groups and tertiary amyloxycarbonylmethyl groups, and tetrahydropyranyl And a cyclic ether group such as a tetrahydrofuranyl group.
And a compound suitable as these (C) components protects the tetranuclear obtained by condensing 2,5-xylenol and a formalin condensate with the tertiary alkoxycarbonylalkyl group.

これらの(C)成分は、単独で用いてもよいし、また2種以上混合して用いてもよい。
本発明のポジ型レジスト組成物における(C)成分の含有量は、(A)成分に対し、0.5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましい。含有量が0.5質量%未満では、十分な溶解阻止効果が得られず、また40質量%を超えるとパターン形状が劣化したり、リソグラフィー特性が悪化するおそれがあるので、好ましくない。
These components (C) may be used alone or in combination of two or more.
The content of the component (C) in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.5 to 40% by mass and more preferably 10 to 30% by mass with respect to the component (A). If the content is less than 0.5% by mass, a sufficient dissolution inhibiting effect cannot be obtained, and if it exceeds 40% by mass, the pattern shape may be deteriorated or the lithography properties may be deteriorated.

<(D)成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、含窒素有機化合物(D)(以下、(D)成分という)を配合させることができる。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いれば良いが、アミン、特に第2級低級脂肪族アミンや第3級低級脂肪族アミンが好ましい。
ここで、低級脂肪族アミンとは炭素数5以下のアルキルまたはアルキルアルコールのアミンを言い、この第2級や第3級アミンの例としては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられるが、特にトリエタノールアミンのような第3級アルカノールアミンが好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
<(D) component>
In the positive resist composition of the present invention, a nitrogen-containing organic compound (D) (hereinafter referred to as “component (D)”) is further added as an optional component in order to improve the resist pattern shape, stability over time and the like. Can be blended.
Since a wide variety of components (D) have already been proposed, any known one may be used, but amines, particularly secondary lower aliphatic amines and tertiary lower aliphatic amines are preferred. .
Here, the lower aliphatic amine refers to an alkyl or alkyl alcohol amine having 5 or less carbon atoms, and examples of the secondary and tertiary amines include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, Tri-n-propylamine, tripentylamine, diethanolamine, triethanolamine and the like can be mentioned, and tertiary alkanolamines such as triethanolamine are particularly preferable.
These may be used alone or in combination of two or more.
(D) component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

<(E)成分>
また、前記(D)成分との配合による感度劣化を防ぎ、またレジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体(E)(以下、(E)成分という)を含有させることができる。なお、(D)成分と(E)成分は併用することもできるし、いずれか1種を用いることもできる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ‐n‐ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルのような誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸‐ジ‐n‐ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸及びそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
(E)成分は、(A)成分100質量部当り0.01〜5.0質量部の割合で用いられる。
<(E) component>
Further, for the purpose of preventing the deterioration of sensitivity due to the blending with the component (D) and improving the resist pattern shape, the stability over time, and the like, an organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or a derivative thereof is further included as an optional component. (E) (hereinafter referred to as component (E)) can be contained. In addition, (D) component and (E) component can also be used together, and any 1 type can also be used.
As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and other phosphoric acid or derivatives thereof such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid- Like phosphonic acids such as di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester and derivatives thereof, phosphinic acids such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid and their esters Among these, phosphonic acid is particularly preferable.
(E) A component is used in the ratio of 0.01-5.0 mass parts per 100 mass parts of (A) component.

<その他の任意成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤などを適宜、添加含有させることができる。
<Other optional components>
The positive resist composition of the present invention further contains miscible additives as desired, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surfactants for improving coating properties, dissolution inhibitors, A plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent, and the like can be appropriately added and contained.

<有機溶剤>
本発明のポジ型レジスト組成物は、上述の(A)成分、(B)成分等の材料を有機溶剤に溶解させて製造することができる。
有機溶剤としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールまたはジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類およびその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、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などのエステル類などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
<Organic solvent>
The positive resist composition of the present invention can be produced by dissolving materials such as the above-described components (A) and (B) in an organic solvent.
Any organic solvent may be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and one or two kinds of conventionally known solvents for chemically amplified resists can be used. These can be appropriately selected and used.
For example, γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, 2-heptanone; ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol or Polyhydric alcohols and derivatives thereof such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether of dipropylene glycol monoacetate; cyclic ethers such as dioxane; methyl lactate, ethyl lactate (EL) , Methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methoxypropio Methyl acid, esters such as ethyl ethoxypropionate can be exemplified.
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.

本発明においては、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)と、PGMEよりも高沸点の溶剤との混合溶剤が好ましく用いられる。これにより、ラインエッジラフネス、ラインワイズラフネス(ラインの左右の幅の不均一性)等のレジストパターン形状が向上する。また、コンタクトホールでの焦点深度幅(DOF)も広がる。
PGMEよりも高沸点の溶剤としては、例えば上に例示した溶剤のうち、沸点が、PGMEの沸点である120℃を超えるもの、好ましくはPGMEより沸点が20℃以上高いもの、より好ましくはPGMEより沸点が25℃以上高いものが好ましい。また、該沸点の上限値としては、特に制限はないが、およそ200℃以下が好ましい。このような溶剤としては、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)、EL(沸点155℃)、γ−ブチロラクトン(沸点204℃)等が挙げられる。これらの中でも、ELが好ましい。
混合溶剤中のPGMEの配合量は、全混合溶剤中、10〜60質量%が好ましく、20〜40質量%がより好ましい。この範囲内であると、上記効果に優れる。
In the present invention, a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether (PGME) and a solvent having a boiling point higher than that of PGME is preferably used. As a result, the resist pattern shape such as line edge roughness, line width roughness (non-uniformity in the width of the left and right lines) is improved. In addition, the depth of focus (DOF) at the contact hole is increased.
As the solvent having a higher boiling point than PGME, for example, among the solvents exemplified above, those having a boiling point exceeding 120 ° C. which is the boiling point of PGME, preferably those having a boiling point of 20 ° C. or more higher than PGME, more preferably than PGME Those having a boiling point of 25 ° C. or higher are preferred. The upper limit of the boiling point is not particularly limited, but is preferably about 200 ° C. or lower. Examples of such a solvent include propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 146 ° C.), EL (boiling point 155 ° C.), γ-butyrolactone (boiling point 204 ° C.) and the like. Among these, EL is preferable.
10-60 mass% is preferable in all the mixed solvents, and, as for the compounding quantity of PGME in a mixed solvent, 20-40 mass% is more preferable. Within the above range, the above effect is excellent.

有機溶剤の使用量は、特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内となる量とされる。
有機溶剤として、上述のPGMEと高沸点溶剤との混合溶剤を用いる場合、少ないレジスト固形分で強固な膜ができるため固形分濃度を少なくでき、充分なエッチング耐性を有する膜とすることができる。
The amount of the organic solvent used is not particularly limited, and is a concentration that can be applied to a substrate and the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. Generally, the solid content concentration of the resist composition is 2 to 2. The amount is 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass.
When the above-mentioned mixed solvent of PGME and a high-boiling solvent is used as the organic solvent, a solid film can be formed with a small resist solid content, so that the solid content concentration can be reduced and a film having sufficient etching resistance can be obtained.

<リフトオフ用パターン形成方法およびパターニング方法>
本発明のポジ型レジスト組成物は、リフトオフ用パターンを形成する方法、該リフトオフ用パターンを用いた、基板あるいは基板上に設けられた磁性膜等のパターニング方法等に好適に用いることができる。
以下、本発明のポジ型レジスト組成物を用いたリフトオフ用パターン形成方法およびパターニング方法を、図1を用い、磁気ヘッドのリードの製造に適用する実施形態を挙げて、より詳細に説明する。図1(a)〜図1(e)は、本実施形態にかかる各工程の模式図(側断面図)である。
<Pattern formation method and patterning method for lift-off>
The positive resist composition of the present invention can be suitably used in a method for forming a lift-off pattern, a method for patterning a substrate or a magnetic film provided on the substrate, etc. using the lift-off pattern.
Hereinafter, the lift-off pattern forming method and patterning method using the positive resist composition of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 1 and an embodiment applied to the manufacture of a magnetic head lead. Fig.1 (a)-FIG.1 (e) are the schematic diagrams (side sectional drawing) of each process concerning this embodiment.

『リフトオフ用パターン形成方法』
[磁性膜2’の形成工程]
まず、図1(a)に示したように、シリコンウェーハ等の基板1上に、スパッタ装置によって、磁性膜2’を形成する。
基板としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板などを例示することができる。基板の材料としては、例えばシリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウムなどの金属や、ガラスなどが挙げられる。
磁性膜2’に用いられる磁性体としては、Ni,Co,Cr,Pt等の元素を含むものが用いられる。
"Pattern formation method for lift-off"
[Process of forming magnetic film 2 ']
First, as shown in FIG. 1A, a magnetic film 2 ′ is formed on a substrate 1 such as a silicon wafer by a sputtering apparatus.
The substrate is not particularly limited, and a conventionally known substrate can be used. For example, a substrate for an electronic component can be exemplified. Examples of the material for the substrate include silicon wafers, metals such as copper, chromium, iron, and aluminum, and glass.
As the magnetic material used for the magnetic film 2 ′, a material containing an element such as Ni, Co, Cr, Pt or the like is used.

[下地膜3’の形成工程]
次いで、形成された磁性膜上2’に、下地膜を形成するためのレジスト組成物や樹脂溶液を、スピンナーなどで塗布し、好ましくは200〜300℃、30〜300秒間、好ましくは60〜180秒間の加熱条件でベーク処理し、下地膜3’を形成する。
下地膜は、露光後の現像の際に用いられるアルカリ現像液に対して不溶性であり、且つ従来のドライエッチング法でエッチング可能な有機膜である。
このような下地膜3’を用いることにより、後述するように通常のホトリソグラフィーによりレジスト膜4’のみを露光・アルカリ現像して、レジストパターン4を形成した後、該レジストパターン4をマスクとして下地膜3’をドライエッチングすることによってレジストパターン4が転写され、下地膜3’に下地パターン3が形成される。
下地膜3’を形成するための材料は、レジスト膜4’のような感光性を必ずしも必要とするものではなく、半導体素子や液晶表示素子の製造において、下地材として一般的に用いられているレジストや樹脂を用いればよい。
また、レジストパターン4を下地膜3’へ転写する必要があるので、下地膜3’は、酸素プラズマによるエッチングが可能な材料であることが好ましい。
このような材料としては、酸素プラズマによるエッチングを行いやすいと同時に、後工程で、シリコン等の基板のエッチングに用いられているフッ化炭素系ガスや、基板や磁性膜のエッチングに用いられているイオンミリング等のイオン性エッチングなどのドライエッチングに対する耐性が強いことなどから、ノボラック樹脂、アクリル樹脂及び可溶性ポリイミドからなる群から選択される少なくとも一種を主成分とするものが好ましく用いられる。
これらの中でも、ノボラック樹脂、及び側鎖に脂環式部位又は芳香族環を有するアクリル樹脂は、安価で汎用的に用いられ、後工程のドライエッチング耐性に優れるので、好ましく用いられる。
[Formation process of base film 3 ']
Next, a resist composition or a resin solution for forming a base film is applied to the formed magnetic film 2 ′ by a spinner or the like, preferably at 200 to 300 ° C. for 30 to 300 seconds, preferably 60 to 180. A baking process is performed under heating conditions for 2 seconds to form a base film 3 ′.
The base film is an organic film that is insoluble in an alkali developer used for development after exposure and can be etched by a conventional dry etching method.
By using such a base film 3 ′, as described later, only the resist film 4 ′ is exposed and alkali-developed by ordinary photolithography to form a resist pattern 4, and then the resist pattern 4 is used as a mask. The resist pattern 4 is transferred by dry-etching the base film 3 ′, and the base pattern 3 is formed on the base film 3 ′.
The material for forming the base film 3 ′ does not necessarily require photosensitivity like the resist film 4 ′, and is generally used as a base material in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements. A resist or resin may be used.
Further, since it is necessary to transfer the resist pattern 4 to the base film 3 ′, the base film 3 ′ is preferably a material that can be etched by oxygen plasma.
As such a material, it is easy to perform etching by oxygen plasma, and at the same time, it is used for etching a fluorocarbon gas used for etching a substrate such as silicon or a substrate or a magnetic film in a later process. In view of strong resistance to dry etching such as ionic etching such as ion milling, a material mainly composed of at least one selected from the group consisting of novolak resin, acrylic resin and soluble polyimide is preferably used.
Among these, a novolak resin and an acrylic resin having an alicyclic moiety or an aromatic ring in the side chain are preferably used because they are inexpensive and widely used and have excellent dry etching resistance in the subsequent steps.

ノボラック樹脂としては、ポジ型レジスト組成物に一般的に用いられているものが使用可能であり、ノボラック樹脂を主成分として含むi線やg線用のポジ型レジストも使用可能である。
ノボラック樹脂は、例えば、フェノール性水酸基を持つ芳香族化合物(以下、単に「フェノール類」という。)とアルデヒド類とを酸触媒下で付加縮合させることにより得られる。
フェノール類としては、例えばフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、p−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、フロログリシノール、ヒドロキシジフェニル、ビスフェノールA、没食子酸、没食子酸エステル、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
またアルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。
付加縮合反応時の触媒は、特に限定されるものではないが、例えば酸触媒では、塩酸、硝酸、硫酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等が使用される。
上記ノボラック樹脂は、質量平均分子量が5000〜50000、好ましくは6000〜9000、さらに好ましくは7000〜8000の範囲内のものが好ましい。
ノボラック樹脂のMwを50000以下とすることにより、微細な凹凸を有する基板に対する良好な埋め込み特性が優れる。また、Mwを5000以上とすることにより、フッ化炭素系ガス等に対するエッチング耐性が得られるので好ましい。
一方、質量平均分子量が5000未満であると、高温でベークしたときに昇華してしまうことがあり、また、質量平均分子量が50000を超えると、ドライエッチングしにくくなる傾向があり、好ましくない。
As the novolac resin, those generally used in positive resist compositions can be used, and i-line and g-line positive resists containing a novolac resin as a main component can also be used.
The novolak resin can be obtained, for example, by addition condensation of an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group (hereinafter simply referred to as “phenols”) and an aldehyde under an acid catalyst.
Examples of phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 2, 3 -Xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol , P-phenylphenol, resorcinol, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, phloroglicinol, hydroxydiphenyl, bisphenol A, gallic acid, gallic acid ester, α-naphthol, β-naphthol and the like.
Examples of aldehydes include formaldehyde, furfural, benzaldehyde, nitrobenzaldehyde, and acetaldehyde.
The catalyst for the addition condensation reaction is not particularly limited. For example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid and the like are used as the acid catalyst.
The novolak resin has a mass average molecular weight of 5,000 to 50,000, preferably 6,000 to 9000, and more preferably 7,000 to 8,000.
By setting the Mw of the novolak resin to 50000 or less, excellent embedding characteristics with respect to a substrate having fine irregularities are excellent. Further, it is preferable to set Mw to 5000 or more because etching resistance to a fluorocarbon gas or the like can be obtained.
On the other hand, if the mass average molecular weight is less than 5,000, it may sublime when baked at a high temperature. If the mass average molecular weight exceeds 50,000, dry etching tends to be difficult, which is not preferable.

ノボラック樹脂としては、市販されているものを使用することもできるが、特に分子量500以下、好ましくは200以下の低核体(low molecular weight component)の含有量が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法において1質量%以下、好ましくは0.8質量%以下であるノボラック樹脂が好ましい。低核体の含有量は、少ないほど好ましく、望ましくは0質量%である。
「分子量500以下の低核体」とは、ポリスチレンを標準としてGPC法により分析した際に分子量500以下の低分子フラクションとして検出されるものである。「分子量500以下の低核体」には、重合しなかったモノマーや、重合度の低いもの、例えば、分子量によっても異なるが、フェノール類2〜5分子がアルデヒド類と縮合したものなどが含まれる。
分子量500以下の低核体の含有量(質量%)は、このGPC法による分析結果を、横軸にフラクション番号、縦軸に濃度をとってグラフとし、全曲線下面積に対する、分子量500以下の低分子フラクションの曲線下面積の割合(%)を求めることにより測定される。
「分子量200以下の低核体」の意義、含有量については、上記「分子量500以下の低核体」の意義、含有量測定法において、「500」を「200」で置き換えればよい。
分子量500以下の低核体の含有量が1質量%以下であることにより、微細な凹凸を有する基板に対する埋め込み特性が良好になる。低核体の含有量が低減されていることにより埋め込み特性が良好になる理由は明らかではないが、分散度が小さくなるためと推測される。
As the novolak resin, a commercially available product can be used, but the content of low molecular weight components having a molecular weight of 500 or less, preferably 200 or less, is preferably 1 in the gel permeation chromatography method. A novolak resin having a mass% or less, preferably 0.8 mass% or less, is preferred. The content of the low nucleus is preferably as small as possible, and is desirably 0% by mass.
The “low molecular weight having a molecular weight of 500 or less” is detected as a low molecular fraction having a molecular weight of 500 or less when analyzed by GPC using polystyrene as a standard. “Low-nuclear bodies having a molecular weight of 500 or less” include monomers that have not been polymerized and those having a low degree of polymerization, such as those obtained by condensing 2-5 molecules of phenols with aldehydes, depending on the molecular weight. .
The content (mass%) of the low-nuclear body having a molecular weight of 500 or less is graphed with the analysis result by the GPC method taking the fraction number on the horizontal axis and the concentration on the vertical axis, and the molecular weight of 500 or less with respect to the area under the entire curve. It is measured by determining the percentage (%) of the area under the curve of the low molecular fraction.
Regarding the significance and content of “low molecular weight having a molecular weight of 200 or less”, “500” may be replaced with “200” in the meaning and content measurement method of “low molecular weight having a molecular weight of 500 or less”.
When the content of the low-nuclear substance having a molecular weight of 500 or less is 1% by mass or less, the embedding characteristic for a substrate having fine irregularities is improved. Although the reason why the embedding property is improved by reducing the content of the low nuclei is not clear, it is presumed that the degree of dispersion becomes small.

アクリル樹脂としては、ポジ型レジスト組成物に一般的に用いられているものが使用可能であり、例えば、エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位と、カルボキシ基を有する重合性化合物から誘導された構成単位を含有するアクリル樹脂を挙げることができる。
エーテル結合を有する重合性化合物としては、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等のエーテル結合及びエステル結合を有する(メタ)アクリル酸誘導体等を例示することができる。これらの化合物は単独もしくは2種以上組み合わせて使用できる。
カルボキシ基を有する重合性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸;2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2−メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、2−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸などのカルボキシ基及びエステル結合を有する化合物等を例示することができ、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸である。これらの化合物は単独もしくは2種以上組み合わせて使用できる。
As the acrylic resin, those generally used in positive resist compositions can be used. For example, a structural unit derived from a polymerizable compound having an ether bond and a polymerizable compound having a carboxy group can be used. Mention may be made of acrylic resins containing derived structural units.
Examples of the polymerizable compound having an ether bond include 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, ethyl carbitol (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol (meta And (meth) acrylic acid derivatives having an ether bond and an ester bond such as acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polymerizable compound having a carboxy group include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid; 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, and 2-methacryloyloxyethyl. Examples include maleic acid, 2-methacryloyloxyethyl phthalic acid, 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid and other compounds having a carboxy group and an ester bond, preferably acrylic acid and methacrylic acid. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

可溶性ポリイミドとは、上述のような有機溶剤により液状にできるポリイミドである。   The soluble polyimide is a polyimide that can be made liquid by the organic solvent as described above.

[レジスト膜4’の形成工程]
次いで、本発明のポジ型レジスト組成物の溶液を、上記の下層膜3’上にスピンナーなどで塗布した後、プレベーク(PAB処理)してレジスト膜4’を形成することにより、基板1上の磁性膜2’上に、下地膜3’と、本発明のポジ型レジスト組成物からなるレジスト膜4’とが積層されている積層体を得る。
プレベーク条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚などによって異なるが、通常は、70〜150℃、好ましくは80〜140℃で、0.5〜60分間程度である。
なお、下地膜とレジスト膜との間には、有機系または無機系の反射防止膜が設けられていてもよい。
[Process for forming resist film 4 ']
Next, the positive resist composition solution of the present invention is applied onto the lower layer film 3 ′ using a spinner or the like, and then pre-baked (PAB treatment) to form a resist film 4 ′. A laminated body is obtained in which a base film 3 ′ and a resist film 4 ′ made of the positive resist composition of the present invention are laminated on the magnetic film 2 ′.
Although prebaking conditions change with kinds of each component in a composition, a mixture ratio, a coating film thickness, etc., they are 70-150 degreeC normally, Preferably it is 80-140 degreeC, and is about 0.5 to 60 minutes.
An organic or inorganic antireflection film may be provided between the base film and the resist film.

この積層体において、下地膜3’及びレジスト膜4’の厚さは、目的とするアスペクト比と下地膜3’のエッチングに要する時間を考慮したスループットのバランスから、トータルとして、好ましくは15μm以下、より好ましくは5μm以下である。トータルの下限値は特に限定されないが、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.35μm以上である。
下地膜3’の厚さは、好ましくは20〜10000nm、より好ましくは30〜5000nm、さらに好ましくは30〜3000nmである。下地膜3’の厚さをこの範囲内とすることにより、高アスペクト比のレジストパターンが形成できる、基板エッチング時に十分なエッチング耐性が確保できる等の効果がある。
レジスト膜4’の厚さは、好ましくは50〜1000nm、より好ましくは100nm〜800nm、さらに好ましくは100〜500nmである。レジスト膜4’の厚さをこの範囲内とすることにより、レジストパターン4を高解像度で形成できる、アルカリ現像液、イオン性エッチング等に対するエッチング耐性が十分に得られる等の効果がある。
In this laminated body, the thickness of the base film 3 ′ and the resist film 4 ′ is preferably 15 μm or less in total from the balance of throughput considering the target aspect ratio and the time required for etching the base film 3 ′. More preferably, it is 5 μm or less. The total lower limit value is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.35 μm or more.
The thickness of the base film 3 ′ is preferably 20 to 10,000 nm, more preferably 30 to 5000 nm, and still more preferably 30 to 3000 nm. By setting the thickness of the base film 3 ′ within this range, there are effects that a resist pattern with a high aspect ratio can be formed and sufficient etching resistance can be secured during substrate etching.
The thickness of the resist film 4 ′ is preferably 50 to 1000 nm, more preferably 100 nm to 800 nm, and still more preferably 100 to 500 nm. By setting the thickness of the resist film 4 ′ within this range, there are effects that the resist pattern 4 can be formed with high resolution, and etching resistance to an alkaline developer, ionic etching, etc. can be sufficiently obtained.

レジストパターンが形成されたレジスト積層体において、アスペクト比が高いパターンを、パターン倒れ等を起さずに形成できることが好ましい。パターンが高いアスペクト比を有するほど、後述のような支持体への微細パターン形成を、より精度良く行うことができる。
ここでいうアスペクト比とは、レジストパターンのパターン幅xに対する、下地パターン3の高さyの比(y/x)である。尚、レジストパターンのパターン幅xは、下地パターン3に転写した後の下地パターン3の幅と同じである。
パターン幅とは、レジストパターンがラインアンドスペースパターン、孤立ラインパターン等のライン状パターンである場合は、凸条(ライン)の幅をいう。レジストパターンがホールパターンである場合、パターン幅とは、形成された孔(ホール)の内径をいう。また、レジストパターンが円柱状ドットパターンである場合は、その直径をいう。なお、これらのパターン幅は、いずれもパターン下方の幅である。
本発明のポジ型レジスト組成物によれば、高アスペクト比のパターンを容易に与えることができる。ドットパターン又は孤立ラインパターンの場合、例えば膜厚2.5μmの下地パターン3に対して従来のレジスト組成物では達成することができないアスペクト比8以上20以下のドットパターン又は孤立ラインパターンを作成することができる。トレンチパターンの場合、例えば膜厚2.5μmの下地パターン3に対して従来のレジスト組成物では達成することができないアスペクト比10以上20以下のトレンチパターンを作成することができる。いずれも、従来のレジスト組成物ではアスペクト比5付近が限界である。
In a resist laminate in which a resist pattern is formed, it is preferable that a pattern with a high aspect ratio can be formed without causing pattern collapse or the like. As the pattern has a higher aspect ratio, the fine pattern can be formed on the support as described later with higher accuracy.
The aspect ratio here is the ratio (y / x) of the height y of the base pattern 3 to the pattern width x of the resist pattern. The pattern width x of the resist pattern is the same as the width of the base pattern 3 after being transferred to the base pattern 3.
The pattern width means the width of a ridge (line) when the resist pattern is a line pattern such as a line and space pattern or an isolated line pattern. When the resist pattern is a hole pattern, the pattern width refers to the inner diameter of the formed hole (hole). Further, when the resist pattern is a cylindrical dot pattern, it means the diameter. Each of these pattern widths is a width below the pattern.
According to the positive resist composition of the present invention, a pattern with a high aspect ratio can be easily provided. In the case of a dot pattern or an isolated line pattern, for example, a dot pattern or an isolated line pattern having an aspect ratio of 8 or more and 20 or less that cannot be achieved by a conventional resist composition with respect to the base pattern 3 having a film thickness of 2.5 μm is created. Can do. In the case of a trench pattern, for example, a trench pattern having an aspect ratio of 10 to 20 that cannot be achieved by a conventional resist composition can be formed on the underlying pattern 3 having a film thickness of 2.5 μm. In any case, the conventional resist composition has a limit of around an aspect ratio of 5.

[レジストパターン形成工程]
次いで、レジスト膜4’に対して、所望のマスクパターンを介して選択的に露光を行う。露光に用いる波長としては、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線などの放射線を用いて行うことができる。特に、本発明にかかるホトレジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、EB(電子線)に対して有効である。EBを用いる場合は、マスクを介しての選択的電子線照射であっても、描画であってもよい。
[Resist pattern formation process]
Next, the resist film 4 ′ is selectively exposed through a desired mask pattern. The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be used. In particular, the photoresist composition according to the present invention is effective for KrF excimer laser and EB (electron beam). When EB is used, selective electron beam irradiation through a mask or drawing may be used.

次いで、露光工程を終えた後、PEB(露光後加熱)を行う。
PEB条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚などによって異なるが、通常は、70〜150℃、好ましくは80〜140℃で、0.5〜60分間程度である。
Next, after the exposure process is completed, PEB (post-exposure heating) is performed.
The PEB condition varies depending on the type of each component in the composition, the blending ratio, the coating film thickness, and the like, but is usually 70 to 150 ° C., preferably 80 to 140 ° C., and about 0.5 to 60 minutes.

続いて、アルカリ性水溶液からなるアルカリ現像液、例えば0.05〜10質量%、好ましくは0.05〜3質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像処理すると、レジスト膜4’の所定の範囲(露光部)が現像されて、図1(b)に示したように、レジストパターン4が得られる。   Subsequently, when development processing is performed using an alkaline developer composed of an alkaline aqueous solution, for example, an aqueous solution of 0.05 to 3% by mass, preferably 0.05 to 3% by mass of tetramethylammonium hydroxide, a predetermined film of the resist film 4 ′ is obtained. The range (exposed portion) is developed, and a resist pattern 4 is obtained as shown in FIG.

[オーバーエッチング工程]
次に、得られたレジストパターン4をマスクパターンとして、下地膜3’のドライエッチングを行い、下地膜3’に下地パターン3を形成する。
このとき、下地膜3’のオーバーエッチングを行うことにより、レジストパターン4の下に位置する下地膜3’まで除去され、当該レジストパターン4の中心部付近の下部のみ残存する。その結果、図1(b)に示したような、幅Wの狭い下地膜3’の下地パターン3と、これより広い幅Wのレジスト膜4’のレジストパターン4とからなる、断面羽子板状のリフトオフ用パターン5が得られる。
本発明においては、上述したように、リフトオフ用パターン5を形成する際のオーバーエッチングに、ドライエッチングが利用できるため、従来のアルカリ現像を用いる方法に比べて微細な寸法制御ができる。そのため、例えば、下地パターンの幅Wとして、およそ40nmくらいまで制御することができる。
[Over-etching process]
Next, using the obtained resist pattern 4 as a mask pattern, the base film 3 ′ is dry-etched to form the base pattern 3 on the base film 3 ′.
At this time, by performing over-etching of the base film 3 ′, the base film 3 ′ located under the resist pattern 4 is removed, and only the lower part near the center of the resist pattern 4 remains. As a result, as shown in FIG. 1 (b), 'and base pattern 3, which from the width W 2 resist film 4' narrow base film 3 having a width W 1 of a resist pattern 4 which in cross-section battledore A lift-off pattern 5 is obtained.
In the present invention, as described above, since dry etching can be used for over-etching when the lift-off pattern 5 is formed, fine dimensional control can be performed as compared with the conventional method using alkali development. Therefore, for example, the width W 1 of the base pattern can be controlled to about 40 nm.

ドライエッチングの方法としては、ダウンフローエッチングやケミカルドライエッチング等の化学的エッチング;スパッタエッチングやイオンビームエッチング等の物理的エッチング;RIE(反応性イオンエッチング)等の化学的・物理的エッチングなどの公知の方法を用いることができる。   Known dry etching methods include chemical etching such as downflow etching and chemical dry etching; physical etching such as sputter etching and ion beam etching; and chemical and physical etching such as RIE (reactive ion etching). This method can be used.

最も一般的なドライエッチングは、平行平板型RIEである。この方法では、まず、RIE装置のチャンバーにレジスト積層体を入れ、必要なエッチングガスを導入する。チャンバー内の、上部電極と平行に置かれたレジスト積層体のホルダーに高周波電圧を加えると、ガスがプラズマ化される。プラズマ中では正・負のイオンや電子などの電荷粒子、中性活性種などが存在している。これらのエッチング種が下部有機層に吸着すると、化学反応が生じ、反応生成物が表面から離脱して外部へ排気され、エッチングが進行する。   The most common dry etching is parallel plate RIE. In this method, first, a resist laminate is put in a chamber of an RIE apparatus, and a necessary etching gas is introduced. When a high frequency voltage is applied to the holder of the resist laminate placed in parallel with the upper electrode in the chamber, the gas is turned into plasma. In the plasma, there are charged particles such as positive and negative ions and electrons, and neutral active species. When these etching species are adsorbed on the lower organic layer, a chemical reaction occurs, the reaction product is detached from the surface and exhausted to the outside, and etching proceeds.

エッチングガスとしては、酸素、二酸化硫黄等があるが、酸素プラズマによるエッチングは解像度が高いこと、本発明で用いられているシリコーン樹脂、特に上述したシルセスキオキサン樹脂(A11)、(A12)、(A21)等が、酸素プラズマに対する耐エッチング性が高いこと、汎用的に用いられている等の理由で、好ましくは酸素が用いられる。   Etching gas includes oxygen, sulfur dioxide, etc., but the etching with oxygen plasma has high resolution, the silicone resin used in the present invention, particularly the silsesquioxane resins (A11), (A12), Oxygen is preferably used because (A21) and the like have high etching resistance to oxygen plasma and are used for general purposes.

『パターニング方法』
[磁性膜2’のイオン性エッチング工程]
次に、上記のようにして得られたリフトオフ用パターン5を用いて、磁気ヘッドのリード部を製造する。
図1(b)に示したテーパー形状のレジストパターン4と下地パターン3とからなるリフトオフ用パターン5をマスクとして、イオン性エッチングを行うと、図1(c)に示したように、リフトオフ用パターン5の周辺の磁性膜2’がエッチングされ、リフトオフ用パターン5の下部の磁性膜2’が残り、磁性膜パターン2がプリントされる。
この際のイオン性エッチングとしては、イオンミリング等の異方性エッチングが挙げられる。イオンミリングは従来公知の方法を適用でき、例えば、日立製作所社製のイオンビームミリング装置IMLシリーズなどにより行うことができる。
"Patterning method"
[Ionic etching process of magnetic film 2 ']
Next, the lead portion of the magnetic head is manufactured using the lift-off pattern 5 obtained as described above.
When ionic etching is performed using the lift-off pattern 5 composed of the tapered resist pattern 4 and the base pattern 3 shown in FIG. 1B as a mask, the lift-off pattern is obtained as shown in FIG. 5 is etched, the magnetic film 2 'below the lift-off pattern 5 remains, and the magnetic film pattern 2 is printed.
Examples of ionic etching at this time include anisotropic etching such as ion milling. A conventionally well-known method can be applied to ion milling, and for example, it can be performed by an ion beam milling apparatus IML series manufactured by Hitachi, Ltd.

[スパッタリング工程]
さらにスパッタリングを行うと、図1(d)に示したように、リフトオフ用パターン5の上と、磁性膜パターン2の周囲の基板1の上とに電極膜6が形成される。
この際のスパッタリングは従来公知の方法を適用できる。例えば、日立製作所社製のスパッタリング装置ISM−2200やISP−1801などにより行うことができる。
[Sputtering process]
When sputtering is further performed, an electrode film 6 is formed on the lift-off pattern 5 and on the substrate 1 around the magnetic film pattern 2 as shown in FIG.
For this sputtering, a conventionally known method can be applied. For example, it can be carried out by using a sputtering apparatus ISM-2200 or ISP-1801 manufactured by Hitachi, Ltd.

[リフトオフ工程]
最後に、ドライエッチングにより下地パターン3をエッチングしてリフトオフ用パターン5を除去(リフトオフ)することにより、図1(e)に示すように、基板1と、その上に形成された磁性膜パターン2と、その周囲に形成された電極膜6とからなる磁気ヘッドのリード部20が製造される。
[Lift-off process]
Finally, the base pattern 3 is etched by dry etching to remove the lift-off pattern 5 (lift-off), whereby the substrate 1 and the magnetic film pattern 2 formed thereon are formed as shown in FIG. And the lead part 20 of the magnetic head which consists of the electrode film 6 formed in the periphery is manufactured.

なお、上記実施形態においては、基板1の上に磁性膜2を積層した、磁気ヘッド製造用のものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、例えば磁性膜を設けない場合等を含め、リフトオフ用パターンを形成するすべての用途、例えばMRAM(Magnetic Random Access Memory)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等の製造にも好適に用いることができる。   In the above embodiment, the magnetic film 2 is laminated on the substrate 1 for the manufacture of the magnetic head. However, the present invention is not limited to this, and the positive resist according to the present invention is used. The composition should be suitably used for all applications for forming a lift-off pattern, for example, when no magnetic film is provided, for example, for manufacturing MRAM (Magnetic Random Access Memory), MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), etc. Can do.

上述のように、本発明のポジ型レジスト組成物を用いることにより、微細なリフトオフ用パターンを形成することができる。また、このようにして得られるリフトオフ用パターンは、レジストパターン部分の断面形状が矩形性の高い良好なものであり、パターン倒れも生じにくく、解像性に優れている。   As described above, a fine lift-off pattern can be formed by using the positive resist composition of the present invention. Further, the lift-off pattern obtained in this way has a good resist pattern portion with a highly rectangular cross-sectional shape, is less prone to pattern collapse, and has excellent resolution.

以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
合成例1(シルセスキオキサン樹脂(A11)の合成例)
かきまぜ機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた500ml三つ口フラスコに、炭酸水素ナトリウム84.0g(1.0mol)と水400mlを投入したのち、滴下ロートより、p−メトキシベンジルトリクロロシラン51.1g(0.20mol)、フェニルトリクロロシラン21.1g(0.10mol)及びジエチルエーテル100mlの混合液を2時間で滴下し、さらに1時間熟成した。反応終了後、反応混合物をエーテルで抽出し、エーテルを減圧下留去したのち、得られた加水分解生成物へ水酸化カリウムの10重量%溶液0.2gを加え、200℃で2時間加熱することにより、p−メトキシベンジルシルセスキオキサンとフェニルシルセスキオキサンからなる共重合体Aを得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated in detail, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
Synthesis Example 1 (Synthesis example of silsesquioxane resin (A11))
Into a 500 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 84.0 g (1.0 mol) of sodium hydrogen carbonate and 400 ml of water were added, and then, p-methoxybenzyl trichloride was added from the dropping funnel. A mixture of 51.1 g (0.20 mol) of chlorosilane, 21.1 g (0.10 mol) of phenyltrichlorosilane and 100 ml of diethyl ether was added dropwise over 2 hours, and the mixture was further aged for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction mixture is extracted with ether, the ether is distilled off under reduced pressure, 0.2 g of a 10% by weight potassium hydroxide solution is added to the resulting hydrolysis product, and the mixture is heated at 200 ° C. for 2 hours. by, to obtain a copolymer a 1 consisting of p- methoxybenzyl silsesquioxane and phenyl silsesquioxane.

次に、得られた共重合体A50gを150mlのアセトニトリルに溶解し、ここへトリメチルシリルヨード80g(0.40mol)を加え、還流下に24時間かきまぜたのち、水50mlを加え、さらに12時間還流下でかきまぜて反応させた。冷却後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で遊離のヨウ素を還元したのち、有機層を分離し、溶媒を減圧下に留去し、次いで得られたポリマーをアセトンとn−ヘキサンで再沈し減圧加熱乾燥することで、p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン70モル%と、ファニルシルセスキオキサン30モル%とからなる共重合体Aを得た。 Next, 50 g of the obtained copolymer A 1 is dissolved in 150 ml of acetonitrile, 80 g (0.40 mol) of trimethylsilyl iodide is added thereto, and the mixture is stirred for 24 hours under reflux, then 50 ml of water is added, and further for 12 hours. The reaction was stirred under reflux. After cooling, free iodine is reduced with an aqueous sodium hydrogen sulfite solution, the organic layer is separated, the solvent is distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer is reprecipitated with acetone and n-hexane and dried by heating under reduced pressure. it is to give a 70 mole% p-hydroxybenzyl silsesquioxane, a copolymer a 2 comprising a pyrimidin silsesquioxane 30 mol%.

次いで、得られた共重合体A40gをテトラヒドロフラン(THF)200mlに溶解し、これに酸性触媒としてp−トルエンスルホン酸一水和物を1.0gと、エチルビニルエーテルを5.0g添加し、23℃の条件で3時間程度反応させた。この後、反応液を水中に攪拌しながら注ぎ、ポリマーを析出させ、下記式(IX)で表されるシルセスキオキサン樹脂(X1)を40g得た。式中のl:m:n=50モル%:20モル%:30モル%であり、質量平均分子量は7500である。分散度は約1.7であった。 Next, 40 g of the obtained copolymer A 2 was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran (THF), and 1.0 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 5.0 g of ethyl vinyl ether were added thereto as an acidic catalyst. The reaction was carried out at 23 ° C. for about 3 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into water while stirring to precipitate a polymer, thereby obtaining 40 g of a silsesquioxane resin (X1) represented by the following formula (IX). In the formula, l: m: n = 50 mol%: 20 mol%: 30 mol%, and the mass average molecular weight is 7,500. The degree of dispersion was about 1.7.

Figure 2005316445
Figure 2005316445

合成例2(シルセスキオキサン樹脂(A12)の合成例)
かきまぜ機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた500ml三つ口フラスコに、炭酸水素ナトリウム84.0g(1.0mol)と水400mlを投入したのち、滴下ロートより、p−メトキシベンジルトリクロロシラン51.1g(0.20mol)、フェニルトリクロロシラン21.1g(0.10mol)及びジエチルエーテル100mlの混合液を2時間で滴下し、さらに1時間熟成した。反応終了後、反応混合物をエーテルで抽出し、エーテルを減圧下留去したのち、得られた加水分解生成物へ水酸化カリウムの10重量%溶液0.2gを加え、200℃で2時間加熱することにより、p−メトキシベンジルシルセスキオキサンとフェニルシルセスキオキサンからなる共重合体Aを得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis example of silsesquioxane resin (A12))
Into a 500 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 84.0 g (1.0 mol) of sodium hydrogen carbonate and 400 ml of water were added, and then, p-methoxybenzyl trichloride was added from the dropping funnel. A mixture of 51.1 g (0.20 mol) of chlorosilane, 21.1 g (0.10 mol) of phenyltrichlorosilane and 100 ml of diethyl ether was added dropwise over 2 hours, and the mixture was further aged for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction mixture is extracted with ether, the ether is distilled off under reduced pressure, 0.2 g of a 10% by weight potassium hydroxide solution is added to the resulting hydrolysis product, and the mixture is heated at 200 ° C. for 2 hours. by, to obtain a copolymer a 1 consisting of p- methoxybenzyl silsesquioxane and phenyl silsesquioxane.

次に、得られた共重合体A50gを150mlのアセトニトリルに溶解し、ここへトリメチルシリルヨード80g(0.40mol)を加え、還流下に24時間かきまぜたのち、水50mlを加え、さらに12時間還流下でかきまぜて反応させた。冷却後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で遊離のヨウ素を還元したのち、有機層を分離し、溶媒を減圧下に留去し、次いで得られたポリマーをアセトンとn−ヘキサンで再沈し減圧加熱乾燥することで、p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン70モル%と、フェニルシルセスキオキサン30モル%とからなる共重合体Aを得た。 Next, 50 g of the obtained copolymer A 1 is dissolved in 150 ml of acetonitrile, 80 g (0.40 mol) of trimethylsilyl iodide is added thereto, and the mixture is stirred for 24 hours under reflux, then 50 ml of water is added, and further for 12 hours. The reaction was stirred under reflux. After cooling, free iodine is reduced with an aqueous sodium hydrogen sulfite solution, the organic layer is separated, the solvent is distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer is reprecipitated with acetone and n-hexane and dried by heating under reduced pressure. it is to give p- hydroxybenzylsilsesquioxane and oxane 70 mol%, the copolymer a 2 consisting of a phenyl silsesquioxane 30 mol%.

次いで、得られた共重合体A40gをテトラヒドロフラン(THF)200mlに溶解し、これに酸性触媒としてp−トルエンスルホン酸一水和物を1.0gと、シクロヘキシルビニルエーテルを6.5g添加し、23℃の条件で3時間程度反応させた。この後、反応液を水中に攪拌しながら注ぎ、ポリマーを析出させ、下記式(X)で表されるシルセスキオキサン樹脂(X2)を40g得た。式中のl:m:n=55モル%:15モル%:30モル%であり、質量平均分子量は7600である。 Next, 40 g of the obtained copolymer A 2 was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran (THF), and 1.0 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 6.5 g of cyclohexyl vinyl ether were added thereto as an acidic catalyst. The reaction was carried out at 23 ° C. for about 3 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into water while stirring to precipitate a polymer, thereby obtaining 40 g of a silsesquioxane resin (X2) represented by the following formula (X). In the formula, l: m: n = 55 mol%: 15 mol%: 30 mol%, and the mass average molecular weight is 7,600.

Figure 2005316445
Figure 2005316445

実施例1
前記合成例1で得たシルセスキオキサン樹脂(X1)100質量部を950質量部の乳酸エチルに溶解し、3質量部のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2質量部のビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン及び0.25質量部のトリエタノールアミンを加えて、ポジ型レジスト組成物(総固形分に対するケイ素含有量(Si含有量)16.20質量%)を調製した。
Example 1
100 parts by mass of the silsesquioxane resin (X1) obtained in Synthesis Example 1 is dissolved in 950 parts by mass of ethyl lactate, 3 parts by mass of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and 2 parts by mass of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane. And 0.25 parts by mass of triethanolamine were added to prepare a positive resist composition (silicon content (Si content) 16.20% by mass relative to the total solid content).

次に、シリコン基板上に、下地膜材料として、TBLC−100(東京応化工業社製)をスピンナーを用いて塗布し、230℃で90秒間ベーク処理して膜厚2500nmの下地膜を形成した。
下地膜上に、先に得られたポジ型レジスト組成物をスピンナーを用いて塗布し、95℃で90秒間ベーク処理し、乾燥することにより、膜厚300nmのレジスト膜を形成した。
ついで、該レジスト膜に対し、KrF露光装置NSR−S203B(ニコン社製;NA(開口数)=0.68,σ=0.75)により、KrFエキシマレーザー(248nm)を、ハーフトーン型(透過率6%)のマスクパターンを介して選択的に照射した。
そして、95℃、90秒間の条件でPEB処理し、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で60秒間現像処理することにより、250nmの孤立ラインパターン(I)を得た。
この孤立ラインパターン(I)に対し、高真空RIE装置(東京応化工業社製)を用いて、酸素プラズマによるドライエッチングを行い、下地膜に孤立ラインパターン(II)を転写することにより、ライン幅250nm、膜厚2500nmの孤立ラインパターン(II)からなるリフトオフ用パターンを得た。
得られたパターンは、垂直性が非常に高く、かつアスペクト比が10であった。また、同様な方法を用いて、300nmのドットパターンを形成し、ドライエッチングを行ったところ、ライン幅300nm、膜厚2500nm(アスペクト比が8.3)のドットパターン(II)’を得た。得られたパターン(II)及び(II)’は、垂直性が非常に高く、微細で且つ高アスペクト比なパターンであった。
Next, on the silicon substrate, TBLC-100 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied as a base film material using a spinner and baked at 230 ° C. for 90 seconds to form a base film having a thickness of 2500 nm.
On the base film, the positive resist composition obtained previously was applied using a spinner, baked at 95 ° C. for 90 seconds, and dried to form a resist film having a thickness of 300 nm.
Next, a KrF excimer laser (248 nm) was applied to the resist film with a halftone type (transmission) using a KrF exposure apparatus NSR-S203B (Nikon Corporation; NA (numerical aperture) = 0.68, σ = 0.75). Irradiation selectively through a mask pattern with a rate of 6%).
Then, PEB treatment was performed at 95 ° C. for 90 seconds, and development treatment was further performed at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds to obtain an isolated line pattern (I) of 250 nm. .
The isolated line pattern (I) is dry-etched with oxygen plasma using a high vacuum RIE apparatus (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), and the isolated line pattern (II) is transferred to the underlying film, thereby producing a line width. A lift-off pattern consisting of an isolated line pattern (II) having a thickness of 250 nm and a thickness of 2500 nm was obtained.
The obtained pattern had very high perpendicularity and an aspect ratio of 10. Moreover, when a 300 nm dot pattern was formed using the same method and dry etching was performed, a dot pattern (II) ′ having a line width of 300 nm and a film thickness of 2500 nm (aspect ratio of 8.3) was obtained. The obtained patterns (II) and (II) ′ had very high verticality, were fine and had a high aspect ratio.

実施例2
前記合成例2で得たシルセスキオキサン樹脂(X2)100質量部を、950質量部の乳酸エチルに溶解し、3質量部のトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、0.3質量部のトリエタノールアミン、および下記式(XI)で表される低分子量溶解抑制剤(DI22)15質量部を加えて、ポジ型レジスト組成物を調製した。
Example 2
100 parts by mass of the silsesquioxane resin (X2) obtained in Synthesis Example 2 is dissolved in 950 parts by mass of ethyl lactate, 3 parts by mass of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 0.3 parts by mass of triethanolamine. And 15 parts by mass of a low molecular weight dissolution inhibitor (DI22) represented by the following formula (XI) were added to prepare a positive resist composition.

Figure 2005316445
(Rは−CHCOO−tert−ブチル基である)
Figure 2005316445
(R is a —CH 2 COO-tert-butyl group)

得られたポジ型レジスト組成物を用いて、実施例1と同様な方法を用いてパターン形成を行い、下地膜をエッチングしたところ、ライン幅250nm、膜厚2500nmの孤立ラインパターン(アスペクト比10)と、ライン幅300nm、膜厚2500nmのドットパターン(アスペクト比8.3)が得られた。得られたパターンは、垂直性が非常に高く、微細で且つ高アスペクト比なパターンであった。   Using the obtained positive resist composition, pattern formation was performed using the same method as in Example 1, and the underlying film was etched. As a result, an isolated line pattern having a line width of 250 nm and a film thickness of 2500 nm (aspect ratio: 10) As a result, a dot pattern (aspect ratio 8.3) having a line width of 300 nm and a film thickness of 2500 nm was obtained. The obtained pattern was very vertical, fine and had a high aspect ratio.

比較例1
ヒドロキシスチレン/スチレン/tert−ブチルアクリレート(モル比66.5/8.5/25)からなる共重合体100質量部、酸発生剤としてビス(tert−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートを2質量部、トリエチルアミン0.07質量部、サリチル酸0.09質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとプロピレングリコールモノメチルエーテルとの混合溶剤(質量比2:8)300質量部に溶解させてポジ型レジスト組成物を調整した。
Comparative Example 1
100 parts by mass of a copolymer composed of hydroxystyrene / styrene / tert-butyl acrylate (molar ratio 66.5 / 8.5 / 25), and 2 parts of bis (tert-butylphenyl) iodonium nonafluorobutanesulfonate as an acid generator Part, 0.07 parts by mass of triethylamine and 0.09 parts by mass of salicylic acid were dissolved in 300 parts by mass of a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether (mass ratio 2: 8) to obtain a positive resist composition. It was adjusted.

次に、シリコン基板上に、先に得られたポジ型レジスト組成物をスピンナーを用いて塗布し、130℃で150秒間ベーク処理し、乾燥することにより、膜厚2500nmのレジスト膜を形成した。
ついで、該レジスト膜に対し、KrF露光装置FPA3000EX3(Canon社製;NA(開口数)=0.55,σ=0.55)により、KrFエキシマレーザー(248nm)を、マスクパターンを介して選択的に照射した。
そして、120℃、150秒間の条件でPEB処理し、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で120秒間現像処理することにより、563nmの孤立ラインパターン(アスペクト比4.4)を得た。
Next, the positive resist composition obtained above was applied onto a silicon substrate using a spinner, baked at 130 ° C. for 150 seconds, and dried to form a 2500 nm-thick resist film.
Next, a KrF excimer laser (248 nm) is selectively applied to the resist film through a mask pattern by a KrF exposure apparatus FPA3000EX3 (manufactured by Canon; NA (numerical aperture) = 0.55, σ = 0.55). Irradiated.
Then, PEB treatment was carried out at 120 ° C. for 150 seconds, and further development treatment was carried out at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 120 seconds, whereby an 563 nm isolated line pattern (aspect ratio 4.4) was obtained. )

実施例3
合成例1で得たシルセスキオキサン樹脂(X1)100質量部、ビス−O−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシムを8質量部、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート0.4質量部、トリオクチルアミン1.5質量部、および前記式(XI)で表される低分子量溶解抑制剤(DI22)4質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート950質量部に溶解させてポジ型レジスト組成物を調製した(Si含有率16.2%)。
前記ポジ型レジスト組成物はヘキサメチルシラザン処理を行なった8インチシリコン基板、またはノボラック樹脂をベースとする下層膜をコーティングした8インチシリコン基板上に塗布した。その後90℃にて90秒ベーク処理を行なって膜厚300nmのレジスト膜を得た。その基板をEB描画装置(日立ハイテクノロジー社製、HL−800D、加速電圧70kV)にて描画を行い、100℃にて90秒間ベーク処理、TMAH2.38%にて60秒現像、純水にて30秒リンス、振り切り乾燥を行った後、100℃にて60秒ベーク処理を行った。この処理によって、L/Sに関しては150nm、Dotパターンに関しては150nmの解像が得られた。
上記レジストパターンをマスクとし、ノボラック樹脂をベースとする下層膜2500nmをエッチングすることにより、膜厚2500nmを有する、150nmL/S及び150nmDotのリフトオフ用パターンを形成した。
得られたL&S及びドットパターンは、垂直性が非常に高く、アスペクト比が16.7という微細で且つ高アスペクト比なパターンであった。
Example 3
100 parts by mass of the silsesquioxane resin (X1) obtained in Synthesis Example 1, 8 parts by mass of bis-O- (n-butylsulfonyl) -α-dimethylglyoxime, 0.4 parts by mass of triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate Part, 1.5 parts by weight of trioctylamine, and 4 parts by weight of a low molecular weight dissolution inhibitor (DI22) represented by the formula (XI) are dissolved in 950 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate to form a positive resist composition (Si content 16.2%).
The positive resist composition was applied to an 8-inch silicon substrate subjected to hexamethylsilazane treatment or an 8-inch silicon substrate coated with a lower layer film based on a novolac resin. Thereafter, a baking process was performed at 90 ° C. for 90 seconds to obtain a resist film having a thickness of 300 nm. The substrate is drawn with an EB drawing apparatus (Hitachi High Technology Co., Ltd., HL-800D, acceleration voltage 70 kV), baked at 100 ° C. for 90 seconds, developed with TMAH 2.38% for 60 seconds, with pure water After rinsing and shaking off for 30 seconds, baking was performed at 100 ° C. for 60 seconds. By this processing, a resolution of 150 nm was obtained for L / S and 150 nm for the Dot pattern.
Using the resist pattern as a mask, the lower layer film 2500 nm based on the novolak resin was etched to form a lift-off pattern with a thickness of 2500 nm and 150 nm L / S and 150 nm Dot.
The obtained L & S and dot patterns were very high in perpendicularity, fine and had a high aspect ratio with an aspect ratio of 16.7.

実施例4
シルセスキオキサン樹脂(X1)を合成例2で得たシルセスキオキサン樹脂(X2)100質量部に変更したこと以外は実施例1と同様にしてポジ型レジスト組成物(Si含有率11.8%)を調整し、実施例3と同様にしてレジストパターンを形成し、上記レジストパターンをマスクとし、ノボラック樹脂をベースとする下層膜2500nmをエッチングすることにより、膜厚2500nmを有する、150nmL/S及び150nmDotのリフトオフ用微細パターンを形成した。
得られたL&S及びドットパターンは、垂直性が非常に高く、アスペクト比が16.7という微細で且つ高アスペクト比なパターンであった。
Example 4
A positive resist composition (Si content of 11.1) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silsesquioxane resin (X1) was changed to 100 parts by mass of the silsesquioxane resin (X2) obtained in Synthesis Example 2. 8%), a resist pattern is formed in the same manner as in Example 3, and the lower layer film 2500 nm based on the novolak resin is etched by using the resist pattern as a mask to have a film thickness of 2500 nm. A fine pattern for lift-off of S and 150 nm Dot was formed.
The obtained L & S and dot patterns were very high in perpendicularity, fine and had a high aspect ratio with an aspect ratio of 16.7.

実施例1〜4では、垂直性が高く、微細で且つ高アスペクト比のパターンが形成できた。本リフトオフ用ポジ型レジスト組成物を用いることで、特にMRAM、MEMS、磁気ヘッド等の半導体素子の更なる微細化を実現できる。
比較例1ではリフトオフパターン形成方法を用いずに、従来のレジスト組成物を用いて実施例のような高アスペクト比のパターンを形成を試みた。しかしながら、レジスト膜が厚膜な為、解像性に乏しく、アスペクト比も低いものであり、本願発明より劣っていた。たとえ、実施例のようなリフトオフパターン形成方法を用いたとしても、従来のレジスト組成物ではエッチング耐性が乏しいことから、下層にパターンを転写する際に、レジスト膜がドライエッチングに耐え切れず、結果的に下層膜まで侵食され高アスペクト比のパターン形成ができないことは当業者にとって自明であるので、確認実験はあえて行っていない。
In Examples 1 to 4, a pattern with high verticality, fineness, and high aspect ratio could be formed. By using this positive resist composition for lift-off, further miniaturization of semiconductor elements such as MRAM, MEMS, and magnetic head can be realized.
In Comparative Example 1, an attempt was made to form a pattern with a high aspect ratio as in the Examples using a conventional resist composition without using the lift-off pattern forming method. However, since the resist film is thick, the resolution is poor and the aspect ratio is low, which is inferior to the present invention. Even if the lift-off pattern forming method as in the examples is used, the resist film cannot withstand dry etching when the pattern is transferred to the lower layer because the conventional resist composition has poor etching resistance. Since it is obvious to those skilled in the art that the high-aspect-ratio pattern cannot be formed by eroding to the lower layer film, no confirmation experiment was performed.

リフトオフ法を用いて磁性膜パターンを形成する工程を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process of forming a magnetic film pattern using the lift-off method.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、2’…磁性膜、2…磁性膜パターン、3’…下地膜、3…下地パターン、4’…レジスト膜、4…レジストパターン、5…リフトオフ用パターン、6…電極膜、10…磁気ヘッド(リード部)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 '... Magnetic film, 2 ... Magnetic film pattern, 3' ... Base film, 3 ... Base pattern, 4 '... Resist film, 4 ... Resist pattern, 5 ... Lift-off pattern, 6 ... Electrode film, 10 ... Magnetic head (lead part)

Claims (14)

ベース樹脂成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含むリフトオフ用ポジ型レジスト組成物において、
前記ベース樹脂成分(A)がシリコーン樹脂であることを特徴とするリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。
In a positive resist composition for lift-off comprising a base resin component (A) and an acid generator component (B) that generates acid upon exposure,
A positive resist composition for lift-off, wherein the base resin component (A) is a silicone resin.
当該リフトオフ用ポジ型レジスト組成物の総固形分に対するケイ素含有率が5〜30質量%である請求項1に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The lift-off positive resist composition according to claim 1, wherein the lift-off positive resist composition has a silicon content of 5 to 30 mass% with respect to the total solid content. 前記ベース樹脂成分(A)が、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用により該溶解抑制基が解離してアルカリ可溶性が増大する樹脂成分(A1)である請求項1または2に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   3. The resin component (A1) according to claim 1, wherein the base resin component (A) is a resin component (A1) having an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and the dissolution inhibiting group is dissociated by the action of an acid to increase alkali solubility. A positive resist composition for lift-off. 前記樹脂成分(A1)が、下記一般式(I)
Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。)
で表される構成単位(a1)と、下記一般式(II)
Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、Rは酸解離性溶解抑制基を表す。)
で表される構成単位(a2)と、下記一般式(III)
Figure 2005316445
で表される構成単位(a3)とを有するシルセスキオキサン樹脂(A11)を含有する請求項3に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。
The resin component (A1) is represented by the following general formula (I)
Figure 2005316445
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.)
A structural unit (a1) represented by the following general formula (II)
Figure 2005316445
(In the formula, R 2 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group.)
A structural unit (a2) represented by the following general formula (III)
Figure 2005316445
The positive resist composition for lift-off of Claim 3 containing the silsesquioxane resin (A11) which has a structural unit (a3) represented by these.
前記シルセスキオキサン樹脂(A11)の全構成単位の合計に対する、前記構成単位(a1)および(a2)の合計の含有割合が50モル%以上であり、該構成単位(a1)および(a2)の合計に対する前記構成単位(a2)の含有割合が8モル%以上である請求項4に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The total content of the structural units (a1) and (a2) with respect to the total of all the structural units of the silsesquioxane resin (A11) is 50 mol% or more, and the structural units (a1) and (a2) The lift-off positive resist composition according to claim 4, wherein the content ratio of the structural unit (a2) with respect to the total is 8 mol% or more. 前記酸解離性溶解抑制基がアルコキシアルキル基である請求項4または5に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition for lift-off according to claim 4 or 5, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is an alkoxyalkyl group. 前記アルコキシアルキル基が1−エトキシエチル基である請求項6に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition for lift-off according to claim 6, wherein the alkoxyalkyl group is a 1-ethoxyethyl group. 前記樹脂成分(A1)が、下記一般式(I)
Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。)
で表される構成単位(a1)と、下記一般式(V)
Figure 2005316445
(式中、Rは炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基または水素原子を表し、Rは炭素数5〜15の脂環式炭化水素基を表す。)
で表される構成単位(a5)とを有するシルセスキオキサン樹脂(A12)を含有する請求項3に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。
The resin component (A1) is represented by the following general formula (I)
Figure 2005316445
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.)
A structural unit (a1) represented by the following general formula (V)
Figure 2005316445
(In the formula, R 5 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R 6 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 7 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it represents a hydrogen atom, and R 8 represents an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 15 carbon atoms.
The positive resist composition for lift-off of Claim 3 containing the silsesquioxane resin (A12) which has a structural unit (a5) represented by these.
前記シルセスキオキサン樹脂(A12)が、さらに下記一般式(III)
Figure 2005316445
で表される構成単位(a3)を有する請求項8に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。
The silsesquioxane resin (A12) is further represented by the following general formula (III)
Figure 2005316445
The positive resist composition for lift-off of Claim 8 which has a structural unit (a3) represented by these.
前記シルセスキオキサン樹脂(A12)の全構成単位の合計に対する、前記構成単位(a1)および(a5)の合計の含有割合が50モル%以上であり、該構成単位(a1)および(a5)の合計に対する前記構成単位(a5)の含有割合が5モル%以上50モル%以下である請求項8または9に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The total content of the structural units (a1) and (a5) with respect to the total of all the structural units of the silsesquioxane resin (A12) is 50 mol% or more, and the structural units (a1) and (a5) The positive resist composition for lift-off according to claim 8 or 9, wherein a content ratio of the structural unit (a5) with respect to the total is 5 mol% or more and 50 mol% or less. さらに、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用により該酸解離性溶解抑制基が解離する低分子量溶解抑制剤(C)を含む請求項1〜10のいずれか一項に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The lift-off according to any one of claims 1 to 10, further comprising a low molecular weight dissolution inhibitor (C) having an acid dissociable dissolution inhibiting group, which is dissociated by the action of an acid. Positive resist composition. 前記低分子量溶解抑制剤(C)が、フェノール性水酸基が酸解離性溶解抑制基で保護されたフェノール化合物、またはカルボキシ基が酸解離性溶解抑制基で保護されたカルボキシ化合物である請求項11に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The low molecular weight dissolution inhibitor (C) is a phenol compound in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid dissociable dissolution inhibiting group, or a carboxy compound in which a carboxy group is protected with an acid dissociable dissolution inhibiting group. The positive resist composition for lift-off as described. 前記酸発生剤成分(B)が、オニウム塩系酸発生剤および/またはジアゾメタン系酸発生剤である請求項1〜12のいずれか一項に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition for lift-off according to any one of claims 1 to 12, wherein the acid generator component (B) is an onium salt acid generator and / or a diazomethane acid generator. さらに、含窒素有機化合物(D)を含有する請求項1〜13のいずれか一項に記載のリフトオフ用ポジ型レジスト組成物。

Furthermore, the positive resist composition for lift-off as described in any one of Claims 1-13 containing a nitrogen-containing organic compound (D).

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