JP2998095B2 - Resist coating composition solution - Google Patents

Resist coating composition solution

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JP2998095B2
JP2998095B2 JP4351164A JP35116492A JP2998095B2 JP 2998095 B2 JP2998095 B2 JP 2998095B2 JP 4351164 A JP4351164 A JP 4351164A JP 35116492 A JP35116492 A JP 35116492A JP 2998095 B2 JP2998095 B2 JP 2998095B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レジスト塗布組成物溶
液に関する。さらに詳しくは、特にエキシマレーザー等
の遠紫外線の如き各種放射線を用いる微細加工に有用な
レジストを形成しうるレジスト塗布組成物溶液に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a resist coating composition solution. More particularly, the present invention relates to a resist coating composition solution capable of forming a resist useful for fine processing using various radiations such as far-ultraviolet rays such as an excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路素子の製造に代表される微細加
工の分野においては、より高い集積度を得るために、リ
ソグラフィーにおける加工サイズの微細化が進んでお
り、近年では、0.5μm以下の微細加工を再現性よく
行なうことができる技術が必要とされている。そのた
め、微細加工に用いられるレジストにおいても、0.5
μm以下のパターンを精度良く形成することが必要であ
るが、従来の可視光線(波長700〜400nm)また
は近紫外線(波長400〜300nm)を用いる方法で
は、0.5μm以下の微細パターンを高精度に形成する
ことは極めて困難である。そこで、より短波長(波長3
00nm以下)の放射線を利用するリソグラフィー技術
が検討されている。このような短波長の放射線として
は、水銀灯の輝線スペクトル(波長254nm)、Kr
Fエキシマレーザー(波長248nm)等の遠紫外線
や、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒
子線等を挙げることができるが、これらのうち特にエキ
シマレーザーを使用するリソグラフィーが、その高出
力、高効率特性等の理由から、微細加工の″切り札″と
して注目されている。このため、リソグラフィーに用い
られるレジストに関しても、エキシマレーザーにより、
0.5μm以下の微細パターンを、高感度且つ高解像度
で、再現性よく形成できることが必要とされている。し
かしながら、従来の通常のレジストでは、これらの条件
が必ずしも十分達成されるとは言えなかった。一方、エ
キシマレーザー等の遠紫外線に適したレジストとして、
「化学増幅型レジスト」が注目を集めている。このレジ
ストは、放射線の照射により酸を発生する感放射線性酸
発生剤を使用し、その酸の触媒作用によりレジストの感
度を向上させるものであり、ポジ型とネガ型の両タイプ
がある。ポジ型では、例えば特開昭59−45439号
公報に、t−ブチル基あるいはt−ブトキシカルボニル
基で保護された樹脂と感放射線性酸発生剤とを組合せた
組成物が、また特開昭60−52845号公報に、シリ
ル基で保護された樹脂と感放射線性酸発生剤とを組合せ
た組成物が、それぞれ開示されている。さらに、これら
以外にも、アセタール基含有樹脂を使用するレジスト
(特開平2−25850号公報)等、多くの報告がなさ
れている。一方ネガ型では、例えば特開平2−1460
44号公報等に、感放射線性酸発生剤とメトキシメチル
メラミン等の架橋剤とを組合せた組成物が開示されてい
る。これらの従来の化学増幅型レジストは、放射線の照
射により生じた酸を触媒として化学反応を生起させ、そ
れにより組成物の現像液に対する溶解性を変化させて、
レジストパターンを形成させるという原理に基づいてお
り、一般に高い感度が達成される反面、同一組成のもの
であっても、時には感度が大きく低下し、必ずしも安定
した感度が得られないという問題がある。このようにレ
ジストの感度が安定しない理由の1つとして、作業雰囲
気に含まれる塩基性不純物が、放射線の照射により発生
した酸に作用し、酸の触媒能を低下させることが報告さ
れており、その対応策として、レジスト膜上に保護膜を
設けて、前記塩基性不純物の影響を防止することが提案
されている(例えばS.A.MacDonald等,S
PIE,Vol.1466,p.2(1991)参
照)。しかしながら、前記のような保護膜を設けた場合
でも、依然としてレジストの感度が不安定となる場合が
あり、常に安定したレジスト感度を達成する抜本的な解
決法が望まれている。
2. Description of the Related Art In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, the processing size in lithography has been reduced in order to obtain a higher degree of integration. There is a need for a technique capable of performing fine processing with good reproducibility. Therefore, even in the resist used for microfabrication, 0.5%
Although it is necessary to form a pattern with a size of less than μm with high precision, a conventional method using visible light (wavelength 700 to 400 nm) or near ultraviolet light (wavelength 400 to 300 nm) can form a fine pattern of 0.5 μm or less with high precision. Is extremely difficult to form. Therefore, a shorter wavelength (wavelength 3
A lithography technique using radiation of about 00 nm or less is being studied. Examples of such short-wave radiation include a bright line spectrum of a mercury lamp (wavelength: 254 nm), Kr
Examples include far ultraviolet rays such as F excimer laser (wavelength: 248 nm), charged particles such as X-rays such as synchrotron radiation, and electron beams. Of these, lithography using an excimer laser is particularly high. For reasons of output, high efficiency characteristics, etc., it has attracted attention as a "trump card" for microfabrication. For this reason, excimer laser is also used for resists used in lithography.
It is required that a fine pattern of 0.5 μm or less can be formed with high sensitivity, high resolution, and good reproducibility. However, it cannot be said that these conditions are not always sufficiently achieved by a conventional ordinary resist. On the other hand, as a resist suitable for far ultraviolet rays such as excimer laser,
“Chemically amplified resists” are attracting attention. This resist uses a radiation-sensitive acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation, and improves the sensitivity of the resist by the catalytic action of the acid. There are both positive and negative types. In the positive type, for example, JP-A-59-45439 discloses a composition obtained by combining a resin protected with a t-butyl group or a t-butoxycarbonyl group with a radiation-sensitive acid generator. JP-A-52845 discloses compositions in each of which a resin protected with a silyl group and a radiation-sensitive acid generator are combined. Further, in addition to these, many reports have been made, such as a resist using an acetal group-containing resin (JP-A-2-25850). On the other hand, in the case of the negative type, for example,
No. 44 discloses a composition comprising a combination of a radiation-sensitive acid generator and a crosslinking agent such as methoxymethylmelamine. These conventional chemically amplified resists cause a chemical reaction using an acid generated by irradiation of radiation as a catalyst, thereby changing the solubility of the composition in a developer,
Although it is based on the principle of forming a resist pattern and generally achieves high sensitivity, even if it has the same composition, there is a problem that the sensitivity sometimes drops significantly and a stable sensitivity cannot always be obtained. As one of the reasons why the sensitivity of the resist is not stable, it has been reported that a basic impurity contained in the working atmosphere acts on an acid generated by irradiation with radiation and reduces the catalytic ability of the acid. As a countermeasure, it has been proposed to provide a protective film on the resist film to prevent the influence of the basic impurities (for example, SA MacDonald et al.
PIE, Vol. 1466, p. 2 (1991)). However, even when the above-described protective film is provided, the sensitivity of the resist may still be unstable, and a drastic solution for always achieving a stable resist sensitivity is desired.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、特
にレジスト感度の安定性に優れたレジスト塗布組成物溶
液を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a resist coating composition solution having particularly excellent stability of resist sensitivity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、化学増幅
型レジストの感度に影響を与える因子について鋭意検討
した結果、前記塩基性不純物以外にも、レジスト組成物
中に存在する金属不純物が、放射線の照射により生成し
た酸の触媒能を低下させているという新しい知見を得
て、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、放射
線の照射(以下、「露光」という。)により酸を発生す
る成分(以下、「酸発生剤」という。)を含有し、その
酸の触媒作用による化学反応により、露光部分における
現像液に対する溶解性が変化することによって、レジス
トパターンを形成するレジスト塗布組成物の溶液におい
て、該レジスト塗布組成物が下記するレジスト組成物
(イ)、レジスト組成物(ロ)またはレジスト組成物
(ハ)からなり、かつ溶液中の金属の合計含有量が単体
換算で200ppb以下であることを特徴とするレジス
ト塗布組成物溶液、を要旨とするものである。以下、本
発明を詳細に説明するが、これにより、本発明の目的、
構成および効果が明確となるであろう。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on factors affecting the sensitivity of a chemically amplified resist, and as a result, in addition to the above-mentioned basic impurities, metal impurities present in the resist composition were found to be less. The present inventors have obtained a new finding that the catalytic ability of an acid generated by irradiation with radiation has been reduced, and have completed the present invention. That is, the present invention includes a component that generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter, referred to as “exposure”) (hereinafter, referred to as an “acid generator”), and is exposed to light by a chemical reaction catalyzed by the acid. In the solution of the resist coating composition that forms a resist pattern by changing the solubility of the resist coating composition in the developer, the resist coating composition described below is used as the resist composition.
(A), the resist composition (B) or the resist composition
(C) wherein the total content of metals in the solution is not more than 200 ppb in terms of a simple substance. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The configuration and effect will be clear.

【0005】本発明のレジスト塗布組成物溶液おけるレ
ジスト塗布組成物は、酸発生剤を含有し、露光により発
生する酸の触媒作用による化学反応により、露光部分に
おける現像液に対する溶解性が変化することによって、
レジストパターンを形成するものであり、次のレジスト
組成物(イ)、レジスト組成物(ロ)またはレジスト組
成物(ハ)からなる
[0005] The resist coating composition in the resist coating composition solution of the present invention contains an acid generator, and the solubility of the exposed portion in a developing solution is changed by a chemical reaction caused by the catalytic action of an acid generated by exposure. By
Is intended to form a resist pattern, following resist
Composition (a), resist composition (b) or resist set
Consists of an adult (c) .

【0006】(イ)(1) 酸発生剤、および(2)
酸解離性基で保護されたアルカリ不溶性またはアルカリ
難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときに
アルカリ可溶性となる樹脂(以下、「酸解離性基含有樹
脂」という。)を含有するポジ型感放射線性樹脂組成物
(以下、「レジスト組成物(イ)」という。)、
(A) (1) an acid generator, and (2)
An alkali-insoluble or alkali-insoluble resin protected by an acid-dissociable group, which becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated (hereinafter, referred to as an “acid-dissociable group-containing resin”). A positive-type radiation-sensitive resin composition (hereinafter referred to as “resist composition (a)”);

【0007】(ロ)(1) 酸発生剤、(2) アルカ
リ可溶性樹脂、および(3) 該アルカリ可溶性樹脂の
アルカリ溶解性を制御する性質を有し、酸の存在下で分
解されて、該アルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性制御
効果を低下もしくは消失させるかまたは促進させる作用
を有する溶解制御剤を含有するポジ型感放射線性樹脂組
成物(以下、「レジスト組成物(ロ)」という。)、
(B) (1) an acid generator, (2) an alkali-soluble resin, and (3) having a property of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin, being decomposed in the presence of an acid, A positive-type radiation-sensitive resin composition (hereinafter, referred to as "resist composition (b)") containing a dissolution controlling agent having an action of reducing, eliminating or promoting the alkali solubility controlling effect of the alkali-soluble resin;

【0008】 (ハ)(1) 酸発生剤、 (2) アルカリ可溶性樹脂、および (3) 酸の存在下で該アルカリ可溶性樹脂を架橋しう
る架橋剤を含有するネガ型感放射線性樹脂組成物(以
下、「レジスト組成物(ハ)」という。)。 以下、これらのレジスト組成物について説明する。
(C) A negative radiation-sensitive resin composition comprising (1) an acid generator, (2) an alkali-soluble resin, and (3) a crosslinking agent capable of crosslinking the alkali-soluble resin in the presence of an acid. (Hereinafter, referred to as “resist composition (c)”). Hereinafter, these resist compositions will be described.

【0009】酸発生剤 本発明のレジスト塗布組成物溶液におけるレジスト塗布
組成物に使用される酸発生剤は、前述した化学増幅型レ
ジストにおける感放射線性酸発生剤に相当するものであ
る。このような酸発生剤としては、例えば特開昭60−
115932号公報、特開昭60−37549号公報、
特開昭60−52845号公報、特開昭63−2921
28号公報、特開平1−293339号公報等に開示さ
れている、オニウム塩、ハロゲン含有化合物、ジアゾケ
トン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物等を挙
げることができる。これらの酸発生剤は、単独でまたは
2種以上を混合して使用することができる。以下、これ
らの酸発生剤について説明する。
Acid Generator The acid generator used in the resist coating composition in the resist coating composition solution of the present invention corresponds to the above-mentioned radiation-sensitive acid generator in the chemically amplified resist. Examples of such an acid generator include, for example,
No. 115932, JP-A-60-37549,
JP-A-60-52845, JP-A-63-2921
And onium salts, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, sulfone compounds, sulfonic acid compounds, and the like, which are disclosed in JP-A No. 28, JP-A-1-293339 and the like. These acid generators can be used alone or in combination of two or more. Hereinafter, these acid generators will be described.

【0010】オニウム塩:オニウム塩としては、例えば
ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジ
アソニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。好まし
いオニウム塩は、ジフェニルヨードニウムトリフレー
ト、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフ
ェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ト
リフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニ
ルスルホニウムナフタレンスルホネート、(ヒドロキシ
フェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホ
ネート等である。
Onium salt: Examples of the onium salt include an iodonium salt, a sulfonium salt, a phosphonium salt, a diazonium salt, a pyridinium salt and the like. Preferred onium salts are diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrene sulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, (hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate And so on.

【0011】ハロゲン含有化合物:ハロゲン含有化合物
としては、例えばハロアルキル基含有炭化水素化合物、
ハロアルキル基含有ヘテロ環状化合物等が挙げられる。
好ましいハロゲン含有化合物は、1,1−ビス(4−ク
ロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、フェ
ニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、ナ
フチル−ビス−(トリクロロメチル)−s−トリアジン
等である。
Halogen-containing compound: Examples of the halogen-containing compound include a haloalkyl group-containing hydrocarbon compound,
Examples include a haloalkyl group-containing heterocyclic compound.
Preferred halogen-containing compounds include 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane, phenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, naphthyl-bis- (trichloromethyl) -s-triazine and the like. It is.

【0012】ジアゾケトン化合物: ジアゾケトン化合物としては、例えば1,3−ジケト−
2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾ
ナフトキノン化合物等が挙げられる。好ましいジアゾケ
トン化合物は、1,2−ナフトキノンジアジド−4−ス
ルホニルクロリド、2,3,4.4’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−4
−スルホン酸エステル、1,1,1−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジアジ
ド−4−スルホン酸エステル等である。
Diazoketone compound: Examples of the diazoketone compound include 1,3-diketo-
Examples thereof include a 2-diazo compound, a diazobenzoquinone compound, and a diazonaphthoquinone compound. Preferred diazoketone compounds are 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride and 1,2-naphthoquinonediazide-4 of 2,3,4.4'-tetrahydroxybenzophenone.
-Sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, and the like.

【0013】スルホン化合物:スルホン化合物として
は、例えばβ−ケトスルホン化合物、β−スルホニルス
ルホン化合物等が挙げられる。好ましいスルホン化合物
は、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシ
ルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等であ
る。
Sulfone compound: Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone compounds and β-sulfonylsulfone compounds. Preferred sulfone compounds are 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane and the like.

【0014】スルホン酸化合物:スルホン酸化合物とし
ては、例えばアルキルスルホン酸エステル、ハロアルキ
ルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、
イミノスルホナート等が挙げられる。好ましいスルホン
酸化合物は、ベンゾイントシレート、ピロガロールのト
リストリフレート、ニトロベンジル−9,10−ジエト
キシアントラセン−2−スルホネート等である。
Sulfonic acid compound: Examples of the sulfonic acid compound include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters,
And iminosulfonate. Preferred sulfonic acid compounds are benzoin tosylate, tristriflate of pyrogallol, nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate and the like.

【0015】これらの酸発生剤は、単独でまたは2種以
上を混合して使用することができる。
These acid generators can be used alone or in combination of two or more.

【0016】酸解離性基含有樹脂 レジスト組成物(イ)における酸解離性基含有樹脂は、
例えば後述するアルカリ可溶性樹脂中のフェノール性水
酸基、カルボキシル基等の酸性官能基を、酸の存在下で
解離しうる1種以上の酸解離性基で置換した、それ自体
としてはアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂で
ある。ここで言う「アルカリ不溶性またはアルカリ難溶
性」とは、レジスト組成物(イ)を用いて形成されるレ
ジスト膜からレジストパターンを形成する際に採用され
るアルカリ現像条件下で、レジスト組成物(イ)の代わ
りに酸解離性基含有樹脂のみを用いた膜を現像した場合
に、当該膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する
性質を意味する。
The acid-dissociable group-containing resin in the resist composition (a) is
For example, an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group in an alkali-soluble resin described below is substituted with one or more acid-dissociable groups that can be dissociated in the presence of an acid. It is a soluble resin. As used herein, the term “alkali-insoluble or poorly alkali-soluble” refers to a resist composition (a) under alkaline development conditions employed when forming a resist pattern from a resist film formed using the resist composition (a). ) Means that, when a film using only an acid-dissociable group-containing resin is developed, 50% or more of the initial film thickness remains after development.

【0017】前記酸解離性基としては、前記性質を有す
る限り特に限定されるものではないが、例えば置換メチ
ル基、1−置換エチル基、1−分岐アルキル基、シリル
基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、
環式酸解離性基等を挙げることができる。
The acid dissociable group is not particularly limited as long as it has the above properties. Examples thereof include a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a 1-branched alkyl group, a silyl group, a germyl group, and an alkoxycarbonyl group. Group, acyl group,
And cyclic acid dissociable groups.

【0018】前記置換メチル基としては、例えばメトキ
シメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、
エチルチオメチル基、メトキシエトキシメチル基、ベン
ジルオキシメチル基、ベンジルチオメチル基、フェナシ
ル基、ブロモフェナシル基、メトキシフェナシル基、
(メチルチオ)フェナシル基、シクロプロピルメチル
基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメ
チル基、ブロモベンジル基、ニトロベンジル基、メトキ
シベンジル基、メチルチオベンジル基、エトキシベンジ
ル基、エチルチオベンジル基、ピペロニル基等を挙げる
ことができる。
Examples of the substituted methyl group include a methoxymethyl group, a methylthiomethyl group, an ethoxymethyl group,
Ethylthiomethyl group, methoxyethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, benzylthiomethyl group, phenacyl group, bromophenacyl group, methoxyphenacyl group,
(Methylthio) phenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, bromobenzyl group, nitrobenzyl group, methoxybenzyl group, methylthiobenzyl group, ethoxybenzyl group, ethylthiobenzyl group, piperonyl group And the like.

【0019】前記1−置換エチル基としては、例えば1
−メトキシエチル基、1−メチルチオエチル基、1,1
−ジメトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−エ
チルチオエチル基、1,1−ジエトキシエチル基、1−
フェノキシエチル基、1−フェニルチオエチル基、1,
1−ジフェノキシエチル基、1−ベンジルオキシエチル
基、1−ベンジルチオエチル基、1−シクロプロピルエ
チル基、1−フェニルエチル基、1,1−ジフェニルエ
チル基、αーメチルフェナシル基等を挙げることができ
る。
As the 1-substituted ethyl group, for example, 1
-Methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1
-Dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1-diethoxyethyl group, 1-
Phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,
1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-benzylthioethyl group, 1-cyclopropylethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, α-methylphenacyl group, etc. Can be mentioned.

【0020】前記1−分岐アルキル基としては、例えば
イソプロピル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、
1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、
1,1−ジメチルブチル基等を挙げることができる。
Examples of the 1-branched alkyl group include an isopropyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group,
1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group,
Examples thereof include a 1,1-dimethylbutyl group.

【0021】前記シリル基としては、例えばトリメチル
シリル基、エチルジメチルシリル基、メチルジエチルシ
リル基、トリエチルシリル基、イソプロピルジメチルシ
リル基、メチルジイソプロピルシリル基、トリイソプロ
ピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、メチルジ
−t−ブチルシリル基、トリ−t−ブチルシリル基、フ
ェニルジメチルシリル基、メチルジフェニルシリル基、
トリフェニルシリル基等を挙げることができる。
Examples of the silyl group include a trimethylsilyl group, an ethyldimethylsilyl group, a methyldiethylsilyl group, a triethylsilyl group, an isopropyldimethylsilyl group, a methyldiisopropylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, and a methyldisilyl group. -T-butylsilyl group, tri-t-butylsilyl group, phenyldimethylsilyl group, methyldiphenylsilyl group,
And a triphenylsilyl group.

【0022】前記ゲルミル基としては、例えばトリメチ
ルゲルミル基、エチルジメチルゲルミル基、メチルジエ
チルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、イソプロピル
ジメチルゲルミル基、メチルジイソプロピルゲルミル
基、トリイソプロピルゲルミル基、t−ブチルジメチル
ゲルミル基、メチルジt−ブチルゲルミル基、トリt−
ブチルゲルミル基、フェニルジメチルゲルミル基、メチ
ルジフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基等を
挙げることができる。
Examples of the germyl group include a trimethylgermyl group, an ethyldimethylgermyl group, a methyldiethylgermyl group, a triethylgermyl group, an isopropyldimethylgermyl group, a methyldiisopropylgermyl group, a triisopropylgermyl group, t-butyldimethylgermyl group, methyldi-t-butylgermyl group, tri-t-
Examples thereof include a butylgermyl group, a phenyldimethylgermyl group, a methyldiphenylgermyl group, and a triphenylgermyl group.

【0023】前記アルコキシカルボニル基としては、例
えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イ
ソプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル
基、t−ペンチルオキシカルボニル基等を挙げることが
できる。
Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonyl group and a t-pentyloxycarbonyl group.

【0024】前記アシル基としては、例えばアセチル
基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘ
キサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリ
ル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミトイル
基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スク
シニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル
基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、ア
クリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、
クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロ
イル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル
基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル
基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル
基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テ
ノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、トル
エンスルホニル基、メシル基等を挙げることができる。
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl, heptanoyl, hexanoyl, valeryl, pivaloyl, isovaleryl, lauryloyl, myristoyl, palmitoyl, stearoyl, oxalyl, malonyl. Group, succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoil group, acryloyl group, propioloyl group, methacryloyl group,
Crotonoyl, oleoyl, maleoyl, fumaroyl, mesaconoyl, camphoroyl, benzoyl, phthaloyl, isophthaloyl, terephthaloyl, naphthoyl, toluoyl, hydroatropoyl, atropoyl, cinnamoyl, floyl Groups, a thenoyl group, a nicotinoyl group, an isonicotinoyl group, a toluenesulfonyl group, a mesyl group and the like.

【0025】前記環式酸解離性基としては、例えばシク
ロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、
シクロヘキセニル基、オキソシクロヘキセニル基、4−
メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、
テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル
基、テトラヒドロチオフラニル基、3−ブロモテトラヒ
ドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル
基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、S,S
−ジオキシド基、2−1,3−ジオキソラニル基、2−
1,3−ジチオラニル基、ベンゾ−2−1,3−ジオキ
ソラニル基、ベンゾ−2−1,3−ジチオラニル基等を
挙げることができる。
The cyclic acid dissociable group includes, for example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group,
Cyclohexenyl group, oxocyclohexenyl group, 4-
Methoxycyclohexyl group, tetrahydropyranyl group,
Tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrothiofuranyl group, 3-bromotetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group, S, S
-Dioxide group, 2-1,3-dioxolanyl group, 2-
Examples thereof include a 1,3-dithiolanyl group, a benzo-2-1,3-dioxolanyl group, and a benzo-2-1,3-dithiolanyl group.

【0026】これらの酸解離性基のうち、t−ブチル
基、ベンジル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒ
ドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒド
ロチオピラニル基およびテトラヒドロチオフラニル基が
好ましい。
Of these acid dissociable groups, a t-butyl group, a benzyl group, a t-butoxycarbonyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group and a tetrahydrothiofuranyl group are preferred.

【0027】酸解離性基含有樹脂中における酸解離性基
の導入率(酸解離性基含有樹脂中の酸性官能基と酸解離
性基との合計数に対する酸解離性基の数の割合)は、好
ましくは15〜100%、さらに好ましくは20〜10
0%、特に好ましくは30〜100%である。
The rate of introduction of acid-dissociable groups into the resin having acid-dissociable groups (the ratio of the number of acid-dissociable groups to the total number of acidic functional groups and acid-dissociable groups in the resin having acid-dissociable groups) is as follows: , Preferably 15 to 100%, more preferably 20 to 10%.
0%, particularly preferably 30 to 100%.

【0028】また、酸解離性基含有樹脂のゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換
算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、好ま
しくは1,000〜150,000、さらに好ましくは
3,000〜100,000である。
The weight average molecular weight (hereinafter, referred to as “Mw”) of the resin containing an acid-dissociable group measured by gel permeation chromatography is preferably from 1,000 to 150,000, more preferably from 3 to 1. 000 to 100,000.

【0029】酸解離性基含有樹脂は、例えば、予め製造
した1種以上のアルカリ可溶性樹脂に1種以上の酸解離
性基を導入することによって、また、1種以上の酸解離
性基を有する単量体の重合または共重合、あるいは1種
以上の酸解離性基を有する重縮合成分の重縮合または共
重縮合によって製造することができる。
The acid-dissociable group-containing resin has, for example, one or more acid-dissociable groups by introducing one or more acid-dissociable groups into one or more alkali-soluble resins prepared in advance. It can be produced by polymerization or copolymerization of monomers, or polycondensation or copolycondensation of a polycondensation component having one or more acid dissociable groups.

【0030】レジスト組成物(イ)において使用される
酸解離性基含有樹脂はまた、アルカリ可溶性樹脂のアル
カリ可溶性を制御する性質を有し、酸の存在下で分解さ
れて、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性制御効果を
低下もしくは消失させるかまたは促進させる作用を有す
るものであり、レジスト組成物(ロ)で使用される溶解
制御剤の範疇に入るものである。
The acid-dissociable group-containing resin used in the resist composition (a) has a property of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin, and is decomposed in the presence of an acid to form an alkali-soluble resin. It has an effect of reducing, eliminating or promoting the solubility control effect, and falls into the category of the solubility control agent used in the resist composition (b).

【0031】これらの酸解離性基含有樹脂は、単独でま
たは2種以上を混合して使用することができる。レジス
ト組成物(イ)における酸発生剤と酸解離性基含有樹脂
との配合割合は、酸解離性基含有樹脂100重量部当た
り、酸発生剤が、好ましくは0.05〜20重量部、さ
らに好ましくは0.1〜15重量部、特に好ましくは
0.5〜10重量部である。酸発生剤の配合量が0.0
5重量部未満では、露光により発生した酸触媒による化
学変化を有効に起こすことが困難となる場合があり、ま
た20重量部を超えると、レジスト組成物(イ)を塗布
する際に塗布むらが生じたり、現像時にスカム等が発生
するおそれがある。
These acid-dissociable group-containing resins can be used alone or in combination of two or more. The compounding ratio of the acid generator and the acid-dissociable group-containing resin in the resist composition (A) is such that the acid generator is preferably 0.05 to 20 parts by weight, more preferably 0.05 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the acid-dissociable group-containing resin. It is preferably 0.1 to 15 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 10 parts by weight. When the amount of the acid generator is 0.0
If the amount is less than 5 parts by weight, it may be difficult to effectively cause a chemical change due to the acid catalyst generated by exposure, and if the amount exceeds 20 parts by weight, unevenness in application when applying the resist composition (a) may occur. Or scum may occur during development.

【0032】アルカリ可溶性樹脂 レジスト組成物(ロ)および(ハ)において使用される
アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像液と親和性を示す
官能基、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基等
の1種以上の酸性官能基を有し、アルカリ現像液に可溶
である限り、特に限定されるものではない。
Alkali-soluble resin The alkali-soluble resin used in the resist compositions (b) and (c) contains one or more acidic groups such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group, which have an affinity for an alkali developing solution. There is no particular limitation as long as it has a functional group and is soluble in an alkaline developer.

【0033】このようなアルカリ可溶性樹脂としては、
例えばヒドロキシスチレン、ヒドロキシ−α−メチルス
チレン、ビニル安息香酸、スチリル酢酸、スチリルオキ
シ酢酸、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ケイ皮酸
等の酸性官能基を有する少なくとも1種の単量体の重合
性二重結合が開裂した繰返し単位を有するビニル系樹脂
や、ノボラック樹脂等の酸性官能基を有する縮合系繰返
し単位を有する樹脂等を挙げることができる。
As such an alkali-soluble resin,
For example, acidic functionalities such as hydroxystyrene, hydroxy-α-methylstyrene, vinylbenzoic acid, styrylacetic acid, styryloxyacetic acid, (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, and cinnamic acid Examples include a vinyl resin having a repeating unit in which a polymerizable double bond of at least one monomer having a group is cleaved, and a resin having a condensation repeating unit having an acidic functional group such as a novolak resin. .

【0034】アルカリ可溶性樹脂が前記ビニル系樹脂で
ある場合は、該樹脂は前記酸性官能基を有する単量体の
重合性二重結合が開裂した繰返し単位のみから構成され
ていてもよいが、生成した樹脂がアルカリ現像液に可溶
である限りでは、必要に応じて、他の繰返し単位をさら
に有することもできる。このような他の繰返し単位とし
ては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルト
ルエン、無水マレイン酸、(メタ)アクリロニトリル、
クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリ
ル、メサコンニトリル、シトラコンニトリル、イタコン
ニトリル、(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、
マレインアミド、フマルアミド、メサコンアミド、シト
ラコンアミド、イタコンアミド、ビニルアニリン、ビニ
ルピリジン、ビニル−ε−カプロラクタム、ビニルピロ
リドン、ビニルイミダゾール等の重合性二重結合を含有
する単量体の重合性二重結合部分が開裂した単位を挙げ
ることができる。
When the alkali-soluble resin is the above-mentioned vinyl resin, the resin may be composed of only a repeating unit in which the polymerizable double bond of the monomer having an acidic functional group has been cleaved. As long as the resin thus obtained is soluble in the alkali developer, it may further have another repeating unit, if necessary. Examples of such other repeating units include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, maleic anhydride, (meth) acrylonitrile,
Crotonnitrile, maleinitrile, fumaronitrile, mesaconnitrile, citraconitrile, itaconitrile, (meth) acrylamide, crotonamide,
A polymerizable double bond portion of a monomer containing a polymerizable double bond such as maleamide, fumaramido, mesaconamide, citraconamide, itaconamide, vinylaniline, vinylpyridine, vinyl-ε-caprolactam, vinylpyrrolidone, or vinylimidazole. Can be cited.

【0035】前記ビニル系樹脂からなるアルカリ可溶性
樹脂を製造するための重合または共重合は、単量体およ
び反応媒質の種類に応じて、ラジカル重合開始剤、アニ
オン重合触媒、配位アニオン重合触媒、カチオン重合触
媒等の重合開始剤あるいは重合触媒を適宜に選定し、塊
状重合、溶液重合、沈澱重合、乳化重合、懸濁重合、塊
状−懸濁重合等の適宜の重合形態で実施することができ
る。
In the polymerization or copolymerization for producing the alkali-soluble resin comprising the vinyl resin, a radical polymerization initiator, an anion polymerization catalyst, a coordination anion polymerization catalyst, A polymerization initiator such as a cationic polymerization catalyst or a polymerization catalyst is appropriately selected, and the polymerization can be carried out in an appropriate polymerization form such as bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, or bulk-suspension polymerization. .

【0036】また、アルカリ可溶性樹脂が前記縮合系繰
返し単位を有する樹脂である場合、該樹脂はノボラック
樹脂単位のみから構成されていてもよいが、生成した樹
脂がアルカリ現像液に可溶である限りでは、他の縮合単
位をさらに有することもできる。このような縮合系アル
カリ可溶性樹脂は、1種以上のフェノール類と1種以上
のアルデヒド類とを、場合により他の縮合系繰返し単位
を形成しうる重縮合成分とともに、酸性触媒の存在下、
水媒質中または水と親水性溶媒との混合媒質中で重縮合
または共重縮合することによって製造することができ
る。
When the alkali-soluble resin is a resin having the above-mentioned condensed repeating unit, the resin may be composed of only a novolak resin unit, but as long as the formed resin is soluble in an alkali developing solution. May further have another condensation unit. Such a condensed alkali-soluble resin is obtained by combining one or more phenols and one or more aldehydes, together with a polycondensation component which may optionally form another condensation-based repeating unit, in the presence of an acidic catalyst.
It can be produced by polycondensation or copolycondensation in an aqueous medium or a mixed medium of water and a hydrophilic solvent.

【0037】 この場合、前記フェノール類としては、
例えばo−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾー
ル、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、
2,5−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5
−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、
3,4,5−トリメチルフェノール等を挙げることがで
き、また前記アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、トリオキサン、パラホルムアルデヒド、ベンズ
アルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、
フェニルアセトアルデヒド等を挙げることができる。
In this case, the phenols include
For example, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol,
2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5
-Xylenol, 2,3,5-trimethylphenol,
Examples of the aldehydes include formaldehyde, trioxane, paraformaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, and the like.
Phenylacetaldehyde and the like can be mentioned.

【0038】アルカリ可溶性樹脂中における酸性官能基
を有する繰返し単位の含有率は、必要に応じて含有され
る他の繰返し単位の種類により一概に規定できないが、
通常、15〜100モル%、さらに好ましくは20〜1
00モル%である。
Although the content of the repeating unit having an acidic functional group in the alkali-soluble resin cannot be specified unconditionally depending on the type of other repeating units contained as necessary,
Usually, 15 to 100 mol%, more preferably 20 to 1
00 mol%.

【0039】アルカリ可溶性樹脂のMwは、レジスト組
成物(ロ)あるいは(ハ)の所望の特性に応じて変わる
が、好ましくは1,000〜150,000、さらに好
ましくは3,000〜100,000である。
The Mw of the alkali-soluble resin varies depending on the desired characteristics of the resist composition (b) or (c), but is preferably 1,000 to 150,000, more preferably 3,000 to 100,000. It is.

【0040】アルカリ可溶性樹脂は、炭素−炭素不飽和
結合を含有する繰返し単位を有する場合、水素添加物と
して用いることもできる。この場合の水素添加率は、繰
返し単位中に含まれる炭素−炭素不飽和結合の、通常、
70%以下、好ましくは50%以下、さらに好ましくは
40%以下である。水素添加率が70%を超えると、ア
ルカリ可溶性樹脂のアルカリ現像液による現像特性が低
下する傾向がある。
When the alkali-soluble resin has a repeating unit containing a carbon-carbon unsaturated bond, it can be used as a hydrogenated product. In this case, the hydrogenation rate is usually the number of carbon-carbon unsaturated bonds contained in the repeating unit.
It is at most 70%, preferably at most 50%, more preferably at most 40%. If the hydrogenation ratio exceeds 70%, the development characteristics of the alkali-soluble resin with an alkali developer tend to decrease.

【0041】レジスト組成物(ロ)および(ハ)におい
て、アルカリ可溶性樹脂は、単独でまたは2種以上を混
合して使用することができる。
In the resist compositions (b) and (c), the alkali-soluble resins can be used alone or in combination of two or more.

【0042】溶解制御剤 次に、レジスト組成物(ロ)において使用される溶解制
御剤は、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶性を制御す
る性質を有し、酸の存在下で分解、例えば加水分解させ
ることにより、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性制
御効果を低下もしくは消失させる作用を有するか、また
はアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解性制御効果を促進
させる作用を有する化合物である。
Dissolution Control Agent Next, the dissolution control agent used in the resist composition (b) has a property of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin, and is decomposed in the presence of an acid, for example, hydrolyzed. Is a compound having an effect of reducing or eliminating the effect of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin, or an effect of promoting the effect of controlling the alkali solubility of the alkali-soluble resin.

【0043】このような溶解制御剤としては、例えば酸
の存在下でフェノール性水酸基、カルボキシル基等の酸
性官能基に解離しうる1種以上の置換基(以下、「酸解
離性置換基」という。)を導入した化合物を挙げること
ができる。
As such a dissolution controlling agent, for example, at least one substituent capable of dissociating into an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group in the presence of an acid (hereinafter referred to as “acid dissociable substituent”) ) Is introduced.

【0044】このような酸解離性置換基としては、前記
性質を有する限り特に限定されるものではないが、例え
ば前記酸解離性基含有樹脂の項で述べた置換メチル基、
1−置換エチル基、シリル基、1−分岐アルキル基、ゲ
ルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環式酸
解離性基等の酸解離性基と同様のものを挙げることがで
きる。
The acid-dissociable substituent is not particularly limited as long as it has the above-mentioned properties, and may be, for example, a substituted methyl group or a methyl group described in the section of the resin containing an acid-dissociable group.
Examples thereof include those similar to the acid dissociable groups such as a 1-substituted ethyl group, a silyl group, a 1-branched alkyl group, a germyl group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, and a cyclic acid dissociable group.

【0045】溶解制御剤は、低分子化合物でも高分子化
合物でもよいが、好ましい溶解制御剤としては、ビスフ
ェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等の
多価フェノール化合物、あるいはヒドロキシフェニル酢
酸等のカルボン酸化合物に前記酸解離性置換基を導入し
た化合物等を挙げることができる。
The dissolution controlling agent may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound. Preferred dissolution controlling agents are polyhydric phenol compounds such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S, and carboxylic acid compounds such as hydroxyphenylacetic acid. And the like, in which the acid dissociable substituent is introduced.

【0046】また、高分子の溶解制御剤としては、前記
酸解離性基含有樹脂を使用することができる。
The above-mentioned resin containing an acid-dissociable group can be used as a polymer dissolution controlling agent.

【0047】レジスト組成物(ロ)において、溶解制御
剤は、低分子化合物、高分子化合物(即ち、酸解離性基
含有樹脂)それぞれについて、単独でまたは2種以上を
混合して使用することができ、また、低分子化合物と高
分子化合物とを併用することもできる。
In the resist composition (b), the low-molecular compound and the high-molecular compound (that is, the resin having an acid-dissociable group) may be used alone or in combination of two or more. Alternatively, a low molecular compound and a high molecular compound can be used in combination.

【0048】レジスト組成物(ロ)における酸発生剤、
アルカリ可溶性樹脂および溶解制御剤の配合割合は、ア
ルカリ可溶性樹脂100重量部当たり、酸発生剤が好ま
しくは0.05〜20重量部、さらに好ましくは0.1
〜15重量部、特に好ましくは0.5〜10重量部であ
り、溶解制御剤が好ましくは5〜150重量部、さらに
好ましくは5〜100重量部、特に好ましくは5〜50
重量部である。酸発生剤の配合量が0.05重量部未満
では、露光により発生した酸触媒による化学変化を有効
に起こすことが困難となる場合があり、一方20重量部
を超えると、レジスト組成物(ロ)を塗布する際に塗布
むらが生じたり、現像時にスカム等が発生するおそれが
ある。また、溶解制御剤の配合量が5重量部未満では、
溶解制御剤に基づく所望の効果が得られ難く、一方15
0重量部を超えると、レジスト組成物(ロ)の成膜性、
膜強度等が低下する傾向がある。
An acid generator in the resist composition (b),
The mixing ratio of the alkali-soluble resin and the dissolution controlling agent is such that the acid generator is preferably 0.05 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.
To 15 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 10 parts by weight, and the dissolution controlling agent is preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight, particularly preferably 5 to 50 parts by weight.
Parts by weight. If the amount of the acid generator is less than 0.05 parts by weight, it may be difficult to effectively cause a chemical change due to the acid catalyst generated by exposure, while if it exceeds 20 parts by weight, the resist composition (b) ) May cause uneven coating or scum may occur during development. If the amount of the dissolution controlling agent is less than 5 parts by weight,
It is difficult to obtain the desired effect based on the dissolution controlling agent, while 15
If the amount exceeds 0 parts by weight, the film forming property of the resist composition (b),
Film strength and the like tend to decrease.

【0049】架橋剤 次に、レジスト組成物(ハ)において使用される酸の存
在下でアルカリ可溶性樹脂を架橋しうる架橋剤は、酸、
例えば露光により生じた酸の存在下で、アルカリ可溶性
樹脂を架橋しうる化合物である。このような架橋剤とし
ては、前記作用を有する限り特に限定されるものではな
いが、例えばアルカリ可溶性樹脂との架橋反応性を有す
る1種以上の置換基(以下、「架橋性置換基」とい
う。)を有する化合物を挙げることができる。
Crosslinking Agent Next, a crosslinking agent capable of crosslinking an alkali-soluble resin in the presence of an acid used in the resist composition (C) is an acid,
For example, a compound capable of crosslinking an alkali-soluble resin in the presence of an acid generated by exposure. Such a crosslinking agent is not particularly limited as long as it has the above-mentioned action. For example, one or more substituents having a crosslinking reactivity with an alkali-soluble resin (hereinafter, referred to as “crosslinkable substituents”). ).

【0050】 前記架橋性置換基としては、例えば (ここで、pは1または2であり、Xは、p=1のと
き、単結合、−O−、−S−、−COO−もしくは−N
H−を示すか、またはp=2のとき、3価の窒素原子を
示し、Yは−O−または−S−を示し、mは0〜3の整
数、nは1〜3の整数で、m+n=1〜4である。) (ここで、Zは−O−、−COO−または−CO−を示
し、RおよびRは相互に同一でも異なってもよく、
水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示し、R
は炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリー
ル基または炭素数7〜14のアラルキル基を示し、kは
1以上の整数である。) ──C(R)=C(R)(R) (ここで、R、RおよびRは相互に同一でも異な
ってもよく、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基
を示す。) (ここで、RおよびRは相互に同一でも異なっても
よく、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示
し、RおよびRは相互に同一でも異なってもよく、
炭素数1〜5のアルキロール基を示し、kは1以上の整
数である。) (ここで、RおよびRは相互に同一でも異なっても
よく、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示
し、Rは酸素原子、硫黄原子または窒素原子のいずれ
かのヘテロ原子を有し、3〜8員環を形成する2価の有
機基を示し、kは1以上の整数である。)
As the crosslinkable substituent, for example, (Where p is 1 or 2, and X is a single bond, -O-, -S-, -COO- or -N when p = 1.
H represents or a trivalent nitrogen atom when p = 2, Y represents -O- or -S-, m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 1 to 3, m + n = 1 to 4. ) (Where Z represents —O—, —COO— or —CO—, and R 1 and R 2 may be the same or different from each other;
R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms, and k is an integer of 1 or more. ) ──C (R 4 ) = C (R 5 ) (R 6 ) (where R 4 , R 5 and R 6 may be the same or different from each other, and represent a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms) Represents a group.) (Where R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 7 and R 8 may be the same or different from each other;
It represents an alkylol group having 1 to 5 carbon atoms, and k is an integer of 1 or more. ) (Here, R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 9 is a hetero atom of any of an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom. And a divalent organic group forming a 3- to 8-membered ring, and k is an integer of 1 or more.)

【0051】 このような架橋性置換基の具体例として
は、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グ
リシジルアミノ基、メトキシメチル基、エトキシメチル
基、ベンジルオキシメチル基、ジメチルアミノメチル
基、ジエチルアミノメチル基、ジメチロールアミノメチ
ル基、ジエチロールアミノメチル基、モルホリノメチル
基、アセトキシメチル基、ベンゾイロキシメチル基、ホ
ルミル基、アセチル基、ビニル基、イソプロペニル基等
が挙げられる。
Specific examples of such a crosslinkable substituent include a glycidyl ether group, a glycidyl ester group, a glycidylamino group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a benzyloxymethyl group, a dimethylaminomethyl group, a diethylaminomethyl group, Examples include a dimethylolaminomethyl group, a diethylolaminomethyl group, a morpholinomethyl group, an acetoxymethyl group, a benzoyloxymethyl group, a formyl group, an acetyl group, a vinyl group, and an isopropenyl group.

【0052】前記架橋性置換基を有する化合物の具体例
としては、ビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフ
ェノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポ
キシ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾー
ル樹脂系エポキシ化合物、ポリ(ヒドロキシスチレン)
系エポキシ化合物、メチロール基含有メラミン化合物、
メチロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール
基含有尿素化合物、メチロール基含有フェノール化合
物、アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコ
キシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アルコキ
シアルキル基含有尿素化合物、アルコキシアルキル基含
有フェノール化合物、カルボキシメチル基含有メラミン
化合物、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン化合
物、カルボキシメチル基含有尿素化合物、カルボキシメ
チル基含有フェノール化合物等を挙げることができる。
Specific examples of the compound having a crosslinkable substituent include bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolak resin epoxy compounds, resol resin epoxy compounds, poly (hydroxy styrene)
Epoxy compounds, methylol group-containing melamine compounds,
Benzoguanamine compound containing methylol group, urea compound containing methylol group, phenol compound containing methylol group, melamine compound containing alkoxyalkyl group, benzoguanamine compound containing alkoxyalkyl group, urea compound containing alkoxyalkyl group, phenol compound containing alkoxyalkyl group, phenol compound containing carboxymethyl group Examples include melamine compounds, carboxymethyl group-containing benzoguanamine compounds, carboxymethyl group-containing urea compounds, and carboxymethyl group-containing phenol compounds.

【0053】これらの架橋性置換基を有する化合物のう
ち、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメチ
ル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェノ
ール化合物、アセトキシメチル基含有フェノール化合物
等が好ましく、さらに好ましいのはメトキシメチル基含
有メラミン化合物である。メトキシメチル基含有メラミ
ン化合物の市販品には、CYMEL300、CYMEL
301、CYMEL303、CYMEL305(商品
名、三井サイアナミッド製)等がある。
Among these compounds having a crosslinkable substituent, a phenol compound containing a methylol group, a melamine compound containing a methoxymethyl group, a phenol compound containing a methoxymethyl group, a phenol compound containing an acetoxymethyl group, and the like are more preferable. It is a melamine compound containing a methyl group. Commercially available methoxymethyl group-containing melamine compounds include CYMEL300, CYMEL
301, CYMEL303, CYMEL305 (trade name, manufactured by Mitsui Cyanamid) and the like.

【0054】架橋剤としては、さらに、アルカリ可溶性
樹脂中の酸性官能基に前記架橋性置換基を導入し、架橋
剤としての性質を付与した樹脂も好適である。その場合
の架橋性官能基の導入率は、アルカリ可溶性樹脂中の全
酸性官能基に対して、通常、5〜60モル%、好ましく
は10〜50モル%、さらに好ましくは15〜40モル
%に調節される。架橋性官能基の導入率が5モル%未満
では、十分な架橋反応を生起させることが困難となり、
残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤等を来しやすくな
り、また60モル%を超えると、アルカリ可溶性樹脂の
アルカリ溶解性の低下を招いて、現像性が悪化する傾向
がある。
As the cross-linking agent, a resin in which the above-mentioned cross-linkable substituent is introduced into an acidic functional group in an alkali-soluble resin to impart properties as a cross-linking agent is also suitable. In such a case, the introduction ratio of the crosslinkable functional group is usually 5 to 60 mol%, preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%, based on all acidic functional groups in the alkali-soluble resin. Adjusted. When the introduction ratio of the crosslinkable functional group is less than 5 mol%, it is difficult to cause a sufficient crosslinking reaction,
When the residual film ratio is reduced, the meandering and swelling of the pattern are liable to occur, and when it exceeds 60 mol%, the alkali solubility of the alkali-soluble resin is reduced, and the developability tends to deteriorate.

【0055】レジスト組成物(ハ)において、架橋剤
は、単独でまたは2種以上を混合して使用することがで
きる。レジスト組成物(ハ)における酸発生剤、アルカ
リ可溶性樹脂および架橋剤の配合割合は、アルカリ可溶
性樹脂100重量部当たり、酸発生剤が、好ましくは
0.05〜20重量部、さらに好ましくは0.1〜15
重量部、特に好ましくは0.5〜10重量部であり、架
橋剤が、好ましくは5〜95重量部、さらに好ましくは
15〜85重量部、特に好ましくは20〜75重量部で
ある。酸発生剤の配合量が0.05重量部未満では、露
光により発生した酸触媒による化学変化を有効に起こす
ことが困難となる場合があり、一方20重量部を超える
と、レジスト組成物(ハ)を塗布する際に塗布むらが生
じたり、現像時にスカム等が発生するおそれがある。ま
た、架橋剤の配合量が5重量部未満では、通常、架橋反
応が不十分となり、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨
潤等を来す場合があり、一方95重量部を超えると、ス
カムが増加して現像性が低下する傾向がある。
In the resist composition (C), the crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more. The compounding ratio of the acid generator, the alkali-soluble resin and the crosslinking agent in the resist composition (C) is preferably 0.05 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. 1 to 15
Parts by weight, particularly preferably 0.5 to 10 parts by weight, and the crosslinking agent is preferably 5 to 95 parts by weight, more preferably 15 to 85 parts by weight, particularly preferably 20 to 75 parts by weight. If the amount of the acid generator is less than 0.05 part by weight, it may be difficult to effectively cause a chemical change due to the acid catalyst generated by exposure, while if it exceeds 20 parts by weight, the resist composition (c) ) May cause uneven coating or scum may occur during development. When the amount of the crosslinking agent is less than 5 parts by weight, the crosslinking reaction is usually insufficient, and the residual film ratio may decrease, the pattern may meander or swell, and if it exceeds 95 parts by weight, The scum increases and the developability tends to decrease.

【0056】レジスト組成物(イ)〜(ハ)には、必要
に応じて、界面活性剤、増感剤等の各種添加剤を配合す
ることができる。
Various additives such as a surfactant and a sensitizer can be added to the resist compositions (a) to (c) as required.

【0057】前記界面活性剤は、レジスト塗布組成物溶
液の塗布性やストリエーション、レジスト塗布組成物の
現像性等を改良する作用を示す。このような界面活性剤
としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキ
シエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオク
チルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、
ポリエチレングリコールジステアレートのほか、商品名
で、KP341(信越化学工業製)、ポリフローNo.
75,No.95(共栄社油脂化学工業製)、エフトッ
プEF301,EF303,EF352(新秋田化成
製)、メガファックスF171,F172,F173
(大日本インキ製)、フロラードFC430,FC43
1(住友スリーエム製)、アサヒガードAG710,サ
ーフロンSー382,SCー101,SCー102,S
Cー103,SCー104,SCー105,SCー10
6(旭硝子製)等が挙げられる。これらの界面活性剤
は、単独でまたは2種以上を混合して使用することがで
きる。界面活性剤の配合量は、レジスト塗布組成物中の
全樹脂成分100重量部当たり、通常、2重量部以下で
ある。
The surfactant has an effect of improving the coating properties and striation of the resist coating composition solution, the developability of the resist coating composition, and the like. Examples of such a surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate,
In addition to polyethylene glycol distearate, KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and Polyflow No.
75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo), F-top EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei), Megafax F171, F172, F173
(Made by Dainippon Ink), Florade FC430, FC43
1 (Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, S
C-103, SC-104, SC-105, SC-10
6 (made by Asahi Glass) and the like. These surfactants can be used alone or in combination of two or more. The amount of the surfactant is usually 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of all the resin components in the resist coating composition.

【0058】前記増感剤は、放射線のエネルギーを吸収
して、そのエネルギーを酸発生剤に伝達し、それにより
酸の生成量を増加させる作用を示すもので、本発明にお
けるレジスト塗布組成物のみかけの感度を向上させる効
果を有する。使用される増感剤は、前記作用および効果
を奏するものである限り、特に限定されないが、その好
ましい具体例を挙げると、アセトン、ベンゼン、アセト
フェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセ
チル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラ
セン類、フェノチアジン類等がある。これらの増感剤
は、単独でまたは2種以上を混合して使用することがで
きる。増感剤の配合量は、レジスト塗布組成物中の全樹
脂成分100重量部当たり、通常50重量部以下、好ま
しくは30重量部以下である。
The sensitizer absorbs the energy of the radiation and transmits the energy to the acid generator, thereby increasing the amount of acid generated. It has the effect of improving the apparent sensitivity. The sensitizer to be used is not particularly limited as long as the sensitizer exerts the above-described actions and effects, but preferred specific examples thereof include acetone, benzene, acetophenones, benzophenones, naphthalenes, biacetyl, eosin, and rose. Bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like. These sensitizers can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the sensitizer is usually 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of all the resin components in the resist coating composition.

【0059】また、染料あるいは顔料を配合することに
より、露光時のハレーションの影響を緩和でき、また接
着助剤を配合することにより、基板との接着性を改善す
ることができる。
The addition of a dye or a pigment can reduce the effect of halation at the time of exposure, and the addition of an adhesion aid can improve the adhesion to a substrate.

【0060】さらに、他の添加剤としては、アゾ化合
物、アミン化合物等のハレーション防止剤、保存安定
剤、消泡剤、形状改良剤等が挙げられる。
Further, other additives include antihalation agents such as azo compounds and amine compounds, storage stabilizers, defoamers, shape improvers and the like.

【0061】本発明のレジスト塗布組成物溶液は、例え
ば固形分濃度5〜50重量%の溶液を、例えば孔径0.
2μm程度のフィルターで濾過することによって調製さ
れる。
The solution of the resist coating composition of the present invention is, for example, a solution having a solid content of 5 to 50% by weight, for example, having a pore size of 0.1%.
It is prepared by filtering through a filter of about 2 μm.

【0062】レジスト塗布組成物溶液の調製に使用され
る溶剤としては、例えばエチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、メチルセロソルブア
セテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノプロピルエーテルアセテート、トルエン、
キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2
−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−
ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−
メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒド
ロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メ
チル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3
−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキ
シブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブ
チルブチレート、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチ
ル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、3−メトキ
シプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチ
ル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプ
ロピオン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジ
メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等
が挙げられる。これらの溶剤は、単独でまたは2種以上
を混合して使用される。
Examples of the solvent used for preparing the resist coating composition solution include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol diether. Propyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, toluene,
Xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2
-Heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-
Ethyl hydroxypropionate, 2-hydroxy-2-
Ethyl methyl propionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3
-Methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, 3-methoxypropionic acid Examples thereof include methyl, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide. These solvents are used alone or in combination of two or more.

【0063】さらに前記溶剤には、必要に応じて、ベン
ジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロ
ン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−
ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息
香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、
γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、
フェニルセロソルブアセテート等の高沸点溶剤を1種以
上添加することもできる。
Further, if necessary, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonylacetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-octanol,
Nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate,
γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate,
One or more solvents having a high boiling point such as phenyl cellosolve acetate may be added.

【0064】本発明における最も大きな特徴は、前記レ
ジスト組成物(イ)〜(ハ)からなるレジスト塗布組成
物の溶液中における金属含有量を適切に管理する点にあ
る。本発明によると、レジスト塗布組成物溶液中に不純
物として含まれる金属として、Na、K、Cu、Fe等
のほか、Li、Be、Mg、Ca、Zn、Al、Si、
Sn、Pb、Cr、Mn、Co、Ni等が見出されてい
る。これらの金属不純物のうち、どの金属がどの程度レ
ジスト塗布組成物溶液中に含有されるかは、当然のこと
ながら、構成成分の品質、該組成物溶液を調製する際の
工程管理のレベル等に依存するが、これらの金属は、様
々の荷電数あるいは化合物の形態で該組成物溶液中に残
存することにより、露光によって発生する酸の触媒能に
影響を与えるものである。しかしながら、表1および図
1に示すように、金属の合計含有量が単体換算でほぼ2
00ppbのレベル以下では、必要とされる露光量の上
昇カーブが緩やかとなる。即ち、該組成物溶液中の金属
の合計含有量と感度との間には、金属の合計含有量がほ
ぼ200ppbの点に変曲点が存在し、レジスト塗布組
成物溶液中の金属の合計含有量を200ppb以下に制
御することによって、感度の低下を実際上問題とならな
い程度に抑えることができるのみならず、安定した感度
を達成することができる。
The most significant feature of the present invention lies in that the metal content in the solution of the resist coating composition comprising the resist compositions (a) to (c) is appropriately controlled. According to the present invention, in addition to Na, K, Cu, Fe, etc., Li, Be, Mg, Ca, Zn, Al, Si, as metals contained as impurities in the resist coating composition solution.
Sn, Pb, Cr, Mn, Co, Ni and the like have been found. Of these metal impurities, which metal is contained in the resist coating composition solution and to what extent depends, of course, on the quality of the constituents, the level of process control when preparing the composition solution, and the like. Depending on these, these metals affect the catalytic ability of the acid generated upon exposure by remaining in the composition solution in various charge numbers or in the form of compounds. However, as shown in Table 1 and FIG.
Below the level of 00 ppb, the required increase curve of the exposure amount becomes gentle. That is, there is an inflection point between the total content of metals in the composition solution and the sensitivity at a point where the total content of metals is approximately 200 ppb, and the total content of metals in the resist coating composition solution is By controlling the amount to 200 ppb or less, not only can the decrease in sensitivity be practically suppressed, but also a stable sensitivity can be achieved.

【0065】レジスト塗布組成物溶液中における金属の
合計含有量は、例えば酸解離性基含有樹脂、アルカリ可
溶性樹脂等の樹脂成分を、アセトン、ジオキサン、テト
ラヒドロフラン、メタノール、エタノール、N−メチル
ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド等の適当な溶媒に溶解したのち、純水中に滴下し、
析出した樹脂成分を一晩乾燥させる精製操作を必要回数
(好ましくは5回以上)繰り返すことにより、金属の合
計含有量を200ppb以下の十分なレベルにまで下げ
ることができる。しかしながら、実際的には、レジスト
塗布組成物溶液の純度には自ずと限度があり、前記した
ような溶解、析出による処理の精製限度は、金属の合計
含有量として、10ppb程度である。従来、レジスト
塗布組成物溶液については、金属不純物の合計含有量と
レジスト塗布組成物の感度との関係を定量的に検討する
試みはなされておらず、本発明において明らかにされた
事実は、初めての知見である。
The total content of metals in the resist coating composition solution is determined by, for example, adding resin components such as an acid-dissociable group-containing resin and an alkali-soluble resin to acetone, dioxane, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, N-methylpyrrolidone, dimethyl After dissolving in a suitable solvent such as formamide and dimethyl sulfoxide, the solution is dropped into pure water,
By repeating the purification operation of drying the precipitated resin component overnight (preferably 5 times or more), the total content of metals can be reduced to a sufficient level of 200 ppb or less. However, in practice, the purity of the resist coating composition solution is naturally limited, and the purification limit of the above-described treatment by dissolution and precipitation is about 10 ppb as the total metal content. Conventionally, for resist coating composition solutions, no attempt has been made to quantitatively study the relationship between the total content of metal impurities and the sensitivity of the resist coating composition, and the facts clarified in the present invention are, for the first time, It is the knowledge of.

【0066】本発明によると、レジスト塗布組成物溶液
中の金属不純物は、主に使用される樹脂成分に由来する
ものであり、したがって、該樹脂成分に対して適切な精
製操作を施すことにより、レジスト塗布組成物溶液中の
金属の合計含有量を、ほぼ所定レベルまで低減すること
が可能である。しかしながら、金属不純物は、樹脂成分
以外の配合成分、添加剤等に起因することもありうる
し、また、所望のレジスト塗布組成物溶液の調製後に、
何らかの原因で金属不純物が混入する可能性もあるの
で、レジスト塗布組成物溶液の調製後、該組成物溶液全
体に対して適切な精製操作を施すことが好ましい。
According to the present invention, metal impurities in the resist coating composition solution are mainly derived from the resin component used, and therefore, by subjecting the resin component to an appropriate purification operation, It is possible to reduce the total content of metals in the resist coating composition solution to almost a predetermined level. However, metal impurities can be caused by compounding components other than the resin component, additives, and the like, and after preparation of a desired resist coating composition solution,
Since there is a possibility that metal impurities may be mixed in for some reason, it is preferable that after preparing the resist coating composition solution, an appropriate purification operation be performed on the entire composition solution.

【0067】また、本発明のレジスト塗布組成物溶液を
用いてレジストパターンを形成する際には、作業雰囲気
中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、レ
ジスト膜上に保護膜を設けることもできる。
When a resist pattern is formed using the resist coating composition solution of the present invention, a protective film is provided on the resist film in order to prevent the influence of basic impurities and the like contained in the working atmosphere. You can also.

【0068】本発明のレジスト塗布組成物溶液からレジ
ストパターンを形成する際には、該組成物溶液を、回転
塗布、流延塗布、ロール塗布等の手段によって、例えば
シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハー
等の基板上に塗布することにより、レジスト膜を形成
し、所定のマスクパターンを介して該レジスト膜に露光
する。その際に使用することができる放射線はエキシマ
レーザー等の遠紫外線が好ましいが、酸発生剤の種類に
応じて、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷
電粒子線等を使用することもできる。また、放射線量等
の露光条件は、レジスト塗布組成物の配合組成、添加剤
の種類等に応じて、適宜選定される。
When forming a resist pattern from the resist coating composition solution of the present invention, the composition solution was coated with, for example, a silicon wafer or aluminum by means of spin coating, casting coating, roll coating or the like. A resist film is formed by applying the resist film on a substrate such as a wafer, and the resist film is exposed through a predetermined mask pattern. Radiation that can be used at that time is preferably far ultraviolet rays such as an excimer laser, but depending on the type of acid generator, X-rays such as synchrotron radiation and charged particle beams such as electron beams may be used. it can. Exposure conditions such as radiation dose are appropriately selected according to the composition of the resist coating composition, the type of additive, and the like.

【0069】また本発明においては、レジスト膜のみか
けの感度を向上させるために、露光後焼成を行うことが
好ましい。その加熱条件は、レジスト塗布組成物の配合
組成、添加剤の種類等により変わるが、通常、30〜2
00℃、好ましくは50〜150℃である。
In the present invention, it is preferable to perform post-exposure baking in order to improve the apparent sensitivity of the resist film. The heating conditions vary depending on the composition of the resist coating composition, types of additives, and the like.
00 ° C, preferably 50 to 150 ° C.

【0070】その後、アルカリ現像液で現像することに
より、所定のレジストパターンを形成させる。前記アル
カリ現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸
ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピ
ルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、
トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウム
ヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8
−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン、
1,5−ジアザビシクロ−[4,3,0]−5−ノネン
等のアルカリ性化合物を、通常、1〜10重量%、好ま
しくは2〜5重量%の濃度となるように溶解したアルカ
リ性水溶液が使用される。
Thereafter, a predetermined resist pattern is formed by developing with an alkali developing solution. Examples of the alkali developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine,
Triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8
-Diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene,
An alkaline aqueous solution in which an alkaline compound such as 1,5-diazabicyclo- [4,3,0] -5-nonene is dissolved in a concentration of usually 1 to 10% by weight, preferably 2 to 5% by weight is used. Is done.

【0071】また、前記現像液には、例えばメタノー
ル、エタノール等の水溶性有機溶剤および界面活性剤を
適量添加することもできる。なお、このようにアルカリ
性水溶液からなる現像液を使用する場合には、一般に、
現像後、水で洗浄する。
Further, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol and a surfactant can be added to the developer. When using a developer composed of an alkaline aqueous solution as described above, generally,
After development, it is washed with water.

【0072】[0072]

【実施例】以下実施例および比較例を挙げて、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超え
ない限り、これらの実施例に何ら制約されるものではな
い。 合成例1 ポリ(ヒドロキシスチレン)300重量部をテトラヒド
ロフランに溶解して、トリエチルアミン130重量部を
添加したのち、攪拌下0℃で、ジ−t−ブチルカーボネ
ート200重量部を滴下して、6時間反応させた。その
後反応溶液を純水中に滴下し、析出した樹脂を、50℃
に保った真空乾燥器内で一晩乾燥した。得られた樹脂
は、NMR測定の結果、フェノール性水酸基の水素原子
の25%がt−ブトキシカルボニル基で置換された構造
を有するものであった。この樹脂を、樹脂(A−1)と
する。次いで、樹脂(A−1)100重量部をアセトン
700重量部に溶解し、蒸留水800重量部中に滴下し
て、析出した樹脂を、50℃に保った真空乾燥器内で一
晩乾燥した。得られた樹脂を、樹脂(A−2)とする。
さらに、樹脂(A−2)100重量部をアセトン700
重量部に溶解し、蒸留水800重量部中に滴下し、析出
した樹脂を50℃に保った真空乾燥器内で一晩乾燥する
精製操作を5回繰返した。これらの各回の精製操作後に
得られた樹脂をそれぞれ、樹脂(A−3)、樹脂(A−
4)、樹脂(A−5)、樹脂(A−6)、樹脂(A−
7)とする。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these Examples unless it exceeds the gist thereof. Synthesis Example 1 Poly (hydroxystyrene) (300 parts by weight) was dissolved in tetrahydrofuran, and triethylamine (130 parts by weight) was added. Then, at 0 ° C., 200 parts by weight of di-tert-butyl carbonate was added dropwise at 0 ° C., and the mixture was reacted for 6 hours. I let it. Thereafter, the reaction solution was dropped into pure water, and the precipitated resin was heated at 50 ° C.
In a vacuum oven kept overnight. As a result of NMR measurement, the obtained resin had a structure in which 25% of hydrogen atoms of a phenolic hydroxyl group were substituted with a t-butoxycarbonyl group. This resin is referred to as a resin (A-1). Next, 100 parts by weight of the resin (A-1) was dissolved in 700 parts by weight of acetone, dropped into 800 parts by weight of distilled water, and the precipitated resin was dried overnight in a vacuum dryer kept at 50 ° C. . Let the obtained resin be resin (A-2).
Further, 100 parts by weight of the resin (A-2) was mixed with acetone 700.
A purification operation of dissolving the resin in a weight part, dropping it into 800 parts by weight of distilled water, and drying the precipitated resin overnight in a vacuum dryer kept at 50 ° C. was repeated five times. The resin obtained after each of these purification operations was designated as resin (A-3) and resin (A-
4), resin (A-5), resin (A-6), resin (A-
7).

【0073】実施例1〜3、比較例1〜4 合成例1で得た樹脂(A−1)、(A−2)、(A−
3)、(A−4)、(A−5)、(A−6)または(A
−7)100重量部およびトリフェニルスルホニウムト
リフルオロメタンスルホネート1重量部を、3−メトキ
シプロピオン酸メチル400重量部に溶解し、得られた
溶液を、孔径0.2μmのメンブレンフィルターで濾過
して異物を除去し、組成物溶液を調製した。次いで、得
られた組成物溶液を、シリコンウエハー上に、露光前の
焼成後の膜厚が1μmとなる回転数で、スピンナーによ
り回転塗布したのち、100℃で2分間焼成して、レジ
スト膜を形成した。このレジスト膜に対して、アドモン
トサイエンス社製KrFエキシマレーザー照射装置(M
BK−400TL−N)を用い、マスクパターンを介し
て露光した。その後、100℃で2分間、露光後焼成を
行い、2重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液を用い、25℃で1分間現像したのち、純水で3
0秒間洗浄して、レジストパターンを形成した。これら
の評価結果を、表1および図1に示す。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 Resins (A-1), (A-2) and (A-
3), (A-4), (A-5), (A-6) or (A
-7) 100 parts by weight and 1 part by weight of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate are dissolved in 400 parts by weight of methyl 3-methoxypropionate, and the obtained solution is filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to remove foreign substances. It was removed and a composition solution was prepared. Next, the obtained composition solution is spin-coated with a spinner on a silicon wafer at a rotation speed at which the film thickness after firing before exposure is 1 μm, and then fired at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film. Formed. A KrF excimer laser irradiation device (M
(BK-400TL-N) and exposed through a mask pattern. Thereafter, baking after exposure at 100 ° C. for 2 minutes, development using a 2% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 25 ° C. for 1 minute, followed by pure water
After washing for 0 second, a resist pattern was formed. The evaluation results are shown in Table 1 and FIG.

【0074】各実施例および比較例において、金属含有
量および感度は、下記のようにして測定した。金属含有量 各組成物溶液について、日立製作所(株)製原子吸光測
定機を用いて測定した。
In each of the examples and comparative examples, the metal content and the sensitivity were measured as described below. The metal content of each composition solution was measured using an atomic absorption spectrometer manufactured by Hitachi, Ltd.

【0075】感度 各組成物溶液からレジストパターンを形成したとき、線
幅0.5μmのレジストパターンがマスクパターンの寸
法通りに得られた時の露光量を感度とした。
Sensitivity When a resist pattern was formed from each composition solution, the exposure amount when a resist pattern having a line width of 0.5 μm was obtained according to the dimensions of the mask pattern was defined as the sensitivity.

【0076】[0076]

【表1】 [Table 1]

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明のレジスト塗布組成物溶液は、該
溶液中の金属の合計含有量を適切に管理することによ
り、常に安定したレジスト感度を示すものである。しか
も本発明のレジスト塗布組成物溶液は、エキシマレーザ
ー等の遠紫外線等の如き各種放射線を用いる微細加工に
有用である。
The resist coating composition solution of the present invention always exhibits a stable resist sensitivity by properly controlling the total content of metals in the solution. Moreover, the resist coating composition solution of the present invention is useful for fine processing using various radiations such as far ultraviolet rays such as excimer laser.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】レジスト塗布組成物溶液の金属含有量と感度と
の関係を示す図である。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the metal content of a resist coating composition solution and sensitivity.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−126502(JP,A) 特開 昭59−176303(JP,A) 特開 平5−234878(JP,A) 特開 平5−234877(JP,A) 特表 平7−504762(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/004 G03F 7/038 G03F 7/039 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-126502 (JP, A) JP-A-59-176303 (JP, A) JP-A-5-234878 (JP, A) JP-A-5-234877 (JP) , A) Table 7-504762 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/004 G03F 7/038 G03F 7/039

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 放射線の照射により酸を発生する成分を
含有し、その酸の触媒作用による化学反応により、放射
線照射部分における現像液に対する溶解性が変化するこ
とによって、レジストパターンを形成するレジスト塗布
組成物の溶液において、該レジスト塗布組成物が下記
(イ)、(ロ)または(ハ)の組成物からなり、かつ
液中の金属の合計含有量が単体換算で200ppb以下
であることを特徴とするレジスト塗布組成物溶液。(イ) (1)放射線の照射により酸を発生する成分
(但し、ジアゾケトン化合物を除く。)、および(2)
酸解離性基で保護されたアルカリ不溶性またはアルカリ
難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときに
アルカリ可溶性となる樹脂を含有するポジ型感放射線性
樹脂組成物、 (ロ) (1)放射線の照射により酸を発生する成分、
(2)アルカリ可溶性樹脂、および(3)該アルカリ可
溶性樹脂のアルカリ溶解性を制御する性質を有し、酸の
存在下で分解されて、該アルカリ可溶性樹脂のアルカリ
溶解性制御効果を低下もしくは消失させるかまたは促進
させる作用を有する溶解制御剤を含有するポジ型感放射
線性樹脂組成物、 (ハ) (1)放射線の照射により酸を発生する成分、
(2)アルカリ可溶性樹脂、および(3)酸の存在下で
該アルカリ可溶性樹脂を架橋しうる架橋剤を含有するネ
ガ型感放射線性樹脂組成物。
1. A resist coating for forming a resist pattern by containing a component that generates an acid upon irradiation with radiation, and changing the solubility of the irradiated portion in a developing solution by a chemical reaction catalyzed by the acid. In a solution of the composition, the resist coating composition is as follows:
A resist coating composition solution comprising the composition (a), (b) or (c), wherein the total content of metals in the solution is 200 ppb or less in terms of a simple substance. (B) (1) Components that generate acid upon irradiation
(However, excluding diazoketone compounds), and (2)
Alkali insoluble or alkali protected by acid dissociable group
A poorly soluble resin, when the acid dissociable group is dissociated
Positive radiation sensitivity containing alkali-soluble resin
A resin composition, (b) (1) a component that generates an acid upon irradiation with radiation,
(2) an alkali-soluble resin, and (3) the alkali-soluble resin.
It has the property of controlling the alkali solubility of a soluble resin,
Decomposed in the presence of the alkali-soluble resin
Reduce or eliminate or enhance solubility control effect
Positive radiation containing dissolution controlling agent
A linear resin composition, (c) (1) a component that generates an acid upon irradiation with radiation,
(2) in the presence of an alkali-soluble resin and (3) an acid
Neither contains a crosslinking agent capable of crosslinking the alkali-soluble resin.
G-shaped radiation-sensitive resin composition.
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