JPH05107763A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Radiation sensitive resin composition

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JPH05107763A
JPH05107763A JP29664691A JP29664691A JPH05107763A JP H05107763 A JPH05107763 A JP H05107763A JP 29664691 A JP29664691 A JP 29664691A JP 29664691 A JP29664691 A JP 29664691A JP H05107763 A JPH05107763 A JP H05107763A
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JP
Japan
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group
polymer
radiation
weight
acid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29664691A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Kajita
徹 梶田
Koichi Niwada
弘一 庭田
Toshiyuki Ota
利幸 大田
Takao Miura
孝夫 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the developability, pattern shape, heat resistance, film retentivity and resolution of a radiation sensitive resin compsn. and to make this compsn. suitable for use as a resist by incorporating a polymer having specified repeating units and a radiation sensitive agent. CONSTITUTION:A polymer hating repeating units represented by the formula and a radiation sensitive agent are incorporated. In the formula, R<1> is H or methyl, R<2> is H, alkyl, aralkyl, aryl or halogen, each of R<3> and R<4> is H, alkyl, aralkyl, aryl or halogen, (m) us 0, 1, 2 or 3, (n) is 1, 2 or 3 and m+n<4. A compd. which generates an acid under irradiation or a compd. which is decomposed by irradiation and crosslinks the polymer is preferably used as the radiation sensitive agent. The photo-acid initiator is, e.g., an onium salt, a halogen-contg. compd. or a diazoketone compd.

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、感放射線性樹脂組成物
に関する。さらに詳しくは、特にi線などの紫外線、エ
キシマレーザーなどの遠紫外線、シンクロトロン放射線
などのX線、電子線などの荷電粒子線に感応する高集積
回路作成用レジストとして好適な感放射線性樹脂組成物
に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition. More specifically, a radiation-sensitive resin composition suitable as a resist for forming highly integrated circuits, which is particularly sensitive to ultraviolet rays such as i-rays, far ultraviolet rays such as excimer lasers, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle rays such as electron beams Regarding things.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポジ型レジストは、高解像度なレジスト
パターンが得られるため、今日の集積回路の製造におい
て多く用いられている。しかし、近年における集積回路
の高集積化に伴って、より解像度の向上したレジストパ
ターンの形成が望まれるようになった。解像度を向上さ
せる手段の一つに放射線照射に用いる放射線の波長を短
くする方法、例えば遠紫外線の利用が挙げられる。
2. Description of the Related Art Positive resists are widely used in today's integrated circuit manufacturing because a resist pattern of high resolution can be obtained. However, with the high integration of integrated circuits in recent years, there has been a demand for the formation of resist patterns with higher resolution. One of the means for improving the resolution is a method of shortening the wavelength of radiation used for irradiation, for example, the use of deep ultraviolet rays.

【0003】従来のポジ型レジストは、遠紫外線に大き
な吸収を有するために遠紫外線照射では、解像度の低
下、感度の低下、レジストパターン形状の劣化、現像性
の悪化などを招くため、遠紫外線における使用は困難で
あり、遠紫外線、特にKrFエキシマレーザー光に適し
たレジストが望まれている。
Since a conventional positive resist has a large absorption in deep ultraviolet rays, irradiation with deep ultraviolet rays causes a reduction in resolution, a decrease in sensitivity, a deterioration in resist pattern shape, a deterioration in developability, and the like. It is difficult to use, and a resist suitable for deep ultraviolet rays, especially KrF excimer laser light is desired.

【0004】さらに集積回路の集積度の向上にともなっ
て、ウェハーのエッチング方式が、従来のサイドエッチ
ングの大きいウェットエッチングから、サイドエッチン
グの小さいドライエッチングに移行している。このドラ
イエッチングでは、エッチング時に熱によるレジストパ
ターンが変化しないことが必要であるため、レジストに
は耐熱性が必要とされている。
Further, as the degree of integration of integrated circuits is improved, the conventional etching method for wafers is changed from wet etching, which has a large side etching, to dry etching, which has a small side etching. In this dry etching, it is necessary that the resist pattern does not change due to heat during etching, so the resist is required to have heat resistance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、感放
射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明の他の
目的は、現像性、パターン形状、解像度、耐熱性および
残膜性に優れたレジストとして好適な感放射線性樹脂組
成物、特に遠紫外線以下の波長の放射線照射に好適に使
用される感放射線性樹脂組成物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から
明らかとなろう。
An object of the present invention is to provide a radiation sensitive resin composition. Another object of the present invention is a radiation-sensitive resin composition suitable as a resist having excellent developability, pattern shape, resolution, heat resistance and residual film property, and is preferably used for irradiation with radiation having a wavelength of deep ultraviolet rays or less. Another object is to provide a radiation-sensitive resin composition.
Still other objects and advantages of the present invention will be apparent from the following description.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、下記式(1)
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are achieved by the following formula (1):

【0007】[0007]

【化2】 [Chemical 2]

【0008】で表わされる繰返し単位を有する重合体お
よび感放射線剤を含有することを特徴とする感放射線性
樹脂組成物によって達成される。
A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer having a repeating unit represented by and a radiation-sensitive agent.

【0009】本発明で用いられる重合体(以下、「重合
体(A)」という)は上記式(1)で表わされる繰返し
単位を有する。
The polymer used in the present invention (hereinafter referred to as "polymer (A)") has a repeating unit represented by the above formula (1).

【0010】上記式(1)において、R2のアルキル基
は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、炭素数
1〜4を有するものが好ましい。このようなアルキル基
としては、例えばメチル基、エチル基、t−ブチル基な
どを好ましいものとして挙げることができる。
In the above formula (1), the alkyl group represented by R 2 may be linear or branched and is preferably one having 1 to 4 carbon atoms. Preferred examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group, and the like.

【0011】R2のアラルキル基としては、アルキル部
分の炭素数が1〜3のアラルキル基が好ましく、その好
適な例としてはベンジル基、フェネチル基、1−メチル
−1−フェニルエチル基などを挙げることができる。
The aralkyl group of R 2 is preferably an aralkyl group having an alkyl moiety having 1 to 3 carbon atoms, and preferable examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group and a 1-methyl-1-phenylethyl group. be able to.

【0012】R2のアリール基としては、例えばフェニ
ル基、ナフチル基などを好ましく挙げることができる。
また、R2のハロゲン原子としては、例えばフッ素原
子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ
る。
Preferable examples of the aryl group of R 2 include a phenyl group and a naphthyl group.
Further, examples of the halogen atom of R 2 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like.

【0013】上記式(1)において、R3およびR4のア
ルキル基、アラルキル基、アリール基またはハロゲン原
子としても、R2について例示したものと同様のものを
好適なものとして例示することができる。
In the above formula (1), as the alkyl group, aralkyl group, aryl group or halogen atom of R 3 and R 4 , those similar to those exemplified for R 2 can be exemplified as preferable ones. ..

【0014】本発明における重合体(A)は、式(1)
で表わされる繰返し単位のみで構成されていてもよい
し、また、その他の繰返し単位を有していてもよい。こ
こでその他の繰返し単位としては、例えば下記式(2)
The polymer (A) in the present invention has the formula (1)
It may be composed of only the repeating unit represented by or may have other repeating units. Here, other repeating units include, for example, the following formula (2)

【0015】[0015]

【化3】 [Chemical 3]

【0016】で表わされる繰返し単位を好ましいものと
して挙げることができる。
The repeating unit represented by can be mentioned as a preferable one.

【0017】上記式(2)において、R6のアルキル
基、アラルキル基、アリール基またはハロゲン原子の具
体例としては、上記式(1)のR2について例示したも
のと同様のものを挙げることができる。
In the above formula (2), specific examples of the alkyl group, aralkyl group, aryl group or halogen atom of R 6 are the same as those exemplified for R 2 in the above formula (1). it can.

【0018】その他の繰返し単位として上記式(2)で
表わされる繰返し単位の他に、さらに、例えばアクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
グリシジル、アクリル酸プロピル、メトキシビニル、t
−ブトキシビニル、スチレン、α−メチルスチレン、p
−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、無水マレイ
ン酸、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン
あるいはアクリロニトリルの如き2重結合を有するモノ
マーの2重結合が開裂した構造に相当する繰返し単位も
好適なものとして挙げることができる。
As other repeating units, in addition to the repeating unit represented by the above formula (2), for example, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, glycidyl acrylate, propyl acrylate, methoxyvinyl, t
-Butoxyvinyl, styrene, α-methylstyrene, p
-Repeating units corresponding to a structure in which a double bond of a monomer having a double bond such as methylstyrene, chloromethylstyrene, maleic anhydride, vinyl acetate, vinylpyridine, vinylpyrrolidone or acrylonitrile is cleaved are also preferred. You can

【0019】本発明における重合体(A)の分子量は、
ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定したポリ
スチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という)
の値が、好ましくは10,000以上300,000以
下、より好ましくは20,000以上150,000以下
である。Mwが10,000未満では耐熱性が低下し易
く、300,000を越えると溶液に調製したときの粘
度が高すぎ、好適に塗布し難くなる。
The molecular weight of the polymer (A) in the present invention is
Polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as "Mw")
Is preferably 10,000 or more and 300,000 or less, more preferably 20,000 or more and 150,000 or less. If the Mw is less than 10,000, the heat resistance tends to decrease, and if it exceeds 300,000, the viscosity of the solution prepared is too high, and it becomes difficult to suitably apply it.

【0020】本発明の重合体(A)における上記式
(1)で表わされる繰返し単位は、例えば下記式(3)
The repeating unit represented by the above formula (1) in the polymer (A) of the present invention has, for example, the following formula (3):

【0021】[0021]

【化4】 [Chemical 4]

【0022】で表わされるヒドロキシスチレン類と下記
式(4)
Hydroxystyrenes represented by the following formula (4)

【0023】[0023]

【化5】 [Chemical 5]

【0024】で表わされる化合物(以下「化合物
(a)」という)を酸性触媒の存在下であるいは無触媒
下で芳香族置換反応をせしめて得られる化合物を重合せ
しめて得ることができ、またヒドロキシスチレン類の重
合体を予め製造し、それを上記と同様にして「化合物
(a)」と反応せしめることによって得ることもでき
る。
The compound represented by the formula (hereinafter referred to as "compound (a)") can be obtained by polymerizing the compound obtained by subjecting the compound to aromatic substitution reaction in the presence of an acidic catalyst or in the absence of a catalyst. It can also be obtained by preparing a styrene polymer in advance and reacting it with the “compound (a)” in the same manner as above.

【0025】上記ヒドロキシスチレン類としては、例え
ばo−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、
p−ヒドロキシスチレン、3−クロロ−4−ヒドロキシ
スチレン、3−ブロモ−4−ヒドロキシスチレン、4−
クロロ−3−ヒドロキシスチレン、4−ブロモ−3−ヒ
ドロキシスチレン、3−エチル−4−ヒドロキシスチレ
ン、3−プロピル−4−ヒドロキシスチレン、3−プロ
ピル−4−ヒドロキシスチレン、3−t−ブチル−4−
ヒドロキシスチレン、3−フェニル−4−ヒドロキシス
チレン、3−ナフチル−4−ヒドロキシスチレン、3−
ベンジル−4−ヒドロキシスチレン、スチリル−4−ヒ
ドロキシスチレン、3−ビニル−4−ヒドロキシスチレ
ン、3−プロペニル−4−ヒドロキシスチレン、4−ビ
ニル−3−ヒドロキシスチレン、4−プロペニル−3−
ヒドロキシスチレン、3−クミル−4−ヒドロキシスチ
レンなどが挙げられる。このうち、p−ヒドキシスチレ
ン、3−エチル−4−ヒドロキシスチレン、3−スチリ
ル−4−ヒドロキシスチレン、3−クミル−4−ヒドロ
キシスチレンが好ましい。
Examples of the hydroxystyrenes include o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene,
p-hydroxystyrene, 3-chloro-4-hydroxystyrene, 3-bromo-4-hydroxystyrene, 4-
Chloro-3-hydroxystyrene, 4-bromo-3-hydroxystyrene, 3-ethyl-4-hydroxystyrene, 3-propyl-4-hydroxystyrene, 3-propyl-4-hydroxystyrene, 3-t-butyl-4. −
Hydroxystyrene, 3-phenyl-4-hydroxystyrene, 3-naphthyl-4-hydroxystyrene, 3-
Benzyl-4-hydroxystyrene, styryl-4-hydroxystyrene, 3-vinyl-4-hydroxystyrene, 3-propenyl-4-hydroxystyrene, 4-vinyl-3-hydroxystyrene, 4-propenyl-3-
Examples thereof include hydroxystyrene and 3-cumyl-4-hydroxystyrene. Among these, p-hydroxystyrene, 3-ethyl-4-hydroxystyrene, 3-styryl-4-hydroxystyrene, and 3-cumyl-4-hydroxystyrene are preferable.

【0026】また、上記化合物(a)の具体例として
は、例えばサリチルアルコール、2−ヒドロキシメチル
パラクレゾール、4,6−ジメチル−2−ヒドロキシメ
チルフェノールなどの2−ヒドロキシメチルフェノール
誘導体;2−ヒドロキシベンジルクロリド、2−ヒドロ
キシ−5−メチルベンジルクロリド、3,5−ジメチル
−2−ヒドロキシベンジルクロリドなどの2−ヒドロキ
シベンジルクロリド誘導体;または2−ジメチルアミノ
メチルフェノール、2−ジメチルアミノメチルパラクレ
ゾール、4,6−ジメチル−2−ジメチルアミノメチル
フェノールなどの2−ジメチルアミノメチルフェノール
誘導体を挙げることができる。
Specific examples of the compound (a) include, for example, salicyl alcohol, 2-hydroxymethylparacresol, 2-hydroxymethylphenol derivatives such as 4,6-dimethyl-2-hydroxymethylphenol; 2-hydroxy. 2-Hydroxybenzyl chloride derivatives such as benzyl chloride, 2-hydroxy-5-methylbenzyl chloride, 3,5-dimethyl-2-hydroxybenzyl chloride; or 2-dimethylaminomethylphenol, 2-dimethylaminomethylparacresol, 4 There may be mentioned 2-dimethylaminomethylphenol derivatives such as 6,6-dimethyl-2-dimethylaminomethylphenol.

【0027】ヒドロキシスチレン類の重合体、すなわち
ポリヒドロキシスチレン類を得る方法としては、ヒドロ
キシスチレン類をラジカル重合、カチオン重合、アニオ
ン重合、熱重合などにて重合する方法、あるいは、Ma
cromolecules、1989、22、509〜
516などに記載されているように、対応するモノマー
のフェノール性水酸基をt−ブチル基、アセチル基、t
−ブトキシカルボニル基、トリアルキルシリル基などで
保護して重合を行いポリマーを得て、その後にそれらの
保護基を加水分解して得る方法が挙げられる。
Polymers of hydroxystyrenes, that is, polyhydroxystyrenes, can be obtained by polymerizing hydroxystyrenes by radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, thermal polymerization, or Ma.
cromolecules, 1989, 22, 509-
516 and the like, the phenolic hydroxyl group of the corresponding monomer is converted to t-butyl group, acetyl group, t
-A method in which a polymer is obtained by polymerizing while protecting it with a butoxycarbonyl group, a trialkylsilyl group or the like, and then hydrolyzing those protecting groups can be mentioned.

【0028】ヒドロキシスチレン類と化合物(a)の反
応あるいはヒドロキシスチレン類の重合体と化合物
(a)の反応には、触媒が有利に用いられる。通常用い
られる酸触媒としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸などの
無機ブレンステッド酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸などの有
機ブレンステッド酸およびAlCl3、FeBr3、BB
3などのルイス酸の如き酸性触媒を挙げることができ
る。
A catalyst is advantageously used in the reaction of the hydroxystyrenes with the compound (a) or the reaction of the polymer of the hydroxystyrenes with the compound (a). Examples of commonly used acid catalysts include inorganic Bronsted acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, organic Bronsted acids such as formic acid, oxalic acid and acetic acid and AlCl 3 , FeBr 3 and BB.
Mention may be made of acidic catalysts such as Lewis acids such as r 3 .

【0029】上記反応における反応媒質は、触媒を失活
させたり、反応を阻害させないものであればよく、ジオ
キサン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これら
の反応媒質の使用量は、通常、反応原料100重量部当
り、20〜1,000重量である。
The reaction medium in the above reaction may be one that does not deactivate the catalyst or inhibit the reaction, and examples thereof include dioxane and tetrahydrofuran. The amount of these reaction media used is usually 20 to 1,000 parts by weight per 100 parts by weight of the reaction raw material.

【0030】化合物(a)の使用量は、ヒドロキシスチ
レン類(その重合体の場合にはヒドロキシスチレン類の
繰返し単位)1モル当り、0.05〜2モルが好まし
く、より好ましくは0.1〜1.0モルである。
The amount of the compound (a) used is preferably 0.05 to 2 mol, more preferably 0.1 to 2 mol, per 1 mol of the hydroxystyrene (in the case of the polymer, the repeating unit of hydroxystyrene). It is 1.0 mol.

【0031】反応の温度は、反応原料の反応性に応じ
て、適宜調整することができるが、通常10〜200
℃、好ましくは70〜150℃である。
The reaction temperature can be appropriately adjusted depending on the reactivity of the reaction raw materials, but is usually 10 to 200.
C., preferably 70 to 150.degree.

【0032】本発明において使用される感放射線剤とし
ては、放射線照射により酸を発生する化合物(以下、
「光酸発生剤」という)か、放射線照射により分解し重
合体を架橋させる化合物(以下、「光架橋剤」という)
が好ましく用いられる。光酸発生剤としては、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、ニトロベンジル化合物な
どが挙げられる。具体的には以下に示す化合物を例示す
ることができる。
The radiation-sensitive agent used in the present invention is a compound which generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter, referred to as
"Photoacid generator") or a compound that decomposes by irradiation to crosslink the polymer (hereinafter referred to as "photocrosslinker")
Is preferably used. Examples of the photoacid generator include onium salts, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, sulfone compounds, sulfonic acid compounds, and nitrobenzyl compounds. Specifically, the compounds shown below can be exemplified.

【0033】オニウム塩:ヨードニウム塩、スルホニウ
ム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム
塩などを挙げることができる。好ましくは、下記式
(5)
Onium salt: Iodonium salt, sulfonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, ammonium salt and the like can be mentioned. Preferably, the following formula (5)

【0034】[0034]

【化6】 [Chemical 6]

【0035】で表わされる化合物、下記式(6)A compound represented by the following formula (6)

【0036】[0036]

【化7】 [Chemical 7]

【0037】で表わされる化合物および下記式(7)A compound represented by the following formula (7)

【0038】[0038]

【化8】 [Chemical 8]

【0039】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0040】ハロゲン含有化合物:ハロアルキル基含有
炭化水素系化合物、ハロアルキル基含有ヘテロ環状化合
物などを挙げることができ、好ましくは、下記式(8)
Halogen-containing compounds: haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds, haloalkyl group-containing heterocyclic compounds and the like can be mentioned, preferably the following formula (8):

【0041】[0041]

【化9】 [Chemical 9]

【0042】で表わされる化合物および下記式(9)A compound represented by the following formula (9)

【0043】[0043]

【化10】 [Chemical 10]

【0044】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0045】ジアゾケトン化合物: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
フトキノン化合物などを挙げることができ、好ましく
は、下記式(10)
Diazoketone compound: 1,3-diketo-2
-A diazo compound, a diazobenzoquinone compound, a diazonaphthoquinone compound and the like can be mentioned, and preferably the following formula (10)

【0046】[0046]

【化11】 [Chemical 11]

【0047】で表わされる化合物、下記式(11)A compound represented by the following formula (11)

【0048】[0048]

【化12】 [Chemical 12]

【0049】で表わされる化合物、下記式(12)A compound represented by the following formula (12)

【0050】[0050]

【化13】 [Chemical 13]

【0051】で表わされる化合物、下記式(13)A compound represented by the following formula (13)

【0052】[0052]

【化14】 [Chemical 14]

【0053】で表わされる化合物、下記式(14)A compound represented by the following formula (14)

【0054】[0054]

【化15】 [Chemical 15]

【0055】で表わされる化合物、下記式(15)A compound represented by the following formula (15)

【0056】[0056]

【化16】 [Chemical 16]

【0057】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0058】スルホン化合物:β−ケトンスルホン、β
−スルホニルスルホンなどを挙げることができる。好ま
しくは、下記式(16)
Sulfone compound: β-ketone sulfone, β
-Sulfonyl sulfone and the like can be mentioned. Preferably, the following formula (16)

【0059】[0059]

【化17】 [Chemical 17]

【0060】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0061】ニトロベンジル化合物:ニトロベンジルス
ルホネート化合物、ジニトロベンジルスルホネート化合
物などを挙げることができる。好ましくは、下記式(1
7)
Nitrobenzyl compounds: Nitrobenzyl sulfonate compounds, dinitrobenzyl sulfonate compounds and the like can be mentioned. Preferably, the following formula (1
7)

【0062】[0062]

【化18】 [Chemical 18]

【0063】で表わされる化合物を挙げることができ
る。
Examples thereof include compounds represented by:

【0064】スルホン酸化合物: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などを挙げるこ
とができ、好ましくは、下記式(18)
Sulfonic acid compounds: alkyl sulfonic acid ester, haloalkyl sulfonic acid ester, aryl sulfonic acid ester, imino sulfonate and the like can be mentioned, preferably the following formula (18)

【0065】[0065]

【化19】 [Chemical 19]

【0066】で表わされる化合物、下記式(19)A compound represented by the following formula (19)

【0067】[0067]

【化20】 [Chemical 20]

【0068】で表わされる化合物および下記式(20)A compound represented by the following formula (20)

【0069】[0069]

【化21】 [Chemical 21]

【0070】で表わされる化合物を挙げることができ
る。光架橋剤としては、アジド化合物が挙げられる。具
体的には以下に示す化合物を例示することができる。
Examples thereof include compounds represented by: Examples of the photocrosslinking agent include azide compounds. Specifically, the compounds shown below can be exemplified.

【0071】アジド化合物:モノアジド化合物、ビスア
ジド化合物、モノスルホニルアジド化合物、ビススルホ
ニルアジド化合物などを挙げることができる。好ましく
は1−アジドピレン、p−アジドベンゾフェノン、4’
−メトキシ−4−アジドジフェニルアミン、4−アジド
ベンザル−2’−メトキシアセトフェノン、4−アジド
−4’−ニトロフェニルアゾベンゼン、4,4’−ジア
ジドベンゾフェノン、4,4’−ジアジドベンゾメタ
ン、4,4’−ジアジドスチルベン、4,4’−ジアジド
カルコン、4,4’−ジアジドジフェニルスルホン、3,
4’−ジアジドジフェニルスルホン、3,3’−ジアジ
ドジフェニルスルホン、2,6−ジ(4’−アジドベン
ザル)シクロヘキサン、2,6−ジ(4’−アジドベン
ザル)4−メチルシクロヘキサン、スルホニルアジドベ
ンゼン、p−スルホニルアジドトルエン、p−ビス(ス
ルホニルアジド)ベンゼン、4,4’−ビス(スルホニ
ルアジド)ベンゾフェノンなどが挙げられる。
Azide compounds: monoazide compounds, bisazide compounds, monosulfonyl azide compounds, bissulfonyl azide compounds and the like can be mentioned. Preferably 1-azidopyrene, p-azidobenzophenone, 4 '
-Methoxy-4-azidodiphenylamine, 4-azidobenzal-2'-methoxyacetophenone, 4-azido-4'-nitrophenylazobenzene, 4,4'-diazidobenzophenone, 4,4'-diazidobenzomethane, 4, 4'-diazidostilbene, 4,4'-diazidochalcone, 4,4'-diazidodiphenyl sulfone, 3,
4'-diazidodiphenyl sulfone, 3,3'-diazidodiphenyl sulfone, 2,6-di (4'-azidobenzal) cyclohexane, 2,6-di (4'-azidobenzal) 4-methylcyclohexane, sulfonylazidobenzene , P-sulfonyl azidotoluene, p-bis (sulfonyl azido) benzene, 4,4′-bis (sulfonyl azido) benzophenone and the like.

【0072】これらの感放射線剤のうち、光酸発生剤が
好ましく、特にオニウム塩、ジアゾケトン化合物が好ま
しい。これらの感放射線剤の配合量は、上記重合体
(A)100重量部に対し、好ましくは1〜100重量
部であり、より好ましくは3〜50重量部である。1重
量部未満では、十分なパターン形成能力が得られ難く、
また100重量部をこえると、レジストとしてパターン
を形成した際にスカムを生じやすくなる。
Of these radiation-sensitive agents, photoacid generators are preferable, and onium salts and diazoketone compounds are particularly preferable. The content of these radiation-sensitive agents is preferably 1 to 100 parts by weight, and more preferably 3 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer (A). If it is less than 1 part by weight, it is difficult to obtain sufficient pattern forming ability,
If it exceeds 100 parts by weight, scum tends to occur when a pattern is formed as a resist.

【0073】本発明の組成物は、さらに必要に応じて、
溶解禁止剤、溶解促進剤、酸架橋剤、界面活性剤などの
各種配合剤を配合することができる。
The composition of the present invention further comprises, if necessary,
Various compounding agents such as a dissolution inhibitor, a dissolution accelerator, an acid crosslinking agent and a surfactant can be added.

【0074】溶解禁止剤は、放射線照射前には重合体
(A)のアルカリ性水溶液からなる現像液に対する溶解
性を低下させ、放射線照射後、前記光酸発生剤により発
生した酸により開裂し、レジストパターン形成時に使用
するアルカリ性水溶液からなる現像液に対する溶解性を
向上させる化合物である。溶解禁止剤としては、それ
故、かかる性質を有する化合物であれば特に限定されず
に使用できるが、例えば下記式
The dissolution inhibitor reduces the solubility of the polymer (A) in a developing solution consisting of an alkaline aqueous solution before irradiation with radiation, and after irradiation with radiation, it is cleaved by the acid generated by the photoacid generator to give a resist. It is a compound that improves the solubility in a developing solution consisting of an alkaline aqueous solution used at the time of pattern formation. The dissolution inhibitor can therefore be used without particular limitation as long as it is a compound having such properties.

【0075】[0075]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0076】[0076]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0077】で表わされる化合物を挙げることができ
る。なお、上記式中R43は、置換メチル基、1−置換エ
チル基、シリル基、ゲルミル基またはアルコキシカルボ
ニル基である。ここで、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、メトキシエト
キシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロ
チオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒド
ロチオフラニル基、ベンジルオキシメチル基、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、α
−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、トリフ
ェニルメチル基、ジフェニルメチル基、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、ピペロニ
ル基などを、1−置換エチル基としては1−メトキシエ
チル基、1−エトキシエチル基、イソプロピル基、t−
ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基などを、シリル
基としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、
t−ブチルジメチルシリル基、イソプロピルジメチルシ
リル基、フェニルジメチルシリル基などを、ゲルミル基
としてはトリメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル
基、t−ブチルジメチルゲルミル基、イソプロピルジメ
チルゲルミル基、フェニルジメチルゲルミル基などを、
アルコキシカルボニル基の例としてはメトキシカルボニ
ル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル
基などを挙げることができる。
Examples thereof include compounds represented by: In the above formula, R 43 is a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a silyl group, a germyl group or an alkoxycarbonyl group. Here, examples of the substituted methyl group include a methoxymethyl group, a methylthiomethyl group, a methoxyethoxymethyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiofuranyl group, a benzyloxymethyl group, and phenacyl. Group, bromophenacyl group, methoxyphenacyl group, α
1-substituted ethyl such as methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, triphenylmethyl group, diphenylmethyl group, bromobenzyl group, nitrobenzyl group, methoxybenzyl group, piperonyl group As the group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, isopropyl group, t-
A butyl group, a 1,1-dimethylpropyl group, etc., a silyl group such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group,
A t-butyldimethylsilyl group, an isopropyldimethylsilyl group, a phenyldimethylsilyl group, and the like, and a germyl group as a trimethylgermyl group, a triethylgermyl group, a t-butyldimethylgermyl group, an isopropyldimethylgermyl group, a phenyldimethylgel. Such as a mill base,
Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like.

【0078】特に光酸発生剤を使用する際は、溶解禁止
剤を配合することが好ましい。上記溶解禁止剤は、重合
体(A)100重量部に対し、好ましくは100重量部
以下、より好ましくは、10〜50重量部で使用され
る。ポジ型レジスト組成物を得るためには上記溶解禁止
剤が好適に用いられる。
Especially when a photoacid generator is used, it is preferable to add a dissolution inhibitor. The above dissolution inhibitor is used in an amount of preferably 100 parts by weight or less, more preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer (A). The above dissolution inhibitors are preferably used to obtain a positive resist composition.

【0079】また、溶解促進剤は、重合体(A)のアル
カリ溶解性を促進するために配合されるものであり、こ
のような溶解促進剤としては、ベンゼン環数2〜6程度
のフェノール化合物が挙げられる。溶解促進剤の配合量
は、通常、重合体(A)100重量部当り、通常、50
重量部以下である。
The dissolution accelerator is added to accelerate the alkali solubility of the polymer (A). As such a dissolution accelerator, a phenol compound having about 2 to 6 benzene rings is used. Is mentioned. The content of the dissolution accelerator is usually 50 per 100 parts by weight of the polymer (A).
It is less than or equal to parts by weight.

【0080】また、酸架橋剤は、前記光酸発生剤により
発生した酸により、重合体(A)を架橋し、レジストパ
ターン形成時に使用するアルカリ水溶液に対する溶解性
を低下させる化合物である。このような酸架橋剤として
は、例えばエポキシ基、
The acid cross-linking agent is a compound that cross-links the polymer (A) with the acid generated by the photo-acid generator and reduces the solubility in the alkaline aqueous solution used when forming the resist pattern. Examples of such an acid crosslinking agent include an epoxy group,

【0081】[0081]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0082】[0082]

【化25】 [Chemical 25]

【0083】またはOr

【0084】[0084]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0085】から選ばれた基を有する芳香族化合物が好
ましい。酸架橋剤の配合量は、通常、重合体(A)10
0重量部当り、通常、100重量部以下である。ネガ型
レジスト組成物を得るためには、上記酸架橋剤が好適に
用いられる。
Aromatic compounds having groups selected from are preferred. The amount of the acid crosslinking agent is usually 10
It is usually 100 parts by weight or less per 0 parts by weight. In order to obtain a negative resist composition, the above acid crosslinking agent is preferably used.

【0086】また界面活性剤は、組成物の塗布性や現像
性を改良するために配合されるものであり、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、エフ
トップEF301、EF303、EF352(商品名、
新秋田化成社製)、メガファックスF171、F17
2、F173(商品名、大日本インキ社製)、フロラー
ドFC430、FC431(商品名、住友スリーエム社
製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−38
2、SC−101、SC−102、SC−103、SC
−104、SC−105、SC−106(商品名、旭硝
子社製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(商
品名、信越化学工業社製)、アクリル酸系またはメタク
リル酸系(共)重量体ポリフローNo.75、No.95
(商品名、共栄社油脂化学工業社製)などが挙げられ
る。
The surface active agent is added to improve the coatability and developability of the composition. Examples of such surface active agent include polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene stearyl ether. ,
Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (trade name,
(Made by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafax F171, F17
2, F173 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-38.
2, SC-101, SC-102, SC-103, SC
-104, SC-105, SC-106 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) weight polyflow No. 75. , No.95
(Trade name, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and the like.

【0087】これらの界面活性剤の配合量は、組成物の
固形分100重量部当たり、通常、2重量部以下であ
る。その他の添加剤としては、アゾ系化合物、アミン化
合物などからなるハレーション防止剤、増感剤、接着助
剤、保存安定剤、消泡剤などを挙げることができる。
The content of these surfactants is usually 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the solid content of the composition. Examples of other additives include antihalation agents composed of azo compounds and amine compounds, sensitizers, adhesion promoters, storage stabilizers, defoamers and the like.

【0088】本発明の組成物は、前述した重合体
(A)、感放射線剤および必要により配合される各種の
配合剤を、例えば固形分濃度が20〜40重量%となる
ように溶剤に溶解さる。
In the composition of the present invention, the above-mentioned polymer (A), radiation sensitive agent and various compounding agents optionally mixed are dissolved in a solvent so that the solid content concentration is 20 to 40% by weight. Monkey

【0089】この際に用いられる溶剤としては、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、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、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、プロピレングリコールメチルエーテルアセ
テート、プロピレングリコール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−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−メチルブタン酸メチル、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
キシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどを用いることができ
る。さらに、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチ
ルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−
メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエ
チルエーテル、ジヘキシルエーテル、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などの高沸
点溶剤を添加することもできる。
Examples of the solvent used at this time include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol propyl. Ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, 2
-Ethyl hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3 -Methyl ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate and the like can be used. Furthermore, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-
Methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate. It is also possible to add a high boiling solvent such as γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate or phenyl cellosolve acetate.

【0090】本発明の組成物は、これを回転塗布、流し
塗布、ロール塗布などによって、例えばシリコンウェハ
ーまたはアルミニウムなどが被覆されたウェハーに塗布
することにより感放射線性層を形成し、所定のマスクパ
ターンを介して感放射線性層に放射線を照射し、現像液
で現像することによりパターンの形成が行われる。
The composition of the present invention is applied to a silicon wafer or a wafer coated with aluminum, for example, by spin coating, flow coating, roll coating or the like to form a radiation-sensitive layer, and a predetermined mask. The pattern is formed by irradiating the radiation-sensitive layer with radiation through the pattern and developing with a developing solution.

【0091】また、本発明の組成物をレジストとして使
用する際には、ウェハーなどの上に該組成物を塗布し、
プレベークおよび放射線照射を行った後、70〜140
℃で加熱する操作を行い、その後に現像することによっ
て、本発明の効果をさらに向上させることもできる。
When the composition of the present invention is used as a resist, the composition is coated on a wafer,
70-140 after pre-baking and irradiation
The effect of the present invention can be further improved by carrying out an operation of heating at ° C and then developing.

【0092】本発明の組成物の現像液としては、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、
硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、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−ノナンなどのアルカリ性化合物を、濃度
が、例えば1〜10重量%となるように溶解してなるア
ルカリ性水溶液が使用される。
The developer of the composition of the present invention includes, for example, 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, 1,5-diazabicyclo- (4.
An alkaline aqueous solution prepared by dissolving an alkaline compound such as 3.0) -5-nonane to a concentration of, for example, 1 to 10% by weight is used.

【0093】また該現像液には、水溶性有機溶媒、例え
ばメタノール、エタノールなどのアルコール類や界面活
性剤を適量添加して使用することもできる。なお、この
ようなアルカリ性水溶液からなる現像液を用いて現像を
行った場合は、一般的には引き続き水でリンスを行う。
A water-soluble organic solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol, and a surfactant may be added to the developing solution in an appropriate amount. When developing is performed using a developing solution composed of such an alkaline aqueous solution, generally, rinsing with water is subsequently performed.

【0094】[0094]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例によって、何ら制約される
ものではない。なお、実施例中のMwの測定およびレジ
ストの評価は、以下の方法により行ったものである。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The measurement of Mw and the evaluation of the resist in the examples are carried out by the following methods.

【0095】Mw:東洋ソーダ社製GPCカラム(G2
000HXL2本、G3000HXL1本、G4000HXL
1本)を用い、流量1.5ml/分、溶出溶媒テトラヒ
ドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポ
リスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマト
グラフ法により測定した。
Mw: Toyo Soda GPC column (G2
000H XL 2 Pieces, G3000H XL 1 Piece, G4000H XL
1 column), the flow rate was 1.5 ml / min, the elution solvent was tetrahydrofuran, and the column temperature was 40 ° C., and the gel permeation chromatography method using monodisperse polystyrene as a standard was used for measurement.

【0096】合成例1 還流管および滴下ロートを装着したフラスコに、ポリ
(4−ヒドロキシスチレン)(Mw=22,000)2
4gおよびp−トルエンスルホン酸1水和物1.9g
(0.01モル)を仕込み100mlのジオキサンに溶
解した。フラスコを昇温し、還流下にて、50mlのジ
オキサンに溶解したサリチルアルコール12.4g(0.
1モル)を滴下ロートにて、2時間かけて滴下した。さ
らに1時間反応を継続したのち、反応溶液を水に注ぎ、
再沈法にて粗ポリマーを得た。該ポリマーを濾別したの
ち、水およびメタノールで洗浄し、酸および低分子成分
を除去し、乾燥し、Mw=24,000の重合体を得
た。この重合体を重合体(A1)とする。
Synthesis Example 1 A flask equipped with a reflux tube and a dropping funnel was charged with poly (4-hydroxystyrene) (Mw = 22,000) 2.
4 g and p-toluenesulfonic acid monohydrate 1.9 g
(0.01 mol) was charged and dissolved in 100 ml of dioxane. The temperature of the flask was raised and, under reflux, 12.4 g (0.1%) of salicyl alcohol dissolved in 50 ml of dioxane.
1 mol) was added dropwise with a dropping funnel over 2 hours. After continuing the reaction for an additional 1 hour, the reaction solution was poured into water,
A crude polymer was obtained by the reprecipitation method. The polymer was filtered off, washed with water and methanol to remove the acid and low molecular weight components, and dried to obtain a polymer with Mw = 24,000. Let this polymer be a polymer (A1).

【0097】合成例2 合成例1と同様なフラスコにポリ(4−ヒドロキシスチ
レン)(Mw=22,000)24gおよびp−トルエ
ンスルホン酸0.95g(5×10-3モル)を仕込み1
00mlのジオキサンに溶解した。フラスコを昇温し、
還流下にて、50mlのジオキサンに溶解した。4,6
−ジメチル−2−ヒドロキシメチルフェノール12.3
g(0.08モル)を滴下ロートにて1時間かけて滴下
した。さらに1時間反応を継続したのち、合成例1と同
様にして酸および低分子成分を除去し、乾燥し、Mw=
26,000の重合体を得た。この重合体を重合体(A
2)とする。
Synthesis Example 2 A flask similar to that used in Synthesis Example 1 was charged with 24 g of poly (4-hydroxystyrene) (Mw = 22,000) and 0.95 g of p-toluenesulfonic acid (5 × 10 −3 mol).
It was dissolved in 00 ml of dioxane. Heat up the flask,
It was dissolved in 50 ml of dioxane under reflux. 4,6
-Dimethyl-2-hydroxymethylphenol 12.3
g (0.08 mol) was added dropwise with a dropping funnel over 1 hour. After continuing the reaction for an additional 1 hour, the acid and low-molecular components were removed in the same manner as in Synthesis Example 1, dried, and Mw =
26,000 polymers were obtained. This polymer is referred to as polymer (A
2).

【0098】合成例3 合成例1と同様なフラスコにポリ(4−ヒドロキシスチ
レン)(Mw=22,000)24gおよびp−トルエ
ンスルホン酸1.9g(0.01モル)を仕込み100m
lのジオキサンに溶解した。フラスコを昇温し、還流下
にて、50mlのジオキサンに溶解した。2−ヒドロキ
シメチルパラクレゾール12.5g(0.09モル)を滴
下ロートにて2時間かけて滴下した。さらに2時間反応
を継続したのち、合成例1と同様にして酸および低分子
成分を除去し、乾燥し、Mw=25,000の重合体を
得た。この重合体を重合体(A3)とする。
Synthesis Example 3 A flask similar to that used in Synthesis Example 1 was charged with 24 g of poly (4-hydroxystyrene) (Mw = 22,000) and 1.9 g (0.01 mol) of p-toluenesulfonic acid (100 m).
It was dissolved in 1 of dioxane. The flask was heated and dissolved in 50 ml of dioxane under reflux. 2-Hydroxymethylparacresol 12.5 g (0.09 mol) was added dropwise with a dropping funnel over 2 hours. After continuing the reaction for further 2 hours, the acid and low molecular components were removed in the same manner as in Synthesis Example 1 and dried to obtain a polymer having Mw = 25,000. Let this polymer be a polymer (A3).

【0099】合成例4 合成例1と同様なフラスコにポリ(4−ヒドロキシスチ
レン)(Mw=22,000)24gおよび36%塩酸
水溶液20mlを仕込み、100mlのジオキサンに溶
解した。フラスコを昇温し、還流下にて、50mlのジ
オキサンに溶解した。4,6−ジメチル−2−ジメチル
アミノメチルフェノール18.1g(0.1モル)を滴下
ロートにて1時間かけて滴下した。さらに1時間反応を
継続したのち、合成例1と同様にして酸および低分子成
分を除去し、乾燥し、Mw=26,500の重合体を得
た。この重合体を重合体(A4)とする。
Synthesis Example 4 A flask similar to that of Synthesis Example 1 was charged with 24 g of poly (4-hydroxystyrene) (Mw = 22,000) and 20 ml of 36% hydrochloric acid aqueous solution, and dissolved in 100 ml of dioxane. The flask was heated and dissolved in 50 ml of dioxane under reflux. 18.6-g (0.1 mol) of 4,6-dimethyl-2-dimethylaminomethylphenol was added dropwise with a dropping funnel over 1 hour. After continuing the reaction for an additional 1 hour, the acid and low molecular components were removed in the same manner as in Synthesis Example 1 and dried to obtain a polymer having Mw = 26,500. Let this polymer be a polymer (A4).

【0100】合成例5 合成例1と同様なフラスコにポリ(4−ヒドロキシスチ
レン)(Mw=32,000)24gおよびp−トルエ
ンスルホン酸1.0gを仕込み、100mlのジオキサ
ンに溶解した。フラスコを昇温し、還流下にて、100
mlのジオキサンに溶解した2−ヒドロキシメチル−4
−メチルフェノール20.7g(0.15モル)を滴下ロ
ートにて1.5時間かけて滴下した。さらに1時間反応
を継続したのち、合成例1と同様にして酸および低分子
成分を除去し、乾燥し、Mw=38,000の重合体を
得た。この重合体を重合体(A5)とする。
Synthesis Example 5 A flask similar to that used in Synthesis Example 1 was charged with 24 g of poly (4-hydroxystyrene) (Mw = 32,000) and 1.0 g of p-toluenesulfonic acid and dissolved in 100 ml of dioxane. The flask is heated to 100 at reflux.
2-hydroxymethyl-4 dissolved in ml dioxane
-Methylphenol 20.7 g (0.15 mol) was added dropwise with a dropping funnel over 1.5 hours. After continuing the reaction for an additional 1 hour, the acid and low molecular components were removed in the same manner as in Synthesis Example 1 and dried to obtain a polymer having Mw = 38,000. Let this polymer be a polymer (A5).

【0101】実施例1 合成例1で得られた重合体(A1)100重量部と、光
酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフルオロ
メタスルホネート3.5重量部、溶解禁止剤として1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンのt
ert−ブトキシカーボネート(エステル化率100
%)30重量部を、エチル 2−ヒドロキシプロピオネ
ート470重量部に溶解したのち、0.2μmのメンブ
ランフィルターで濾過して、レジスト溶液を得た。
Example 1 100 parts by weight of the polymer (A1) obtained in Synthesis Example 1, 3.5 parts by weight of triphenylsulfonium trifluoromethasulfonate as a photoacid generator, and 1 as a dissolution inhibitor were used.
T of 1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane
ert-butoxy carbonate (esterification rate 100
%) 30 parts by weight was dissolved in 470 parts by weight of ethyl 2-hydroxypropionate and filtered through a 0.2 μm membrane filter to obtain a resist solution.

【0102】上記レジスト溶液をシリコンウェハー上に
スピナー塗布した後、100℃で100秒間プレベーク
し、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成した。上記レジ
スト膜にパターンを有するマスクを密着させて、波長2
48nmのKrFエキシマレーザー発生装置(アドモン
サイエンス社製「MBK−400TL−N」)にて放射
線照射したのち、110℃で60秒間放射線照射後ベー
クをした。次にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液にて、23℃で1分間、浸漬法により現像し、超
純水で30秒間リンスした。
The above resist solution was applied onto a silicon wafer by a spinner and then prebaked at 100 ° C. for 100 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. A mask having a pattern is brought into close contact with the resist film, and the wavelength of 2
After irradiating with a 48 nm KrF excimer laser generator (“MBK-400TL-N” manufactured by Admon Science Co., Ltd.), it was baked at 110 ° C. for 60 seconds and then baked. Next, it was developed by an immersion method in a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, and rinsed with ultrapure water for 30 seconds.

【0103】その結果0.30μmのラインアンドスペ
ースのポジ型パターンを矩形の良好な形状で解像でき
た。放射線照射部の現像残りはなく、放射線未照射部の
膜減りもなかった。また、耐熱性なども良好であった。
As a result, a positive pattern with a line and space of 0.30 μm could be resolved with a good rectangular shape. There was no development residue in the radiation-irradiated portion, and there was no film loss in the radiation-irradiated portion. Moreover, heat resistance and the like were also good.

【0104】実施例2 合成例2で得られた重合体(A2)100重量部と、光
酸発生剤として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(平均エステル化率80%)を15重量
部、溶解禁止剤としてポリヒドロキシスチレンのテトラ
ヒドロピラニルエーテル(平均エーテル化率50%、M
w=26,000)10重量部を、メチル3−メトキシ
プロピオネート390重量部に溶解した。上記レジスト
溶液をシリコンウェーハ上にスピナーで塗布後、90℃
で90秒間プレベークし、膜厚1.0μmのレジスト膜
を形成した。その後、実施例1と同様にして、放射線照
射、放射線照射後ベーク、現像およびリンスを行った。
Example 2 100 parts by weight of the polymer (A2) obtained in Synthesis Example 2 and 1,2-naphthoquinonediazide-4- of 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone as a photoacid generator. 15 parts by weight of sulfonic acid ester (average esterification rate 80%), tetrahydropyranyl ether of polyhydroxystyrene as a dissolution inhibitor (average etherification rate 50%, M
10 parts by weight (w = 26,000) were dissolved in 390 parts by weight of methyl 3-methoxypropionate. After applying the above resist solution on a silicon wafer with a spinner, 90 ° C
And prebaked for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. Then, in the same manner as in Example 1, irradiation with radiation, baking after irradiation with radiation, development, and rinsing were performed.

【0105】その結果0.30μmのラインアンドスペ
ースのポジ型パターンを矩形の良好な形状で解像でき
た。放射線照射部の現像残りはなく、放射線未照射部の
膜減りもなかった。また、耐熱性なども良好であった。
As a result, a positive pattern having a line and space of 0.30 μm could be resolved with a good rectangular shape. There was no development residue in the radiation-irradiated portion, and there was no film loss in the radiation-irradiated portion. Moreover, heat resistance and the like were also good.

【0106】実施例3 合成例3で得られた重合体(A3)90重量部と、光酸
発生剤として1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4
−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパンの、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ル(平均エステル化率80%)を25重量部、1,1−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン
10重量部を、メチル 3−メトキシプロピオネート3
90重量部に溶解した。実施例2と同様にして、90℃
で90秒間プレベークし、レジスト膜を形成した。
Example 3 90 parts by weight of the polymer (A3) obtained in Synthesis Example 3 and 1,1,3-tris (2,5-dimethyl-4) as a photoacid generator.
-Hydroxyphenyl) -3-phenylpropane,
25 parts by weight of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate (average esterification rate 80%) 1,1-
10 parts by weight of bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane was added to methyl 3-methoxypropionate 3
It was dissolved in 90 parts by weight. 90 ° C. as in Example 2
And prebaked for 90 seconds to form a resist film.

【0107】上記レジスト膜を、波長365nmの縮小
投影露光機(ニコン社製NSR−1505i6A;レン
ズの開口数は0.45)を用いて露光したのち、110
℃で60秒露光後ベークをした。次にテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液にて23℃で1分間、浸漬
法により現像し、超純水で30秒間リンスした。
The resist film was exposed by using a reduction projection exposure machine (NSR-1505i6A manufactured by Nikon Co .; the numerical aperture of the lens was 0.45) having a wavelength of 365 nm.
After exposure at 60 ° C. for 60 seconds, baking was performed. Next, it was developed by an immersion method in a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, and rinsed with ultrapure water for 30 seconds.

【0108】その結果0.38μmのラインアンドスペ
ースのポジ型パターンを矩形の良好な形状で解像でき
た。放射線照射部の現像残りはなく、放射線未照射部の
膜減りもなかった。また、耐熱性なども良好であった。
As a result, a positive pattern of 0.38 μm line and space could be resolved with a good rectangular shape. There was no development residue in the radiation-irradiated portion, and there was no film loss in the radiation-irradiated portion. Moreover, heat resistance and the like were also good.

【0109】実施例4 合成例4で得られた重合体(A4)100重量部と、光
酸発生剤として2,6−ジニトロベンジル−4−ニトロ
ベンゼンスルホネート5重量部、溶解禁止剤として1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンのt
ert−ブチルエーテル(エステル率100%)20重
量部を、メチル 3−メトキシプロピオネートに溶解し
た。上記レジスト溶液をシリコンウェハー上にスピナー
で塗布後、100℃で90秒間プレベークし、膜厚が
1.0μmのレジスト膜を形成した。
Example 4 100 parts by weight of the polymer (A4) obtained in Synthesis Example 4, 5 parts by weight of 2,6-dinitrobenzyl-4-nitrobenzenesulfonate as a photoacid generator and 1,2 as a dissolution inhibitor.
T of 1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane
20 parts by weight of ert-butyl ether (ester ratio 100%) was dissolved in methyl 3-methoxypropionate. The resist solution was applied onto a silicon wafer with a spinner and prebaked at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.

【0110】上記レジスト膜にパターンを有するマスク
を密着させて、実施例1と同様のレーザー発生装置にて
放射線照射したのち、90℃で100秒露光後ベークを
した。次にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液にて、23℃で1分間、浸漬法により現像し、超純水
で30秒間リンスした。
A mask having a pattern was brought into close contact with the resist film, irradiated with radiation in the same laser generator as in Example 1, and then exposed at 90 ° C. for 100 seconds and baked. Next, it was developed by an immersion method in a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, and rinsed with ultrapure water for 30 seconds.

【0111】その結果0.30μmのラインアンドスペ
ースのポジ型パターンを矩形の良好な形状で解像でき
た。放射線照射部の現像残りはなく、放射線未照射部の
膜減りもなかった。また、耐熱性なども良好であった。
As a result, a positive pattern with a line and space of 0.30 μm could be resolved with a good rectangular shape. There was no development residue in the radiation-irradiated portion, and there was no film loss in the radiation-irradiated portion. Moreover, heat resistance and the like were also good.

【0112】実施例5 合成例5で得られた重合体(A5)100重量部と、光
酸発生剤として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5重量部、架橋剤としてヘキサメチル
メトキシメラミン45重量部を、メチル 3−メトキシ
プロピオネートに溶解した。上記レジスト溶液をシリコ
ンウェハー上にスピナーで塗布後、90℃で120秒間
プレベークし、レジスト膜を形成した。
Example 5 100 parts by weight of the polymer (A5) obtained in Synthesis Example 5, 5 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate as a photoacid generator, and 45 parts by weight of hexamethylmethoxymelamine as a cross-linking agent were added. , Methyl 3-methoxypropionate. The resist solution was applied onto a silicon wafer with a spinner and prebaked at 90 ° C. for 120 seconds to form a resist film.

【0113】上記レジスト膜にパターンを有するマスク
を密着させて、実施例1と同様のレーザー発生装置にて
放射線照射したのち、90℃で120秒露光後ベークを
した。次にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液にて、23℃で1分間、浸漬法により現像し、超純水
で30秒間リンスした。
A mask having a pattern was brought into close contact with the resist film, irradiated with radiation in the same laser generator as in Example 1, and then exposed at 90 ° C. for 120 seconds and baked. Next, it was developed by an immersion method in a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, and rinsed with ultrapure water for 30 seconds.

【0114】その結果0.30μmのラインアンドスペ
ースのネガ型パターンを解像できた。放射線照射部の現
像残りはなく、放射線未照射部の膜減りもなかった。ま
た、耐熱性なども良好であった。
As a result, a negative line-and-space pattern of 0.30 μm could be resolved. There was no development residue in the radiation-irradiated portion, and there was no film loss in the radiation-irradiated portion. Moreover, heat resistance and the like were also good.

【0115】[0115]

【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、現像
性、パターン形状、解像度、耐熱性および残膜性などの
性能に優れたトレジスト組成物として好適である。ま
た、本発明の感放射線性樹脂組成物は、特にエキシマレ
ーザーなどの遠紫外線、シンクロトロン放射線などのX
線、電子線などの荷電粒子線といった、放射線のいずれ
にも対応できるので、今後さらに微細化が進行すると予
想される集積回路製造用のレジストとして有利に使用で
きる。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is suitable as a photoresist composition excellent in performance such as developability, pattern shape, resolution, heat resistance and residual film property. Further, the radiation-sensitive resin composition of the present invention is particularly suitable for deep ultraviolet rays such as excimer laser and X-ray such as synchrotron radiation.
Since it can be applied to any radiation such as a charged particle beam such as a beam and an electron beam, it can be advantageously used as a resist for manufacturing an integrated circuit, which is expected to be further miniaturized in the future.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 孝夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takao Miura 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(1) 【化1】 で表わされる繰返し単位を有する重合体および感放射線
剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
1. The following formula (1): A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer having a repeating unit represented by and a radiation-sensitive agent.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5340687A (en) * 1992-05-06 1994-08-23 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Chemically modified hydroxy styrene polymer resins and their use in photoactive resist compositions wherein the modifying agent is monomethylol phenol
US5550004A (en) * 1992-05-06 1996-08-27 Ocg Microelectronic Materials, Inc. Chemically amplified radiation-sensitive composition
US8420288B2 (en) * 2006-09-26 2013-04-16 Fujitsu Limited Resist pattern thickening material, method for forming resist pattern, semiconductor device and method for manufacturing the same

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