JP2006091898A - Resist material and resist pattern forming method - Google Patents

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敏 武智
Akiko Kodachi
明子 小太刀
Makoto Takahashi
真 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemically amplified resist material capable of suppressing cracking at the time of development and peeling of a pattern. <P>SOLUTION: The resist material contains an acid-sensitive compound containing structural units each having an alkali-soluble group protected with a part containing an alicyclic hydrocarbon group whose carbon atom is bonded to a lower alkyl group and an acid generating agent which generates an acid when exposed to a radiation. The alkali-soluble group is released by the generated acid and makes the acid-sensitive compound alkali-soluble. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レジスト材料に関し、さらに詳しく述べると、高解像性、高感度、そして優れたドライエッチング耐性を有する化学増幅型レジスト材料に関する。本発明は、また、かかる新規なレジスト材料を使用したレジストパターンの形成方法に関する。本発明によるパターン形成方法は、レジストパターンの現像時にクラックの発生やパターンの剥離を低減するのに特に有効であるので、半導体集積回路等の半導体装置の製造に有利に使用することができる。   The present invention relates to a resist material. More specifically, the present invention relates to a chemically amplified resist material having high resolution, high sensitivity, and excellent dry etching resistance. The present invention also relates to a method for forming a resist pattern using such a new resist material. Since the pattern forming method according to the present invention is particularly effective in reducing the occurrence of cracks and pattern peeling during development of a resist pattern, it can be advantageously used in the manufacture of semiconductor devices such as semiconductor integrated circuits.

近年、半導体集積回路は集積化が進んでLSIやVLSIが実用化されており、また、これとともに、集積回路の最小パターンはサブミクロン領域に及び、更に微細化する傾向にある。微細パターンの形成には、薄膜を形成した被処理基板上をレジストで被覆し、選択露光を行って所望のパターンの潜像を形成した後に現像してレジストパターンを作り、これをマスクとしてドライエッチングを行い、その後にレジストを除去することにより所望のパターンを得るリソグラフィ技術の使用が必須である。そして、このリソグラフィに使用する露光源として、g線(波長436nm) 、i線(波長365nm)の紫外線光が使用されているが、パターンの微細化に伴い、より波長の短い遠紫外線光、真空紫外光、電子線、X線などが光源として使用されるようになっている。特に最近では、エキシマレーザ(波長248nmのKrFレーザ、波長193nmのArFレーザ)が光源として注目されており、微細パターンの形成に有効であると期待されている。なお、本願明細書では、″放射線″なる語を用いた場合、これらの様々の光源からの光、すなわち、紫外線、遠紫外線、真空紫外光、電子線(EB)、X線、各種レーザ光等を意味するものとする。   In recent years, integration of semiconductor integrated circuits has progressed, and LSIs and VLSIs have been put to practical use. At the same time, the minimum pattern of integrated circuits tends to be submicron and further miniaturized. To form a fine pattern, the substrate to be processed on which a thin film is formed is coated with a resist, and a selective exposure is performed to form a latent image of a desired pattern, which is then developed to form a resist pattern, which is then used as a mask for dry etching After that, it is essential to use a lithography technique that obtains a desired pattern by removing the resist. As an exposure source used in this lithography, ultraviolet light of g-line (wavelength 436 nm) and i-line (wavelength 365 nm) is used, but as the pattern becomes finer, far-ultraviolet light having a shorter wavelength, vacuum Ultraviolet light, electron beams, X-rays and the like are used as light sources. Recently, excimer lasers (KrF laser with a wavelength of 248 nm, ArF laser with a wavelength of 193 nm) have attracted attention as a light source, and are expected to be effective for forming fine patterns. In the present specification, when the term “radiation” is used, light from these various light sources, that is, ultraviolet light, far ultraviolet light, vacuum ultraviolet light, electron beam (EB), X-ray, various laser light, etc. Means.

より短波長である遠紫外・真空紫外領域の露光光を用いてサブミクロンのパターンを形成するには、用いられるレジストが、露光光の波長において透明性に優れていることが必要であり、さらにまた、十分なドライエッチング耐性をもつことが求められている。このようなレジストとして、本発明者らは、例えば、エステル部にアダマンタン骨格を有するアクリル酸エステル又はα置換アクリル酸エステルの重合体又は共重合体からなることを特徴とする放射線感光材料を発明し、すでに特許出願した(特許文献1を参照)。また、本発明者らは、同様なレジストとして、エステル部にノルボルナン骨格を有するアクリル酸エステル又はα置換アクリル酸エステルの重合体又は共重合体からなることを特徴とする化学増幅型放射線感光材料を発明した(特許文献2を参照)。   In order to form a submicron pattern using exposure light in the far ultraviolet / vacuum ultraviolet region, which has a shorter wavelength, it is necessary that the resist used has excellent transparency at the wavelength of the exposure light. Further, it is required to have sufficient dry etching resistance. As such a resist, the present inventors have invented a radiation-sensitive material comprising, for example, a polymer or copolymer of an acrylate ester or an α-substituted acrylate ester having an adamantane skeleton in the ester portion. Have already filed a patent application (see Patent Document 1). The present inventors also provide a chemically amplified radiation-sensitive material comprising a polymer or copolymer of an acrylate ester or α-substituted acrylate ester having a norbornane skeleton in the ester portion as a similar resist. Invented (see Patent Document 2).

特開平4−39665号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-39665 特開平5−257284号公報JP-A-5-257284

本発明者らが先に発明した化学増幅型レジスト及びそれを用いたパターン形成方法は、各種の光源からの光、特に遠紫外・真空紫外領域の波長をもつエキシマ光に対して高い透明性を有するばかりでなく、優れたドライエッチング耐性も有する。しかし、これらのレジストは、厚膜で使用した場合や、溶解能の高い現像液を用いて現像を行った場合など、適用される使用条件によってクラックやパターンの剥れを生じやすく、安定したパターニング特性を得ることができないという欠点を依然として有している。このような欠点がなぜ引き起こされるのかの正確な理由は不明であるけれども、レジストの骨格構造中に含まれる脂環式炭化水素部分が、疎水性が強いうえに剛直であるため、現像時にレジスト膜にかかる歪が大きくなることも1つの原因となっていると理解される。   The chemically amplified resist and the pattern formation method using the same previously invented by the present inventors are highly transparent to light from various light sources, particularly excimer light having wavelengths in the far ultraviolet and vacuum ultraviolet regions. In addition, it has excellent dry etching resistance. However, these resists are prone to cracking and peeling of patterns depending on the conditions of use, such as when they are used in thick films or when developing with a highly soluble developer. It still has the disadvantage that the properties cannot be obtained. Although the exact reason why such a defect is caused is unclear, the alicyclic hydrocarbon portion contained in the resist skeleton structure is strong and rigid, so that the resist film is developed during development. It is understood that one of the causes is that the distortion applied to the film increases.

また、上記のような脂環式炭化水素部分が存在することの結果、かかる化学増幅型レジストの現像に、この技術分野で常用のアルカリ現像液を使用できないという欠点もある。すなわち、レジストの構造中に含まれる脂環式炭化水素部分が、疎水性が強いので、アルカリ現像液へのレジストの溶解を妨げていると理解される。なお、アルカリ現像液の使用に係わる問題を解決するため、本発明者らは、保護されたアルカリ可溶性基を有しかつその保護基が酸により脱離して当該化合物をアルカリ可溶性とならしめる繰り返し単位を含む重合体又は共重合体と、放射線露光により酸を発生する酸発生剤とを含むレジストを、露光後、特定のアンモニウム化合物又はモルフォリン化合物の水溶液又はアルコール溶液を含む現像液で現像することを特徴とするレジストパターンの形成方法を見い出し、特許出願した(平成7年2月10日出願の特願平7−23053号の明細書を参照されたい)。   Further, as a result of the presence of the alicyclic hydrocarbon moiety as described above, there is also a disadvantage that an alkali developer commonly used in this technical field cannot be used for developing such a chemically amplified resist. That is, it is understood that the alicyclic hydrocarbon portion contained in the resist structure has a strong hydrophobic property and prevents dissolution of the resist in the alkaline developer. In order to solve the problems associated with the use of an alkali developer, the present inventors have a repeating unit having a protected alkali-soluble group and the protecting group is eliminated by an acid to make the compound alkali-soluble. And developing a resist containing a polymer or copolymer containing an acid generator and an acid generator that generates an acid upon exposure to radiation with a developer containing an aqueous solution or alcohol solution of a specific ammonium compound or morpholine compound after exposure. And then filed a patent application (see the specification of Japanese Patent Application No. 7-23053 filed on Feb. 10, 1995).

さらに、上記したようなレジストは、通常、被エッチング層を有する基板との密着性が悪く、基板上のレジスト膜が現像時に基板から剥離することがあったり、また、焼き付けようとする回路パターンが遮光されるようにできた露光マスクを介して露光を行った場合に、所望のマスクパターンより若干大きい形状のレジストパターンができあがることがあった。したがって、マスクパターンにより、レジストパターンを精確かつ忠実に再現できるようなレジスト材料を提供することが望まれている。   Furthermore, the resist as described above usually has poor adhesion to the substrate having the layer to be etched, and the resist film on the substrate may be peeled off from the substrate during development, or a circuit pattern to be baked may be present. When exposure is performed through an exposure mask designed to be shielded from light, a resist pattern having a shape slightly larger than a desired mask pattern may be completed. Therefore, it is desired to provide a resist material that can accurately and faithfully reproduce the resist pattern by the mask pattern.

上記の説明から理解されるように、化学増幅型レジストとそれを用いたパターン形成方法の改良に当たっては、通常、レジスト材料そのものを改良するアプローチと、レジストプロセスにおいて用いられる現像液を改良するアプローチの2つのアプローチがとられている。本発明は、諸般の条件等を考慮して、レジスト材料そのものを改良しようとするものである。   As understood from the above description, in improving a chemically amplified resist and a pattern forming method using the resist, usually, an approach for improving the resist material itself and an approach for improving a developer used in the resist process are used. Two approaches have been taken. The present invention is intended to improve the resist material itself in consideration of various conditions and the like.

本発明の1つの目的は、したがって、エキシマ光を含めた各種の放射線に対して高い透明性を有し、優れたドライエッチング耐性を有し、現像時のクラックの発生やパターンの剥離を低減した、すなわち、安定したパターニング特性を奏する、改良された化学増幅型レジストを提供することにある。   Accordingly, one object of the present invention is to have high transparency to various types of radiation including excimer light, to have excellent dry etching resistance, and to reduce generation of cracks and pattern peeling during development. That is, an object of the present invention is to provide an improved chemically amplified resist that exhibits stable patterning characteristics.

本発明のもう1つの目的は、基板との密着性が良好で、マスクパターンに対応するパターンを忠実に再現可能な改良された化学増幅型レジストを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an improved chemically amplified resist having good adhesion to a substrate and capable of faithfully reproducing a pattern corresponding to a mask pattern.

また、本発明のもう1つの目的は、そのような化学増幅型レジストを使用した、標準アルカリ現像液で現像を行い得る改良されたレジストパターンの形成方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an improved method of forming a resist pattern which can be developed with a standard alkaline developer using such a chemically amplified resist.

本発明は、1つの面において、次式(I)〜(VI)のいずれかにより表される脂環式炭化水素基含有部分:   In one aspect, the present invention provides an alicyclic hydrocarbon group-containing moiety represented by any of the following formulas (I) to (VI):

Figure 2006091898
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(上式において、RI は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、置換もしくは非置換のいずれであってもよく、そしてZは、記載の炭素原子とともに脂環式炭化水素基を完成するのに必要な複数個の原子を表す) (Wherein R I represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted, and Z together with the described carbon atoms Represents multiple atoms required to complete an alicyclic hydrocarbon group)

Figure 2006091898
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(上式において、RIIは、同一もしくは異なっていてもよく、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式脂環式炭化水素基を表し、但し、RIIの少なくとも1個は脂環式炭化水素基である) (In the above formula, R II may be the same or different and represents a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic alicyclic hydrocarbon group. Where at least one of R II is an alicyclic hydrocarbon group)

Figure 2006091898
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(上式において、RIIは前記定義に同じである) (Wherein R II is the same as defined above)

Figure 2006091898
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(上式において、RIII は、同一もしくは異なっていてもよく、プロトン、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、RIII の少なくとも1個は脂環式炭化水素基であり、また、式中、非二重結合の炭素原子に結合した2個のRIII のうち少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式炭化水素基である) (In the above formula, R III may be the same or different and represents a proton, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group. Provided that at least one of R III is an alicyclic hydrocarbon group, and in the formula, at least one of two R III bonded to a non-double bond carbon atom is 1 to 4 A substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having a carbon atom of

Figure 2006091898
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(上式において、RIIは前記定義に同じである) (Wherein R II is the same as defined above)

Figure 2006091898
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(上式において、RI 及びZは前記定義に同じである)
で保護されたアルカリ可溶性基を有しかつ前記アルカリ可溶性基が酸により脱離して当該化合物をアルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物と、放射線露光により酸を発生する酸発生剤とを含んでなることを特徴とするレジスト材料を提供する。
(In the above formula, R I and Z are the same as defined above)
An acid-sensitive compound comprising a structural unit that has an alkali-soluble group protected with an acid, and the alkali-soluble group is eliminated by an acid to render the compound alkali-soluble; and an acid generator that generates an acid upon radiation exposure; A resist material comprising: is provided.

本発明は、そのもう1つの面において、上記した式(I)〜(VI)のいずれかにより表される脂環式炭化水素基含有部分で保護されたアルカリ可溶性基を有しかつ前記アルカリ可溶性基が酸により脱離して当該化合物をアルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物と、放射線露光により酸を発生する酸発生剤とを含むレジスト材料を被処理基板上に塗布し、
前記被処理基板上のレジスト膜を前記酸発生剤からの酸の発生を惹起し得る放射線に選択的に露光し、そして
露光後のレジスト膜のポストベーク後、前記露光工程において形成された潜像を現像すること、
を含んでなることを特徴とするレジストパターンの形成方法を提供する。
In another aspect of the present invention, the present invention has an alkali-soluble group protected with an alicyclic hydrocarbon group-containing moiety represented by any one of the above formulas (I) to (VI), and the alkali-soluble group. A resist material containing an acid-sensitive compound containing a structural unit that causes a group to be eliminated by an acid and render the compound alkali-soluble, and an acid generator that generates an acid by radiation exposure is applied onto a substrate to be treated.
The resist film on the substrate to be processed is selectively exposed to radiation capable of causing the generation of acid from the acid generator, and the post-baking of the resist film after the exposure, the latent image formed in the exposure step Developing,
A method for forming a resist pattern is provided.

以下の詳細な説明から理解されるように、本発明によれば、上記したような化学増幅型レジストを使用することにより、また、特に、かかるレジストと組み合わせて特定のアンモニウム化合物又はモルフォリン化合物の水溶液又はアルコール溶液を現像液として使用することにより、レジスト樹脂とのなじみやすさ、溶解度をコントロールして、現像時に発生するストレスを緩和することにより、レジストパターンの剥離やクラックの発生を低減し、安定したパターニング特性を得ることができる。さらに、本発明によれば、現像時に発生する歪みを緩和することにより、安定したパターニング特性を得ることもできる。さらにまた、本発明によれば、露光マージンが広くなり、安定した微細レジストパターンを形成することができ、その際、下地に対するレジストの密着性も非常に良好である。また、焼き付けようとする回路パターンが遮光されるようにできた露光マスクを介して露光を行う場合に、所望のマスクパターンよりポジ型パターンが若干大きくできあがることも防止できる。   As will be understood from the following detailed description, according to the present invention, by using a chemically amplified resist as described above, and particularly in combination with such a resist, a specific ammonium compound or morpholine compound. By using an aqueous solution or an alcohol solution as a developer, the compatibility with the resist resin, the solubility is controlled, and stress generated during development is reduced, thereby reducing the occurrence of resist pattern peeling and cracks, Stable patterning characteristics can be obtained. Furthermore, according to the present invention, it is possible to obtain stable patterning characteristics by alleviating distortion generated during development. Furthermore, according to the present invention, the exposure margin is widened, and a stable fine resist pattern can be formed. At that time, the adhesion of the resist to the ground is very good. Further, when exposure is performed through an exposure mask in which a circuit pattern to be printed is shielded from light, it is possible to prevent a positive pattern from being slightly larger than a desired mask pattern.

本発明は、上記したように、前式(I)〜(VI)のいずれかにより表される脂環式炭化水素基含有部分で保護されたアルカリ可溶性基を有しかつ前記アルカリ可溶性基が酸により脱離して当該化合物をアルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物と、放射線露光により酸を発生する酸発生剤とを含むレジスト材料にある。   As described above, the present invention has an alkali-soluble group protected by an alicyclic hydrocarbon group-containing moiety represented by any one of formulas (I) to (VI), and the alkali-soluble group is an acid. A resist material comprising an acid-sensitive compound containing a structural unit that makes the compound alkali-soluble by desorption, and an acid generator that generates an acid by radiation exposure.

上式(I)において、RI は、好ましくは、置換もしくは非置換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、例えばメチル基又はエチル基であるが、これは、炭素原子の数がさらに増加した場合、疎水性が強くなるという点では注目に値するというものの、基の脱離を満足に達成し得ないなどの不都合がでてくるからである。また、かかるアルキル基が置換されている場合、適当な置換基は、例えば、ハロゲン、例えば塩素、フッ素、沃素などである。アルカリ可溶性基の安定性などの面から、極性の強い置換基の使用は回避することが望ましい。また、このアルキル基についての規定は、他の式においてRII又はRIII によって規定されるアルキル基についても、基本的に同様に適用することができる。 In the above formula (I), R I is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group, which may be substituted or unsubstituted. However, this is notable in that the hydrophobicity becomes stronger when the number of carbon atoms is further increased, but disadvantages such as inability to satisfactorily achieve group elimination occur. It is. When such an alkyl group is substituted, suitable substituents are, for example, halogen such as chlorine, fluorine, iodine and the like. In view of the stability of the alkali-soluble group, it is desirable to avoid the use of a highly polar substituent. The definition of the alkyl group can be basically applied to the alkyl group defined by R II or R III in other formulas.

本発明によるレジスト材料において、その主たる1成分である酸感応性化合物の構造単位中に含まれるべきアルカリ可溶性基は、この技術分野において周知のいろいろな基を包含するというものの、一般的には、カルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基、フェノール基、酸無水物基、チオール基、ラクトン酸エステル基(α−α,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン基)、アザラクトン基、カーボネート基、オキサゾン基、ピロリドン基、ヒドロキシオキシム基などであり、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基、そしてフェノール基である。   In the resist material according to the present invention, the alkali-soluble group to be contained in the structural unit of the acid-sensitive compound, which is the main component, includes various groups well known in this technical field. Carboxylic acid group, sulfonic acid group, amide group, imide group, phenol group, acid anhydride group, thiol group, lactone acid ester group (α-α, β-dimethyl-γ-butyrolactone group), azalactone group, carbonate group, An oxazone group, a pyrrolidone group, a hydroxyoxime group, and the like, preferably a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, an amide group, an imide group, and a phenol group.

また、本発明のレジスト材料では、上記のようなアルカリ可溶性基が脂環式炭化水素基含有部分によって保護されている。かかる保護されたアルカリ可溶性基は、好ましくは、次式(VII )〜(XI)により表されるカルボン酸:   In the resist material of the present invention, the alkali-soluble groups as described above are protected by the alicyclic hydrocarbon group-containing portion. Such protected alkali-soluble groups are preferably carboxylic acids represented by the following formulas (VII) to (XI):

Figure 2006091898
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Figure 2006091898
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Figure 2006091898
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Figure 2006091898
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Figure 2006091898
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(式中、RI 、RII及びRIII ならびにZは、それぞれ、前記定義に同じである)、
次式(XII )により表されるイミド基:
Wherein R I , R II and R III and Z are the same as defined above,
Imide group represented by the following formula (XII):

Figure 2006091898
Figure 2006091898

(式中、Zは前記定義に同じである)又は
次式(XIII)により表されるフェノール基:
(Wherein Z is the same as defined above) or a phenol group represented by the following formula (XIII):

Figure 2006091898
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(式中、Zは前記定義に同じである)
である。
(Wherein Z is the same as defined above)
It is.

また、前記アルカリ可溶性基中に含まれる脂環式炭化水素基は、化学の分野で公知のいろいろな基を包含し、また、それらの基は必要に応じて置換されていてもよいというものの、好ましくは、以下に詳しく説明するように、複数個の環構造を有するかもしくは縮合環を有している。前記脂環式炭化水素基は、特に好ましくは、アダマンタン又はその誘導体である。   Further, the alicyclic hydrocarbon group contained in the alkali-soluble group includes various groups known in the chemical field, and these groups may be optionally substituted, Preferably, as will be described in detail below, it has a plurality of ring structures or has a condensed ring. The alicyclic hydrocarbon group is particularly preferably adamantane or a derivative thereof.

本発明において用いられる、併用される酸発生剤から発生せしめられた酸に対して感応性を有する酸感応性化合物は、記載の条件を満たす限りにおいて、低分子量の化合物から高分子量の化合物まで、広範な化合物を包含し、また、これらの化合物は、単独で使用してもよく、さもなければ、2種類もしくはそれ以上の化合物を混合して使用してもよい。かかる酸感応性化合物は、大きく分けて、前記構造単位を繰り返し単位として含む重合体又は共重合体、そして低分子量の非重合化合物である。かかる酸感応性化合物は、それが重合体又は共重合体の形をとる場合、低分子量から高分子量までの広い範囲の分子量を有することができ、また、好ましくは、アクリル酸エステル及びその誘導体、イタコン酸エステル及びその誘導体、フマル酸エステル及びその誘導体ならびにスチレン置換体及びその誘導体からなる群から選ばれる繰り返し単位を単独もしくは組み合わせて有している。また、前記酸感応性化合物が非重合化合物の形をとる場合には、所期のレジスト特性を得るため、その化合物と組み合わせて任意のアルカリ可溶性の重合体又は共重合体を使用することが必要である。   The acid-sensitive compound used in the present invention, which is sensitive to the acid generated from the acid generator used in combination, is from a low molecular weight compound to a high molecular weight compound as long as the described conditions are satisfied. A wide range of compounds are included, and these compounds may be used alone or else a mixture of two or more compounds may be used. Such acid-sensitive compounds are broadly classified into polymers or copolymers containing the structural unit as a repeating unit, and low molecular weight non-polymerized compounds. Such an acid sensitive compound can have a wide range of molecular weights from low to high molecular weight when it takes the form of a polymer or copolymer, and is preferably an acrylic ester and its derivatives, It has repeating units selected from the group consisting of itaconic acid esters and derivatives thereof, fumaric acid esters and derivatives thereof, styrene-substituted products and derivatives thereof, alone or in combination. In addition, when the acid-sensitive compound is in the form of a non-polymerized compound, it is necessary to use any alkali-soluble polymer or copolymer in combination with the compound in order to obtain the desired resist characteristics. It is.

本発明の酸感応性化合物は、それと組み合わせて、1種類もしくはそれ以上の同様な酸感応性化合物を追加的に有することができる。かかる場合に適当な追加の酸感応性化合物としては、以下に列挙するものに限定されないけれども、3級炭素エステル、3−オキソエステル、アセタールのエステル、カルボキシエーテルなどを挙げることができる。また、かかる追加の酸感応性化合物は、好ましくは、以下に列挙するようなアルカリ可溶性基を含有することができる:カルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基、フェノール基、酸無水物基、チオール基、ラクトン酸エステル基(α−α,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン基)、アザラクトン基、カーボネート基、オキサゾン基、ピロリドン基、ヒドロキシオキシム基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、アセチル基、ヒドロキシル基、チオエーテル基など。   The acid sensitive compounds of the present invention can additionally have one or more similar acid sensitive compounds in combination therewith. Suitable additional acid sensitive compounds in this case include, but are not limited to, those listed below, tertiary carbon esters, 3-oxo esters, acetal esters, carboxy ethers, and the like. Also, such additional acid sensitive compounds can preferably contain alkali soluble groups as listed below: carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, amide groups, imide groups, phenol groups, acid anhydrides. Group, thiol group, lactone ester group (α-α, β-dimethyl-γ-butyrolactone group), azalactone group, carbonate group, oxazone group, pyrrolidone group, hydroxyoxime group, nitrile group, nitro group, aldehyde group, acetyl group Groups, hydroxyl groups, thioether groups, etc.

化学増幅型レジスト材料において、もしもその構造中に脂環式炭化水素基が含まれているとすると、その強い疎水性のため、そのレジスト材料を露光後にアルカリ水溶液で現像する段階で、露光部のアルカリ水溶液への溶解が抑止されるものと考えられる。そこで、レジスト構造中に含めるべき脱保護基(保護されたアルカリ可溶性基であって、酸によりレジスト構造から脱離可能な基)として、脂環式基を有するものを用いて、露光及びPEB(露光後ベーク;Post Exposure Baking)により脱離させ、露光部より脂環式基を除去することが好ましい。ところが、脂環式基は、環構造を有するために、結合の角度が固定されており、その基の脱離後に二重結合を有する生成物を形成することが困難であり、また、このために、容易に脱離反応を生じなかった。   In a chemically amplified resist material, if the structure contains an alicyclic hydrocarbon group, due to its strong hydrophobicity, at the stage of developing the resist material with an aqueous alkaline solution after exposure, It is considered that dissolution in an alkaline aqueous solution is suppressed. Accordingly, as a deprotecting group to be included in the resist structure (a protected alkali-soluble group that can be removed from the resist structure by an acid), an element having an alicyclic group is used for exposure and PEB ( It is preferable to remove the alicyclic group from the exposed portion by desorption by post exposure baking (Post Exposure Baking). However, since the alicyclic group has a ring structure, the angle of bonding is fixed, and it is difficult to form a product having a double bond after elimination of the group. In addition, the elimination reaction did not easily occur.

本発明者らは、この問題を解決するため、上記したように、レジスト構造中に含まれる脱保護基の一部分に、前式(I)により表される、脂環式基を有しかつその環骨格を構成する炭素原子の1個が適当な低級アルキル基で置換された部分を導入することにより、該脱保護基をエステル構造とすることが有効であることを見い出した。すなわち、脱保護基をエステル構造とすることにより、その基の脱離を容易にすることが可能となった。このことは、以下の説明によって本発明を束縛しようとするものではないけれども、基の脱離時に形成されると考えられる二重結合が、“結合の歪み”が小さい環の外側に生成することが可能であることに由来するものと、予想される。   In order to solve this problem, the present inventors have an alicyclic group represented by the above formula (I) in a part of the deprotecting group contained in the resist structure as described above, and It has been found that it is effective to convert the deprotecting group into an ester structure by introducing a moiety in which one of the carbon atoms constituting the ring skeleton is substituted with an appropriate lower alkyl group. That is, by making the deprotecting group an ester structure, it is possible to facilitate the elimination of the group. Although this is not intended to limit the present invention according to the following explanation, a double bond that is considered to be formed at the time of elimination of a group is formed outside a ring with a small “bond distortion”. It is expected that it is derived from the fact that this is possible.

こうして、前式(I)により表される構造を有するレジスト材料は、露光により発生したプロトン酸を触媒として脱離反応を生じ、カルボン酸あるいはその類似物を生成するとともに、露光部の脂環式基の部分が除去される。このため、レジスト材料の露光部では、脂環式基による溶解禁止効果がなくなり、アルカリ水溶液に容易に溶解可能となる。結果として、レジスト材料の現像がスムーズに進行し、所期の安定したパターニング特性を得ることができる。   Thus, the resist material having the structure represented by the above formula (I) generates a carboxylic acid or the like by using the proton acid generated by the exposure as a catalyst to generate a carboxylic acid or the like, and the alicyclic type in the exposed portion. The radical part is removed. For this reason, in the exposure part of a resist material, the dissolution prohibition effect by an alicyclic group is lose | eliminated, and it becomes possible to melt | dissolve easily in aqueous alkali solution. As a result, the development of the resist material proceeds smoothly, and the desired stable patterning characteristics can be obtained.

また、脂環式炭化水素基が環構造を形成する炭素と直接にエステルを形成している化学増幅型レジストでは、脂環式炭化水素基に起因する剛直性を十分に低減することができないと考えられる。このことが、レジスト膜の膜厚が厚くなるなどして現像中に歪みを生じやすくなる場合において、クラックや剥がれを生じる一因となっていると予測できる。本発明者らは、この問題を解決するため、上記したように、レジスト構造中に前式(II)〜(VI)により表される脱保護構造を導入するのが有効であるということを見い出した。すなわち、この脱保護構造では、脂環式基が含まれるけれども、環構造が直接にエステルを形成しているのではなく、少なくとも1個以上の原子を介してエステルを形成している。この場合に介在させるべき原子としては、炭素原子がもっとも一般的であるけれども、酸素、窒素あるいは硫黄等、脱離機能を損なうものでなければ、限定されるものではない。このことは、以下の説明によって本発明を束縛しようとするものではないけれども、環構造と直接にエステルを形成していない脱保護基とし、脂環式炭化水素基を主鎖から遠ざけることにより剛直性を緩和することが可能になったものと、予想される。   In addition, in a chemically amplified resist in which an alicyclic hydrocarbon group directly forms an ester with carbon forming a ring structure, the rigidity resulting from the alicyclic hydrocarbon group cannot be sufficiently reduced. Conceivable. It can be predicted that this is a cause of cracks and peeling when the resist film becomes thick, for example, when distortion is likely to occur during development. In order to solve this problem, the present inventors have found that it is effective to introduce a deprotection structure represented by the above formulas (II) to (VI) into the resist structure as described above. It was. That is, in this deprotected structure, although an alicyclic group is included, the ring structure does not directly form an ester, but forms an ester via at least one atom. The atoms to be interposed in this case are most commonly carbon atoms, but are not limited as long as they do not impair the elimination function, such as oxygen, nitrogen or sulfur. Although this is not intended to limit the present invention by the following description, it is a deprotecting group that does not form an ester directly with the ring structure, and the alicyclic hydrocarbon group is stiffened by moving away from the main chain. It is expected that it will be possible to relax the sex.

こうして、前式(II)〜(VI)により表される構造を有するレジスト材料は、露光により発生したプロトン酸を触媒として脱離反応を生じ、カルボン酸あるいはその類似物を生成するとともに、露光部の脂環式基の部分が除去される。このため、レジスト材料の露光部では、脂環式基による溶解禁止効果がなくなり、アルカリ水溶液に容易に溶解可能となる。結果として、レジスト材料の現像がスムーズに進行し、所期の安定したパターニング特性を得ることができる。これまでは、前式(I)により表される構造を有するレジスト材料の場合に同様である。加えて、この特定のレジスト材料では、上記したように脂環式炭化水素基が主鎖から離れているので、得られるレジスト膜の剛直性が低減され、現像時にレジスト膜に生じる歪みの影響が小さくなる。このため、現像時のクラックや剥がれを生じにくくなり、結果として安定したパターニング特性を得ることができる。   In this way, the resist material having the structure represented by the above formulas (II) to (VI) generates a carboxylic acid or the like by using the proton acid generated by the exposure as a catalyst to generate a carboxylic acid or the like, and the exposed portion. The part of the alicyclic group is removed. For this reason, in the exposure part of a resist material, the dissolution prohibition effect by an alicyclic group is lose | eliminated, and it becomes possible to melt | dissolve easily in aqueous alkali solution. As a result, the development of the resist material proceeds smoothly, and the desired stable patterning characteristics can be obtained. So far, the same applies to the resist material having the structure represented by the above formula (I). In addition, in this specific resist material, since the alicyclic hydrocarbon group is separated from the main chain as described above, the rigidity of the resulting resist film is reduced, and the influence of the distortion generated in the resist film during development is reduced. Get smaller. For this reason, cracks and peeling during development are less likely to occur, and as a result, stable patterning characteristics can be obtained.

本発明による化学増幅型レジストは、上記した通り、保護されたアルカリ可溶性基が酸により脱離してアルカリ可溶性となる酸感応性化合物、好ましくは、重合体又は共重合体(ここで、“共重合体”とは、三成分もしくはそれよりも多成分の共重合体も含む)あるいは非重合化合物と、酸発生剤とを組み合わせて有する化学増幅型レジストである。以下、かかる化学増幅型レジストとその調製、そしてそれを用いたレジストパターンの形成をそれらの好ましい態様を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に記載する態様にのみ限定されるものではないことを理解されたい。   As described above, the chemically amplified resist according to the present invention is an acid-sensitive compound, preferably a polymer or copolymer (here, “copolymer”) in which a protected alkali-soluble group is eliminated by an acid and becomes alkali-soluble. The term “union” refers to a chemically amplified resist having a combination of a three-component copolymer or a multi-component copolymer) or a non-polymerized compound and an acid generator. Hereinafter, such chemically amplified resists, their preparation, and formation of resist patterns using them will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof. It should be understood that the present invention is not limited only to the embodiments described below.

本発明による化学増幅型レジストにおいて、その主たる1成分である酸感応性化合物の構造単位中に含まれる保護されたアルカリ可溶性基は、好ましくは、カルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基及びフェノール基からなる群から選ばれる一員であり、さらに好ましくは、前式(VII )〜(XI)により表されるカルボン酸、前次式(XII )により表されるイミド基、そして前式(XIII)により表されるフェノール基である。   In the chemically amplified resist according to the present invention, the protected alkali-soluble group contained in the structural unit of the acid-sensitive compound as the main component is preferably a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, an amide group, an imide group. And a member selected from the group consisting of phenol groups, and more preferably, a carboxylic acid represented by the above formulas (VII) to (XI), an imide group represented by the following formula (XII), and the formula ( XIII).

例えば、保護されたアルカリ可溶性基としてのカルボン酸基は、酸によりその保護基が脱離してカルボン酸を生じるユニットであり、例えば、t−ブチルエステル、t−アミルエステル、α,α−ジメチルベンジルエステル等の3級炭素エステル、テトラヒドロピラニルエステル等のアセタールからなるエステル、3−オキシシクロヘキシルエステル等のβ−オキシケトンからなるエステル、その他をあげることができる。   For example, a carboxylic acid group as a protected alkali-soluble group is a unit in which the protecting group is eliminated by an acid to generate a carboxylic acid, such as t-butyl ester, t-amyl ester, α, α-dimethylbenzyl. Examples thereof include tertiary carbon esters such as esters, esters composed of acetals such as tetrahydropyranyl esters, esters composed of β-oxyketones such as 3-oxycyclohexyl esters, and the like.

これらのカルボン酸基及びその他のアルカリ可溶性基のための保護基は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、好ましくは、3級炭化水素基、例えばt−ブチル基など、又はβ−オキシケトン基、例えば3−オキソシクロヘキシル基、環状β−ヒドロキシケトン基、例えばメバロニックラクトン基など、である。   Protecting groups for these carboxylic acid groups and other alkali-soluble groups are not limited to those listed below, but preferably are tertiary hydrocarbon groups such as t-butyl groups, or β An oxyketone group such as a 3-oxocyclohexyl group, a cyclic β-hydroxyketone group such as a mevalonic lactone group.

また、本発明の化学増幅型レジストにおいて用いられる酸感応性化合物は、好ましくは、トリアルキルカルビノールから形成されるエステル、アセタールから形成されるエステル、β−オキシケトンから形成されるエステル、α−オキシアルケンあるいはα−オキシシクロアルケンから形成されるエステル、その他をその構造単位中に含むことができる。   The acid-sensitive compound used in the chemically amplified resist of the present invention is preferably an ester formed from trialkylcarbinol, an ester formed from acetal, an ester formed from β-oxyketone, α-oxy Esters formed from alkenes or α-oxycycloalkenes, etc. can be included in the structural unit.

また、前記アルカリ可溶性基中に含まれる脂環式炭化水素基は、化学増幅型レジストの分野で公知のいろいろな基を包含する。適当な脂環式炭化水素基は、その一例を示すと、次のような化合物を骨格とするものである。   The alicyclic hydrocarbon group contained in the alkali-soluble group includes various groups known in the field of chemically amplified resists. An example of a suitable alicyclic hydrocarbon group is one having the following compound as a skeleton.

(1)アダマンタン及びその誘導体
(2)ノルボルナン及びその誘導体
(3)パーヒドロアントラセン及びその誘導体
(4)パーヒドロナフタレン及びその誘導体
(5)トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体
(6)ビシクロヘキサン及びその誘導体
(7)スピロ〔4,4〕ノナン及びその誘導体
(8)スピロ〔4,5〕デカン及びその誘導体
(1) adamantane and its derivatives (2) norbornane and its derivatives (3) perhydroanthracene and its derivatives (4) perhydronaphthalene and its derivatives (5) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and Derivatives (6) Bicyclohexane and its derivatives (7) Spiro [4,4] nonane and its derivatives (8) Spiro [4,5] decane and its derivatives

これらの化合物は、それぞれ、次のような構造式で表される:   Each of these compounds is represented by the following structural formula:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

本発明の実施に当たって、脂環式炭化水素としては、上記したように複数個の環構造を有するかもしくは縮合環を有しているものが好ましく、単環であるシクロヘキシル基等では十分なドライエッチング耐性を得ることができない。また、これらの化合物のうちで、従来のノボラック系レジストと同等かもしくはそれ以上のドライエッチング耐性を得るには、アダマンタン等の縮合環が、特に好ましい。   In practicing the present invention, the alicyclic hydrocarbon preferably has a plurality of ring structures or has a condensed ring as described above, and a cyclohexyl group or the like that is a single ring is sufficient for dry etching. Cannot gain resistance. Of these compounds, a condensed ring such as adamantane is particularly preferable in order to obtain dry etching resistance equal to or higher than that of a conventional novolak resist.

本発明による化学増幅型レジストおいて、それに含まれる酸感応性化合物は、好ましくは、重合体又は共重合体の形をとることができる。ここで用いられる酸感応性重合体又は共重合体は、多種多様なもののなかから任意に選択して使用することができる。酸感応性重合体又は共重合体は、以下に列挙するものに限定されるものではないけれども、好ましくは、アクリル酸エステル及びその誘導体、イタコン酸エステル及びその誘導体、フマル酸エステル及びその誘導体ならびにスチレン置換体及びその誘導体からなる群から選ばれる繰り返し単位(構造単位)を単独もしくは組み合わせて有するものである。それというのも、これらの繰り返し単位は、重合体又は共重合体の調製及びその塗布性の面でその他の重合体又は共重合体よりも有利であるからである。   In the chemically amplified resist according to the present invention, the acid-sensitive compound contained therein can preferably take the form of a polymer or a copolymer. The acid-sensitive polymer or copolymer used here can be arbitrarily selected from a wide variety. The acid-sensitive polymer or copolymer is not limited to those listed below, but is preferably an acrylate ester and derivatives thereof, an itaconic acid ester and derivatives thereof, a fumarate ester and derivatives thereof, and styrene. It has a repeating unit (structural unit) selected from the group consisting of a substituent and a derivative thereof alone or in combination. This is because these repeating units are more advantageous than other polymers or copolymers in terms of preparation of the polymer or copolymer and its coatability.

また、酸感応性共重合体は、必要に応じて、上記したような繰り返し単位に組み合わせて、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、その他の繰り返し単位、例えば、アクリロニトリル、オレフィン、ジエン又はこれらの誘導体を用いて調製してもよい。   In addition, the acid-sensitive copolymer may be combined with the above-described repeating units as necessary, and is not limited to those listed below, but other repeating units such as acrylonitrile, olefin, You may prepare using a diene or these derivatives.

本発明の酸感応性重合体又は共重合体において、満足すべき密着性を得るためには、強い極性を有する繰り返し単位を使用することが好ましい。特に、かかる重合体又は共重合体は、必須の構成要素であるところのアルカリ可溶性基を有することに加えて、自体アルカリ可溶性である繰り返し単位を有していれば、アルカリ可溶性基に由来する少量のカルボン酸等の生成で現像可能となることが期待され、さらに好ましい。   In order to obtain satisfactory adhesion in the acid-sensitive polymer or copolymer of the present invention, it is preferable to use a repeating unit having a strong polarity. In particular, such a polymer or copolymer has a repeating unit that is alkali-soluble in addition to having an alkali-soluble group that is an essential constituent element, and a small amount derived from the alkali-soluble group. It is expected to be developable by the formation of carboxylic acid and the like, which is more preferable.

本発明によれば、したがって、レジスト材料の1成分としての酸感応性化合物が、共重合体の形をとっており、そしてその繰り返し単位が、上記した構造単位に加えて、アルカリ可溶性基を側鎖に有する繰り返し単位及び(又は)前記酸発生剤から生じる酸により脱離可能な追加の保護されたアルカリ可溶性基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことを特徴とするレジスト材料が提供される。   Therefore, according to the present invention, the acid-sensitive compound as one component of the resist material is in the form of a copolymer, and the repeating unit has an alkali-soluble group side by side in addition to the structural unit described above. There is provided a resist material comprising a repeating unit in a chain and / or a repeating unit in the side chain having an additional protected alkali-soluble group removable by an acid generated from the acid generator.

かかるレジスト材料の共重合体は、好ましくは、次式(XIV )又は(XV)により表される構造単位を有することができる。   The copolymer of the resist material can preferably have a structural unit represented by the following formula (XIV) or (XV).

Figure 2006091898
Figure 2006091898

Figure 2006091898
Figure 2006091898

上式において、Rは、同一もしくは異なっていてもよく、水素、ハロゲン又は1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、
I は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、置換もしくは非置換のいずれであってもよく、
Aは、酸により脱離可能な保護基を表し、そして
Zは、記載の炭素原子とともに脂環式炭化水素基を完成するのに必要な複数個の原子を表す。
In the above formula, Rs may be the same or different and each represents hydrogen, halogen or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
R I represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted,
A represents an acid-removable protecting group, and Z represents the atoms necessary to complete the alicyclic hydrocarbon group with the described carbon atoms.

前式(XIV )の構造単位は、アダマンタンやノルボルナンなどの脂環式骨格を有していて酸発生剤から生じる酸により脱離する保護基と、アルカリ可溶なカルボン酸基とを組み合わせて含ませた例である。レジストの構造中に酸性の基が存在するので、露光後の露光部のアルカリ現像液への溶け出しがスムーズになる。また、その酸性基の含有量をコントロールすれば、現在標準化されているアルカリ現像液(2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)でも現像可能である。この場合、カルボン酸を含むユニットのレジスト中の含有量は、5モル%以上2モル%未満であるのが望ましい。   The structural unit of the formula (XIV) contains an alicyclic skeleton such as adamantane or norbornane, and contains a protective group that is eliminated by an acid generated from an acid generator and an alkali-soluble carboxylic acid group. This is an example. Since acidic groups are present in the resist structure, the exposed portion after exposure is smoothly dissolved in an alkaline developer. Further, if the content of the acidic group is controlled, development is possible even with a currently standardized alkaline developer (2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). In this case, the content of the carboxylic acid-containing unit in the resist is desirably 5 mol% or more and less than 2 mol%.

また、前式(XV)の構造単位は、アダマンタンやノルボルナンなどの脂環式骨格を有していて酸発生剤から生じる酸により脱離する保護基、同じく酸により脱離するけれども通常の保護基(但し、波長193nmのArFエキシマレーザを用いたリソグラフィを意図しているような場合には、保護基中に芳香族環が含まれないことが好ましい)、そしてアルカリ可溶なカルボン酸基を組み合わせて含ませた例である。このようなレジスト構造では、脱離が起こらない場合でも、レジストがアルカリに溶解可能であるので、露光後の露光部のアルカリ現像液への溶け出しがスムーズになるという効果がある。   The structural unit of the above formula (XV) has an alicyclic skeleton such as adamantane and norbornane, and is a protective group that is eliminated by an acid generated from an acid generator, which is also an ordinary protective group that is eliminated by an acid (However, when lithography using an ArF excimer laser with a wavelength of 193 nm is intended, it is preferable that an aromatic ring is not included in the protective group), and an alkali-soluble carboxylic acid group is combined. This is an example. In such a resist structure, even if no desorption occurs, the resist can be dissolved in alkali, so that there is an effect that the exposed portion after exposure is smoothly dissolved in the alkali developer.

ところで、前記した次式(XIV )又は(XV)中の置換基RI は、前記したものと同様に、メチル基、エチル基、それらのハロゲン化(塩素化、臭素化等)物などであることができる。また、酸により脱離可能な保護基Aは、上記したように通常の保護基、例えば、4級炭素基あるいはβ−オキシケトン基、例えばt−ブチル基、t−アミル基、3−オキシシクロヘキシル基などであることができる。また、Zにより完成される脂環式炭化水素基は、好ましくは、先に一般式で示したような、アダマンタン及びその誘導体、ノルボルナン及びその誘導体、パーヒドロアントラセン及びその誘導体、パーヒドロナフタレン及びその誘導体、トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体、ビシクロヘキサン及びその誘導体、スピロ〔4,4〕ノナン及びその誘導体、スピロ〔4,5〕デカン及びその誘導体などである。 By the way, the substituent R I in the following formula (XIV) or (XV) is a methyl group, an ethyl group, or a halogenated (chlorinated, brominated, etc.) thereof, as described above. be able to. Further, the protecting group A that can be removed by an acid is an ordinary protecting group as described above, for example, a quaternary carbon group or a β-oxyketone group such as a t-butyl group, a t-amyl group, or a 3-oxycyclohexyl group. And so on. The alicyclic hydrocarbon group completed by Z is preferably adamantane and derivatives thereof, norbornane and derivatives thereof, perhydroanthracene and derivatives thereof, perhydronaphthalene and derivatives thereof, as shown in the general formula. Derivatives, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and derivatives thereof, bicyclohexane and derivatives thereof, spiro [4,4] nonane and derivatives thereof, spiro [4,5] decane and derivatives thereof, and the like. .

特にアルカリ可溶性基がカルボン酸である場合を参照して本発明において有用である酸感応性重合体又は共重合体をさらに具体的に説明すると、次の通りである。   The acid-sensitive polymer or copolymer useful in the present invention will be described more specifically with reference to the case where the alkali-soluble group is a carboxylic acid as follows.

酸感応性重合体は、好ましくは、次式(XVI )により表されるメタ(アクリレート)重合体である。   The acid-sensitive polymer is preferably a meth (acrylate) polymer represented by the following formula (XVI).

Figure 2006091898
Figure 2006091898

上式において、
Rは、プロトン(水素)、ハロゲン、置換もしくは非置換のアルキル基、例えばメチル基あるいはエチル基、メチロール基などを表し、
Aは、前式(I)〜(VI)の部分に相当し、例えば、保護基、好ましくは4級炭素基あるいはβ−オキシケトン基、例えばt−ブチル基、t−アミル基、3−オキシシクロヘキシル基などで保護された脂環式炭化水素基、好ましくはアダマンチル、ノルボルニル、シクロヘキシル、トリシクロ〔5.2.1.0〕デカンなどを表し、そして
nは任意の正の整数を表す。
In the above formula,
R represents a proton (hydrogen), a halogen, a substituted or unsubstituted alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, a methylol group,
A corresponds to the moiety of the above formulas (I) to (VI), for example, a protecting group, preferably a quaternary carbon group or a β-oxyketone group such as a t-butyl group, a t-amyl group, or 3-oxycyclohexyl. Represents an alicyclic hydrocarbon group protected with a group or the like, preferably adamantyl, norbornyl, cyclohexyl, tricyclo [5.2.1.0] decane and the like, and n represents any positive integer.

また、酸感応性共重合体は、好ましくは、次式(XVII)及び(XVIII )により表されるメタ(アクリレート)共重合体である。なお、メタ(アクリレート)三成分共重合体もこれに準じて構成することができる。   The acid-sensitive copolymer is preferably a meta (acrylate) copolymer represented by the following formulas (XVII) and (XVIII). In addition, a meth (acrylate) ternary copolymer can also be comprised according to this.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

Figure 2006091898
Figure 2006091898

上式において、
R、A及びnは、それぞれ、前記定義に同じであり、
Yは、任意の置換基、好ましくは、例えば、アルキル基、例えばt−ブチル基など、エーテル基、例えばフェノキシ基など、脂環式基、例えばアダマンチル、ノルボルニル、シクロヘキシル、トリシクロ〔5.2.1.0〕デカンなど、あるいは次式の基:
In the above formula,
R, A and n are each the same as defined above;
Y is an optional substituent, preferably, for example, an alkyl group, such as a t-butyl group, an ether group, such as a phenoxy group, an alicyclic group, such as adamantyl, norbornyl, cyclohexyl, tricyclo [5.2.1. .0] decane or the like, or a group of the following formula:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

などを表し、式中、R1、R2及びR3は、それぞれ、水素、置換もしくは非置換のアルキル基又はアルキレン基、例えばメチル基、エチル基、メチレン基など、その他を表し、そして
Bは、任意の置換基、好ましくは、例えば、カルボキシル基、あるいは次式の基:
Wherein R 1 , R 2 and R 3 each represent hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group or alkylene group, such as a methyl group, an ethyl group, a methylene group, etc., and B is Any substituent, preferably, for example, a carboxyl group or a group of the formula:

Figure 2006091898
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などを表し、式中、置換基D中のR4は、水素又は置換もしくは非置換のアルキル基、例えばメチル基あるいはエチル基であり、そして
l及びmは、それぞれ、任意の正の整数を表す。
Wherein R 4 in the substituent D is hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, and l and m each represent any positive integer. .

本発明において有利に用いることのできる酸感応性共重合体は、さらに具体的には、以下のものに限定されるわけではないけれども、次のようなものを包含する。なお、式中のm及びnは、それぞれ、前記定義に同じである。   Specific examples of the acid-sensitive copolymer that can be advantageously used in the present invention include, but are not limited to, the following. In addition, m and n in a formula are respectively the same as the said definition.

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前記した酸感応性重合体又は共重合体は、必要に応じて、アルカリ可溶性の重合体又は共重合体、例えば、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、カルボン酸含有樹脂、その他を追加的に含有していてもよい。   The acid-sensitive polymer or copolymer described above additionally contains an alkali-soluble polymer or copolymer, for example, a novolak resin, a phenol resin, an imide resin, a carboxylic acid-containing resin, or the like, if necessary. You may do it.

さらにまた、本発明の実施に当たっては、上記したような酸感応性重合体又は共重合体に代えて、重合せしめられていない低分子の化合物(本願明細書では、特に、「非重合化合物」と呼ぶ)を同一の目的に使用することができる。ここで用いられる非重合化合物は、前記した通り、保護されたアルカリ可溶性基が酸により脱離してアルカリ可溶性となる酸感応性化合物であり、その分子中に前式(I)〜(VI)で表される部分を含有する保護されたアルカリ可溶性基を有しかつ記載の挙動を呈する限りにおいて特に限定されるものではない。一般的には、かかる非重合化合物は、脂環式の環骨格、ベンゼン環等の芳香族環の環骨格、アルキル骨格等を有していて、それらの骨格の一部が前式(I)〜(VI)で表される部分を含有する基で置換されているものである。好ましい非重合化合物の例を一般式で示すと、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、次のような化合物を包含する。なお、下式において、RI 、RII、Z及びnは、それぞれ、前記した定義に同じである。 Furthermore, in the practice of the present invention, instead of the acid-sensitive polymer or copolymer as described above, a low molecular weight compound that is not polymerized (in the present specification, in particular, “non-polymerized compound” and Can be used for the same purpose. As described above, the non-polymerized compound used here is an acid-sensitive compound in which a protected alkali-soluble group is eliminated by an acid and becomes alkali-soluble, and the compounds represented by the formulas (I) to (VI) in the molecule. It is not particularly limited as long as it has a protected alkali-soluble group containing the represented moiety and exhibits the described behavior. In general, such a non-polymerized compound has an alicyclic ring skeleton, a ring skeleton of an aromatic ring such as a benzene ring, an alkyl skeleton, etc., and a part of these skeletons is represented by the formula (I) It is substituted with a group containing a moiety represented by (VI). Examples of preferred non-polymerized compounds are represented by the general formula, but include the following compounds, although not limited to those listed below. In the following formula, R I , R II , Z and n are the same as defined above.

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また、これらの非重合化合物は、必要に応じて、前式(I)〜(VI)で表される部分を含有する基に加えて、その他の、その保護基が酸により脱離してカルボン酸等を生じるユニット、例えば、t−ブチルエステル、t−アミルエステル、α,α−ジメチルベンジルエステル等の3級炭素エステル、テトラヒドロピラニルエステル等のアセタールからなるエステル、3−オキシシクロヘキシルエステル等のβ−オキシケトンからなるエステル、その他を有していてもよい。   In addition, these non-polymerized compounds may be used in addition to a group containing a moiety represented by the above formulas (I) to (VI), as well as other carboxylic acids when other protecting groups are eliminated by an acid. Units such as t-butyl ester, t-amyl ester, tertiary carbon esters such as α, α-dimethylbenzyl ester, esters composed of acetals such as tetrahydropyranyl ester, β- such as 3-oxycyclohexyl ester, etc. You may have ester which consists of oxy ketone, and others.

これらの非重合化合物は、それらの単独では所期のレジスト特性を奏することができないので、アルカリ可溶性の重合体又は共重合体を併用することが必要である。ここで使用することのできるアルカリ可溶性の重合体又は共重合体は、以下に記載するものに限定されるわけではないけれども、例えば、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、カルボン酸含有樹脂、その他を包含する。なお、非重合化合物とアルカリ可溶性重合体又は共重合体の混合比は、使用する化合物等の特性、所望とするレジスト特性、その他のファクターに応じて広い範囲で変更することができる。   Since these non-polymerized compounds cannot exhibit the desired resist characteristics by themselves, it is necessary to use an alkali-soluble polymer or copolymer in combination. The alkali-soluble polymer or copolymer that can be used here is not limited to those described below, but examples thereof include novolak resins, phenol resins, imide resins, carboxylic acid-containing resins, and the like. Include. The mixing ratio of the non-polymerized compound and the alkali-soluble polymer or copolymer can be changed in a wide range depending on the characteristics of the compound used, the desired resist characteristics, and other factors.

また、本発明の化学増幅型レジストにおいて上記したような酸感応性重合体又は共重合体あるいは非重合化合物と組み合わせて用いられる酸発生剤は、レジストの化学において一般的に用いられている酸発生剤、すなわち、紫外線、遠紫外線、真空紫外線、電子線、X線、レーザ光などの放射線の照射によりプロトン酸を生じる物質であることができる。本発明の実施において適当な酸発生剤は、以下に列挙するものに限定されないけれども、次のようなものを包含する。   The acid generator used in combination with the acid-sensitive polymer or copolymer or non-polymerized compound in the chemically amplified resist of the present invention is an acid generator generally used in resist chemistry. An agent, that is, a substance that generates protonic acid upon irradiation with radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, vacuum ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and laser beams. Suitable acid generators in the practice of the present invention include, but are not limited to, those listed below.

(1)次式により表されるジアゾニウム塩:
Ar−N2 +-
(上式において、
Arは、置換もしくは非置換の芳香族基、例えばフェニル基など、又は脂環式基を表し、そして
Xは、ハロゲン、例えばCl、Br、IあるいはF、BF4 、BF6 、PF6 、AsF6 、SbF6 、CF3 SO3 、ClO4 又は有機スルホン酸アニオンなどを表す)
(1) Diazonium salt represented by the following formula:
Ar-N 2 + X -
(In the above formula,
Ar represents a substituted or unsubstituted aromatic group such as a phenyl group or an alicyclic group, and X represents a halogen such as Cl, Br, I or F, BF 4 , BF 6 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 , ClO 4 or organic sulfonate anion, etc.)

(2)次式により表されるヨードニウム塩: (2) An iodonium salt represented by the following formula:

Figure 2006091898
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(上式において、Ar及びXは、前記定義に同じである)   (In the above formula, Ar and X are the same as defined above)

(3)次式により表されるスルホニウム塩: (3) A sulfonium salt represented by the following formula:

Figure 2006091898
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(上式において、R、R1、R2、R3、Ar及びXは、それぞれ、前記定義に同じであり、例えば、Rはメチル基などであり、R1、R2及びR3はフェニル基などであり、そしてtBuは、t−ブチル基である) (In the above formula, R, R 1 , R 2 , R 3 , Ar and X are the same as defined above, for example, R is a methyl group, etc., and R 1 , R 2 and R 3 are phenyl. And tBu is a t-butyl group)

(4)次式により表されるスルホン酸エステル: (4) Sulfonic acid ester represented by the following formula:

Figure 2006091898
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(上式において、Ar及びRは、前記定義に同じである)   (In the above formula, Ar and R are as defined above)

(5)次式により表されるオキサアゾール誘導体: (5) Oxazole derivatives represented by the following formula:

Figure 2006091898
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(上式において、Xは前記定義に同じであり、但し、−CX3 基の1つは置換もしくは非置換のアリール基又はアルケニル基であってもよい) (In the above formula, X is as defined above, provided that one of the —CX 3 groups may be a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group)

(6)次式により表されるs−トリアジン誘導体: (6) s-triazine derivative represented by the following formula:

Figure 2006091898
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(上式において、Xは前記定義に同じであり、但し、−CX3 基の1つは置換もしくは非置換のアリール基又はアルケニル基であってもよい) (In the above formula, X is as defined above, provided that one of the —CX 3 groups may be a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group)

(7)次式により表されるジスルホン誘導体:
Ar−SO2 −SO2 −Ar
(上式において、Arは前記定義に同じである)
(7) Disulfone derivatives represented by the following formula:
Ar—SO 2 —SO 2 —Ar
(In the above formula, Ar is the same as defined above)

(8)次式により表されるイミド化合物: (8) Imide compound represented by the following formula:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

(上式において、Xは前記定義に同じである)   (In the above formula, X is the same as defined above)

(9)その他、例えばオキシムスルホネート、ジアゾナフトキノン、ベンゾイントシレートなど。 (9) Others such as oxime sulfonate, diazonaphthoquinone, benzoin tosylate and the like.

これらの酸発生剤は、さらに具体的にいくつかの例を示すと、次のような化合物である。
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート:
These acid generators are the following compounds, more specifically, some examples.
Triphenylsulfonium hexafluoroantimonate:

Figure 2006091898
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トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート: Triphenylphosphonium hexafluorophosphate:

Figure 2006091898
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ジフェニルヨードヘキサフルオロホスフェート: Diphenyliodohexafluorophosphate:

Figure 2006091898
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ベンゾイントシレート: Benzoin tosylate:

Figure 2006091898
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本発明を実施するに当って、上記したような酸感応性化合物と酸発生剤とから化学増幅型レジストを調製する。例えば、かかるレジストの調製は、レジストの化学において一般的に行われている技法を使用して常法に従って、レジスト溶液の形で調製することができる。例えば、レジストを構成する酸感応性化合物が上記したような重合体又は共重合体である場合、その重合体又は共重合体を形成するための選ばれた単量体を適当な重合開始剤の存在において重合せしめ、次いで得られた重合体又は共重合体の溶液に酸発生剤を添加してレジスト溶液とすることができる。ここで使用する重合条件及び重合開始剤は、常用されている広い範囲のもののなかから任意に選択して使用することができる。例えば、適当な重合開始剤の一例として、次のようなものを挙げることができる。
AIBN(アゾイソブチロニトリル):
In carrying out the present invention, a chemically amplified resist is prepared from the acid-sensitive compound and the acid generator as described above. For example, such a resist can be prepared in the form of a resist solution according to conventional methods using techniques commonly used in resist chemistry. For example, when the acid-sensitive compound constituting the resist is a polymer or copolymer as described above, the selected monomer for forming the polymer or copolymer is used as an appropriate polymerization initiator. It can be polymerized in the presence and then an acid generator can be added to the resulting polymer or copolymer solution to form a resist solution. The polymerization conditions and polymerization initiator used here can be arbitrarily selected from a wide range of commonly used ones. For example, the following can be mentioned as an example of a suitable polymerization initiator.
AIBN (azoisobutyronitrile):

Figure 2006091898
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MAIB(ジメチル−2,2−アゾイソビスブチラート): MAIB (dimethyl-2,2-azoisobisbutyrate):

Figure 2006091898
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化学増幅型レジストの調製において、酸感応性化合物に添加する酸発生剤の量は、広い範囲にわたって変更することができ、一般には約1〜30重量%、好ましくは約1〜15重量%である。   In the preparation of chemically amplified resists, the amount of acid generator added to the acid sensitive compound can vary over a wide range and is generally about 1-30% by weight, preferably about 1-15% by weight. .

また、そのようなレジストの溶液の調製に用いる溶媒は、レジストの種類、塗布条件、その他のファクタに応じていろいろに変更し得るというものの、好ましくは、例えばシクロヘキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、乳酸エチルなどの有機溶媒である。   The solvent used for preparing such a resist solution can be variously changed depending on the type of resist, coating conditions, and other factors. Preferably, for example, cyclohexane, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) is used. Organic solvents such as ethyl lactate.

本発明によるレジストパターンの形成方法は、任意のいろいろな工程を経て実施することができるというものの、好ましくは、次のようにして実施することができる。   Although the method for forming a resist pattern according to the present invention can be carried out through any of various steps, it can be preferably carried out as follows.

最初に、上記のようにして調製した化学増幅型レジストの溶液を被処理基板上に塗布する。ここで使用する被処理基板は、半導体装置及びその他の装置において通常用いられているいかなる基板であってもよく、具体的には、シリコン、酸化膜、ポリシリコン、窒化膜、アルミニウムなどをあげることができる。これらの基板は、すでに回路が作りこまれていても、あるいは作りこまれていなくてもよい。これらの基板は、場合によっては、レジストとの密着性を向上させるために、例えばヘキサメチルジシラザン(HMDS)などのような密着促進剤で前処理しておくことが好ましい。   First, a chemically amplified resist solution prepared as described above is applied onto a substrate to be processed. The target substrate used here may be any substrate normally used in semiconductor devices and other devices, and specifically includes silicon, oxide film, polysilicon, nitride film, aluminum, and the like. Can do. These substrates may or may not already have a circuit built in. In some cases, these substrates are preferably pretreated with an adhesion promoter such as hexamethyldisilazane (HMDS) in order to improve adhesion to the resist.

レジスト溶液の塗布は、スピンコータ、ディップコータ、ローラコータなどのような常用の塗布装置を使用して行うことができる。形成されるレジスト膜の膜厚は、そのレジスト膜の使途などのファクターに応じて広く変更し得るというものの、通常約0.3〜2.0μmの範囲である。   The resist solution can be applied using a conventional coating apparatus such as a spin coater, a dip coater, or a roller coater. Although the thickness of the resist film to be formed can be widely changed according to factors such as the usage of the resist film, it is usually in the range of about 0.3 to 2.0 μm.

次いで、必要に応じて、放射線を選択的に露光する前に、上記工程で形成されたレジスト膜を約60〜150℃、好ましくは約60〜100℃の温度で約60〜180秒間にわたってプリベークする。このプリベークには、例えばホットプレートのような加熱手段を用いることができる。   Then, if necessary, before the selective exposure to radiation, the resist film formed in the above step is pre-baked at a temperature of about 60 to 150 ° C., preferably about 60 to 100 ° C. for about 60 to 180 seconds. . For this pre-baking, for example, a heating means such as a hot plate can be used.

また、もしもレジスト膜の上にさらにトップコート膜(保護膜)を施すような場合には、例えば、オレフィン樹脂の溶液をスピンコート法によりレジスト膜上に塗布し、100℃前後の温度でベーキングを行うことによって、トップコート膜とすることができる。   If a top coat film (protective film) is further applied on the resist film, for example, an olefin resin solution is applied onto the resist film by a spin coating method and baked at a temperature of about 100 ° C. By carrying out, it can be set as a topcoat film.

レジスト膜の形成及び任意にプリベーク後、そのレジスト膜を常用の露光装置で放射線に選択露光する。適当な露光装置は、市販の紫外線(遠紫外線・真空紫外線)露光装置、X線露光装置、電子ビーム露光装置、エキシマステッパ、その他である。露光条件は、その都度、適当な条件を選択することができる。この選択露光の結果、レジスト膜に含まれる酸発生剤から酸が発生せしめられる。   After the resist film is formed and optionally pre-baked, the resist film is selectively exposed to radiation with a conventional exposure apparatus. Suitable exposure apparatuses are commercially available ultraviolet (far ultraviolet / vacuum ultraviolet) exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, excimer steppers, and the like. Appropriate conditions can be selected for each exposure condition. As a result of this selective exposure, an acid is generated from the acid generator contained in the resist film.

次いで、露光後のレジスト膜を露光後ベーク(PEB)することによって、酸を触媒とした保護基の脱離反応を生じさせる。この露光後ベークは、先のプリベークと同様にして行うことができる。例えば、ベーク温度は約60〜150℃、好ましくは約100〜150℃である。なお、トップコート膜を併用している場合には、この露光後ベークの後であって現像の前、例えば有機溶剤によってそれを剥離除去する。   Next, the exposed resist film is post-exposure baked (PEB) to cause an acid-catalyzed protecting group elimination reaction. This post-exposure bake can be performed in the same manner as the previous pre-bake. For example, the baking temperature is about 60 to 150 ° C, preferably about 100 to 150 ° C. When a top coat film is used in combination, after the post-exposure baking and before development, it is peeled off with an organic solvent, for example.

露光後ベークを完了した後、露光後のレジスト膜を常法に従って液体現像する。ここで使用する現像液は、この技術分野で一般的に用いられている現像液のなかから、適当なものを任意に選択することができる。とりわけ好ましい現像液は、先に引用した特開平7−23053号明細書のなかで提案されているように、現像剤としての、次式のアンモニウム化合物:   After completion of the post-exposure baking, the exposed resist film is subjected to liquid development according to a conventional method. As the developer used here, an appropriate one can be arbitrarily selected from the developers generally used in this technical field. A particularly preferred developer is an ammonium compound of the following formula as a developer, as proposed in JP-A-7-23053 cited above:

Figure 2006091898
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(式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ、同一もしくは異なっていてもよく、1〜6個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルキル基を表す)、
次式のモルフォリン化合物:
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms),
Morpholine compounds of the formula:

Figure 2006091898
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又はその混合物の水溶液又はアルコール溶液を含む現像液である。現像剤としてのアンモニウム化合物の好ましい例は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、
テトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)、
テトラエチルアンモニウムハイドロキシド(TEAH)、
テトラプロピルアンモニウムハイドロキジド(TPAH)、
テトラブチルアンモニウムハイドロキシド(TBAH)、
などを包含する。
Or a developer containing an aqueous solution or an alcohol solution of the mixture. Preferred examples of the ammonium compound as a developer are not limited to those listed below,
Tetramethylammonium hydroxide (TMAH),
Tetraethylammonium hydroxide (TEAH),
Tetrapropylammonium hydroxide (TPAH),
Tetrabutylammonium hydroxide (TBAH),
Etc.

これらの現像剤を水に溶解するかもしくは、例えばメタノール、エタール、イソプロピルアルコール等のアルコールに溶解して現像液となす。溶解する現像剤の濃度は、広く変更することができるけれども、一般的に約0.1〜15重量%の範囲、好ましくは約0.1〜10重量%の範囲である。現像時間は、これも特に限定されるわけではないけれども、一般的に約1〜5分間の範囲、好ましくは約1〜3分間の範囲である。現像の結果、レジスト膜の露光域が溶解除去せしめられて、所望とするレジストパターンを得ることができる。最後に、得られたレジストパターンも常法に従って純水でリンスし、そして乾燥する。   These developers are dissolved in water, or dissolved in an alcohol such as methanol, etal, isopropyl alcohol or the like to form a developer. The concentration of developer to be dissolved can vary widely, but is generally in the range of about 0.1 to 15% by weight, preferably in the range of about 0.1 to 10% by weight. Although the development time is not particularly limited, it is generally in the range of about 1 to 5 minutes, preferably in the range of about 1 to 3 minutes. As a result of development, the exposed area of the resist film is dissolved and removed, and a desired resist pattern can be obtained. Finally, the obtained resist pattern is also rinsed with pure water according to a conventional method and dried.

以上の説明及び下記の実施例から理解されるように、本発明では、化学増幅型レジスト材料として、その構造中に前式(I)〜(VI)により表される、脂環式基を有しかつその環骨格を構成する炭素原子の1個が適当な低級アルキル基で置換された部分を有する脱保護基あるいはその環骨格が他原子を1個以上経由してエステル結合している脱保護基を具えた化合物を用いることにより、露光部の溶解性が増大し、現像がスムーズに進行するため、レジスト膜の剥がれやクラックを低減し、安定したパターニング特性を得ることができ、あるいは、脂環式炭化水素基に起因する剛直性を低減し、安定したパターニング特性を得ることができる。   As understood from the above description and the following examples, in the present invention, the chemically amplified resist material has an alicyclic group represented by the above formulas (I) to (VI) in its structure. And a deprotecting group having a moiety in which one of the carbon atoms constituting the ring skeleton is substituted with an appropriate lower alkyl group, or a deprotection in which the ring skeleton is ester-bonded via one or more other atoms By using a compound having a group, the solubility of the exposed portion is increased and development proceeds smoothly, so that peeling and cracking of the resist film can be reduced, and stable patterning characteristics can be obtained. The rigidity resulting from the cyclic hydrocarbon group can be reduced, and stable patterning characteristics can be obtained.

本発明において用いられる脱保護基は、脂環式ユニットと脱保護ユニットとからなる化学レジストにおいて特に著しい効果を奏することが判明しているけれども、他のレジストの場合においても満足し得る効果を奏することができる。なお、特に顕著な効果を奏するレジストとしては、前記したように、アダマンタン及びその誘導体、ノルボルナン及びその誘導体、トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体などの脂環式基を含む樹脂を挙げることができる。 Although the deprotecting group used in the present invention has been found to have a particularly remarkable effect in a chemical resist composed of an alicyclic unit and a deprotecting unit, it has a satisfactory effect in the case of other resists. be able to. In addition, as described above, the resist having particularly remarkable effects includes alicyclic groups such as adamantane and its derivatives, norbornane and its derivatives, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and its derivatives. Can be mentioned.

次いで、本発明をそのいくつかの実施例を参照して説明する。なお、下記の実施例はほんの一例であって、これによって本発明が限定されるものではないことを理解されたい。   The invention will now be described with reference to several examples thereof. It should be understood that the following examples are merely examples and do not limit the present invention.

例1
メタクリル酸2−メチルアダマンチルモノマとアルリル酸t−ブチルモノマを4:6の割合で重合容器に仕込み、2モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBN(アゾイソブチロニトリル)を5モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表される2−メチルアダマンチルメタクリレート/t−ブチルアクリレート共重合体が得られた。
Example 1
A polymerization vessel was charged with 2-methyladamantyl methacrylate monomer and t-butyl monomer allylate in a ratio of 4: 6 to obtain a 2 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN (azoisobutyronitrile), was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 5 mol%, and the mixture was polymerized at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyladamantyl methacrylate / t-butyl acrylate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が49:51、重量平均分子量(Mw)が6890、そして分散度(Mw/Mn)が1.89であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 49:51, a weight average molecular weight (Mw) of 6890, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.89.

例2
前記例1において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/t−ブチルアクリレート共重合体に15重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。
Example 2
To the 2-methyladamantyl methacrylate / t-butyl acrylate copolymer prepared in Example 1, 15% by weight of an acid generator and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate were added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは21.2mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&S(ライン・アンド・スペース)であった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The threshold energy Eth of the irradiation dose in this example was 21.2 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S (line and space).

例3
前記例2に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、現像液として、0.27NのTMAH水溶液に代えて同濃度(0.27N)のテトラブチルアンモニウムハイドロキシド(TBAH)水溶液を使用した。前記例2の場合と同様の満足し得るレジストパターンが、Eth=28.6mJ/cm2 で解像力=0.275μm L&Sで得られた。
Example 3
The procedure described in Example 2 was repeated. However, in this example, a tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) aqueous solution having the same concentration (0.27N) was used as the developer instead of the 0.27N TMAH aqueous solution. A satisfactory resist pattern similar to that of Example 2 was obtained with Eth = 28.6 mJ / cm 2 and resolving power = 0.275 μm L & S.

例4(比較例)
前記例1及び例2に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、比較のため、前記例1に記載の手法で次式により表されかつその組成比(m:n)が53:47、重量平均分子量(Mw)が3830、そして分散度(Mw/Mn)が2.1のアダマンチルメタクリレート/t−ブチルアクリレート共重合体:
Example 4 (Comparative example)
The procedure described in Example 1 and Example 2 was repeated. However, in this example, for comparison, it is represented by the following formula by the method described in Example 1, the composition ratio (m: n) is 53:47, the weight average molecular weight (Mw) is 3830, and the dispersity ( Adamantyl methacrylate / t-butyl acrylate copolymer having Mw / Mn) of 2.1:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

を調製した。得られた共重合体を使用して前記例2に記載のようにレジストプロセスを実施したけれども、まったくパターンが得られなかった。 Was prepared. A resist process was carried out as described in Example 2 using the obtained copolymer, but no pattern was obtained.

例5
アクリル酸2−メチルアダマンチルモノマを重合容器に仕込み、2モル/Lのトルエン溶液とした。このトルエン溶液に重合開始剤、AIBNを2モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、メタノールを沈殿剤として精製を行った。次式により表される2−メチルアダマンチルアクリレート重合体(式中のnは、下記の分子量を得るのに必要な繰り返し単位の数である)が得られた。
Example 5
A 2-methyladamantyl monomer acrylate was charged into a polymerization vessel to give a 2 mol / L toluene solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the toluene solution in an amount of 2 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using methanol as a precipitant. A 2-methyladamantyl acrylate polymer represented by the following formula (n in the formula is the number of repeating units necessary to obtain the following molecular weight) was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた重合体は、重量平均分子量(Mw)が8950、そして分散度(Mw/Mn)が1.8であった。   The obtained polymer had a weight average molecular weight (Mw) of 8950 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.8.

例6
前記例5において調製した2−メチルアダマンチルアクリレート重合体に15重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。
Example 6
15% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added to the 2-methyladamantyl acrylate polymer prepared in Example 5 and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは32mJ/cm2 であり、解像力は0.30μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 32 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.30 μm L & S.

例7
メタクリル酸2−メチルアダマンチルモノマとメタクリル酸3−オキソシクロヘキシルモノマを4:6の割合で重合容器に仕込み、2モル/Lのトルエン溶液とした。このトルエン溶液に重合開始剤、AIBNを5モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、メタノールを沈殿剤として精製を行った。次式により表される2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート共重合体が得られた。
Example 7
A polymerization vessel was charged with 2-methyladamantyl monomer of methacrylate and 3-oxocyclohexyl monomer of methacrylate at a ratio of 4: 6 to prepare a 2 mol / L toluene solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to this toluene solution in an amount of 5 mol%, and polymerization was carried out at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using methanol as a precipitant. A 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が49:51、重量平均分子量(Mw)が14400、そして分散度(Mw/Mn)が2.30であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 49:51, a weight average molecular weight (Mw) of 14400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.30.

例8
前記例7において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。
Example 8
To the 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate copolymer prepared in Example 7, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは9.6mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 9.6 mJ / cm 2 , and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例9
メタクリル酸2−メチルアダマンチルモノマとメタクリル酸3−オキソ−1,1−ジメチルプチルモノマを4:6の割合で重合容器に仕込み、2モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。このジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを5モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表される2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソ−1,1−ジメチルブチルメタクリレート共重合体が得られた。
Example 9
A polymerization vessel was charged with 2-methyladamantyl monomer of methacrylate and 3-oxo-1,1-dimethylptyl monomer of methacrylate at a ratio of 4: 6 to obtain a 2 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the dioxane solution in an amount of 5 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxo-1,1-dimethylbutyl methacrylate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が47:53、重量平均分子量(Mw)が7420、そして分散度(Mw/Mn)が2.40であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 47:53, a weight average molecular weight (Mw) of 7420, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.40.

例10
前記例9において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソ−1,1−ジメチルブチルメタクリレート共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。
Example 10
To the 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxo-1,1-dimethylbutyl methacrylate copolymer prepared in Example 9, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added and dissolved in cyclohexanone. . The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは32mJ/cm2 であり、解像力は0.325μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 32 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.325 μm L & S.

例11
メタクリル酸2−メチルアダマンチルモノマとメタクリル酸3−メタクリロイルオキシ酪酸メチルモノマを4:6の割合で重合容器に仕込み、2モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。このジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを2モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表される2−メチルアダマンチルメタクリレート/メタクリロイル3−オキシ酪酸メチルメタクリレート共重合体が得られた。
Example 11
A polymerization vessel was charged with 2-methyladamantyl monomer methacrylate and methyl methacrylate 3-methacryloyloxybutyrate methacrylate in a ratio of 4: 6 to obtain a 2 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the dioxane solution in an amount of 2 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyladamantyl methacrylate / methacryloyl 3-oxybutyric acid methyl methacrylate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が50:50、重量平均分子量(Mw)が12090、そして分散度(Mw/Mn)が1.95であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 50:50, a weight average molecular weight (Mw) of 12090, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.95.

例12
前記例11において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/メタクリロイル3−オキシ酪酸メチルメタクリレート共重合体に15重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。
Example 12
15% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added to the 2-methyladamantyl methacrylate / methacryloyl 3-oxybutyric acid methyl methacrylate copolymer prepared in Example 11 and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは29mJ/cm2 であり、解像力は0.30μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 29 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.30 μm L & S.

例13
前記例11に記載の手法を繰り返して、次式により表されかつその組成比(m:n)が55:45、重量平均分子量(Mw)が11520、そして分散度(Mw/Mn)が2.38の2−メチルアダマンチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体:

Figure 2006091898
を調製した。 Example 13
By repeating the procedure described in Example 11, the compositional ratio (m: n) is 55:45, the weight average molecular weight (Mw) is 11520, and the dispersity (Mw / Mn) is 2. 38 2-methyladamantyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate copolymers:
Figure 2006091898
Was prepared.

次いで、上記のようにして調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体に15重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。   Next, 15% by weight of an acid generator and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate were added to the 2-methyladamantyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate copolymer prepared as described above and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは12mJ/cm2 であり、解像力は0.325μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 12 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.325 μm L & S.

例14
メタクリル酸2−メチルシクロヘキシルモノマとメタクリル酸3−オキソシクロヘキシルモノマを4:6の割合で重合容器に仕込み、2モル/Lのトルエン溶液とした。このトルエン溶液に重合開始剤、AIBNを5モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、メタノールを沈殿剤として精製を行った。次式により表される2−メチルシクロヘキシルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート共重合体が得られた。
Example 14
A polymerization vessel was charged with 2-methylcyclohexyl monomer and 3-oxocyclohexyl monomer in a ratio of 4: 6 to give a 2 mol / L toluene solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to this toluene solution in an amount of 5 mol%, and polymerization was carried out at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using methanol as a precipitant. A 2-methylcyclohexyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が51:49、重量平均分子量(Mw)が7115、そして分散度(Mw/Mn)が1.9であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 51:49, a weight average molecular weight (Mw) of 7115, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.9.

例15
前記例14において調製した2−メチルシクロヘキシルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。
Example 15
To the 2-methylcyclohexyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate copolymer prepared in Example 14, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは7.2mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 7.2 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例16
前記例7において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート共重合体に5重量%の酸発生剤、次式により表される2−オキソシクロヘキシルメチルシクロヘキシルスルホニウムトリクロロスルホネート:
Example 16
The 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate copolymer prepared in Example 7 was added to a 5% by weight acid generator, 2-oxocyclohexylmethylcyclohexylsulfonium trichlorosulfonate represented by the following formula:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。 Was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArF露光装置(ニコン社製、NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは6mJ/cm2 であり、解像力は0.20μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF exposure apparatus (Nikon, NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 6 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.20 μm L & S.

例17
次式により表される2−メチルアダマンチルメタクリレート/p−ビニルフェノール(組成比=23:77、重量平均分子量(Mw)=6480、分散度=3.1):
Example 17
2-methyladamantyl methacrylate / p-vinylphenol represented by the following formula (composition ratio = 23: 77, weight average molecular weight (Mw) = 6480, dispersity = 3.1):

Figure 2006091898
Figure 2006091898

に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を130℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは82mJ/cm2 であり、解像力は0.325μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 130 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 82 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.325 μm L & S.

例18
前記例5において調製した2−メチルアダマンチルアクリレート重合体、重量平均分子量(Mw)=8950及び分散度=1.8、を次式により表されるポリビニルフェノール、重量平均分子量(Mw)=5150及び分散度=2.8:
Example 18
2-methyladamantyl acrylate polymer prepared in Example 5 above, weight average molecular weight (Mw) = 8950 and dispersity = 1.8, polyvinylphenol represented by the following formula, weight average molecular weight (Mw) = 5150 and dispersion Degree = 2.8:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

に20重量%の割合で添加し、さらに5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、得られた混合物をシクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。 Was added in a proportion of 20% by weight, and further 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added, and the resulting mixture was dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を110℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは8.9mJ/cm2 であり、解像力は0.325μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 110 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 8.9 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.325 μm L & S.

例19
前記例18で用いたものと同じポリビニルフェノール、重量平均分子量(Mw)=5150及び分散度=2.8、に次式により表される1−アダマンチルカルボン酸2−メチルアダマンチルエステル:
Example 19
1-adamantylcarboxylic acid 2-methyladamantyl ester represented by the following formula in the same polyvinylphenol as used in Example 18 above, weight average molecular weight (Mw) = 5150 and dispersity = 2.8:

Figure 2006091898
Figure 2006091898

を30重量%の割合で添加し、さらに5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを添加し、得られた混合物をシクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートし、ホットプレート上で100℃で100秒間プリベークした。 Was added in a proportion of 30% by weight, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added, and the resulting mixture was dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and prebaked at 100 ° C. for 100 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(ニコン社製、NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を110℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.27Nのテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは11mJ/cm2 であり、解像力は0.35μm L&Sであった。 After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (Nikon Corporation, NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 110 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.27N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 11 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.35 μm L & S.

例20
次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が23000である共重合体を用意した。
Example 20
A copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 23000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

この共重合体に共重合体の2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、共重合体濃度が15重量%となるように乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート上で100℃で1分間プリベークした。膜厚1.0μmのレジスト膜が得られた。 To this copolymer, an acid generator of 2% by weight of the copolymer, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL) was added so that the copolymer concentration was 15% by weight. Dissolved. The obtained resist solution was spin-coated on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and pre-baked at 100 ° C. for 1 minute on a hot plate. A resist film having a thickness of 1.0 μm was obtained.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマレーザコンタクトアライナ(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光直後のレジスト膜を150℃のホットプレート上で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を東京応化工業社製のアルカリ現像液、MMD−3で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   After completion of pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser light pattern having a wavelength of 193 nm by an ArF excimer laser contact aligner (NA = 0.55). Subsequently, the resist film immediately after the exposure was subjected to PEB (post-exposure baking) for 60 seconds on a hot plate at 150 ° C. Thereafter, the resist film was developed with an alkaline developer MMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例21(比較例)
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、比較のため、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が14000である共重合体を用意した。
Example 21 (Comparative example)
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, for comparison, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 14,000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

0.50μm L&Sの解像力でレジストパターンが得られたけれども、パターン周辺にクラックを生じてしまった。   Although a resist pattern was obtained with a resolution of 0.50 μm L & S, cracks occurred around the pattern.

例22
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が18000である共重合体を用意した。
Example 22
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 18000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例23
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が11000である共重合体を用意した。
Example 23
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 11000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例24
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が8000である共重合体を用意した。
Example 24
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 8000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例25
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が9000である共重合体を用意した。
Example 25
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 9000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例26
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が7800である共重合体を用意した。
Example 26
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 7800 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例27
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が6500である共重合体を用意した。
Example 27
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 6500 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例28
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が16000である共重合体を用意した。
Example 28
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 16000 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.60μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.60 μm L & S.

例29
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が12500である共重合体を用意した。
Example 29
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 12500 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例30
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が18000である共重合体を用意し、また、露光源として、ArFエキシマレーザコンタクトアライナに代えて、遠紫外線光コンタクトアライナを使用した。
Example 30
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 18000 was prepared, and ArF was used as an exposure source. Instead of the excimer laser contact aligner, a deep ultraviolet light contact aligner was used.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.50μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.50 μm L & S.

例31
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が17500である共重合体を用意し、また、露光源として、ArFエキシマレーザコンタクトアライナに代えて、遠紫外線光コンタクトアライナを使用した。
Example 31
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 17500 is prepared, and ArF is used as an exposure source. Instead of the excimer laser contact aligner, a deep ultraviolet light contact aligner was used.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.55μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.55 μm L & S.

例32
前記例20に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、次式により表されかつその組成比(m:n)が5:5、そして重量平均分子量(Mw)が9500である共重合体を用意した。
Example 32
The procedure described in Example 20 was repeated. However, in this example, a copolymer represented by the following formula and having a composition ratio (m: n) of 5: 5 and a weight average molecular weight (Mw) of 9500 was prepared.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

露光に用いたマスクサイズ通りのレジストパターンがパターンのクラックや剥れを生じることなく得られた。解像力は0.60μm L&Sであった。   A resist pattern corresponding to the mask size used for the exposure was obtained without causing cracks or peeling of the pattern. The resolving power was 0.60 μm L & S.

例33
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマとメタクリル酸モノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBN(アゾイソブチロニトリル)を20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/メタクリル酸共重合体が得られた。
Example 33
The polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and methacrylic acid monomer at a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN (azoisobutyronitrile), was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and the mixture was polymerized at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / methacrylic acid copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が7:3、重量平均分子量(Mw)が8500、そして分散度(Mw/Mn)が2.10であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 7: 3, a weight average molecular weight (Mw) of 8500, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.10.

例34
前記例33において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/メタクリル酸共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解した。得られたレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 34
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / methacrylic acid copolymer prepared in Example 33, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and propylene glycol monomethyl ether acetate Dissolved in (PGMEA). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with hexamethyldisilazane (HMDS), and pre-baked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のテトラメチルアンモニウムハイドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは21.5mJ/cm2 であり、解像力は0.175μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 0.118 wt% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 21.5 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.175 μm L & S.

例35
前記例34に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、露光装置として、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは1.48mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。
Example 35
The procedure described in Example 34 was repeated. However, in this example, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus instead of the ArF excimer exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 1.48 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例36
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ、メタクリル酸t−ブチルモノマ及びメタクリル酸モノマを8:7:5の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/メタクリル酸t−ブチル/メタクリル酸共重合体が得られた。
Example 36
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl methacrylate monomer, t-butyl methacrylate monomer and methacrylic acid monomer at a ratio of 8: 7: 5 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / t-butyl methacrylate / methacrylic acid copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(l:m:n)が50:29:21、重量平均分子量(Mw)が7800、そして分散度(Mw/Mn)が2.20であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (l: m: n) of 50:29:21, a weight average molecular weight (Mw) of 7800, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.20.

例37
前記例36において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/メタクリル酸t−ブチル/メタクリル酸共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 37
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / t-butyl methacrylate / methacrylic acid copolymer prepared in Example 36, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added. , Dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは1.4mJ/cm2 であり、解像力は0.170μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 1.4 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.170 μm L & S.

例38
前記例37に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、露光装置として、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは14.4mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。
Example 38
The procedure described in Example 37 was repeated. However, in this example, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus instead of the ArF excimer exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The threshold energy Eth of the irradiation dose in this example was 14.4 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例39
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びイタコン酸モノマを9:1の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/イタコン酸共重合体が得られた。
Example 39
A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate monomer and an itaconic acid monomer were charged into the polymerization vessel at a ratio of 9: 1 to obtain a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / itaconic acid copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が88:12、重量平均分子量(Mw)が6700、そして分散度(Mw/Mn)が2.18であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 88:12, a weight average molecular weight (Mw) of 6700, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.18.

例40
前記例39において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/イタコン酸共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 40
2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added to the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / itaconic acid copolymer prepared in Example 39 to obtain ethyl lactate (EL). Dissolved in. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは2.8mJ/cm2 であり、解像力は0.175μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 2.8 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.175 μm L & S.

例41
前記例40に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、露光装置として、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは25.0mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。
Example 41
The procedure described in Example 40 was repeated. However, in this example, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus instead of the ArF excimer exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 25.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例42
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びビニルベンゼンスルホン酸モノマを8:2の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルベンゼンスルホン酸共重合体が得られた。
Example 42
The polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl methacrylate monomer and vinylbenzene sulfonic acid monomer at a ratio of 8: 2 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylbenzenesulfonic acid copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が76:24、重量平均分子量(Mw)が6400、そして分散度(Mw/Mn)が2.42であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 76:24, a weight average molecular weight (Mw) of 6400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.42.

例43
前記例42において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルベンゼンスルホン酸共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 43
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylbenzene sulfonic acid copolymer prepared in Example 42, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate ( EL). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.236重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは12.4mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.236 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 12.4 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例44
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びメタクリル酸アミドモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/メタクリル酸アミド共重合体が得られた。
Example 44
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl methacrylate monomer and methacrylamide monomer in a ratio of 7: 3 to prepare a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / methacrylamide copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が75:25、重量平均分子量(Mw)が7600、そして分散度(Mw/Mn)が2.13であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 75:25, a weight average molecular weight (Mw) of 7600, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.13.

例45
前記例44において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/メタクリル酸アミド共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 45
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / methacrylamide copolymer prepared in Example 44, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL ). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.236重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは24.0mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.236 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The threshold energy Eth of the irradiation dose in this example was 24.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例46
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びマレイミドモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/マレイミド共重合体が得られた。
Example 46
The polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and maleimide monomer in a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / maleimide copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が71:29、重量平均分子量(Mw)が8200、そして分散度(Mw/Mn)が2.55であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 71:29, a weight average molecular weight (Mw) of 8200, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.55.

例47
前記例46において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/マレイミド共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 47
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / maleimide copolymer prepared in Example 46, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL) was added. Dissolved. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.236重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは30.0mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.236 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 30.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例48
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及び無水イタコン酸モノマを8:2の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/無水イタコン酸共重合体が得られた。
Example 48
A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate monomer and an itaconic anhydride monomer were charged into the polymerization vessel at a ratio of 8: 2 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / itaconic anhydride copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が72:28、重量平均分子量(Mw)が8700、そして分散度(Mw/Mn)が2.31であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 72:28, a weight average molecular weight (Mw) of 8700, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.31.

例49
前記例48において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/無水イタコン酸共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 49
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / itaconic anhydride copolymer prepared in Example 48, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL ). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは26.1mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 26.1 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例50
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びα−アクリル酸−(R)−(+)−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトンモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/α−アクリル酸−(R)−(+)−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン共重合体が得られた。
Example 50
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer methacrylate and α-acrylic acid- (R)-(+)-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone monomer in a ratio of 7: 3, 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / α-acrylic acid- (R)-(+)-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が74:26、重量平均分子量(Mw)が6200、そして分散度(Mw/Mn)が2.25であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 74:26, a weight average molecular weight (Mw) of 6200, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.25.

例51
前記例50において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/α−アクリル酸−(R)−(+)−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 51
2% by weight of an acid generator in the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / α-acrylic acid- (R)-(+)-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone copolymer prepared in Example 50, Triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added and dissolved in ethyl lactate (EL). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは1.9mJ/cm2 であり、解像力は0.170μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 1.9 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.170 μm L & S.

例52
前記例51に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、露光装置として、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは15.0mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。
Example 52
The procedure described in Example 51 was repeated. However, in this example, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus instead of the ArF excimer exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 15.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例53
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びビニルヒドロキシルオキシムモノマを4:6の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルヒドロキシルオキシム共重合体が得られた。
Example 53
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl methacrylate and vinyl hydroxyl oxime monomer in a ratio of 4: 6 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl hydroxyl oxime copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が66:44、重量平均分子量(Mw)が6200、そして分散度(Mw/Mn)が2.08であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 66:44, a weight average molecular weight (Mw) of 6200, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.08.

例54
前記例53において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルヒドロキシルオキシム共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 54
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylhydroxyloxime copolymer prepared in Example 53, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL ). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは34.0mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 34.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例55
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びビニルカーボネートモノマを1:9の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルカーボネート共重合体が得られた。
Example 55
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl methacrylate monomer and vinyl carbonate monomer at a ratio of 1: 9 to form a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl carbonate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が82:18、重量平均分子量(Mw)が9300、そして分散度(Mw/Mn)が1.99であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 82:18, a weight average molecular weight (Mw) of 9300, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.99.

例56
前記例55において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルカーボネート共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 56
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl carbonate copolymer prepared in Example 55, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL) Dissolved in. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは31.0mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 31.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例57
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びビニルアザラクトンモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルアザラクトン共重合体が得られた。
Example 57
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and vinylazalactone monomer in a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylazalactone copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が71:29、重量平均分子量(Mw)が10200、そして分散度(Mw/Mn)が1.61であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 71:29, a weight average molecular weight (Mw) of 10200, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.61.

例58
前記例57において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルアザラクトン共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 58
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylazalactone copolymer prepared in Example 57, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL ). The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは28.2mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 28.2 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例59
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びビニルオキサジンモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルオキサジン共重合体が得られた。
Example 59
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and vinyl oxazine monomer at a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl oxazine copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が70:30、重量平均分子量(Mw)が11000、そして分散度(Mw/Mn)が1.59であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 70:30, a weight average molecular weight (Mw) of 11000, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.59.

例60
前記例59において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルオキサジン共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 60
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl oxazine copolymer prepared in Example 59, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL) Dissolved in. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは27.5mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 27.5 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例61
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びビニルピロリドンモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルピロニドン共重合体が得られた。
Example 61
The polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and vinylpyrrolidone monomer at a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylpyronidone copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が68:32、重量平均分子量(Mw)が9000、そして分散度(Mw/Mn)が1.89であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 68:32, a weight average molecular weight (Mw) of 9000, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.89.

例62
前記例61において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ビニルピロニドン共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、乳酸エチル(EL)に溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 62
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinylpyronidone copolymer prepared in Example 61, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and ethyl lactate (EL) was added. Dissolved. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは30.5mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The threshold energy Eth of the irradiation dose in this example was 30.5 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例63
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びアクリロニトリルモノマを1:1の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/アクリロニトリル共重合体が得られた。
Example 63
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer of methacrylic acid and acrylonitrile monomer at a ratio of 1: 1 to prepare a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / acrylonitrile copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が80:20、重量平均分子量(Mw)が6000、そして分散度(Mw/Mn)が2.35であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 80:20, a weight average molecular weight (Mw) of 6000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.35.

例64
前記例63において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/アクリロニトリル共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 64
2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added to the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / acrylonitrile copolymer prepared in Example 63 and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは38.2mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 38.2 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例65
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びニトロスチレンモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ニトロスチレン共重合体が得られた。
Example 65
The polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and nitrostyrene monomer at a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / nitrostyrene copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が74:26、重量平均分子量(Mw)が14000、そして分散度(Mw/Mn)が1.79であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 74:26, a weight average molecular weight (Mw) of 14000, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.79.

例66
前記例65において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/ニトロスチレン共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 66
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / nitrostyrene copolymer prepared in Example 65, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは37.5mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The threshold energy Eth of the irradiation dose in this example was 37.5 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例67
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びアクロレインモノマを1:1の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/アクロレイン共重合体が得られた。
Example 67
The polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and acrolein monomer at a ratio of 1: 1 to give a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / acrolein copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が70:30、重量平均分子量(Mw)が10000、そして分散度(Mw/Mn)が2.10であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 70:30, a weight average molecular weight (Mw) of 10,000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.10.

例68
前記例67において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/アクロレイン共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 68
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / acrolein copolymer prepared in Example 67, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは1.4mJ/cm2 であり、解像力は0.170μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 1.4 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.170 μm L & S.

例69
前記例68に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を露光装置として使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは21.0mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。
Example 69
The procedure described in Example 68 was repeated. However, in this example, instead of the ArF excimer exposure apparatus, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 21.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例70
メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチルモノマ及び酢酸ビニルモノマを7:3の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/酢酸ビニル共重合体が得られた。
Example 70
A polymerization vessel was charged with 2-methyl-2-adamantyl monomer and vinyl acetate monomer in a ratio of 7: 3 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl acetate copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が74:26、重量平均分子量(Mw)が8200、そして分散度(Mw/Mn)が1.82であった。   The obtained copolymer had a composition ratio (m: n) of 74:26, a weight average molecular weight (Mw) of 8200, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.82.

例71
前記例70において調製したメタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル/酢酸ビニル共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 71
To the 2-methyl-2-adamantyl methacrylate / vinyl acetate copolymer prepared in Example 70, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added and dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは2.2mJ/cm2 であり、解像力は0.170μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 2.2 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.170 μm L & S.

例72
前記例71に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を露光装置として使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは22.0mJ/cm2 であり、解像力は0.250μm L&Sであった。
Example 72
The procedure described in Example 71 was repeated. However, in this example, instead of the ArF excimer exposure apparatus, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 22.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.250 μm L & S.

例73
イタコン酸−α−2−メチル−2−アダマンチル−β−メチルモノマを重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、メタノールを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるイタコン酸−α−2−メチル−2−アダマンチル−β−メチル重合体が得られた。
Example 73
Itaconic acid-α-2-methyl-2-adamantyl-β-methyl monomer was charged into a polymerization vessel to obtain a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using methanol as a precipitant. An itaconic acid-α-2-methyl-2-adamantyl-β-methyl polymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた重合体は、重量平均分子量(Mw)が18000、そして分散度(Mw/Mn)が1.66であった。   The obtained polymer had a weight average molecular weight (Mw) of 18000 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.66.

例74
前記例73において調製したイタコン酸−α−2−メチル−2−アダマンチル−β−メチル重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 74
To the itaconic acid-α-2-methyl-2-adamantyl-β-methyl polymer prepared in Example 73, 2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added, and cyclohexanone was added. Dissolved. The obtained resist solution was spin-coated at a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは2.0mJ/cm2 であり、解像力は0.175μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 2.0 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.175 μm L & S.

例75
前記例74に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を露光装置として使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは28.5mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。
Example 75
The procedure described in Example 74 was repeated. However, in this example, instead of the ArF excimer exposure apparatus, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 28.5 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例76
フマル酸ビス−2−メチル−2−アダマンチルモノマ及びフマル酸モノマをモル比で9:1の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約8時間にわたって重合させた。重合の完結後、n−ヘキサンを沈殿剤として精製を行った。次式により表されるフマル酸ビス−2−メチル−2−アダマンチル/フマル酸共重合体が得られた。
Example 76
Bis-2-methyl-2-adamantyl monomer of fumarate and monomer of fumarate were charged into a polymerization vessel at a molar ratio of 9: 1 to obtain a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and polymerization was performed at 80 ° C. for about 8 hours. After completion of the polymerization, purification was performed using n-hexane as a precipitant. A bis-2-methyl-2-adamantyl fumarate / fumaric acid copolymer represented by the following formula was obtained.

Figure 2006091898
Figure 2006091898

得られた共重合体は、組成比(m:n)が95:5、重量平均分子量(Mw)が5100、そして分散度(Mw/Mn)が2.84であった。   The resulting copolymer had a composition ratio (m: n) of 95: 5, a weight average molecular weight (Mw) of 5100, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.84.

例77
前記例76において調製したフマル酸ビス−2−メチル−2−アダマンチル/フマル酸共重合体に2重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPSSO3 CF3 )を添加し、シクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.4μmでスピンコートし、ホットプレート上で120℃で60秒間プリベークした。
Example 77
2% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium triflate (TPSSO 3 CF 3 ) was added to the bis-2-methyl-2-adamantyl fumarate / fumaric acid copolymer prepared in Example 76 and dissolved in cyclohexanone. did. The obtained resist solution was spin-coated with a film thickness of 0.4 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds on a hot plate.

プリベークの完了後、得られたレジスト膜をArFエキシマ露光装置(NA=0.55)で波長193nmのArFレーザ光のパターンに選択露光した。続いて、露光後のレジスト膜を150℃で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.118重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは2.8mJ/cm2 であり、解像力は0.180μm L&Sであった。 After completion of the pre-baking, the obtained resist film was selectively exposed to an ArF laser beam pattern having a wavelength of 193 nm with an ArF excimer exposure apparatus (NA = 0.55). Subsequently, the resist film after exposure was PEB (post-exposure baking) at 150 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with 0.118 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. In this example, the threshold energy Eth of the irradiation dose was 2.8 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.180 μm L & S.

例78
前記例77に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、ArFエキシマ露光装置に代えてKrFエキシマステッパ(NA=0.45)を露光装置として使用し、波長248nmのKrFレーザ光で選択露光を行った。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。なお、本例での照射線量の闘値エネルギEthは30.5mJ/cm2 であり、解像力は0.275μm L&Sであった。
Example 78
The procedure described in Example 77 was repeated. However, in this example, instead of the ArF excimer exposure apparatus, a KrF excimer stepper (NA = 0.45) was used as the exposure apparatus, and selective exposure was performed with KrF laser light having a wavelength of 248 nm. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The threshold energy Eth of the irradiation dose in this example was 30.5 mJ / cm 2 and the resolving power was 0.275 μm L & S.

例79
2−メチルアダマンチルメタクリレート及びメタクリル酸をモル比で9:1の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約7時間にわたって保持させた。その後、この反応系をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、得られた溶液を大量のメタノール中に投入し、沈殿物を濾別した。2−メチルアダマンチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体が収率44%で得られた。得られた共重合体は、組成比が9:1で、重量平均分子量(Mw)が9600であった。
Example 79
2-methyladamantyl methacrylate and methacrylic acid were charged into the polymerization vessel at a molar ratio of 9: 1 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and the mixture was held at 80 ° C. for about 7 hours. Then, this reaction system was dissolved in tetrahydrofuran (THF), the obtained solution was put into a large amount of methanol, and the precipitate was separated by filtration. A 2-methyladamantyl methacrylate / methacrylic acid copolymer was obtained in a yield of 44%. The resulting copolymer had a composition ratio of 9: 1 and a weight average molecular weight (Mw) of 9600.

例80
前記例79において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(TPSSbF4 )を添加し、樹脂分が全量の15重量%になるようにシクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートした。
Example 80
To the 2-methyladamantyl methacrylate / methacrylic acid copolymer prepared in Example 79, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (TPSSbF 4 ) was added, so that the resin content was 15% by weight of the total amount. So that it was dissolved in cyclohexanone. The obtained resist solution was spin-coated with a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS.

得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンにマスクを介して選択露光した。そして、露光直後、レジスト膜を150℃のホットプレート上で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を2.38重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.25μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。   The obtained resist film was selectively exposed through a mask to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Immediately after the exposure, the resist film was subjected to PEB (post-exposure baking) for 60 seconds on a hot plate at 150 ° C. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.25 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

さらに、上記のようにして形成したレジスト膜をKrFエキシマステッパで0.325μm のホールパターンに露光した。この場合にも、露光に用いたレーザ光パターンに相当する0.325μm のホールレジストパターンが得られた。   Further, the resist film formed as described above was exposed to a 0.325 μm hole pattern with a KrF excimer stepper. Also in this case, a 0.325 μm hole resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained.

例81
前記例80に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、酸発生剤、TPSSbF4 の添加量を5重量%から2重量%に変更し、さらに、レジスト膜の膜厚を0.7μmから0.4μm に、露光装置をKrFエキシマステッパからArFエキシマ露光装置、波長193nm(NA=0.55)に、それぞれ変更した。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.18μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。
Example 81
The procedure described in Example 80 was repeated. However, in this example, the addition amount of the acid generator, TPSSbF 4 is changed from 5 wt% to 2 wt%, the resist film thickness is changed from 0.7 μm to 0.4 μm, and the exposure apparatus is changed to a KrF excimer stepper. To ArF excimer exposure apparatus, wavelength 193 nm (NA = 0.55). A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.18 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

例82
2−メチルアダマンチルメタクリレート、t−ブチルメタクリル酸及びメタクリル酸をモル比で40:35:25の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約7時間にわたって保持させた。その後、この反応系をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、得られた溶液を大量のn−ヘキサン中に投入し、沈殿物を濾別した。2−メチルアダマンチルメタクリレート/t−ブチルメタクリル酸/メタクリル酸共重合体が収率58%で得られた。得られた共重合体は、組成比が50:29:21で、重量平均分子量(Mw)が12000であった。
Example 82
2-Methyl adamantyl methacrylate, t-butyl methacrylic acid and methacrylic acid were charged into a polymerization vessel at a molar ratio of 40:35:25 to obtain a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and the mixture was held at 80 ° C. for about 7 hours. Thereafter, this reaction system was dissolved in tetrahydrofuran (THF), the obtained solution was put into a large amount of n-hexane, and the precipitate was separated by filtration. 2-methyladamantyl methacrylate / t-butyl methacrylic acid / methacrylic acid copolymer was obtained in a yield of 58%. The resulting copolymer had a composition ratio of 50:29:21 and a weight average molecular weight (Mw) of 12,000.

例83
前記例82において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/t−ブチルメタクリル酸/メタクリル酸共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(TPSSbF4 )を添加し、樹脂分が全量の15重量%になるようにシクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートした。
Example 83
To the 2-methyladamantyl methacrylate / t-butyl methacrylic acid / methacrylic acid copolymer prepared in Example 82, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (TPSSbF 4 ) was added. It dissolved in cyclohexanone so that it might become 15 weight% of the whole quantity. The obtained resist solution was spin-coated with a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS.

得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンにマスクを介して選択露光した。そして、露光直後、レジスト膜を130℃のホットプレート上で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.17重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.25μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。   The obtained resist film was selectively exposed through a mask to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Immediately after the exposure, the resist film was subjected to PEB (post-exposure baking) for 60 seconds on a 130 ° C. hot plate. Thereafter, the resist film was developed with 0.17 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.25 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

さらに、上記のようにして形成したレジスト膜をKrFエキシマステッパで0.325μm のホールパターンに露光した。この場合にも、露光に用いたレーザ光パターンに相当する0.325μm のホールレジストパターンが得られた。   Further, the resist film formed as described above was exposed to a 0.325 μm hole pattern with a KrF excimer stepper. Also in this case, a 0.325 μm hole resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained.

例84
前記例83に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、酸発生剤、TPSSbF4 の添加量を5重量%から2重量%に、露光装置をKrFエキシマステッパからArFエキシマ露光装置、波長193nm(NA=0.55)に、それぞれ変更した。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.19μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。
Example 84
The procedure described in Example 83 was repeated. However, in this example, the addition amount of the acid generator and TPSSbF 4 is changed from 5 wt% to 2 wt%, and the exposure apparatus is changed from KrF excimer stepper to ArF excimer exposure apparatus, wavelength 193 nm (NA = 0.55). did. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.19 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

例85
2−メチルアダマンチルメタクリレート、3−オキソシクロヘキシルメタクリレート及びメタクリル酸をモル比で50:35:15の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約7時間にわたって保持させた。その後、この反応系をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、得られた溶液を大量のメタノール及び水の混合溶媒(10:1)中に投入し、沈殿物を濾別した。2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート/メタクリル酸共重合体が収率43%で得られた。得られた共重合体は、組成比が50:35:15で、重量平均分子量(Mw)が11000であった。
Example 85
2-Methyladamantyl methacrylate, 3-oxocyclohexyl methacrylate and methacrylic acid were charged in a polymerization vessel at a molar ratio of 50:35:15 to obtain a 1 mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and the mixture was held at 80 ° C. for about 7 hours. Thereafter, this reaction system was dissolved in tetrahydrofuran (THF), and the resulting solution was put into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (10: 1), and the precipitate was separated by filtration. A 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate / methacrylic acid copolymer was obtained with a yield of 43%. The resulting copolymer had a composition ratio of 50:35:15 and a weight average molecular weight (Mw) of 11,000.

例86
前記例85において調製した2−メチルアダマンチルメタクリレート/3−オキソシクロヘキシルメタクリレート/メタクリル酸共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(TPSSbF4 )を添加し、樹脂分が全量の15重量%になるようにシクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートした。
Example 86
To the 2-methyladamantyl methacrylate / 3-oxocyclohexyl methacrylate / methacrylic acid copolymer prepared in Example 85, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (TPSSbF 4 ) was added. It dissolved in cyclohexanone so that it might become 15 weight% of the whole quantity. The obtained resist solution was spin-coated with a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS.

得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンにマスクを介して選択露光した。そして、露光直後、レジスト膜を130℃のホットプレート上で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.17重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.25μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。   The obtained resist film was selectively exposed through a mask to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Immediately after the exposure, the resist film was subjected to PEB (post-exposure baking) for 60 seconds on a 130 ° C. hot plate. Thereafter, the resist film was developed with 0.17 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.25 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

さらに、上記のようにして形成したレジスト膜をKrFエキシマステッパで0.325μm のホールパターンに露光した。この場合にも、露光に用いたレーザ光パターンに相当する0.325μm のホールレジストパターンが得られた。   Further, the resist film formed as described above was exposed to a 0.325 μm hole pattern with a KrF excimer stepper. Also in this case, a 0.325 μm hole resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained.

例87
前記例86に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、露光装置をKrFエキシマステッパからArFエキシマ露光装置、波長193nm(NA=0.55)に変更した。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.19μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。
Example 87
The procedure described in Example 86 was repeated. However, in this example, the exposure apparatus was changed from a KrF excimer stepper to an ArF excimer exposure apparatus with a wavelength of 193 nm (NA = 0.55). A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.19 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

例88
2−メチルシクロヘキシルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート及びメタクリル酸をモル比で40:35:25の割合で重合容器に仕込み、1モル/Lの1,4−ジオキサン溶液とした。この1,4−ジオキサン溶液に重合開始剤、AIBNを20モル%の量で添加し、80℃で約7時間にわたって保持させた。その後、この反応系をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、得られた溶液を大量のn−ヘキサン中に投入し、沈殿物を濾別した。2−メチルシクロヘキシルメタクリレート/t−ブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体が収率63%で得られた。得られた共重合体は、組成比が50:29:21で、重量平均分子量(Mw)が21000であった。
Example 88
2-Methylcyclohexyl methacrylate, t-butyl methacrylate and methacrylic acid were charged into a polymerization vessel in a molar ratio of 40:35:25 to obtain a 1-mol / L 1,4-dioxane solution. A polymerization initiator, AIBN, was added to the 1,4-dioxane solution in an amount of 20 mol%, and the mixture was held at 80 ° C. for about 7 hours. Thereafter, this reaction system was dissolved in tetrahydrofuran (THF), the obtained solution was put into a large amount of n-hexane, and the precipitate was separated by filtration. A 2-methylcyclohexyl methacrylate / t-butyl methacrylate / methacrylic acid copolymer was obtained in a yield of 63%. The resulting copolymer had a composition ratio of 50:29:21 and a weight average molecular weight (Mw) of 21,000.

例89
前記例88において調製した2−メチルシクロヘキシルメタクリレート/t−ブチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体に5重量%の酸発生剤、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(TPSSbF4 )を添加し、樹脂分が全量の15重量%になるようにシクロヘキサノンに溶解した。得られたレジスト溶液を、HMDSで前処理したシリコン基板上に膜厚0.7μmでスピンコートした。
Example 89
To the 2-methylcyclohexyl methacrylate / t-butyl methacrylate / methacrylic acid copolymer prepared in Example 88, 5% by weight of an acid generator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (TPSSbF 4 ) was added, and the total amount of the resin content was increased. It was dissolved in cyclohexanone so as to be 15% by weight. The obtained resist solution was spin-coated with a film thickness of 0.7 μm on a silicon substrate pretreated with HMDS.

得られたレジスト膜をKrFエキシマステッパ(NA=0.45)で波長248nmのKrFレーザ光のパターンにマスクを介して選択露光した。そして、露光直後、レジスト膜を130℃のホットプレート上で60秒間PEB(露光後ベーク)した。その後、レジスト膜を0.17重量%のTMAH水溶液で60秒間現像し、さらに純水で30秒間リンスした。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.25μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。   The obtained resist film was selectively exposed through a mask to a pattern of KrF laser light having a wavelength of 248 nm with a KrF excimer stepper (NA = 0.45). Immediately after the exposure, the resist film was subjected to PEB (post-exposure baking) for 60 seconds on a 130 ° C. hot plate. Thereafter, the resist film was developed with 0.17 wt% TMAH aqueous solution for 60 seconds, and further rinsed with pure water for 30 seconds. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.25 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

さらに、上記のようにして形成したレジスト膜をKrFエキシマステッパで0.325μm のホールパターンに露光した。この場合にも、露光に用いたレーザ光パターンに相当する0.325μm のホールレジストパターンが得られた。   Further, the resist film formed as described above was exposed to a 0.325 μm hole pattern with a KrF excimer stepper. Also in this case, a 0.325 μm hole resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained.

例90
前記例89に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、酸発生剤、TPSSbF4 の添加量を5重量%から2重量%に、露光装置をKrFエキシマステッパからArFエキシマ露光装置、波長193nm(NA=0.55)に、それぞれ変更した。露光に用いたレーザ光パターンに相当する所望のレジストパターンがパターンの剥れを生じることなく得られた。0.19μm L&Sパターンをほぼ1:1に解像した。
Example 90
The procedure described in Example 89 was repeated. However, in this example, the addition amount of the acid generator and TPSSbF 4 is changed from 5 wt% to 2 wt%, and the exposure apparatus is changed from KrF excimer stepper to ArF excimer exposure apparatus, wavelength 193 nm (NA = 0.55). did. A desired resist pattern corresponding to the laser beam pattern used for exposure was obtained without causing pattern peeling. The 0.19 μm L & S pattern was resolved approximately 1: 1.

Claims (20)

次式(I)〜(VI)のいずれかにより表される脂環式炭化水素基含有部分:
Figure 2006091898
(上式において、RI は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、置換もしくは非置換のいずれであってもよく、そしてZは、記載の炭素原子とともに脂環式炭化水素基を完成するのに必要な複数個の原子を表す)
Figure 2006091898
(上式において、RIIは、同一もしくは異なっていてもよく、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式脂環式炭化水素基を表し、但し、RIIの少なくとも1個は脂環式炭化水素基である)
Figure 2006091898
(上式において、RIIは前記定義に同じである)
Figure 2006091898
(上式において、RIII は、同一もしくは異なっていてもよく、プロトン、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、RIII の少なくとも1個は脂環式炭化水素基であり、また、式中、非二重結合の炭素原子に結合した2個のRIII のうち少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式炭化水素基である)
Figure 2006091898
(上式において、RIIは前記定義に同じである)
Figure 2006091898
(上式において、RI 及びZは前記定義に同じである)
で保護されたアルカリ可溶性基を有しかつ前記アルカリ可溶性基が酸により脱離して当該化合物をアルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物と、放射線露光により酸を発生する酸発生剤とを含んでなることを特徴とするレジスト材料。
Alicyclic hydrocarbon group-containing moiety represented by any of the following formulas (I) to (VI):
Figure 2006091898
(Wherein R I represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted, and Z together with the described carbon atoms Represents multiple atoms required to complete an alicyclic hydrocarbon group)
Figure 2006091898
(In the above formula, R II may be the same or different and represents a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic alicyclic hydrocarbon group. Where at least one of R II is an alicyclic hydrocarbon group)
Figure 2006091898
(Wherein R II is the same as defined above)
Figure 2006091898
(In the above formula, R III may be the same or different and represents a proton, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group. Provided that at least one of R III is an alicyclic hydrocarbon group, and in the formula, at least one of two R III bonded to a non-double bond carbon atom is 1 to 4 A substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having a carbon atom of
Figure 2006091898
(Wherein R II is the same as defined above)
Figure 2006091898
(In the above formula, R I and Z are the same as defined above)
An acid-sensitive compound comprising a structural unit that has an alkali-soluble group protected with an acid, and the alkali-soluble group is eliminated by an acid to render the compound alkali-soluble; and an acid generator that generates an acid upon radiation exposure; A resist material comprising:
前記アルカリ可溶性基が、カルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基及びフェノール基からなる群から選ばれる一員であることを特徴とする、請求項1に記載のレジスト材料。   The resist material according to claim 1, wherein the alkali-soluble group is a member selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, an amide group, an imide group, and a phenol group. 前記保護されたアルカリ可溶性基が、次式(VII )〜(XI)により表されるカルボン酸基:
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Figure 2006091898
(式中、RI 、RII及びRIII ならびにZは、それぞれ、前記定義に同じである)、
次式(XII )により表されるイミド基:
Figure 2006091898
(式中、Zは前記定義に同じである)又は
次式(XIII)により表されるフェノール基:
Figure 2006091898
(式中、Zは前記定義に同じである)
であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のレジスト材料。
The protected alkali-soluble group is a carboxylic acid group represented by the following formulas (VII) to (XI):
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Figure 2006091898
Wherein R I , R II and R III and Z are the same as defined above,
Imide group represented by the following formula (XII):
Figure 2006091898
(Wherein Z is the same as defined above) or a phenol group represented by the following formula (XIII):
Figure 2006091898
(Wherein Z is the same as defined above)
The resist material according to claim 1, wherein the resist material is a resist material.
前記保護されたアルカリ可溶性基に含まれる脂環式炭化水素基が、複数個の環構造を有するかもしくは縮合環を有していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレジスト材料。   The alicyclic hydrocarbon group contained in the protected alkali-soluble group has a plurality of ring structures or has a condensed ring. The resist material described in 1. 前記脂環式炭化水素基が、下記の群:
(1)アダマンタン及びその誘導体
(2)ノルボルナン及びその誘導体
(3)パーヒドロアントラセン及びその誘導体
(4)パーヒドロナフタレン及びその誘導体
(5)トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体
(6)ビシクロヘキサン及びその誘導体
(7)スピロ〔4,4〕ノナン及びその誘導体
(8)スピロ〔4,5〕デカン及びその誘導体
から選ばれた1員であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレジスト材料。
The alicyclic hydrocarbon group has the following group:
(1) adamantane and its derivatives (2) norbornane and its derivatives (3) perhydroanthracene and its derivatives (4) perhydronaphthalene and its derivatives (5) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and (6) Bicyclohexane and derivatives thereof (7) Spiro [4,4] nonane and derivatives thereof (8) One member selected from spiro [4,5] decane and derivatives thereof, The resist material of any one of Claims 1-3.
前記酸感応性化合物が、前記構造単位を繰り返し単位として含む重合体又は共重合体であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレジスト材料。   The resist material according to claim 1, wherein the acid-sensitive compound is a polymer or copolymer containing the structural unit as a repeating unit. 前記重合体又は共重合体の繰り返し単位が、アクリル酸エステル及びその誘導体、イタコン酸エステル及びその誘導体、フマル酸エステル及びその誘導体ならびにスチレン置換体及びその誘導体からなる群から選ばれる一員であることを特徴とする、請求項6に記載のレジスト材料。   The repeating unit of the polymer or copolymer is a member selected from the group consisting of acrylic acid esters and derivatives thereof, itaconic acid esters and derivatives thereof, fumaric acid esters and derivatives thereof, and styrene-substituted products and derivatives thereof. The resist material according to claim 6, wherein the resist material is characterized. 前記酸感応性化合物が、前記構造単位を繰り返し単位として含む共重合体であり、該共重合体の残りの繰り返し単位が、アルカリ可溶性基を側鎖に有する繰り返し単位及び(又は)前記酸発生剤から生じる酸により脱離可能な追加の保護されたアルカリ可溶性基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことを特徴とする、請求項6に記載のレジスト材料。   The acid-sensitive compound is a copolymer containing the structural unit as a repeating unit, and the remaining repeating unit of the copolymer is a repeating unit having an alkali-soluble group in a side chain and / or the acid generator. The resist material according to claim 6, comprising a repeating unit having an additional protected alkali-soluble group which can be removed by an acid generated from the side chain in the side chain. 前記共重合体が、次式(XIV )又は(XV)により表される構造単位:
Figure 2006091898
Figure 2006091898
(上式において、Rは、同一もしくは異なっていてもよく、水素、ハロゲン又は1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、
I は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、置換もしくは非置換のいずれであってもよく、
Aは、酸により脱離可能な保護基を表し、そして
Zは、記載の炭素原子とともに脂環式炭化水素基を完成するのに必要な複数個の原子を表す)を含むことを特徴とする、請求項8に記載のレジスト材料。
The copolymer is a structural unit represented by the following formula (XIV) or (XV):
Figure 2006091898
Figure 2006091898
(In the above formula, Rs may be the same or different and each represents hydrogen, halogen, or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
R I represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted,
A represents a protecting group removable by an acid, and Z represents a plurality of atoms necessary to complete an alicyclic hydrocarbon group together with the described carbon atom). The resist material according to claim 8.
前記共重合体の脂環式炭化水素基が、下記の群:
(1)アダマンタン及びその誘導体
(2)ノルボルナン及びその誘導体
(3)パーヒドロアントラセン及びその誘導体
(4)パーヒドロナフタレン及びその誘導体
(5)トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体
(6)ビシクロヘキサン及びその誘導体
(7)スピロ〔4,4〕ノナン及びその誘導体
(8)スピロ〔4,5〕デカン及びその誘導体
から選ばれた一員であることを特徴とする、請求項9に記載のレジスト材料。
The alicyclic hydrocarbon group of the copolymer has the following group:
(1) adamantane and its derivatives (2) norbornane and its derivatives (3) perhydroanthracene and its derivatives (4) perhydronaphthalene and its derivatives (5) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and Derivatives thereof (6) Bicyclohexane and derivatives thereof (7) Spiro [4,4] nonane and derivatives thereof (8) A member selected from spiro [4,5] decane and derivatives thereof Item 10. The resist material according to Item 9.
前記酸感応性化合物が非重合化合物であり、アルカリ可溶性の重合体又は共重合体がこの化合物に併用されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレジスト材料。   The resist material according to claim 1, wherein the acid-sensitive compound is a non-polymerized compound, and an alkali-soluble polymer or copolymer is used in combination with the compound. 次式(I)〜(VI)のいずれかにより表される脂環式炭化水素基含有部分:
Figure 2006091898
(上式において、RI は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、置換もしくは非置換のいずれであってもよく、そしてZは、記載の炭素原子とともに脂環式炭化水素基を完成するのに必要な複数個の原子を表す)
Figure 2006091898
(上式において、RIIは、同一もしくは異なっていてもよく、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式脂環式炭化水素基を表し、但し、RIIの少なくとも1個は脂環式炭化水素基である)
Figure 2006091898
(上式において、RIIは前記定義に同じである)
Figure 2006091898
(上式において、RIII は、同一もしくは異なっていてもよく、プロトン、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、RIII の少なくとも1個は脂環式炭化水素基であり、また、式中、非二重結合の炭素原子に結合した2個のRIII のうち少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は脂環式炭化水素基である)
Figure 2006091898
(上式において、RIIは前記定義に同じである)
Figure 2006091898
(上式において、RI 及びZは前記定義に同じである)
で保護されたアルカリ可溶性基を有しかつ前記アルカリ可溶性基が酸により脱離して当該化合物をアルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物と、放射線露光により酸を発生する酸発生剤とを含むレジスト材料を被処理基板上に塗布し、
前記被処理基板上のレジスト膜を前記酸発生剤からの酸の発生を惹起し得る放射線に選択的に露光し、そして
露光後のレジスト膜のポストベーク後、前記露光工程において形成された潜像を現像すること、
を含んでなることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Alicyclic hydrocarbon group-containing moiety represented by any of the following formulas (I) to (VI):
Figure 2006091898
(Wherein R I represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted, and Z together with the described carbon atoms Represents multiple atoms required to complete an alicyclic hydrocarbon group)
Figure 2006091898
(In the above formula, R II may be the same or different and represents a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic alicyclic hydrocarbon group. Where at least one of R II is an alicyclic hydrocarbon group)
Figure 2006091898
(Wherein R II is the same as defined above)
Figure 2006091898
(In the above formula, R III may be the same or different and represents a proton, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group. Provided that at least one of R III is an alicyclic hydrocarbon group, and in the formula, at least one of two R III bonded to a non-double bond carbon atom is 1 to 4 A substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having a carbon atom of
Figure 2006091898
(Wherein R II is the same as defined above)
Figure 2006091898
(In the above formula, R I and Z are the same as defined above)
An acid-sensitive compound comprising a structural unit that has an alkali-soluble group protected with an acid, and the alkali-soluble group is eliminated by an acid to render the compound alkali-soluble; and an acid generator that generates an acid upon radiation exposure; A resist material containing is applied onto the substrate to be processed.
The resist film on the substrate to be processed is selectively exposed to radiation capable of causing the generation of acid from the acid generator, and the post-baking of the resist film after the exposure, the latent image formed in the exposure step Developing,
A method of forming a resist pattern, comprising:
前記レジスト材料のアルカリ可溶性基が、カルボン酸基、スルホン酸基、アミド基、イミド基及びフェノール基からなる群から選ばれた一員であることを特徴とする、請求項12に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 12, wherein the alkali-soluble group of the resist material is a member selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, an amide group, an imide group, and a phenol group. . 前記レジスト材料のアルカリ可溶性基の脂環式炭化水素基が、複数個の環構造を有するかもしくは縮合環を有していることを特徴とする、請求項12又は13に記載のパターン形成方法。   14. The pattern forming method according to claim 12, wherein the alicyclic hydrocarbon group of the alkali-soluble group of the resist material has a plurality of ring structures or a condensed ring. 前記レジスト材料のアルカリ可溶性基の脂環式炭化水素基が、下記の群:
(1)アダマンタン及びその誘導体
(2)ノルボルナン及びその誘導体
(3)パーヒドロアントラセン及びその誘導体
(4)パーヒドロナフタレン及びその誘導体
(5)トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体
(6)ビシクロヘキサン及びその誘導体
(7)スピロ〔4,4〕ノナン及びその誘導体
(8)スピロ〔4,5〕デカン及びその誘導体
から選ばれた一員であることを特徴とする、請求項12又は13に記載のパターン形成方法。
The alicyclic hydrocarbon group of the alkali-soluble group of the resist material is the following group:
(1) adamantane and its derivatives (2) norbornane and its derivatives (3) perhydroanthracene and its derivatives (4) perhydronaphthalene and its derivatives (5) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and Derivatives thereof (6) Bicyclohexane and derivatives thereof (7) Spiro [4,4] nonane and derivatives thereof (8) A member selected from spiro [4,5] decane and derivatives thereof Item 14. The pattern forming method according to Item 12 or 13.
前記レジスト材料の酸感応性化合物が、前記構造単位を繰り返し単位として含む重合体又は共重合体であることを特徴とする、請求項12〜15のいずれか1項に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 12, wherein the acid-sensitive compound of the resist material is a polymer or a copolymer containing the structural unit as a repeating unit. 前記酸感応性化合物が、前記構造単位を繰り返し単位として含む共重合体であり、該共重合体の残りの繰り返し単位が、アルカリ可溶性基を側鎖に有する繰り返し単位及び(又は)前記酸発生剤から生じる酸により脱離可能な追加の保護されたアルカリ可溶性基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことを特徴とする、請求項16に記載のパターン形成方法。   The acid-sensitive compound is a copolymer containing the structural unit as a repeating unit, and the remaining repeating unit of the copolymer is a repeating unit having an alkali-soluble group in a side chain and / or the acid generator. The pattern forming method according to claim 16, comprising a repeating unit having an additional protected alkali-soluble group removable from the acid generated in the side chain in the side chain. 前記共重合体が、次式(XIV )又は(XV)により表される構造単位:
Figure 2006091898
Figure 2006091898
(上式において、Rは、同一もしくは異なっていてもよく、水素、ハロゲン又は1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、
I は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を表し、置換もしくは非置換のいずれであってもよく、
Aは、酸により脱離可能な保護基を表し、そして
Zは、記載の炭素原子とともに脂環式炭化水素基を完成するのに必要な複数個の原子を表す)を含むことを特徴とする、請求項17に記載のパターン形成方法。
The copolymer is a structural unit represented by the following formula (XIV) or (XV):
Figure 2006091898
Figure 2006091898
(In the above formula, Rs may be the same or different and each represents hydrogen, halogen, or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
R I represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted,
A represents a protecting group removable by an acid, and Z represents a plurality of atoms necessary to complete an alicyclic hydrocarbon group together with the described carbon atom). The pattern forming method according to claim 17.
前記共重合体の脂環式炭化水素基が、下記の群:
(1)アダマンタン及びその誘導体
(2)ノルボルナン及びその誘導体
(3)パーヒドロアントラセン及びその誘導体
(4)パーヒドロナフタレン及びその誘導体
(5)トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及びその誘導体
(6)ビシクロヘキサン及びその誘導体
(7)スピロ〔4,4〕ノナン及びその誘導体
(8)スピロ〔4,5〕デカン及びその誘導体
から選ばれた一員であることを特徴とする、請求項18に記載のパターン形成方法。
The alicyclic hydrocarbon group of the copolymer has the following group:
(1) adamantane and its derivatives (2) norbornane and its derivatives (3) perhydroanthracene and its derivatives (4) perhydronaphthalene and its derivatives (5) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and Derivatives thereof (6) Bicyclohexane and derivatives thereof (7) Spiro [4,4] nonane and derivatives thereof (8) A member selected from spiro [4,5] decane and derivatives thereof Item 19. A pattern forming method according to Item 18.
前記レジスト材料の酸感応性化合物が非重合化合物であり、アルカリ可溶性の重合体又は共重合体がこの化合物に併用されることを特徴とする、請求項12〜15のいずれか1項に記載のパターン形成方法。   The acid-sensitive compound of the resist material is a non-polymerized compound, and an alkali-soluble polymer or copolymer is used in combination with the compound. Pattern forming method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015102820A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, resist pattern formation method, polymer and compound
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086310A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp Resist composition and pattern-forming method using the same
KR101374613B1 (en) 2007-09-28 2014-03-17 후지필름 가부시키가이샤 Resist composition and pattern-forming method using the same
JP2015102820A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, resist pattern formation method, polymer and compound
US11621158B2 (en) 2020-03-02 2023-04-04 Fuji Electric Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device

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