JP3072316B2 - Resist composition - Google Patents
Resist compositionInfo
- Publication number
- JP3072316B2 JP3072316B2 JP6261054A JP26105494A JP3072316B2 JP 3072316 B2 JP3072316 B2 JP 3072316B2 JP 6261054 A JP6261054 A JP 6261054A JP 26105494 A JP26105494 A JP 26105494A JP 3072316 B2 JP3072316 B2 JP 3072316B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- carbon atoms
- substitutable
- cyclic
- branched
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、感放射線組成物に関
し、さらに詳しくは、エキシマレーザーなどの遠紫外
線、X線、電子線などの荷電粒子線といった放射線を用
いる半導体素子の超微細加工に有用なレジストとして好
適な感放射線性組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation-sensitive composition, and more particularly, to ultrafine processing of a semiconductor device using radiation such as far ultraviolet rays such as an excimer laser and charged particle beams such as an X-ray and an electron beam. The present invention relates to a radiation-sensitive composition suitable as a novel resist.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体素子を製造する場合、シリコンウ
エハ表面にレジストを塗布して感光膜をつくり、光を照
射して潜像を形成し、ついでそれを現像してネガまたは
ポジの画像を形成するリソグラフィー技術に依って画像
を得ている。ところで、IC、LSI、さらにVLSI
へと半導体の高集積化、高密度化、小型化に伴って0.
5μ以下の微細パターンを形成する技術が要求されてい
る。しかしながら近紫外線、可視光線を用いる従来のリ
ソグラフィーでは精度よく、0.5μm以下の微細パタ
ーンを形成することはきわめて困難であり、歩留りの低
下も著しい。このため、波長350〜450nmの近紫
外線光を利用する従来のフォトリソグラフィーに替え
て、露光の解像度を高めるために、波長の短い遠紫外線
(短波長紫外線)、クリプトンフルオライドレーザー
(KrFエキシマレーザー光;波長248nm)や電子
線などを用いるリソグラフィー技術が研究されている。
従来の近紫外線光を利用するリソグラフィーには、基材
高分子としてノボラック樹脂が使用されているが、該樹
脂は波長350〜450nmの紫外線光に対する透過率
は良好なものの、それより短波長の遠紫外線やKrFエ
キシマレーザー光に対しては透過率が極端に悪化するた
め、基材高分子として該樹脂を使用した場合には、充分
な感度が得られない、パターン形状が悪いといった問題
点が知られている。透過率の悪さを改良する目的で、基
材高分子としてポリビニルフェノール誘導体を用いる化
学増幅系レジストが検討されている(特公平2−276
60号公報)が、それでもパターン形状が要求を満足さ
せるには至っていない。また、最近の例として、より透
過率を向上させることを目的とした水素添加ポリビニル
フェノール誘導体を基材高分子として用いる方法(特開
平5−249673号公報など)が知られている。この
改良によりパターン形状はだいぶ改善されたものの、よ
り高度化しているレジストの要求特性、とくに解像性に
対しては、更なる改善が求められている。2. Description of the Related Art When manufacturing semiconductor devices, a resist is applied to the surface of a silicon wafer to form a photosensitive film, a latent image is formed by irradiating light, and then developed to form a negative or positive image. The image is obtained by the lithography technology. By the way, IC, LSI, and VLSI
With the high integration, high density and miniaturization of semiconductors,
A technique for forming a fine pattern of 5 μm or less is required. However, it is extremely difficult to accurately form a fine pattern of 0.5 μm or less by conventional lithography using near-ultraviolet light and visible light, and the yield is remarkably reduced. For this reason, in place of conventional photolithography using near-ultraviolet light having a wavelength of 350 to 450 nm, in order to enhance exposure resolution, far-ultraviolet light (short-wavelength ultraviolet light) having a short wavelength, krypton fluoride laser (KrF excimer laser light) is used. Lithography technology using an electron beam or the like has been studied.
In conventional lithography utilizing near-ultraviolet light, a novolak resin is used as a base polymer. The resin has a good transmittance for ultraviolet light having a wavelength of 350 to 450 nm, but has a long wavelength shorter than that. Since the transmittance for ultraviolet rays and KrF excimer laser light is extremely deteriorated, when the resin is used as a base polymer, there are known problems that sufficient sensitivity cannot be obtained and the pattern shape is poor. Have been. For the purpose of improving poor transmittance, a chemically amplified resist using a polyvinylphenol derivative as a base polymer has been studied (Japanese Patent Publication No. 2-276).
No. 60), however, the pattern shape has not yet satisfied the requirements. Further, as a recent example, a method of using a hydrogenated polyvinyl phenol derivative as a base polymer for the purpose of further improving the transmittance (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249673) is known. Although the pattern shape has been considerably improved by this improvement, further improvement is required for the required characteristics of a more advanced resist, particularly for the resolution.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のもと
で、発明者らは、前記の問題を解決すべく鋭意研究した
結果、(置換可)アクリル酸の1−アルキルシクロアル
キルエステル単位のほかに、他の(置換可)アクリル酸
エステル単位や置換可スチレン単位を有する樹脂を用い
るとレジスト特性に優れたレジスト組成物が得られるこ
とを見いだし、この知見に基づき本発明を完成するに到
った。Under these prior arts, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that in addition to the (substituted) acrylic acid 1-alkylcycloalkylester unit, It has been found that a resist composition having excellent resist properties can be obtained by using a resin having another (substitutable) acrylate unit or a substitutable styrene unit, and the present invention has been completed based on this finding. Was.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、一般式(1)、(2)および(3)Thus, according to the present invention, the general formulas (1), (2) and (3)
【化1】 Embedded image
【化2】 Embedded image
【化3】 (式(1)〜(3)中、R1〜R3はそれぞれ独立に水
素原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基、ハロゲン原
子、シアノ基、ニトロ基であり、R4は直鎖、分岐また
は環状の炭素数1〜8の置換可アルキル基、置換可アル
ケニル基であり、R5とR6はそれぞれ独立して水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カル
ボキシル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置
換可アルキル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8
の置換可アルコキシ基、炭素数6〜12の置換可アリー
ル基、炭素数7〜14の置換可アラルキル基であり、R
7は直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可アル
キル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可
アルケニル基である。R8〜R11は、水素原子、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基であり、少
なくとも一つは水素原子である。Aは単結合または二価
の置換可有機基である。式(1)、(2)および(3)
で表される単位の比率はそれぞれk、m、nで表され、
k+m+n=1であり、0<k≦1、0≦m<1、0≦
n<1である。)で表される構成単位を有する重合体と
活性化放射線の照射により酸を発生する放射線感応性成
分を含むレジスト膜を露光した後、15分〜120分経
過後に熱処理する工程を含むことを特徴とするパターン
形成方法が提供され、また前記式(1)、(2)および
(3)Embedded image (In the formulas (1) to (3), R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom, a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group, and R 4 is a straight-chain. R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, Straight-chain, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, straight-chain, branched or cyclic C1-C8
A substituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms,
7 is a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, or a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkenyl group. R 8 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, or a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, at least one of which is a hydrogen atom. A is a single bond or a divalent substitutable organic group. Equations (1), (2) and (3)
Are represented by k, m, and n, respectively.
k + m + n = 1, 0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦
n <1. After exposing a resist film containing a polymer having the structural unit represented by the formula (1) and a radiation-sensitive component that generates an acid upon irradiation with activating radiation, followed by a heat treatment after a lapse of 15 to 120 minutes. And a method for forming a pattern, wherein the above formulas (1), (2) and (3)
【化4】 Embedded image
【化5】 Embedded image
【化6】 (式(1)〜(3)中、R1〜R3はそれぞれ独立に水
素原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基、ハロゲン原
子、シアノ基、ニトロ基であり、R4は直鎖、分岐また
は環状の炭素数1〜8の置換可アルキル基、置換可アル
ケニル基であり、R5とR6はそれぞれ独立して水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カル
ボキシル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置
換可アルキル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8
の置換可アルコキシ基、炭素数6〜12の置換可アリー
ル基、炭素数7〜14の置換可アラルキル基であり、R
7は直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可アル
キル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可
アルケニル基である。R8〜R11は、水素原子、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基であり、少
なくとも一つは水素原子である。Aは単結合または二価
の置換可有機基である。式(1)、(2)および(3)
で表される単位の比率はそれぞれk、m、nで表され、
k+m+n=1であり、0<k≦1、0≦m<1、0≦
n<1である。)で表される構成単位を有する重合平均
分子量4,960〜8,860の重合体と活性化放射線
の照射により酸を発生する放射線感応性成分を含むこと
を特徴とするレジスト組成物が提供される。Embedded image (In the formulas (1) to (3), R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom, a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group, and R 4 is a straight-chain. R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, Straight-chain, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, straight-chain, branched or cyclic C1-C8
A substituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms,
7 is a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, or a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkenyl group. R 8 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, or a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, at least one of which is a hydrogen atom. A is a single bond or a divalent substitutable organic group. Equations (1), (2) and (3)
Are represented by k, m, and n, respectively.
k + m + n = 1, 0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦
n <1. A resist composition comprising a polymer having a polymerization average molecular weight of 4,960 to 8,860 having a structural unit represented by formula (1) and a radiation-sensitive component that generates an acid upon irradiation with activating radiation. You.
【0005】以下、本発明について詳述する。本発明で
用いられる樹脂は、前記式(1)〜(3)で表される構
成単位を有する重合体である。この重合体が共重合体で
ある場合、ブロック共重合体であってもランダム共重合
体であってもよい。この重合体の重合平均分子量は、下
限が通常1,000、好ましくは2,000であり、上
限は通常100,000、好ましくは20,000であ
る。分子量が低いとレジスト膜の機械的強度が弱くな
り、逆に分子量が高いと粘度が高くなり均一なレジスト
膜が得難くなる傾向がある。式(1)〜(3)において
R1〜R3の具体例としては、水素原子;メチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、s−ブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4の
アルキル基やこれらのアルキル基のひとつ以上の水素原
子がハロゲン原子、アルコキシ基等で置換された置換
体;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子;
シアノ基;ニトロ基が挙げられる。式(1)のR4は、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル
基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペン
チル基、イソペンチル基、ヘキシル基、1−エチルブチ
ル基、4−メチルペンチル基、ヘプチル基、1−メチル
ペンチル基、4−メチルヘキシル基、3,3−ジメチル
ペンチル基、オクチル基、1−エチルヘキシル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、
シクロオクチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキ
シエチル基、クロロメチル基、2−クロロエチル基、2
−メチルシクロペンチル基、5−メトキシペンチル基、
3,3−ジクロロシクロオクチル基などの直鎖、分岐ま
たは環状の炭素数1〜8のアルキル基やこれらのアルキ
ル基のひとつ以上の水素原子がハロゲン原子やアルコキ
シ基などで置換された置換体;ビニル基、1−プロペニ
ル基、1−ブテン−1−イル基、1−ブテン−2−イル
基、2−ブテン−2−イル基、1−ペンテン−2イル
基、2−ヘキセン−2−イル基、3−ヘプテン−3−イ
ル基、1−オクテン−6−イル基などの直鎖、分岐また
は環状の炭素数1〜8の置換可アルケニル基が挙げられ
る。Hereinafter, the present invention will be described in detail. The resin used in the present invention is a polymer having the structural units represented by the formulas (1) to (3). When this polymer is a copolymer, it may be a block copolymer or a random copolymer. The lower limit of the polymerization average molecular weight of this polymer is usually 1,000, preferably 2,000, and the upper limit is usually 100,000, preferably 20,000. If the molecular weight is low, the mechanical strength of the resist film becomes weak, while if the molecular weight is high, the viscosity tends to be high, and it tends to be difficult to obtain a uniform resist film. In the formulas (1) to (3), specific examples of R 1 to R 3 include a hydrogen atom; a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl. An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a group or a substituent in which one or more hydrogen atoms of these alkyl groups are substituted with a halogen atom, an alkoxy group or the like; a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine or iodine;
A cyano group; a nitro group. R 4 in the formula (1) is
Methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group, 1-ethylbutyl group, 4-methylpentyl group, heptyl Group, 1-methylpentyl group, 4-methylhexyl group, 3,3-dimethylpentyl group, octyl group, 1-ethylhexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group,
Cyclooctyl group, 2-methoxyethyl group, 2-ethoxyethyl group, chloromethyl group, 2-chloroethyl group, 2
-Methylcyclopentyl group, 5-methoxypentyl group,
A straight-chain, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as a 3,3-dichlorocyclooctyl group or a substituent in which one or more hydrogen atoms of these alkyl groups are substituted with a halogen atom, an alkoxy group or the like; Vinyl group, 1-propenyl group, 1-buten-1-yl group, 1-buten-2-yl group, 2-buten-2-yl group, 1-penten-2-yl group, 2-hexen-2-yl Linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkenyl groups such as a group, 3-hepten-3-yl group and 1-octen-6-yl group.
【0006】式(2)のR5とR6はそれぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、
カルボキシル基、前記のような直鎖、分岐または環状の
炭素数1〜8の置換可アルキル基;メトキシ基、エトキ
シ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブト
キシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペントキシ
基、イソペントキシ基、ヘキシルオキシ基、1−エトキ
シブトキシ基、4−メチルペントキシ基、ヘプトキシ
基、1−メチルペントキシ基、4−メチルヘキシル基、
3,3−ジメチルペントキシ基、オクトキシ基、1−エ
チルヘキシル基、シクロペントキシ基、シクロヘキシル
オキシ基、シクロヘプトキシ基、シクロオクトキシ基、
2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基、ク
ロロメトキシ基、2−クロロエトキシ基、2−メチルシ
クロペントキシ基、5−メトキシペントキシ基、3,3
−ジクロロシクロオクトキシ基などの直鎖、分岐または
環状の炭素数1〜8のアルコキシ基やこれらのアルコキ
シ基のひとつ以上の水素原子がハロゲン原子やアルコキ
シ基などで置換された炭素数1〜8の置換可アルコキシ
基のほか、フェニル基、4−メチルフェニル基、2,4
−ジメチルフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、
4−メトキシフェニル基、ナフチル基などの炭素数6〜
12の置換可アリール基;ベンジル基、フェネチル基、
4−メチルベンジル基、3−クロロフェネチル基、2−
メチルナフチル基などの炭素数7〜14の置換可アラル
キル基などが挙げられる。中でも水酸基などは基板に対
する密着性が向上するため好ましい例である。式(3)
のR7は前記のような直鎖、分岐または環状の炭素数1
〜8の置換可アルキル基や前記のような直鎖、分岐また
は環状の炭素数1〜8の置換可アルケニル基である。式
(1)R8〜R11は、水素原子、ハロゲン原子、前記の
ような炭素数1〜4の置換可アルキル基であるが、この
うち少なくとも一つは水素原子である。水素原子が一つ
以上ないと、酸不安定性基として機能しなくなり、水素
原子が多いほど酸により切断され易くなるので好まし
い。式(1)のAは単結合または二価の置換可有機基で
ある。ここでいう二価の置換可有機基の具体例として
は、−CH2−、−C2H4−、−C3H6−、−C4H
8−、−C5H10−のような−CnH2n−で表されるアル
キレンやこれらの水素原子の一部または全部がハロゲン
原子、シアノ基、水酸基、炭素数1〜4のアルキル基、
炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニ
ル基で置換された−CHCl−、−CH2C(CN)H
−、−C(CH3)H−、−CH2C(CH3)H−、−
CH2C(CH3)HCH2−、−C(OCH3)H−、−
CH(CH=CH2)CH2−などの置換可アルキレン;
−CH=CH−、−C(CH3)=CH−CH2−、−C
(CH3)=CHCl−など置換可アルケニレンなどの
二価の置換可有機基である。このような有機基の炭素数
は、置換基として結合するシアノ基、アルキル基、アル
ケニル基由来の炭素以外の炭素数で通常1〜5、好まし
くは3または4である。In the formula (2), R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group,
A carboxyl group, a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group as described above; a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an s-butoxy group, t-butoxy group, pentoxy group, isopentoxy group, hexyloxy group, 1-ethoxybutoxy group, 4-methylpentoxy group, heptoxy group, 1-methylpentoxy group, 4-methylhexyl group,
3,3-dimethylpentoxy group, octoxy group, 1-ethylhexyl group, cyclopentoxy group, cyclohexyloxy group, cycloheptoxy group, cyclooctoxy group,
2-methoxyethoxy group, 2-ethoxyethoxy group, chloromethoxy group, 2-chloroethoxy group, 2-methylcyclopentoxy group, 5-methoxypentoxy group, 3,3
A straight-chain, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a dichlorocyclooctoxy group, or a carbon atom having 1 to 8 carbon atoms in which at least one hydrogen atom of these alkoxy groups is substituted with a halogen atom, an alkoxy group or the like; Phenyl group, 4-methylphenyl group, 2,4
-Dimethylphenyl group, 3,5-dichlorophenyl group,
6 to 6 carbon atoms such as a 4-methoxyphenyl group and a naphthyl group
12 substitutable aryl groups; benzyl group, phenethyl group,
4-methylbenzyl group, 3-chlorophenethyl group, 2-
Examples thereof include a substituted aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms such as a methylnaphthyl group. Among them, a hydroxyl group is a preferable example because adhesion to a substrate is improved. Equation (3)
R 7 is a linear, branched or cyclic C 1 group as described above.
A substituted or unsubstituted alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms; In formula (1), R 8 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, or a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as described above, at least one of which is a hydrogen atom. If there is no more than one hydrogen atom, it will not function as an acid labile group, and the larger the number of hydrogen atoms, the more easily it will be cleaved by an acid. A in the formula (1) is a single bond or a divalent substituted organic group. Specific examples of the divalent substitutable organic group herein, -CH 2 -, - C 2 H 4 -, - C 3 H 6 -, - C 4 H
8 -, - C 5 H 10 - represented by alkylene or some or all halogen atoms of these hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms - -C n H 2n such as ,
Alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, -CHCl substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms -, - CH 2 C (CN ) H
-, - C (CH 3) H -, - CH 2 C (CH 3) H -, -
CH 2 C (CH 3) HCH 2 -, - C (OCH 3) H -, -
CH (CH = CH 2) CH 2 - optionally substituted alkylene, such as;
-CH = CH -, - C ( CH 3) = CH-CH 2 -, - C
(CH 3 ) = a divalent substitutable organic group such as a substitutable alkenylene such as CHCl—. The number of carbon atoms of such an organic group is usually 1 to 5, preferably 3 or 4, in terms of the number of carbon atoms other than those derived from a cyano group, an alkyl group, or an alkenyl group bonded as a substituent.
【0007】式(1)、(2)、(3)で表される構成
単位の樹脂中での割合はk、m、nで表され、k+m+
n=1、0<k≦1、0≦m<1、0≦n<1である。
すなわち式(1)で表される構成単位のみの重合体であ
ってもよいが、式(1)で表される構成単位を含まない
重合体では本発明の目的を達成しない。従って、式
(1)で表される構成単位の割合kは通常0<k≦1、
好ましくは0.2≦k≦1、より好ましくは0.4≦k
≦1である。The proportions of the structural units represented by the formulas (1), (2) and (3) in the resin are represented by k, m and n, and k + m +
n = 1, 0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, and 0 ≦ n <1.
That is, a polymer having only the structural unit represented by the formula (1) may be used, but a polymer not containing the structural unit represented by the formula (1) does not achieve the object of the present invention. Therefore, the ratio k of the structural unit represented by the formula (1) is usually 0 <k ≦ 1,
Preferably 0.2 ≦ k ≦ 1, more preferably 0.4 ≦ k
≦ 1.
【0008】本発明で樹脂成分として用いられる前記式
(1)〜(3)で表される構成単位を有する重合体は、
常法に従って合成される。例えば、各式で表される構成
単位を与える単量体を所望の割合で混合して重合する方
法、式(1)または式(2)式(2)の構成単位を与え
る単量体とアクリレート類とを重合したのち、式(1)
のR4や式(3)のR7を導入する方法などがある。ま
た、得られた重合体を部分水素添加したものも本発明で
用いることができる。前記式(1)の構成単位を与える
単量体の具体例としては、1−メチルシクロペンチル
アクリレート、1−メチルシクロヘキシル アクリレー
ト、1−エチルシクロペンチル アクリレート、1−エ
チルシクロヘキシル アクリレート、1−メチルシクロ
ヘプチル アクリレート、1−プロピルシクロヘプチル
アクリレート、1−メチルシクロオクチル アクリレ
ート、1−メチルシクロペンチル メタクリレート、1
−メチルシクロヘキシル メタクリレート、1−エチル
シクロペンチル メタクリレート、1−エチルシクロヘ
キシル メタクリレート、1−メチルシクロヘプチル
メタクリレート、1−プロピルシクロヘプチルメタクリ
レート、1−メチルシクロオクチル メタクリレートな
どの置換可アクリル酸の1−アルキルシクロアルキルエ
ステル化合物が挙げられる。前記式(2)の構造単位を
与える単量体の具体例としては、スチレン、4−メチル
スチレン、4−ヒドロキシスチレン、3−ヒドロキシス
チレン、2−ヒドロキシスチレン、4−カルボキシスチ
レン、3−カルボキシスチレン、2−カルボキシスチレ
ン、4−ニトロスチレン、3−ニトロスチレン、2−ニ
トロスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2−メチル
−4−ヒドロキシスチレン、3−メチル−4−ヒドロキ
シスチレン、4−クロロスチレン、4−(クロロメチ
ル)スチレン、4−メトキシスチレン、3−メトキシス
チレン、2−メトキシスチレン、4−t−ブトキシスチ
レン、3−t−ブトキシスチレン、2−t−ブトキシス
チレンなどの置換可スチレン化合物や同様のα−メチル
スチレン誘導体が挙げられる。The polymer having the structural units represented by the formulas (1) to (3) used as the resin component in the present invention is:
It is synthesized according to a conventional method. For example, a method of mixing and polymerizing a monomer giving a structural unit represented by each formula at a desired ratio, a method of giving a monomer giving a structural unit of formula (1) or (2) and formula (2) and an acrylate After polymerizing the compounds, the formula (1)
And a method of introducing the R 4 and R 7 of formula (3). Further, those obtained by partially hydrogenating the obtained polymer can also be used in the present invention. Specific examples of the monomer giving the structural unit of the formula (1) include 1-methylcyclopentyl
Acrylate, 1-methylcyclohexyl acrylate, 1-ethylcyclopentyl acrylate, 1-ethylcyclohexyl acrylate, 1-methylcycloheptyl acrylate, 1-propylcycloheptyl acrylate, 1-methylcyclooctyl acrylate, 1-methylcyclopentyl methacrylate, 1
-Methylcyclohexyl methacrylate, 1-ethylcyclopentyl methacrylate, 1-ethylcyclohexyl methacrylate, 1-methylcycloheptyl
Examples thereof include 1-alkylcycloalkylester compounds of substituted acrylic acid such as methacrylate, 1-propylcycloheptyl methacrylate, and 1-methylcyclooctyl methacrylate. Specific examples of the monomer giving the structural unit of the formula (2) include styrene, 4-methylstyrene, 4-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 2-hydroxystyrene, 4-carboxystyrene, and 3-carboxystyrene. , 2-carboxystyrene, 4-nitrostyrene, 3-nitrostyrene, 2-nitrostyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2-methyl-4-hydroxystyrene, 3-methyl-4-hydroxystyrene, 4-chlorostyrene , 4- (chloromethyl) styrene, 4-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, 2-methoxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, 3-tert-butoxystyrene, 2-tert-butoxystyrene, and other substituted styrene compounds And similar α-methylstyrene derivatives.
【0009】前記式(3)の構成単位を与えるモノマー
成分の具体例としては、メチル アクリレート、エチル
アクリレート、イソプロピル アクリレート、t−ブ
チルアクリレート、t−アミル アクリレ−ト、シクロ
ヘキシル アクリレート、アダマンチル アクリレー
ト、メチル メタクリレート、エチル メタクリレー
ト、イソプロピル メタクリレート、t−ブチル メタ
クリレート、t−アミルメタクリレ−ト、シクロヘキシ
ル メタクリレート、アダマンチル メタクリレートな
どの置換可アクリル酸エステル類が例示される。Specific examples of the monomer component giving the structural unit of the above formula (3) include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, t-butyl acrylate, t-amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, adamantyl acrylate, and methyl methacrylate. And substituted acrylates such as ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, t-amyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate and adamantyl methacrylate.
【0010】本発明で用いる樹脂の具体例としては、ポ
リ(1−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト)、ポリ(1−メチルシクロペンチル(メタ)アクリ
レート)、1−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ
ート/スチレンコポリマー、1−メチルシクロペンチル
(メタ)アクリレート/4−ヒドロキシスチレンコポリ
マー、1−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート
/メチル メタクリレートコポリマー、1−メチルシク
ロヘキシル メタクリレート/アダマンチル メタクリ
レートコポリマー、1−メチルシクロヘキシル メタク
リレート/4−ヒドロキシスチレン/アダマンチル メ
タクリレートコポリマー、1−エチルシクロペンチル
(メタ)アクリレート/4−ヒドロキシスチレンコポリ
マー、1−プロピルシクロペンチル(メタ)アクリレー
ト/4−ヒドロキシスチレンコポリマー、1−メチルシ
クロペンチル(メタ)アクリレート/4−ヒドロキシス
チレン/エチル メタクリレートコポリマー、1−メチ
ルシクロヘキシル(メタ)アクリレート/4−ヒドロキ
シスチレンコポリマー/ビニル(メタ)アクリレートコ
ポリマー、1−エチルシクロヘプチル(メタ)アクリレ
ート/2−メチル−4−ヒドロキシスチレン/t−ブチ
ル(メタ)アクリレートコポリマーなどが例示される。Specific examples of the resin used in the present invention include poly (1-methylcyclohexyl (meth) acrylate), poly (1-methylcyclopentyl (meth) acrylate), 1-methylcyclohexyl (meth) acrylate / styrene copolymer, 1-methylcyclopentyl (meth) acrylate / 4-hydroxystyrene copolymer, 1-methylcyclohexyl (meth) acrylate / methyl methacrylate copolymer, 1-methylcyclohexyl methacrylate / adamantyl methacrylate copolymer, 1-methylcyclohexyl methacrylate / 4-hydroxystyrene / adamantyl Methacrylate copolymer, 1-ethylcyclopentyl (meth) acrylate / 4-hydroxystyrene copolymer, 1-propylcyclopen (Meth) acrylate / 4-hydroxystyrene copolymer, 1-methylcyclopentyl (meth) acrylate / 4-hydroxystyrene / ethyl methacrylate copolymer, 1-methylcyclohexyl (meth) acrylate / 4-hydroxystyrene copolymer / vinyl (meth) acrylate Copolymers, such as 1-ethylcycloheptyl (meth) acrylate / 2-methyl-4-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate copolymer, are exemplified.
【0011】本発明において用いられる酸発生剤(以
下、PAGという)は、活性化放射線に露光されるとブ
レンステッド酸またはルイス酸を発生する物質であれば
特に制限はなく、オニウム塩、ハロゲン化有機化合物、
キノンジアジド化合物、α,αビス(スルホニル)ジア
ゾメタン系化合物、α−カルボニル−α−スルホニルジ
アゾメタン系化合物、スルホン化合物、有機酸エステル
化合物、有機酸アミド化合物、有機酸イミド化合物など
公知のものを用いることができる。オニウム塩として
は、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ジフェニルヨー
ドニウムトリフレートなどのヨードニウム塩、トリフェ
ニルスルホニウムトリフレートなどのスルホニウム塩、
ホスホニウム塩、アルソニウム塩、オキソニウム塩など
が挙げられる。The acid generator (hereinafter referred to as PAG) used in the present invention is not particularly limited as long as it generates a Bronsted acid or Lewis acid when exposed to activating radiation. Organic compounds,
Known compounds such as quinonediazide compounds, α, α-bis (sulfonyl) diazomethane compounds, α-carbonyl-α-sulfonyldiazomethane compounds, sulfone compounds, organic acid ester compounds, organic acid amide compounds, and organic acid imide compounds can be used. it can. As onium salts, diazonium salts, ammonium salts, iodonium salts such as diphenyliodonium triflate, sulfonium salts such as triphenylsulfonium triflate,
Examples thereof include a phosphonium salt, an arsonium salt, and an oxonium salt.
【0012】ハロゲン化有機化合物としては、ハロゲン
含有オキサジアゾール系化合物、ハロゲン含有トリアジ
ン系化合物、ハロゲン含有アセトフェノン系化合物、ハ
ロゲン含有ベンゾフェノン系化合物、ハロゲン含有スル
ホキサイド系化合物、ハロゲン含有スルホン系化合物、
ハロゲン含有チアゾール系化合物、ハロゲン含有オキサ
ゾール系化合物、ハロゲン含有トリアゾール化合物、ハ
ロゲン含有2−ピロン系化合物、その他ハロゲン含有ヘ
テロ環状化合物、ハロゲン含有脂肪族炭化水素化合物、
ハロゲン含有芳香族炭化水素化合物、スルフェニルハラ
イド化合物などが挙げられ、具体的には、トリス(2,
3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリス(2,3
−ジブロモ−3−クロロプロピル)ホスフェート、テト
ラブロモクロロブタン、ヘキサクロロベンゼン、ヘキサ
ブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサ
ブロモビフェニル、アリルトリブロモフェニルエーテ
ル、テトラクロロビスフェノールA、テトラブロモビス
フェノールA、テトラクロロビスフェノールAのビス
(クロロエチル)エーテル、テトラブロモビスフェノー
ルAのビス(ブロモエチル)エーテル、ビスフェノール
Aのビス(2,3−ジクロロプロピル)エーテル、ビス
フェノールAのビス(2,3−ジブロモプロピル)エー
テル、テトラクロロビスフェノールAのビス(2,3−
ジクロロプロピル)エーテル、テトラブロモビスフェノ
ールAのビス(2,3−ジブロモプロピル)エーテル、
テトラクロロビスフェノールS、テトラブロモビスフェ
ノールS、テトラクロロビスフェノールSのビス(クロ
ロエチル)エーテル、テトラブロモビスフェノールSの
ビス(ブロモエチル)エーテル、ビスフェノールSのビ
ス(2,3−ジクロロプロピル)エーテル、ビスフェノ
ールSのビス(2,3−ジブロモプロピル)エーテル、
トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレー
ト、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモ
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(2−ヒドロ
キシエトキシ)−3,5−ジブロモフェニル)プロパン
などのハロゲン系難燃剤やジクロロジフェニルトリクロ
ロエタン、ペンタクロロフェノール、2,4,6−トリ
クロロフェニル 4−ニトロフェニルエーテル、2,4
−ジクロロフェニル 3’−メトキシ−4’−ニトロフ
ェニルエーテル、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、
4,5,6,7−テトラクロロフタリド、1,1−ビス
(4−クロロフェニル)エタノール、1,1−ビス(4
−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタノー
ル、2,4,4’,5−テトラクロロジフェニルスルフ
ィド、2,4,4’,5−テトラクロロジフェニルスル
ホンなどの有機クロロ系農薬などが例示される。The halogenated organic compounds include halogen-containing oxadiazole compounds, halogen-containing triazine compounds, halogen-containing acetophenone compounds, halogen-containing benzophenone compounds, halogen-containing sulfoxide compounds, halogen-containing sulfone compounds,
Halogen-containing thiazole compounds, halogen-containing oxazole compounds, halogen-containing triazole compounds, halogen-containing 2-pyrone compounds, other halogen-containing heterocyclic compounds, halogen-containing aliphatic hydrocarbon compounds,
Examples thereof include a halogen-containing aromatic hydrocarbon compound and a sulfenyl halide compound, and specifically, tris (2,
3-dibromopropyl) phosphate, tris (2,3
-Dibromo-3-chloropropyl) phosphate, tetrabromochlorobutane, hexachlorobenzene, hexabromobenzene, hexabromocyclododecane, hexabromobiphenyl, allyltribromophenyl ether, tetrachlorobisphenol A, tetrabromobisphenol A, tetrachlorobisphenol A bis (chloroethyl) ether, tetrabromobisphenol A bis (bromoethyl) ether, bisphenol A bis (2,3-dichloropropyl) ether, bisphenol A bis (2,3-dibromopropyl) ether, tetrachlorobisphenol A screw (2,3-
Dichloropropyl) ether, bis (2,3-dibromopropyl) ether of tetrabromobisphenol A,
Tetrachlorobisphenol S, tetrabromobisphenol S, bis (chloroethyl) ether of tetrachlorobisphenol S, bis (bromoethyl) ether of tetrabromobisphenol S, bis (2,3-dichloropropyl) ether of bisphenol S, bis of bisphenol S (2,3-dibromopropyl) ether,
Tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3,5- Halogen-based flame retardants such as dibromophenyl) propane, dichlorodiphenyltrichloroethane, pentachlorophenol, 2,4,6-trichlorophenyl 4-nitrophenyl ether, 2,4
-Dichlorophenyl 3'-methoxy-4'-nitrophenyl ether, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid,
4,5,6,7-tetrachlorophthalide, 1,1-bis (4-chlorophenyl) ethanol, 1,1-bis (4
-Chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethanol, 2,4,4 ', 5-tetrachlorodiphenyl sulfide, and organic chloro pesticides such as 2,4,4', 5-tetrachlorodiphenyl sulfone. You.
【0013】キノンジアジド化合物の具体例としては、
1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸エステ
ル、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エ
ステル、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン
酸エステル、2,1−ナフトキノンジアジド−4−スル
ホン酸エステル、2,1−ベンゾキノンジアジド−5−
スルホン酸エステルのようなキノンジアジド誘導体のス
ルホン酸エステルや1,2−ベンゾキノン−2−ジアジ
ド−4−スルホン酸クロライド、1,2−ナフトキノン
−2−ジアジド−4−スルホン酸クロライド、1,2−
ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸クロライ
ド、1,2−ナフトキノン−1−ジアジド−6−スルホ
ン酸クロライド、1,2−ベンゾキノン−1−ジアジド
−5−スルホン酸クロライド等のキノンジアジド誘導体
のスルホン酸クロライドなどが挙げられる。Specific examples of the quinonediazide compound include:
1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,1-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid Ester, 2,1-benzoquinonediazide-5
Sulfonic acid esters of quinonediazide derivatives such as sulfonic acid esters, 1,2-benzoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-
Sulfonic acids of quinonediazide derivatives such as naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinone-1-diazide-6-sulfonic acid chloride and 1,2-benzoquinone-1-diazide-5-sulfonic acid chloride Chloride and the like.
【0014】α,αビス(スルホニル)ジアゾメタン系
化合物としては、未置換、対称的にまたは非対称的に置
換されたアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、芳
香族基、またはヘテロ環状基を有するα,αビス(スル
ホニル)ジアゾメタンなどが挙げられる。α−カルボニ
ル−α−スルホニルジアゾメタン系化合物の具体例とし
ては、未置換、対称的にまたは非対称的に置換されたア
ルキル基、アルケニル基、アラルキル基、芳香族基、ま
たはヘテロ環状基を有するα−カルボニル−α−スルホ
ニルジアゾメタンなどが挙げられる。スルホン化合物の
具体例としては、未置換、対称的にまたは非対称的に置
換されたアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、芳
香族基、またはヘテロ環状基を有するスルホン化合物
(例えばジフェニルスルホン、ジニトリルスルホン、
4,4’−ジメチルスルホン等)、ジスルホン化合物
(ジフェニルスルホン、ジ(フェニルスルホン)メタン
等)などが挙げられる。As the α, α-bis (sulfonyl) diazomethane-based compound, an α, α-bis (sulfonyl) diazomethane-based compound having an alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aromatic group, or a heterocyclic group, which is unsubstituted or symmetrically or asymmetrically substituted. α-bis (sulfonyl) diazomethane and the like. Specific examples of the α-carbonyl-α-sulfonyldiazomethane-based compound include an unsubstituted, symmetrically or asymmetrically substituted alkyl, alkenyl, aralkyl, aromatic, or heterocyclic group-containing α-carbonyl-α-sulfonyldiazomethane-based compound. Carbonyl-α-sulfonyldiazomethane and the like. Specific examples of the sulfone compound include a sulfone compound having an unsubstituted, symmetrically or asymmetrically substituted alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, aromatic group, or heterocyclic group (eg, diphenyl sulfone, dinitrile sulfone) ,
4,4′-dimethylsulfone) and disulfone compounds (diphenylsulfone, di (phenylsulfone) methane, etc.).
【0015】有機酸エステルとしては、カルボン酸エス
テル、ハイドロキノンモノトシレートなどのスルホン酸
エステル、ホスホン酸エステルなどが挙げられ、有機酸
アミドとしては、カルボン酸アミド、スルホン酸アミ
ド、ホスホン酸アミドなどが挙げられ、有機酸イミドと
しては、カルボン酸イミド、スルホン酸イミド、ホスホ
ン酸イミドなどが挙げられる。Examples of the organic acid esters include carboxylic acid esters, sulfonic acid esters such as hydroquinone monotosylate, and phosphonic acid esters. Examples of the organic acid amides include carboxylic acid amide, sulfonic acid amide, and phosphonic acid amide. Examples of the organic acid imide include carboxylic imide, sulfonic imide, and phosphonic imide.
【0016】これらのPAGは、単独で使用しても2種
類以上を混合して用いてもよい。これらのPAGの配合
量は、本発明で用いる樹脂100重量部に対して下限は
通常0.01重量部、好ましくは0.2重量部であり、
上限は通常50重量部、好ましくは30重量部である。
0.01重量部未満ではパターンの形成が不可能とな
り。50重量部を超えると現像残が発生し易くなった
り、パターン形状が悪化するなどの問題が生じ、いずれ
の場合もレジストの性能上好ましくない。These PAGs may be used alone or as a mixture of two or more. The lower limit of the amount of these PAGs is usually 0.01 part by weight, preferably 0.2 part by weight, based on 100 parts by weight of the resin used in the present invention.
The upper limit is usually 50 parts by weight, preferably 30 parts by weight.
If the amount is less than 0.01 parts by weight, pattern formation becomes impossible. If the amount is more than 50 parts by weight, problems such as the occurrence of undeveloped residue and the deterioration of the pattern shape occur, and in either case, it is not preferable in terms of resist performance.
【0017】本発明に於て、前記樹脂とPAGとからな
るレジスト組成物は、溶剤に溶解させて用いる。溶剤
は、一般にレジスト組成物用の溶剤として使用されてい
るものを用いることができ、具体例としては、アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペ
ンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどの
ケトン類;n−プロパノール、i−プロパノール、n−
ブタノール、i−ブタノール、t−ブタノール、シクロ
ヘキサノールなどのアルコール類;エチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジオキサンなどのエーテル類;エチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテルなどのアルコール
エーテル類;ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エ
チル、酪酸メチル、酪酸エチルなどのエステル類;2−
オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エ
チル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシ
プロピオン酸エチルなどのオキシカルボン酸エステル
類;セロソルブアセテート、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、プロピルセロソルブ
アセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロソ
ルブエステル類;プロピレングリコール、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、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
リコールモノブチルエーテルなどのプロピレングリコー
ル類;ジエチレンギ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、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
ルエーテルなどのジエチレングリコール類;トリクロロ
エチレンなどのハロゲン化炭化水素類;トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素類;N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルア
セトアミド、N−メチルピロリドンなどの極性溶媒など
が例示され、これらは単独または2種類以上を混合して
用いてもよい。In the present invention, the resist composition comprising the resin and PAG is used after being dissolved in a solvent. As the solvent, those generally used as solvents for resist compositions can be used. Specific examples include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, cyclopentanone and cyclohexanone; n-propanol , I-propanol, n-
Alcohols such as butanol, i-butanol, t-butanol and cyclohexanol; ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and dioxane; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol mono Alcohol ethers such as ethyl ether; esters such as propyl formate, butyl formate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, and ethyl butyrate;
Oxycarboxylates such as methyl oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate and ethyl 2-methoxypropionate; cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate Propylene glycol such as propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether; diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether. No Tylene glycols; Halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Polarity such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidone Solvents are exemplified, and these may be used alone or as a mixture of two or more.
【0018】本発明においては、添加剤としてレジスト
組成物に一般に添加されているもの、例えば界面活性
剤、保存安定剤、増感剤、ストリエーション防止剤、低
分子フェノール化合物誘導体など相溶性のある添加剤を
含有させることができる。低分子フェノール化合物の具
体例としては、p−フェニルフェノール、p−イソプロ
ピルフェノール等のモノフェノール類;ビフェノール、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’
−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビスフェノールA(本
州化学工業社製)、ビスフェノールC(本州化学工業社
製)、ビスフェノールE(本州化学工業社製)、ビスフ
ェノールF(本州化学工業社製)、ビスフェノールAP
(本州化学工業社製)、ビスフェノールM(三井石油化
学工業社製)、ビスフェノールP(三井石油化学工業社
製)、ビスフェノールZ(本州化学工業社製)、1,1
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、
9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、
1,1−ビス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)
メタン、3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジルフ
ェノール等のビスフェノール類;1,1,1−トリス
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリ
ス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス
(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−
ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2,5−
ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒド
ロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジメ
チル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキ
シフェニル)メタン、2,6−ビス(5−メチル−2−
ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、2,6
−ビス(4−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノ
ール、2,6−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシベン
ジル)−4−メチルフェノール、2,6−ビス(3,5
−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフ
ェノール、トリスフェノール−PA(本州化学工業社
製)、トリスフェノール−TC(本州化学工業社製)等
のトリスフェノール類;1,1,2,2−テトラキス
(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2,2−
テトラキス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エ
タン、1,1,3,3−(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、1,1,5,5−テトラキス(4−ヒドロキシ
フェニル)ペンタンα,α,α’,α’−テトラキス
(4−ヒドロキシフェニル)−3−キシレン、α,α,
α’,α’−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)−
4−キシレン、α,α,α’,α’−テトラキス(3−
メチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−キシレン、
α,α,α’,α’−テトラキス(3−メチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)−4−キシレン等のテトラキスフェ
ノール類などが例示される。このような低分子フェノー
ル化合物の添加量は、前記重合体の組成、分子量、分子
量分布、他の添加剤の種類や量によりことなるが、重合
体100重量部に対して、上限は通常100重量部、好
ましくは60重量部、下限は通常0重量部、好ましくは
3重量部である。このような低分子フェノール化合物を
添加すると感度、解像性、密着性等の特性を向上させる
ことができる。In the present invention, additives generally added to the resist composition as additives, such as surfactants, storage stabilizers, sensitizers, striation inhibitors, low molecular weight phenol compound derivatives and the like are compatible. Additives can be included. Specific examples of the low molecular weight phenol compound include monophenols such as p-phenylphenol and p-isopropylphenol; biphenol,
4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4 ′
-Dihydroxybenzophenone, bisphenol A (manufactured by Honshu Chemical Industry), bisphenol C (manufactured by Honshu Chemical Industry), bisphenol E (manufactured by Honshu Chemical Industry), bisphenol F (manufactured by Honshu Chemical Industry), bisphenol AP
(Honshu Chemical Co., Ltd.), bisphenol M (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), bisphenol P (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), bisphenol Z (Honshu Chemical Co., Ltd.), 1,1
-Bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane,
9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene,
1,1-bis (5-methyl-2-hydroxyphenyl)
Bisphenols such as methane and 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzylphenol; 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1- (4-
Hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2,5-
Dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 2,6- Bis (5-methyl-2-
(Hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6
-Bis (4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (3-methyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, 2,6-bis (3,5
Trisphenols such as -dimethyl-4-hydroxybenzyl) -4-methylphenol, trisphenol-PA (manufactured by Honshu Chemical Industry), and trisphenol-TC (manufactured by Honshu Chemical Industry); 1,1,2,2 -Tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,2,2-
Tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3,3- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl) pentane α, α, α ', Α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -3-xylene, α, α,
α ', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl)-
4-xylene, α, α, α ′, α′-tetrakis (3-
Methyl-4-hydroxyphenyl) -3-xylene,
Examples include tetrakisphenols such as α, α, α ′, α′-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -4-xylene. The amount of such a low-molecular phenol compound to be added depends on the composition, molecular weight, molecular weight distribution and the type and amount of other additives of the polymer, but the upper limit is usually 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer. Parts, preferably 60 parts by weight, and the lower limit is usually 0 parts by weight, preferably 3 parts by weight. Addition of such a low molecular weight phenol compound can improve characteristics such as sensitivity, resolution, and adhesion.
【0019】本発明の組成物において、前記式(1)で
表される構成単位を有する重合体は、放射線の照射によ
り酸発生剤から生成する酸の作用を受けて、被照射部分
の溶解度が変化する。本発明の組成物は、アルカリ現像
液を用いることにより、ポジ型レジストとして作用す
る。In the composition of the present invention, the polymer having the structural unit represented by the formula (1) has a solubility in the irradiated portion due to the action of the acid generated from the acid generator upon irradiation with radiation. Change. The composition of the present invention acts as a positive resist by using an alkaline developer.
【0020】本発明のレジスト組成物はアルカリ現像液
として通常、アルカリ水溶液を用いるが、具体例として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリ
ウム、アンモニアなどの無機アルカリの水溶液;エチル
アミン、プロピルアミンなどの第一アミン類の水溶液;
ジエチルアミン、ジプロピルアミンなどの第二アミンの
水溶液;トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの第
三アミンの水溶液;ジエチルエタノールアミン、トリエ
タノールアミンなどのアルコールアミン類の水溶液;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、トリメチルヒドロキシメチル
アンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメチ
ルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエ
チルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級アンモニウ
ムヒドロキシドの水溶液などが挙げられる。また、必要
に応じて、上記アルカリ水溶液にメタノール、エタノー
ル、プロパノール、エチレングリコールなどの水溶性有
機溶媒、界面活性剤、樹脂の溶解抑止剤などを添加する
ことができる。The resist composition of the present invention generally uses an aqueous alkali solution as an alkali developing solution. Specific examples thereof include an aqueous solution of an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, and ammonia; ethylamine, propyl Aqueous solutions of primary amines such as amines;
Aqueous solutions of secondary amines such as diethylamine and dipropylamine; aqueous solutions of tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine; aqueous solutions of alcoholamines such as diethylethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide; An aqueous solution of a quaternary ammonium hydroxide such as trimethylhydroxymethylammonium hydroxide, triethylhydroxymethylammonium hydroxide, and trimethylhydroxyethylammonium hydroxide is exemplified. If necessary, a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol, a surfactant, and a resin dissolution inhibitor may be added to the aqueous alkali solution.
【0021】本発明のレジスト組成物を溶剤に溶解させ
たレジスト溶液をシリコンウエハなどの基板表面に常法
により塗布した後、溶剤を乾燥除去することによりレジ
スト膜を形成することができる。このときの塗布方法と
しては、特にスピンコーティングが賞用される。このよ
うにして得られたレジスト膜にパターンを形成させるた
めの露光で用いられる露光源としては遠紫外線、KrF
エキシマレーザー光、X線、電子線などの電子線源が挙
げられる。更に、露光後に熱処理(露光後ベーク)を行
うと、感度の向上と安定化が図れるため好ましい。A resist solution obtained by dissolving the resist composition of the present invention in a solvent is applied to the surface of a substrate such as a silicon wafer by a conventional method, and the solvent is dried and removed to form a resist film. As a coating method at this time, spin coating is particularly awarded. Exposure sources used for exposure for forming a pattern on the resist film thus obtained are far ultraviolet rays, KrF
An electron beam source such as an excimer laser beam, an X-ray, and an electron beam may be used. Further, it is preferable to perform a heat treatment (post-exposure bake) after the exposure because the sensitivity can be improved and stabilized.
【0022】[0022]
【実施例】以下に参考例、合成例、実施例を挙げて本発
明をさらに具体的に説明する。なお、各例中の部及び%
は、特に断りのない限り重量基準である。The present invention will be described more specifically with reference to Reference Examples, Synthesis Examples and Examples. In addition, part and% in each example
Are by weight unless otherwise specified.
【0023】(合成例1)ポリ(1−メチルシクロヘキ
シル メタクリレート) 1−メチルシクロヘキシル メタクリレート182.3
g(1.00mol)、アゾビスイソブチロニトリル
8.2g(0.05mol)、ジオキサン300mlを
1リットルフラスコに仕込み、窒素気流下、80℃で5
時間攪拌を行った。得られた反応液を10リットルのメ
タノールに投入し、生じた沈澱物を濾過した。得られた
固形分をジエチルエーテル400mlに溶解させ、10
リットルのメタノールに投入し、生じた沈澱物を濾過し
た(再沈操作)。この再沈操作を2回繰り返した後、乾
燥し、163.9gの重合体を得た。この重合体は、G
PC分析の結果、Mw=8,860であった。(Synthesis Example 1) poly (1-methylcyclohexyl methacrylate) 1-methylcyclohexyl methacrylate 182.3
g (1.00 mol), 8.2 g (0.05 mol) of azobisisobutyronitrile, and 300 ml of dioxane were charged into a 1-liter flask, and charged at 80 ° C. under a nitrogen stream.
Stirring was performed for hours. The obtained reaction solution was poured into 10 liters of methanol, and the resulting precipitate was filtered. The obtained solid was dissolved in 400 ml of diethyl ether,
The mixture was poured into 1 liter of methanol, and the resulting precipitate was filtered (reprecipitation operation). After repeating this reprecipitation operation twice, it was dried to obtain 163.9 g of a polymer. This polymer is G
As a result of the PC analysis, Mw was 8,860.
【0024】(合成例2)ポリ(1−メチルシクロペン
チル メタクリレート) 1−メチルシクロヘキシル メタクリレートの代わりに
1−メチルシクロペンチル メタクリレート168.2
g(1.00mol)を使用した以外は、合成例1と同
様の方法で153.6gの重合体を得た。この重合体
は、GPC分析の結果、Mw=8,030であった。(Synthesis Example 2) Poly (1-methylcyclopentyl methacrylate) Instead of 1-methylcyclohexyl methacrylate, 1-methylcyclopentyl methacrylate 168.2
g (1.00 mol) was used in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain 153.6 g of a polymer. As a result of GPC analysis, Mw of this polymer was 8,030.
【0025】(合成例3)1−メチルシクロヘキシル
メタクリレート/スチレン コポリマー スチレン59.4g(0.57mol)、1−メチルシ
クロヘキシル メタクリレート72.9g(0.40m
ol)、アゾビスイソブチロニトリル8.2g(0.0
5mol)、ジオキサン250mlを1リットルフラス
コに仕込み、窒素気流下、80℃で5時間攪拌を行っ
た。得られた反応液を10リットルのメタノールに投入
し、生じた沈澱物を濾過した。得られた固形分をジエチ
ルエーテル300mlに溶解させ、10リットルのメタ
ノールに投入し、生じた沈澱物を濾過した(再沈操
作)。この再沈操作を2回繰り返した後、乾燥し、8
3.3gの重合体を得た。この重合体は、GPC分析の
結果、Mw=6,920であった。また、1H−NMR
より1−メチルシクロヘキシル メタクリレート/スチ
レンの重合比率は48/52であった。(Synthesis Example 3) 1-methylcyclohexyl
Methacrylate / styrene copolymer 59.4 g (0.57 mol) of styrene, 72.9 g of 1-methylcyclohexyl methacrylate (0.40 m
ol), 8.2 g of azobisisobutyronitrile (0.0 g
5 mol) and 250 ml of dioxane were charged into a 1 liter flask, and stirred at 80 ° C. for 5 hours under a nitrogen stream. The obtained reaction solution was poured into 10 liters of methanol, and the resulting precipitate was filtered. The obtained solid was dissolved in 300 ml of diethyl ether, poured into 10 liters of methanol, and the resulting precipitate was filtered (reprecipitation operation). This reprecipitation operation was repeated twice, and then dried,
3.3 g of polymer were obtained. As a result of GPC analysis, this polymer was found to have Mw = 6,920. In addition, 1 H-NMR
Further, the polymerization ratio of 1-methylcyclohexyl methacrylate / styrene was 48/52.
【0026】(合成例4)1−メチルシクロペンチル
メタクリレート/4−ヒドロキシスチレン 4−ヒドロシキスチレン36.6g(0.30mo
l)、1−メチルシクロペンチル メタクリレート2
0.2g(0.12mol)、アゾビスイソブチロニト
リル1.0g(0.006mol)、ジオキサン100
mlを500mlフラスコに仕込み、窒素気流下、80
℃で15時間攪拌を行った。得られた反応液を8リット
ルのトルエンに投入し、生じた沈澱物を濾過した。得ら
れた固形分をジエチルエーテル80mlに溶解させ、5
リットルのn−ヘキサンに投入し、生じた沈澱物を濾過
した(再沈操作)。この再沈操作を3回繰り返した後、
乾燥し、34.1gの重合体を得た。この重合体は、G
PC分析の結果、Mw=4,960であった。また、1
H−NMRより1−メチルシクロペンチル メタクリレ
ート/4−ヒドロキシスチレンの重合比率は46/54
であった。Synthesis Example 4 1-Methylcyclopentyl
Methacrylate / 4-hydroxystyrene 4-hydroxystyrene 36.6 g (0.30 mo
l), 1-methylcyclopentyl methacrylate 2
0.2 g (0.12 mol), azobisisobutyronitrile 1.0 g (0.006 mol), dioxane 100
ml into a 500 ml flask, and the
Stirring was performed at 15 ° C. for 15 hours. The obtained reaction solution was poured into 8 liters of toluene, and the resulting precipitate was filtered. The solid obtained was dissolved in 80 ml of diethyl ether, and 5
The mixture was poured into 1 liter of n-hexane, and the resulting precipitate was filtered (reprecipitation operation). After repeating this reprecipitation operation three times,
After drying, 34.1 g of a polymer was obtained. This polymer is G
As a result of PC analysis, Mw was 4,960. Also 1
From 1 H-NMR, the polymerization ratio of 1-methylcyclopentyl methacrylate / 4-hydroxystyrene was 46/54.
Met.
【0027】(合成例5)1−メチルシクロヘキシル
メタクリレート/メチル メタクリレート コポリマー 1−メチルシクロヘキシル メタクリレート182.3
gを1−メチルシクロヘキシル メタクリレート10
0.2g(0.55mol)とメチル メタクリレート
45.1g(0.45mol)に代えるほかは、合成例
1と同様の方法により134.4gの重合体を得た。こ
の重合体は、GPC分析の結果、Mw=6,550であ
った。また、1H−NMRより1−メチルシクロヘキシ
ル メタクリレート/メチル メタクリレートの重合比
率は51/49であった。(Synthesis Example 5) 1-methylcyclohexyl
Methacrylate / methyl methacrylate copolymer 1-methylcyclohexyl methacrylate 182.3
g to 1-methylcyclohexyl methacrylate 10
Except that 0.2 g (0.55 mol) and 45.1 g (0.45 mol) of methyl methacrylate were used, 134.4 g of a polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. As a result of GPC analysis, this polymer was found to have Mw = 6,550. From 1 H-NMR, the polymerization ratio of 1-methylcyclohexyl methacrylate / methyl methacrylate was 51/49.
【0028】(合成例6)1−メチルシクロヘキシル
メタクリレート/アダマンチル メタクリレート コポ
リマー 1−メチルシクロヘキシル メタクリレート45.5g
(0.25mol)、アダマンチル メタクリレート5
5.0g(0.25mol)、アゾビスイソブチロニト
リル1.7g(0.01mol)、ジオキサン100m
lを1リットルフラスコに仕込み、窒素気流下、80℃
で5時間攪拌を行った。得られた反応液を10リットル
のn−ヘキサンに投入し、生じた沈澱物を濾過した。得
られた固形分をジエチルエーテル400mlに溶解さ
せ、7リットルのn−ヘキサンに投入し、生じた沈澱物
を濾過した(再沈操作)。この再沈操作を3回繰り返し
た後、乾燥し、90.5gの重合体を得た。この重合体
は、GPC分析の結果、Mw=6,890であった。ま
た、1H−NMRより1−メチルシクロヘキシル メタ
クリレート/アダマンチル メタクリレートの重合比率
は54/46であった。(Synthesis Example 6) 1-methylcyclohexyl
Methacrylate / adamantyl methacrylate copolymer 1-methylcyclohexyl methacrylate 45.5 g
(0.25 mol), adamantyl methacrylate 5
5.0 g (0.25 mol), azobisisobutyronitrile 1.7 g (0.01 mol), dioxane 100 m
1 in a 1 liter flask, and at 80 ° C. under a nitrogen stream.
For 5 hours. The obtained reaction solution was poured into 10 liters of n-hexane, and the resulting precipitate was filtered. The obtained solid was dissolved in 400 ml of diethyl ether, poured into 7 liter of n-hexane, and the resulting precipitate was filtered (reprecipitation operation). This reprecipitation operation was repeated three times and then dried to obtain 90.5 g of a polymer. As a result of GPC analysis, Mw of this polymer was 6,890. From 1 H-NMR, the polymerization ratio of 1-methylcyclohexyl methacrylate / adamantyl methacrylate was 54/46.
【0029】(合成例7)1−メチルシクロヘキシル
メタクリレート/4−ヒドロキシスチレン/アダマンチ
ル メタクリレート コポリマー 4−ヒドロシキスチレン60g(0.50mol)、1
−メチルシクロヘキシル メタクリレート60.1g
(0.33mol)、アダマンチル メタクリレート2
4.9g(0.22mol)、アゾビスイソブチロニト
リル1.7g(0.01mol)、ジオキサン200m
lを1リットルフラスコに仕込み、窒素気流下、80℃
で15時間攪拌を行った。得られた反応液を15リット
ルのキシレンに投入し、生じた沈澱物を濾過した。得ら
れた固形分をジエチルエーテル200mlに溶解させ、
20リットルのn−ヘキサンに投入し、生じた沈澱物を
濾過した(再沈操作)。この再沈操作を3回繰り返した
後、乾燥し、83.5gの重合体を得た。この重合体
は、GPC分析の結果、Mw=5,670であった。ま
た、1H−NMRより1−メチルシクロヘキシル メタ
クリレート/4−ヒドロキシスチレン/アダマンチル
メタクリレートの重合比率は51/28/21であっ
た。(Synthesis Example 7) 1-methylcyclohexyl
Methacrylate / 4-hydroxystyrene / adamantyl methacrylate copolymer 60 g (0.50 mol) of 4-hydroxystyrene, 1
-Methylcyclohexyl methacrylate 60.1 g
(0.33 mol), adamantyl methacrylate 2
4.9 g (0.22 mol), 1.7 g (0.01 mol) of azobisisobutyronitrile, 200 m of dioxane
1 in a 1 liter flask, and at 80 ° C. under a nitrogen stream.
For 15 hours. The obtained reaction solution was poured into 15 liters of xylene, and the resulting precipitate was filtered. The obtained solid was dissolved in 200 ml of diethyl ether,
The mixture was poured into 20 liters of n-hexane, and the resulting precipitate was filtered (reprecipitation operation). After repeating this reprecipitation operation three times, it was dried to obtain 83.5 g of a polymer. As a result of GPC analysis, this polymer was found to have Mw = 5,670. Also, from 1 H-NMR, 1-methylcyclohexyl methacrylate / 4-hydroxystyrene / adamantyl
The polymerization ratio of methacrylate was 51/28/21.
【0030】(合成例8)1−エチルシクロヘキシル
メタクリレート/4−ヒドロキシスチレン コポリマー 1−メチルシクロヘキシル メタクリレートの代わりに
1−エチルシクロヘキシル メタクリレート29.4g
(0.15mol)とする以外は合成例4と同様の方法
により34.1gの重合体を得た。この重合体は、GP
C分析の結果、Mw=5,470であった。また、1H
−NMRより1−エチルシクロヘキシルメタクリレート
/4−ヒドロキシスチレンの重合比率は45/55であ
った。(Synthesis Example 8) 1-ethylcyclohexyl
Methacrylate / 4-hydroxystyrene copolymer 29.4 g of 1-ethylcyclohexyl methacrylate instead of 1-methylcyclohexyl methacrylate
(0.15 mol), and 34.1 g of a polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4. This polymer is GP
As a result of C analysis, Mw was 5,470. In addition, 1 H
From -NMR, the polymerization ratio of 1-ethylcyclohexyl methacrylate / 4-hydroxystyrene was 45/55.
【0031】(参考例1)t−ブチル メタクリレート
/4−ヒドロキシスチレン コポリマーの合成 1−メチルシクロヘキシル メタクリレートの代わりに
t−ブチル メタクリレート14.2g(1.10mo
l)とする以外は合成例4と同様の方法により32.2
gの重合体を得た。この重合体は、GPC分析の結果、
Mw=4,810であった。また、1H−NMRよりt
−ブチル メタクリレート/4−ヒドロキシスチレンの
重合比率は42/58であった。Reference Example 1 Synthesis of t-butyl methacrylate / 4-hydroxystyrene copolymer Instead of 1-methylcyclohexyl methacrylate, 14.2 g (1.10 mo) of t-butyl methacrylate was used.
32.2 by the same method as in Synthesis Example 4 except that 1) was used.
g of polymer was obtained. As a result of GPC analysis,
Mw = 4,810. In addition, t is obtained from 1 H-NMR.
The polymerization ratio of -butyl methacrylate / 4-hydroxystyrene was 42/58.
【0032】(実施例1〜8)合成例1〜8で得られた
重合体100部、光酸発生剤としてトリフェニルスルホ
ニウム トリフレート5部、フッ素系界面活性剤0.0
1部を乳酸エチル440部に溶解させ、0.1μmのポ
リテトラフルオロエチレン製フィルター(ミリポア社
製)で濾過してレジスト溶液を調製した。このレジスト
溶液をシリコンウエハ上にスピンコートした後、90℃
で90秒間のベークを行うことにより膜厚1.0μmの
レジスト膜を形成した。このウエハをエキシマレーザー
ステッパー(NA=0.45)とテストマスクを用いて
露光を行った。次いで、110℃で60秒間のベークを
行った後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液で1分間の浸漬現像を行い、ポジ型パターンを得た。
これらのレジスト膜の感度と、露光の適性化により得ら
れた良好なパターンを示したときの解像性を表1に示
す。(Examples 1 to 8) 100 parts of the polymer obtained in Synthesis Examples 1 to 8, 5 parts of triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, and a fluorine-based surfactant 0.0
One part was dissolved in 440 parts of ethyl lactate, and filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene filter (manufactured by Millipore) to prepare a resist solution. After spin coating this resist solution on a silicon wafer,
By performing baking for 90 seconds, a resist film having a thickness of 1.0 μm was formed. This wafer was exposed using an excimer laser stepper (NA = 0.45) and a test mask. Next, after baking at 110 ° C. for 60 seconds, immersion development was performed for 1 minute in an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to obtain a positive pattern.
Table 1 shows the sensitivity of these resist films and the resolution when a good pattern obtained by optimizing exposure was shown.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】(実施例9)合成例4で得られた重合体に
ついて、光酸発生剤をジフェニルヨードニウムトリフレ
ート5部として実施例4と同様の性能テストを行った。
この結果、感度は11mJ/cm2、解像度は0.25
μmであった。Example 9 A performance test was carried out on the polymer obtained in Synthesis Example 4 in the same manner as in Example 4 except that the photoacid generator was 5 parts of diphenyliodonium triflate.
As a result, the sensitivity was 11 mJ / cm 2 and the resolution was 0.25.
μm.
【0035】(実施例10)合成例4で得られた重合体
について光酸発生剤をハイドロキノン モノトシレート
10部とし、露光後のベーク条件を110℃で60秒と
する以外は実施例4と同様の性能テストを行った。この
結果、感度は34mJ/cm2、解像度は0.35μm
であった。Example 10 The same procedure as in Example 4 was carried out except that the photoacid generator of the polymer obtained in Synthesis Example 4 was changed to 10 parts of hydroquinone monotosylate and the baking conditions after exposure were changed to 110 ° C. and 60 seconds. A performance test was performed. As a result, the sensitivity was 34 mJ / cm 2 and the resolution was 0.35 μm.
Met.
【0036】(実施例11)実施例4で用いたレジスト
組成物に更にビスフェノールAを10部加える以外は、
実施例4と同様の性能テストを行った。この結果、感度
は9mJ/cm2、解像度は0.25μmであった。(Example 11) Except that 10 parts of bisphenol A was further added to the resist composition used in Example 4,
The same performance test as in Example 4 was performed. As a result, the sensitivity was 9 mJ / cm 2 and the resolution was 0.25 μm.
【0037】(実施例12)実施例4のレジスト材料を
用いて、露光〜ベークまでの時間を15分、30分、6
0分、120分と変化させてパターン形状を調べたが、
いずれの場合も良好なパターンが得られた。(Example 12) Using the resist material of Example 4, the time from exposure to baking was 15 minutes, 30 minutes, and 6 minutes.
The pattern shape was examined by changing it to 0 minutes and 120 minutes.
In each case, good patterns were obtained.
【0038】(比較例1)参考例1で得られた重合体に
ついて、実施例4と同様にレジスト溶液を調製し、実施
例4と同様の性能テストを行った。この結果、感度は9
mJ/cm2、解像度は0.275μmであった。この
レジスト材料を用い、露光〜ベークまでの時間を15
分、30分、60分、120分と変化させてパターン形
状を調べたが、15分後には形状が若干劣化し、更に時
間を経るにつれ、劣化の度合が激しくなった。60分後
のものは、もはやパターンを形成できなかった。実施例
12と比較例1のデータを表2に示す。Comparative Example 1 A resist solution was prepared for the polymer obtained in Reference Example 1 in the same manner as in Example 4, and the same performance test as in Example 4 was performed. As a result, the sensitivity was 9
mJ / cm 2 , and the resolution was 0.275 μm. Using this resist material, the time from exposure to baking is 15
The pattern shape was examined by changing the pattern time to 30 minutes, 60 minutes, and 120 minutes. After 15 minutes, the shape was slightly deteriorated, and the degree of deterioration became more severe as time passed. After 60 minutes, the pattern could no longer be formed. Table 2 shows data of Example 12 and Comparative Example 1.
【0039】[0039]
【表2】 [Table 2]
【0040】以上実施例1〜11から、本発明の重合体
を用いると高い感度と解像性が得られ、また実施例12
や比較例1から本発明の重合体を含有するレジスト組成
物は安定性に優れていることが判った。As can be seen from Examples 1 to 11, high sensitivity and resolution were obtained by using the polymer of the present invention.
Also, from Comparative Example 1, it was found that the resist composition containing the polymer of the present invention was excellent in stability.
【0041】[0041]
【発明の効果】かくして本発明によれば、感度、解像
性、安定性などのレジスト特性に優れ、波長の短い遠紫
外線やKrFエキシマレーザー光を用いるリソグラフィ
ーに適したレジスト材料が得られる。本発明のレジスト
組成物は、特に半導体素子の微細加工用ポジ型レジスト
として好適である。As described above, according to the present invention, a resist material excellent in resist characteristics such as sensitivity, resolution and stability and suitable for lithography using a short ultraviolet ray or KrF excimer laser light can be obtained. The resist composition of the present invention is particularly suitable as a positive resist for fine processing of semiconductor devices.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/039 G03F 7/004 G03F 7/38 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03F 7/039 G03F 7/004 G03F 7/38 H01L 21/027
Claims (3)
素原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基、ハロゲン原
子、シアノ基、ニトロ基であり、R4は直鎖、分岐また
は環状の炭素数1〜8の置換可アルキル基、置換可アル
ケニル基であり、R5とR6はそれぞれ独立して水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カル
ボキシル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置
換可アルキル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8
の置換可アルコキシ基、炭素数6〜12の置換可アリー
ル基、炭素数7〜14の置換可アラルキル基であり、R
7は直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可アル
キル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可
アルケニル基である。R8〜R11は、水素原子、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基であり、少
なくとも一つは水素原子である。Aは単結合または二価
の置換可有機基である。式(1)、(2)、(3)で表
される単位の比率はそれぞれk、m、nで表され、k+
m+n=1であり、0<k≦1、0≦m<1、0≦n<
1である。)で表される構成単位を有する重合体と活性
化放射線の照射により酸を発生する放射線感応性成分を
含むレジスト膜を露光した後、15分〜120分経過後
に熱処理する工程を含むことを特徴とするパターン形成
方法。1. The compounds of the general formulas (1), (2) and (3) Embedded image Embedded image (In the formulas (1) to (3), R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom, a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group, and R 4 is a straight-chain. R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, Straight-chain, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, straight-chain, branched or cyclic C1-C8
A substituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms,
7 is a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, or a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkenyl group. R 8 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, or a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, at least one of which is a hydrogen atom. A is a single bond or a divalent substitutable organic group. The unit ratios represented by the formulas (1), (2) and (3) are represented by k, m and n, respectively, and k +
m + n = 1, 0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦ n <
It is one. After exposing a resist film containing a polymer having the structural unit represented by the formula (1) and a radiation-sensitive component that generates an acid upon irradiation with activating radiation, followed by a heat treatment after a lapse of 15 to 120 minutes. Pattern forming method.
素原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基、ハロゲン原
子、シアノ基、ニトロ基であり、R4は直鎖、分岐また
は環状の炭素数1〜8の置換可アルキル基、置換可アル
ケニル基であり、R5とR6はそれぞれ独立して水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カル
ボキシル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置
換可アルキル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8
の置換可アルコキシ基、炭素数6〜12の置換可アリー
ル基、炭素数7〜14の置換可アラルキル基であり、R
7は直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可アル
キル基、直鎖、分岐または環状の炭素数1〜8の置換可
アルケニル基である。R8〜R11は、水素原子、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜4の置換可アルキル基であり、少
なくとも一つは水素原子である。Aは単結合または二価
の置換可有機基である。式(1)、(2)、(3)で表
される単位の比率はそれぞれk、m、nで表され、k+
m+n=1であり、0<k≦1、0≦m<1、0≦n<
1である。)で表される構成単位を有する重合平均分子
量4,960〜8,860の重合体と活性化放射線の照
射により酸を発生する放射線感応性成分を含むことを特
徴とするレジスト組成物。2. Formulas (1), (2) and (3) Embedded image Embedded image (In the formulas (1) to (3), R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom, a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group, and R 4 is a straight-chain. R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, Straight-chain, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, straight-chain, branched or cyclic C1-C8
A substituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms,
7 is a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkyl group, or a linear, branched or cyclic C1-C8 substitutable alkenyl group. R 8 to R 11 are a hydrogen atom, a halogen atom, or a substitutable alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, at least one of which is a hydrogen atom. A is a single bond or a divalent substitutable organic group. The unit ratios represented by the formulas (1), (2) and (3) are represented by k, m and n, respectively, and k +
m + n = 1, 0 <k ≦ 1, 0 ≦ m <1, 0 ≦ n <
It is one. A resist composition comprising a polymer having a polymerization average molecular weight of 4,960 to 8,860 having a structural unit represented by formula (1) and a radiation-sensitive component that generates an acid upon irradiation with activating radiation.
放射線感応性成分が、トリフェニルスルホニウム トリ
フレート、ジフェニルヨードニウム トリフレート及び
ハイドロキノン モノトシレートからなる群より選択さ
れる化合物である請求項2記載のレジスト組成物。3. The resist according to claim 2, wherein the radiation-sensitive component that generates an acid upon irradiation with activating radiation is a compound selected from the group consisting of triphenylsulfonium triflate, diphenyliodonium triflate and hydroquinone monotosylate. Composition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6261054A JP3072316B2 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Resist composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6261054A JP3072316B2 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Resist composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08101509A JPH08101509A (en) | 1996-04-16 |
JP3072316B2 true JP3072316B2 (en) | 2000-07-31 |
Family
ID=17356433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6261054A Expired - Lifetime JP3072316B2 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Resist composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3072316B2 (en) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6200725B1 (en) * | 1995-06-28 | 2001-03-13 | Fujitsu Limited | Chemically amplified resist compositions and process for the formation of resist patterns |
EP1031880A4 (en) * | 1998-09-10 | 2001-10-17 | Toray Industries | Positive radiation-sensitive composition |
TW487828B (en) * | 1998-10-29 | 2002-05-21 | Shinetsu Chemical Co | Positive resist composition |
JP3662774B2 (en) | 1999-06-02 | 2005-06-22 | 東京応化工業株式会社 | Positive resist composition |
US6492086B1 (en) * | 1999-10-08 | 2002-12-10 | Shipley Company, L.L.C. | Phenolic/alicyclic copolymers and photoresists |
TWI225184B (en) | 2000-01-17 | 2004-12-11 | Shinetsu Chemical Co | Chemical amplification type resist composition |
KR100616399B1 (en) | 2000-03-09 | 2006-08-29 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Chemical Amplification Resist Compositions |
TWI253543B (en) * | 2000-07-19 | 2006-04-21 | Shinetsu Chemical Co | Chemically amplified positive resist composition |
JP3712047B2 (en) | 2000-08-14 | 2005-11-02 | 信越化学工業株式会社 | Resist material and pattern forming method |
KR20040039731A (en) | 2002-11-04 | 2004-05-12 | 주식회사 동진쎄미켐 | Chemically amplified polymer having pendant group with dicyclohexyl and resist composition comprising the same |
TWI370327B (en) | 2004-01-21 | 2012-08-11 | Sumitomo Chemical Co | A chemical amplification type positive resist composition |
JP4213107B2 (en) | 2004-10-07 | 2009-01-21 | 東京応化工業株式会社 | Resist composition and resist pattern forming method |
US7951522B2 (en) | 2004-12-29 | 2011-05-31 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Chemically amplified positive photoresist composition for thick film, thick-film photoresist laminated product, manufacturing method for thick-film resist pattern, and manufacturing method for connection terminal |
KR100732301B1 (en) | 2005-06-02 | 2007-06-25 | 주식회사 하이닉스반도체 | Photoresist Polymer, Photoresist Composition and Manufacturing Method of Semiconductor Device Using the Same |
US8232040B2 (en) | 2008-11-28 | 2012-07-31 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method of forming resist pattern |
JP5297774B2 (en) * | 2008-11-28 | 2013-09-25 | 東京応化工業株式会社 | Positive resist composition and resist pattern forming method |
JP5297775B2 (en) * | 2008-11-28 | 2013-09-25 | 東京応化工業株式会社 | Positive resist composition and resist pattern forming method |
US20130344441A1 (en) * | 2012-06-21 | 2013-12-26 | International Business Machines Corporation | Organic solvent developable photoresist composition |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6261054A patent/JP3072316B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08101509A (en) | 1996-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3072316B2 (en) | Resist composition | |
JP5810139B2 (en) | Photoresist composition comprising a blend of photoacid generators | |
KR101442860B1 (en) | Radiation-sensitive composition and process for producing low-molecular compound for use therein | |
US6197473B1 (en) | Photosensitive composition and a pattern forming process using the same | |
JPH08146610A (en) | Resist composition and method for forming pattern by using same | |
US6165677A (en) | Photoresist composition | |
JP3287057B2 (en) | Resist composition | |
JPH0792680A (en) | Resist composition | |
WO1997027515A1 (en) | Resist composition | |
JPH0792681A (en) | Resist composition | |
US6010826A (en) | Resist composition | |
JP3447136B2 (en) | Positive photosensitive composition | |
JPH08137107A (en) | Resist composition | |
US6548229B2 (en) | Positive-working chemical-amplification photoresist composition and method for forming a resist pattern using the same | |
JPH08101508A (en) | Resist composition | |
JPH0792679A (en) | Resist composition | |
JP3448790B2 (en) | Radiation-sensitive resin composition | |
CN115485622A (en) | DNQ-free chemically amplified resist compositions | |
JPH1124274A (en) | Resist composition | |
JPH11352692A (en) | Resist composition | |
JP2000275836A (en) | Radiation sensitive resin composition | |
JP2007197613A (en) | Radiosensitive resin composition | |
JP3282394B2 (en) | Resist composition | |
JPH08254828A (en) | Resist composition | |
JPH1130857A (en) | Positive radiation sensitive resin composition |