JPH05188596A - Resist composition - Google Patents

Resist composition

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JPH05188596A
JPH05188596A JP25639891A JP25639891A JPH05188596A JP H05188596 A JPH05188596 A JP H05188596A JP 25639891 A JP25639891 A JP 25639891A JP 25639891 A JP25639891 A JP 25639891A JP H05188596 A JPH05188596 A JP H05188596A
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JP
Japan
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group
polymer
resist composition
preparation example
meth
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JP25639891A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Ohata
正敏 大畑
Masaharu Yamamoto
正治 山本
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05188596A publication Critical patent/JPH05188596A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the resist compsn. having high sensitivity with photoirradiation. CONSTITUTION:The resist compsn. consisting of (a) a polymer contg. (meth) acrylate contg. the group selected from a group consisting of a t-butyl group, benzyl group, methyl benzyl group, alpha,alpha'-dimethyl benzyl group and tolytyl group as an essential monomer component without contg. a cyano group and (b) a photoactivator which generates an acid when exposed to radiations is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高度に末端分子構造が規
制された重合体と放射にさらされたときに酸を生じる光
活性剤から成るレジスト材料に関する。さらに、詳しく
は、感度が特段に優れ、印刷版、集積回路用フォトレジ
スト、カラーフィルター用フォトレジスト材料等に有用
な新規なレジスト組成物に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a resist material comprising a polymer having a highly regulated terminal molecular structure and a photoactivator which produces an acid when exposed to radiation. More specifically, the present invention relates to a novel resist composition having particularly excellent sensitivity, which is useful for printing plates, photoresists for integrated circuits, photoresist materials for color filters and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】レジスト組成物はネガ型(光照射した部
分が硬化するもの)とポジ型(光照射した部分が現像液で
溶出するもの)の2種類がある。ポジ型はネガ型に比べ
て解像度が高く、平版印刷や集積回路用レジスト等に広
く用いられている。特公平02−27660号公報には
照射により酸を生じる化合物をその酸によりフェノール
基またはカルボン酸基を生じる重合体とを含むレジスト
組成物が開示されている。
2. Description of the Related Art There are two types of resist compositions, a negative type (a part exposed to light is cured) and a positive type (a part exposed to light is eluted with a developing solution). The positive type has a higher resolution than the negative type and is widely used for lithographic printing and resists for integrated circuits. Japanese Patent Publication No. 02-27660 discloses a resist composition containing a compound which produces an acid upon irradiation and a polymer which produces a phenol group or a carboxylic acid group by the acid.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の組成物は、印刷、カラーフィルター用レジスト、集
積回路用レジスト等の用途に対して充分な感度を有して
いないため、露光時間が長くなり作業効率が悪いという
問題を有する。本発明は光照射に対してより感度の高い
新たなレジスト組成物を提供することを目的とする。
However, since the compositions described in the above publications do not have sufficient sensitivity for applications such as printing, resists for color filters, resists for integrated circuits, etc., the exposure time There is a problem that it becomes long and work efficiency is poor. An object of the present invention is to provide a new resist composition having higher sensitivity to light irradiation.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、上記公報に記載の酸に対して不安定な枝分かれした
(メタ)アクリル酸エステルの重合体を厳密に解析した結
果、重合体中に含まれるラジカル重合開始剤切片であ
る。ニトリル基と不均化停止反応により生じる末端不飽
和結合が酸によりカルボン酸を生じせしめる反応におい
て阻害作用を有し、特にニトリル基による阻害作用が著
しいことを見い出した。この結果に基づき、酸に対して
不安定な枝分かれした(メタ)アクリル酸エステルをニト
リル基を含まない開始剤によるラジカル重合法またはニ
トリル基や末端不飽和結合を生じないリビングアニオン
重合法を用いて、単独重合、もしくはその他のα,β−
エチレン性不飽和化合物と共重合したところ、得られた
重合体を用いたレジスト組成物の感度が飛躍的に向上す
ることを見い出し、本発明を成すに至った。
In order to achieve the above-mentioned object, an acid-labile branched group described in the above publication is used.
As a result of rigorous analysis of the polymer of (meth) acrylic acid ester, it is a radical polymerization initiator segment contained in the polymer. It has been found that the terminal unsaturated bond produced by the disproportionation termination reaction with the nitrile group has an inhibitory action in the reaction of producing a carboxylic acid with an acid, and the inhibitory action by the nitrile group is particularly remarkable. Based on this result, the acid-labile branched (meth) acrylic acid ester was prepared using a radical polymerization method using an initiator that does not contain a nitrile group or a living anion polymerization method that does not generate a nitrile group or a terminal unsaturated bond. , Homopolymerization, or other α, β-
Upon copolymerization with an ethylenically unsaturated compound, it was found that the sensitivity of a resist composition using the obtained polymer was dramatically improved, and the present invention was accomplished.

【0005】即ち、本発明は(a)t−ブチル基、ベンジル
基、α−メチルベンジル基、α,α'−ジメチルベンジル
基およびトリチル基から成る群から選択される基を有す
る(メタ)アクリル酸エステルを必須モノマー成分とし、
かつ、シアノ基を含まない重合体および(b)放射にさら
されたときに酸を生じる光活性剤を含有するレジスト組
成物を提供する。
That is, the present invention relates to (meth) acrylic having (a) a group selected from the group consisting of t-butyl group, benzyl group, α-methylbenzyl group, α, α'-dimethylbenzyl group and trityl group. Acid ester as an essential monomer component,
Also provided is a resist composition comprising a cyano group-free polymer and (b) a photoactivator that produces an acid when exposed to radiation.

【0006】本発明のレジスト組成物に配合するニトリ
ル基を含まない重合体(a)およびニトリル基と末端不飽
和結合を含まない重合体(これを特に重合体(c)とい
う。)の調製方法としては、公知のラジカル重合法およ
びリビングアニオン重合法が適しており、特に重合体
(c)の調製方法としては、リビングアニオン重合法が最
も適している。即ち、(メタ)アクリル酸モノマーを重合
体(a)または(c)を調製する場合の必須モノマー成分と
し、必要に応じ、他の共重合性α,β−エチレン性不飽
和モノマーの存在下、単独もしくは共重合することによ
りそれぞれ重合体(a)または(c)が得られる。
A method for preparing a polymer (a) not containing a nitrile group and a polymer not containing a nitrile group and a terminal unsaturated bond (this is particularly referred to as a polymer (c)) to be blended in the resist composition of the present invention. The known radical polymerization method and living anion polymerization method are suitable as the polymer.
The living anion polymerization method is most suitable as the method for preparing (c). That is, the (meth) acrylic acid monomer as an essential monomer component when preparing the polymer (a) or (c), if necessary, in the presence of other copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomer, The polymer (a) or (c) can be obtained by homopolymerization or copolymerization.

【0007】重合体(a)または(c)を調製するための(メ
タ)アクリル酸エステルモノマーはt−ブチル基、ベンジ
ル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジ
ル基、およびトリチル基等を有する。そのようなモノマ
ーの具体例としてはtert−ブチル(メタ)アクリレート、
およびベンジル(メタ)アクリレート、α−メチルベンジ
ル(メタ)アクリレート、α,α−ジメチルベンジル(メ
タ)アクリレート、トリチル(メタ)アクリレート等の(メ
タ)アクリル酸ベンズヒドリルエステル類等が挙げられ
る。
The (meth) acrylic acid ester monomer for preparing the polymer (a) or (c) is a t-butyl group, a benzyl group, an α-methylbenzyl group, an α, α-dimethylbenzyl group, and a trityl group. And so on. Specific examples of such a monomer include tert-butyl (meth) acrylate,
In addition, benzyl (meth) acrylate, α-methylbenzyl (meth) acrylate, α, α-dimethylbenzyl (meth) acrylate, trimethy (meth) acrylate and other (meth) acrylic acid benzhydryl esters can be mentioned.

【0008】本発明の組成物に配合する重合体(a)また
は(c)は、単独重合体でも共重合体でもよい。従って、
上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーは、1種以上使
用でき、更に他の共重合性α,β−エチレン性不飽和モ
ノマーと共重合させてもよい。
The polymer (a) or (c) incorporated into the composition of the present invention may be a homopolymer or a copolymer. Therefore,
The above (meth) acrylic acid ester monomers may be used alone or in combination, and may be copolymerized with other copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomers.

【0009】上記他の共重合性α,β−エチレン性不飽
和モノマーとしては特に限定されず、例えばメチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチ
ル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、
イソプロピル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アク
リレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン、
p−(m−)メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−(m
−)クロロスチレン、p−(m−)ブロモスチレン等のスチ
レン誘導体等が挙げられる。これらは1種以上使用でき
る。使用量は特に限定されないが、例えば前記必須モノ
マーの0〜30wt%が好ましい。
The other copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited, and examples thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, propyl (meth). Acrylate,
Isopropyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate and other (meth) acrylic acid esters, styrene,
p- (m-) methylstyrene, α-methylstyrene, p- (m
Examples thereof include styrene derivatives such as-) chlorostyrene and p- (m-) bromostyrene. One or more of these may be used. Although the amount used is not particularly limited, for example, 0 to 30 wt% of the essential monomer is preferable.

【0010】ラジカル重合法により重合体を調製する場
合は、ニトリル基を含まないラジカル重合開始剤を用
い、公知の方法に従い、溶液重合、懸濁重合、乳化重合
等、任意の方法により実施可能である。
When the polymer is prepared by the radical polymerization method, it can be carried out by any method such as solution polymerization, suspension polymerization and emulsion polymerization according to a known method using a radical polymerization initiator containing no nitrile group. is there.

【0011】リビングアニオン重合法により重合体を調
製する場合は、アニオン重合開始剤を用いることにより
重合反応が実施される。重合開始剤としてはアニオン重
合に用いられるものであれば特に限定されないが、例え
ば、有機アルカリ金属化合物および有機マグネシウムハ
ライド等を用いることができる。有機アルカリ金属化合
物の具体例としては、例えばn−ブチルリチウム、sec−
ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、1,1−ジフ
ェニルヘキシルリテウム、フルオレニルリテウム、クミ
ルカリウム、クミルセシウム等が挙げられる。また有機
マグネシウムハライドの具体例としては、例えばsec−
ブチルマグネシウムクロライド、tert−ブチルマグネシ
ウムクロライド、ベンジルマグネシウムクロライド、se
c−ブチルマグネシウムブロマイド、tert−ブチルクロ
ライドブロマイド、ベンジルマグネシウムブロマイド等
が挙げられ、これらは1種以上使用してもよい。使用量
は、製造しようとする重合体の分子量により一意的にき
まる。
When the polymer is prepared by the living anionic polymerization method, the anionic polymerization initiator is used to carry out the polymerization reaction. The polymerization initiator is not particularly limited as long as it can be used for anionic polymerization, and, for example, an organic alkali metal compound and an organic magnesium halide can be used. Specific examples of the organic alkali metal compound include, for example, n-butyllithium and sec-
Butyl lithium, tert-butyl lithium, 1,1-diphenylhexyl lithium, fluorenyl lithium, cumyl potassium, cumyl cesium and the like can be mentioned. Specific examples of the organomagnesium halide include sec-
Butyl magnesium chloride, tert-butyl magnesium chloride, benzyl magnesium chloride, se
C-butyl magnesium bromide, tert-butyl chloride bromide, benzyl magnesium bromide and the like can be mentioned, and one or more of them may be used. The amount used is uniquely determined by the molecular weight of the polymer to be produced.

【0012】重合反応は、おおよそ−80℃〜100℃
で不活性ガス雰囲気下もくしは減圧下(好ましくは高真
空下)、重合反応に対して不活性な溶媒中、上記各成分
を撹拌混合して行なわれるのが一般的である。使用し得
る溶媒の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、テトラヒド
ロフラン、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル等の
エーテル類、シクロヘキサン等が挙げられる。また、溶
媒は2種以上混合して用いることもできる。また、重合
濃度については特に制限はないが、1〜20wt%の範囲
内で行なわれることが好ましい。さらに、重合反応時間
は用いる単量体の種類と重合および重合温度によりそれ
ぞれ異なるが、例えば1分〜72時間であるのが一般的
である。
The polymerization reaction is carried out at approximately -80 ° C to 100 ° C.
In general, the above components are stirred and mixed in an inert gas atmosphere or under reduced pressure (preferably under high vacuum) in a solvent inert to the polymerization reaction. Specific examples of the solvent that can be used include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene, ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diethyl ether, and cyclohexane. Further, two or more kinds of solvents can be mixed and used. The polymerization concentration is not particularly limited, but it is preferably carried out within the range of 1 to 20 wt%. Furthermore, the polymerization reaction time varies depending on the type of the monomer used, the polymerization and the polymerization temperature, but is generally 1 minute to 72 hours, for example.

【0013】なお、重合反応に際しては、成長末端の活
性を調節するためにテトラメチルエチレンジアミン、ジ
ピペリジノエタン、トリエチルアミン、N−メチルピロ
リドン等の第3級アミン類12−クラウン−4、15−
クラウン−5などのクラウンエーテル類、および成長末
端の対カチオンと同じイオンを持つ塩類、例えば塩化リ
チウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム
等を1種以上用いることができる。これらの添加量につ
いては特に制限はないが成長末端に対して1〜10倍モ
ルを添加するのが一般的である。単量体を重合させた
後、リビング末端をプロトン供与体もしくはアルキルシ
リルハライド等を接触させ失活させることができる。プ
ロトン供与体の具体例としては、メタノール、エタノー
ル、フェノール等のアルコール類および水等が挙げられ
る。アルキルシリルハライドとしては、例えばトリメチ
ルシリルクロライド等が挙げられる。これらは1種以上
使用してよい。
During the polymerization reaction, tertiary amines such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, triethylamine and N-methylpyrrolidone 12-crown-4,15-
One or more kinds of crown ethers such as crown-5 and salts having the same ion as the counter cation at the growth end, such as lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, and cesium chloride can be used. The addition amount of these is not particularly limited, but it is general to add 1 to 10 times mol to the growth end. After polymerizing the monomer, the living end can be contacted with a proton donor or an alkylsilyl halide to deactivate it. Specific examples of the proton donor include alcohols such as methanol, ethanol and phenol, and water. Examples of alkylsilyl halides include trimethylsilyl chloride and the like. One or more of these may be used.

【0014】得られた重合体(a)および(c)の数平均分子
量は1,000〜1,000,000、特に10,000〜
200,000が好ましい。数平均分子量がこの範囲を
外れると重合温度制御やモノマーや溶媒の精製が困難と
なるばかりでなく、製膜したときに充分な膜特性が得ら
れない、アルカリ溶液に対する溶解性が低下するなどの
問題が生じ好ましくない。
The number average molecular weight of the obtained polymers (a) and (c) is 1,000 to 1,000,000, and particularly 10,000 to.
200,000 is preferred. When the number average molecular weight is out of this range, not only it becomes difficult to control the polymerization temperature and to purify the monomer and solvent, but also sufficient film properties cannot be obtained when the film is formed, and the solubility in an alkaline solution decreases. It causes problems and is not preferable.

【0015】本発明のレジスト組成物には上記重合体
(a)または(c)の外に更に、光活性剤(b)を含有する。光
活性剤(b)は、光照射に対して強い酸を生じ、これが酸
に対して不安定な前記枝分かれしたペンダント基を攻撃
して分解させ、カルボキシル基やフェノール酸基等を生
じさせ、アルカリ現像可能にするものである。そのよう
な光照射により酸を生じる光活性剤(b)としては一般的
にオニウム塩で従来より知られている。代表的な光活性
剤(b)の例としてはジアリールヨードニウム塩、トリア
リールスルホニウム塩またはトリアリールセレニウム塩
等が挙げられ、1種以上使用できる。好適な対アニオン
はテトラフルオロホウ酸塩、トリフルオロメタンスルホ
ン酸塩、ヘキサフルオロアンチモン酸塩、ヘキサフルオ
ロ砒酸塩およびヘキサフルオロリン酸塩などの錯体金属
ハロゲン化合物等が挙げられる。本発明のレジスト組成
物においては更に、紫外線から可視光線までのより長い
波長の光に対しても感応させるために、光増感剤を配合
してもよい。光増感剤は、公知のいかなるものも使用で
きる。例えばピレンおよびペリレンのごとき、多環式の
芳香族であってもよい。また、アクリジン等の他の染料
も用いられる。これらは1種以上使用できる。
The resist composition of the present invention contains the above polymer
In addition to (a) or (c), a photoactivator (b) is further contained. The photoactivator (b) produces a strong acid against light irradiation, which attacks and decomposes the branched pendant group that is unstable to acid to produce a carboxyl group, a phenolic acid group, etc. It enables development. As such a photoactivator (b) which generates an acid upon irradiation with light, an onium salt is generally known in the past. Representative examples of the photoactivator (b) include diaryl iodonium salts, triaryl sulfonium salts, triaryl selenium salts and the like, and one or more kinds can be used. Suitable counter anions include tetrafluoroborate, trifluoromethanesulfonate, hexafluoroantimonate, hexafluoroarsenate and complex metal halide compounds such as hexafluorophosphate. The resist composition of the present invention may further contain a photosensitizer in order to make it sensitive to light having a longer wavelength from ultraviolet rays to visible rays. Any known photosensitizer can be used. It may be a polycyclic aromatic, such as pyrene and perylene. Other dyes such as acridine may also be used. One or more of these may be used.

【0016】本発明のレジスト組成物の組成において重
合体(a)または(c)に対し、光活性剤(b)は0.1〜50w
t%、特に1〜30wt%、光増感剤は(配合する場合は)
0.01〜10wt%、特に0.1〜5wt%が好ましい。
光活性剤(b)が50wt%を超過すると充分な膜強度が得
られなくなるばかりでなく経済的に不適となる。本発明
のレジスト組成物の調製は重合体(a)または(c)と酸を生
じる光活性剤(b)、および必要に応じ増感剤をそのま
ま、または必要ならば溶媒中で冷暗所で混合するのが好
ましい。使用しうる溶媒はケトン類(例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等): エス
テル類(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレング
リコールアセテート類); エーテル類(例えば、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等)が挙げられ、これらの1種
以上が使用できる。
In the composition of the resist composition of the present invention, the photoactivator (b) is used in an amount of 0.1 to 50 w relative to the polymer (a) or (c).
t%, especially 1 to 30 wt%, photosensitizer (when compounded)
0.01 to 10% by weight, particularly 0.1 to 5% by weight is preferable.
If the amount of the photoactivator (b) exceeds 50% by weight, sufficient film strength cannot be obtained and it is economically unsuitable. The preparation of the resist composition of the present invention is carried out by mixing the polymer (a) or (c), the photoactivator (b) which produces an acid, and the sensitizer, if necessary, or in a solvent in a cool and dark place if necessary. Is preferred. Solvents that can be used include ketones (for example, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc.): Esters (for example, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol acetates); Ethers (for example, tetrahydrofuran, dioxane, etc.), and these One or more of can be used.

【0017】本発明のレジスト組成物はまず支持体上に
塗布乾燥した後、ポジフィルムを用いて露光し、次いで
現像する。支持体としては、鋼板、処理ガラス板、シリ
コンウェハー等が挙げられる。塗布は回転塗布、ワイヤ
ーバー塗布、ディップ塗布、ロール塗布等通常の方法に
より行なわれる。光照射の光源は、超高圧水銀灯、高圧
水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、低圧
水銀灯等の光源がある。本発明においては、照射量は一
般に30mJ/cm2で充分である。現像はアルカリ現像
液、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、炭酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メ
タケイ酸カリウム等の通常のものを用いることができ
る。この現像液の濃度は0.1〜10重量%の範囲で用
いのるが好ましい。
The resist composition of the present invention is first coated on a support, dried, exposed to light using a positive film, and then developed. Examples of the support include a steel plate, a treated glass plate and a silicon wafer. The coating is carried out by a usual method such as spin coating, wire bar coating, dip coating or roll coating. Light sources for light irradiation include light sources such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and a low pressure mercury lamp. In the present invention, a dose of 30 mJ / cm 2 is generally sufficient. For the development, an alkaline developer such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium metasilicate, potassium metasilicate or the like can be used. The concentration of this developer is preferably used in the range of 0.1 to 10% by weight.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明のレジスト組成物は感度が非常に
優れるため少しの光量で容易に現像でき、印刷、カラー
フィルター、集積回路等の種々の用途に好適に用いられ
る。
Since the resist composition of the present invention has very high sensitivity, it can be easily developed with a small amount of light, and is suitably used for various applications such as printing, color filters and integrated circuits.

【0019】[0019]

【実施例】以下本発明を、実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0020】(調製例1)重合反応は、高真空下、ブレー
カブルシール法を用いて行なった。まず、α−メチルス
チレンテトラマーのナトリウム塩のテトラヒドロフラン
(THF)溶液を重合容器に入れ、容器内を充分洗浄した
後、除去した。次に、室温でTHF(198ml)と1,1
−ジフェニルヘキシルリチウムのベンゼン溶液(3.0m
mol、18ml)を入れ、容器を−78℃に冷却した。次
に、tert−ブチルメタクリレート(123mmol)のTHF
溶液(111ml)を入れ、重合反応を開始させた。2時間
撹拌後、メタノール(2ml)を加え、重合反応を停止させ
た。この反応溶液を多量のメタノール/水混合溶液(6
7/33vol%)に注ぎ生成物を析出させた。生成物を乾
燥後、アセトン−メタノール−水混合溶媒系で再沈精製
を行なった後、凍結乾燥させた。得られた重合体18.
2g(収率100%)でMu(GPC)(GPCで測定した数
平均分子量)=0.58×103、Mw/Mn=1.57、
Tg=61℃であった。
Preparation Example 1 The polymerization reaction was carried out under high vacuum using the breakable seal method. First, tetrahydrofuran of sodium salt of α-methylstyrene tetramer
The (THF) solution was put into a polymerization container, and the inside of the container was thoroughly washed and then removed. Then, at room temperature, with THF (198 ml), 1,1
-Diphenylhexyllithium benzene solution (3.0 m
mol, 18 ml) and the container was cooled to -78 ° C. Next, tert-butyl methacrylate (123 mmol) in THF
A solution (111 ml) was added to start the polymerization reaction. After stirring for 2 hours, methanol (2 ml) was added to stop the polymerization reaction. This reaction solution was mixed with a large amount of methanol / water mixed solution (6
7/33 vol%) to precipitate the product. The product was dried, purified by reprecipitation with an acetone-methanol-water mixed solvent system, and then freeze-dried. The resulting polymer 18.
2 g (100% yield) Mu (GPC) (number average molecular weight measured by GPC) = 0.58 × 10 3 , Mw / Mn = 1.57,
Tg = 61 ° C.

【0021】(調製例2)THF(256ml)、1,1−ジ
フェニルヘキシルリチウムのベンゼン溶液(0.78mmo
l、6.1ml)、tert−ブチルメタクリレート(151mmo
l)のTHF溶液(66ml)を用いた以外は、調製例1と同
様の方法で重合反応および重合体の処理を行なった。得
られた重合体は21.5g(収率100%)でMu(GPC)
=2.2×104、Mw/Mn=1.28、Tg=108℃
であった。
Preparation Example 2 THF (256 ml), 1,1-diphenylhexyllithium benzene solution (0.78 mmo)
l, 6.1 ml), tert-butyl methacrylate (151 mmo
Polymerization reaction and polymer treatment were carried out in the same manner as in Preparation Example 1 except that the THF solution (66 ml) of l) was used. The obtained polymer was 21.5 g (yield 100%) and was Mu (GPC).
= 2.2 × 10 4 , Mw / Mn = 1.28, Tg = 108 ° C.
Met.

【0022】(調製例3)THF(260ml)、1,1−ジ
フェニルヘキシルリチウムのベンゼン溶液(0.16mmo
l、1.2ml)、tert−ブチルメタクリレート(149mmo
l)のTHF溶液(40ml)を用いた以外は、調製例1と同様
の方法で重合反応および重合体の処理を行なった。得ら
れた重合体は21.3g(収率100%)でMu(GPC)=
11×104、Mw/Mn=1.19、Tg=111℃であ
った。
Preparation Example 3 THF (260 ml), 1,1-diphenylhexyllithium benzene solution (0.16 mmo)
l, 1.2 ml), tert-butyl methacrylate (149 mmo
Polymerization reaction and polymer treatment were carried out in the same manner as in Preparation Example 1 except that the THF solution (40 ml) of l) was used. The obtained polymer was 21.3 g (yield 100%) and Mu (GPC) =
It was 11 × 10 4 , Mw / Mn = 1.19, and Tg = 111 ° C.

【0023】(調製例4)tert−ブチルパーオキシ−2−
エチルヘキサノエート(TBPO、20g)を含むメチル
イソブチルケトン(192g)中にtert−ブチルメタクリ
レート(300g)を加え、窒素気流下中90℃で6.5
時間熱撹拌を行なった。次に、メチルイソブチルケトン
を留去した後、アセトンを加え、その溶液を調製例1と
同様にして処理を行なった。得られた重合体は300g
(収率=100%)でMu(GPC)=0.57×103、M
w/Mn=1.96、Tg=70℃であった。
Preparation Example 4 tert-butylperoxy-2-
Tert-butyl methacrylate (300 g) was added to methyl isobutyl ketone (192 g) containing ethyl hexanoate (TBPO, 20 g), and the mixture was heated to 90 ° C. under a nitrogen stream at 6.5 ° C. for 6.5.
Heat stirring was carried out for an hour. Next, after distilling off methyl isobutyl ketone, acetone was added and the solution was treated in the same manner as in Preparation Example 1. The polymer obtained is 300 g.
(Yield = 100%), Mu (GPC) = 0.57 × 10 3 , M
w / Mn = 1.96 and Tg = 70 ° C.

【0024】(調製例5)TBPO(2.0g)を含むトル
エン(300g)中にtert−ブチルメタクリレート(300
g)を加え、窒素気流下中90℃で7時間加熱撹拌を行な
った。得られた溶液は調製例4と同様にして処理した。
得られた重合体は288g(収率96%)でMu(GPC)=
2.2×104、Mw/Mu=2.50、Tg=101℃で
あった。
Preparation Example 5 tert-Butylmethacrylate (300 g) was added to toluene (300 g) containing TBPO (2.0 g).
g) was added, and the mixture was heated and stirred at 90 ° C. for 7 hours in a nitrogen stream. The obtained solution was treated in the same manner as in Preparation Example 4.
The obtained polymer was 288 g (yield 96%) and Mu (GPC) =
It was 2.2 × 10 4 , Mw / Mu = 2.50, and Tg = 101 ° C.

【0025】(調製例6)TBPO(20g)を含むメチル
イソブチルケトン(192g)中にtert−ブチルメタクリ
レート(200g)とメチルメタクリレート(100g)を加
え、窒素気流下中90℃で7時間加熱撹拌を行なった。
得られた溶液は、調製例4と同様にして処理した。得ら
れた重合体は300g(収率=100%)でMu(GPC)=
0.89×103、Mw/Mn=1.96、Tg=74℃で
あった。
Preparation Example 6 tert-Butyl methacrylate (200 g) and methyl methacrylate (100 g) were added to methyl isobutyl ketone (192 g) containing TBPO (20 g), and the mixture was heated and stirred at 90 ° C. for 7 hours in a nitrogen stream. I did.
The obtained solution was treated in the same manner as in Preparation Example 4. The obtained polymer was 300 g (yield = 100%) and Mu (GPC) =
It was 0.89 × 10 3 , Mw / Mn = 1.96, and Tg = 74 ° C.

【0026】(比較調製例1)2,2'−アゾビス(2,4−
ジメチルバレロニトリル)(1.5g)を含むメチルイソブ
チルケトン(192g)中にtert−ブチルメタクリレート
(300g)を加え、窒素気流下中90℃で6時間加熱撹
拌を行なった。得られた溶液は調製例4と同様にして処
理した。得られた重合体は300g(収率=100%)で
Mu(GPC)=0.54×103、Mw/Mn=1.90、
Tg=68℃であった。
Comparative Preparation Example 1 2,2'-azobis (2,4-
Tert-Butyl methacrylate in methyl isobutyl ketone (192 g) containing dimethyl valeronitrile) (1.5 g)
(300 g) was added, and the mixture was heated and stirred at 90 ° C. for 6 hours in a nitrogen stream. The obtained solution was treated in the same manner as in Preparation Example 4. The obtained polymer was 300 g (yield = 100%), Mu (GPC) = 0.54 × 10 3 , Mw / Mn = 1.90,
Tg = 68 ° C.

【0027】(比較調製例2)2,2'−アゾビス(2,4−
ジメチルバレロニトリル)(1.5g)を含むトルエン(3
00g)中にtert−ブチルメタクリレート(300g)を加
え、窒素気流下中80℃で7時間加熱撹拌を行なった。
得られた溶液は調製例4と同様にして処理した。得られ
た重合体は186g(収率62%)でMu(GPC)=1.9
=104、Mw/Mn=2.25、Tg=97℃であった。
(Comparative Preparation Example 2) 2,2'-azobis (2,4-
Dimethyl valeronitrile) (1.5 g) in toluene (3
Tert-Butyl methacrylate (300 g) was added to (00 g), and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 7 hours in a nitrogen stream.
The obtained solution was treated in the same manner as in Preparation Example 4. The obtained polymer was 186 g (yield 62%) and Mu (GPC) = 1.9.
= 10 4 , Mw / Mn = 2.25, and Tg = 97 ° C.

【0028】(実施例1)調製例1の重合体4gをメチル
イソブチルケトンに固形物が20wt%になるように溶解
し、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネートを重合体に対して、15wt%加えた。この溶液を
金属支持体上に2000rpmで回転塗布することによ
り、2.0μの厚さを有するレジスト被膜が形成され
た。その被膜を105℃で10分間乾燥した。次いで、
ポジマスクを当て超高圧水銀灯による照射36mJ/cm2
または54mJ/cm2の照射量で行なった。その後、さら
に105℃で10分間加熱した後、0.5%の水酸化ナ
トリウム水溶液で50℃、60秒間現像を行なった。得
られた像を顕微鏡で観察し、現像性評価を行なった。そ
の結果を表1に示した。
Example 1 4 g of the polymer of Preparation Example 1 was dissolved in methyl isobutyl ketone so that the solid content was 20 wt%, and 15 wt% of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was added to the polymer. .. This solution was spin coated on a metal support at 2000 rpm to form a resist coating having a thickness of 2.0 μ. The coating was dried at 105 ° C for 10 minutes. Then
Irradiation by a super high pressure mercury lamp with a positive mask applied 36mJ / cm 2
Alternatively, the irradiation dose was 54 mJ / cm 2 . Then, after further heating at 105 ° C. for 10 minutes, development was performed with a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution at 50 ° C. for 60 seconds. The obtained image was observed with a microscope to evaluate the developability. The results are shown in Table 1.

【0029】(実施例2)調製例1の重合体の代わりに調
製例2の重合体を用いた以外は、実施例1と同様にして
レジスト組成物を調製し、露光、現像を行なった。現像
性評価結果を表1に示した。
Example 2 A resist composition was prepared, exposed and developed in the same manner as in Example 1 except that the polymer of Preparation Example 2 was used instead of the polymer of Preparation Example 1. The results of evaluation of developability are shown in Table 1.

【0030】(実施例3)調製例1の重合体の代わりに調
製例3の重合体を用いた以外は、実施例1と同様にして
レジスト組成物を調製し、露光、現像を行なった。現像
性評価結果を表1に示した。
Example 3 A resist composition was prepared, exposed and developed in the same manner as in Example 1 except that the polymer of Preparation Example 3 was used instead of the polymer of Preparation Example 1. The results of evaluation of developability are shown in Table 1.

【0031】(実施例4)調製例1の重合体の代わりに調
製例4の重合体を用いた以外は、実施例1と同様にして
レジスト組成物を調製し、露光した。その後、105℃
で10分間加熱した後、0.1%の水酸化ナトリウムの
水溶液で50℃、60秒間現像を行なった。現像性評価
結果を表2に示した。
Example 4 A resist composition was prepared and exposed in the same manner as in Example 1 except that the polymer of Preparation Example 4 was used instead of the polymer of Preparation Example 1. After that, 105 ℃
After heating for 10 minutes at 50 ° C., development was performed with a 0.1% aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. for 60 seconds. The developability evaluation results are shown in Table 2.

【0032】(実施例5)調製例4の重合体の代わりに調
製例5の重合体を用いた以外は、実施例4と同様にして
レジスト組成物を調製し、露光、現像を行なった。現像
性評価結果を表2に示した。
Example 5 A resist composition was prepared, exposed and developed in the same manner as in Example 4 except that the polymer of Preparation Example 5 was used in place of the polymer of Preparation Example 4. The developability evaluation results are shown in Table 2.

【0033】(実施例6)調製例4の重合体の代わりに調
製例6の重合体を用いた以外は、実施例4と同様にして
レジスト組成物を調製し、露光、現像を行なった。現像
性評価結果を表2に示した。
Example 6 A resist composition was prepared, exposed and developed in the same manner as in Example 4 except that the polymer of Preparation Example 6 was used in place of the polymer of Preparation Example 4. The developability evaluation results are shown in Table 2.

【0034】(比較例1)調製例1の重合体の代わりに比
較調製例1の重合体を用いた以外は、実施例1と同様に
してレジスト組成物を調製し、露光した。その後、10
5℃で10分間加熱した後、0.5%の水酸化ナトリウ
ムの水溶液で50℃、60秒間現像を行なった。その現
像性評価結果を表1に示した。また、0.1%の水酸化
ナトリウムの水溶液で50℃、60秒間現像を行ない、
得られた現像性評価結果を表2に示した。
Comparative Example 1 A resist composition was prepared and exposed in the same manner as in Example 1 except that the polymer of Comparative Preparation Example 1 was used in place of the polymer of Preparation Example 1. Then 10
After heating at 5 ° C. for 10 minutes, it was developed with a 0.5% aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. for 60 seconds. The results of evaluation of the developability are shown in Table 1. Further, development is performed with a 0.1% aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. for 60 seconds,
The obtained developability evaluation results are shown in Table 2.

【0035】(比較例2)比較調製例1の重合体の代わり
に比較調製例2の重合体を用いた以外は、比較例1と同
様にしてレジスト組成物を調製し、露光、現像を行なっ
た。0.5%の水酸化ナトリウム水溶液で現像を行なっ
た際の現像性評価結果を表1に、0.1%の水酸化ナト
リウム水溶液で現像を行なった際の現像性評価結果を表
2に示した。
Comparative Example 2 A resist composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the polymer of Comparative Preparation Example 2 was used instead of the polymer of Comparative Preparation Example 1, and exposure and development were carried out. It was Table 1 shows the developability evaluation results when developing with a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution, and Table 2 shows the developability evaluation results when developing with a 0.1% aqueous sodium hydroxide solution. It was

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】表1、2中「 ○」はポジ型の良好な画像が得られる。「 △」は露光現像部に一部残膜が認められる。「 ×」は画像が現れない。 ことをそれぞれ表わす。In Tables 1 and 2, “◯” indicates that a positive positive image is obtained. In “Δ”, a residual film is partially observed in the exposed and developed area. No image appears in "x". Represent each thing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/027

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)t−ブチル基、ベンジル基、α−メチ
ルベンジル基、α,α'−ジメチルベンジル基およびトリ
チル基から成る群から選択される基を有する(メタ)アク
リル酸エステルを必須モノマー成分とし、かつ、シアノ
基を含まない重合体および(b)放射にさらされたときに
酸を生じる光活性剤を含有するレジスト組成物。
1. A (meth) acrylic acid ester having a group selected from the group consisting of (a) t-butyl group, benzyl group, α-methylbenzyl group, α, α′-dimethylbenzyl group and trityl group. A resist composition comprising an essential monomer component and not containing a cyano group and (b) a photoactivator that produces an acid when exposed to radiation.
【請求項2】 重合体(a)が更に末端不飽和結合を含ま
ない請求項1記載のレジスト組成物。
2. The resist composition according to claim 1, wherein the polymer (a) further contains no terminal unsaturated bond.
【請求項3】 組成物がさらに光増感剤を重合体(a)に
対して0.01〜10重量%含む請求項1記載の組成
物。
3. The composition according to claim 1, further comprising a photosensitizer in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the polymer (a).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6635401B2 (en) * 2001-06-21 2003-10-21 International Business Machines Corporation Resist compositions with polymers having 2-cyano acrylic monomer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6635401B2 (en) * 2001-06-21 2003-10-21 International Business Machines Corporation Resist compositions with polymers having 2-cyano acrylic monomer

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