JPH05249678A - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

Radiation sensitive resin composition

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Publication number
JPH05249678A
JPH05249678A JP8305992A JP8305992A JPH05249678A JP H05249678 A JPH05249678 A JP H05249678A JP 8305992 A JP8305992 A JP 8305992A JP 8305992 A JP8305992 A JP 8305992A JP H05249678 A JPH05249678 A JP H05249678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
repeating unit
copolymer
atom
chloromethyl
Prior art date
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Pending
Application number
JP8305992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Murata
誠 村田
Yasutaka Kobayashi
泰隆 小林
Yoshitsugu Isamoto
喜次 勇元
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority to JP8305992A priority Critical patent/JPH05249678A/en
Publication of JPH05249678A publication Critical patent/JPH05249678A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To form a fine negative pattern by excimer laser or the like with high sensitivity and high resolution by containing a copolymer having a specific repeating unit and a repeating unit containing sulfonic group or the like. CONSTITUTION:The copolymer having the repeating unit expressed by a formula and the repeating unit containing sulfonic group and/or carboxylic group is contained. In the formula, R<1> is hydrogen atom, methyl group or haloalkyl group, R<2> is haloalkyl group, (n) is integer 1-3. Furthermore, in the formula, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom is used as halogen atom contained in R<1> or of R<2> and the preferable halogen atom is chlorine atom. And 1-4C alkyl group, preferably methyl group is used as alkyl group constituting haloalkyl group in R<1> or of R<2>. The repeating unit expressed by the formula is either one kind or is in the coexistence of two or more kinds.

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、特にエキシマレーザー
等の遠紫外線を含む各種放射線による微細加工が可能な
レジストとして有用な、新規感放射線性樹脂組成物に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel radiation-sensitive resin composition which is particularly useful as a resist which can be finely processed by various radiations including deep ultraviolet rays such as excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の製造に代表される微細加工の
分野においては、高い集積度を得るために、リソグラフ
ィーにおける加工サイズの微細化が進んでおり、近年で
は、0.5μm以下の微細加工を再現性よく行なうこと
ができる技術が必要とされている。そのため、微細加工
に用いられるレジストにおいても0.5μm以下のパタ
ーンを精度良く形成することが必要であるが、従来の可
視光線(波長700〜400nm)または近紫外線(波
長400〜300nm)を用いる方法では、0.5μm
以下の微細パターンを高精度に形成することは極めて困
難である。そこで、より波長の短い(波長300nm以
下)放射線を利用するリソグラフィーが検討されてい
る。このような短波長の放射線としては、水銀灯の輝線
スペクトル(波長254nm)およびKrFエキシマレ
ーザー(波長248nm)に代表される遠紫外線、シン
クロトロン放射線に代表されるX線、電子線に代表され
る荷電粒子線等があるが、これらのうち特にエキシマレ
ーザーを使用するリソグラフィーが、その大出力、高効
率特性等の理由から、微細加工の″切り札″として注目
されている。このため、リソグラフィーに用いられるレ
ジストについても、エキシマレーザーにより0.5μm
以下の微細パターンを高感度且つ高解像度で形成でき、
パターンプロフィルが良く、フォーカス許容性(露光時
に焦点がずれても良好なパターンを保つことができ
る)、現像性(現像時のスカムや現像残りが少ない)、
残膜性(現像時に膜減りしない)、接着性(現像時にレ
ジストパターンが剥離しない)等に優れていることが必
要とされている。しかしながら、従来のレジストでは、
これらの条件を全体的に満足できるレベルに到達させる
ことができなかった。
2. Description of the Related Art In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuits, the processing size in lithography is being miniaturized in order to obtain a high degree of integration. There is a need for a technique that can reproducibly perform. Therefore, it is necessary to accurately form a pattern of 0.5 μm or less even in a resist used for microfabrication, but a conventional method using visible light (wavelength 700 to 400 nm) or near ultraviolet light (wavelength 400 to 300 nm) Then, 0.5 μm
It is extremely difficult to form the following fine patterns with high accuracy. Therefore, lithography that uses radiation having a shorter wavelength (wavelength of 300 nm or less) is being studied. Examples of such short-wavelength radiation include far-ultraviolet rays typified by the emission spectrum of a mercury lamp (wavelength 254 nm) and KrF excimer laser (wavelength 248 nm), X-rays typified by synchrotron radiation, and electrification typified by electron beams. Although there are particle beams and the like, of these, lithography using an excimer laser is particularly attracting attention as a "trump" for fine processing because of its high output and high efficiency characteristics. Therefore, the resist used for lithography is also 0.5 μm by the excimer laser.
The following fine patterns can be formed with high sensitivity and high resolution,
Good pattern profile, focus tolerance (a good pattern can be maintained even if the focus shifts during exposure), developability (less scum during development and less development residue),
It is required to be excellent in the residual film property (the film is not reduced during the development) and the adhesive property (the resist pattern is not peeled off during the development). However, with conventional resists,
It was not possible to reach the level of satisfying these conditions as a whole.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、エキシマレーザーを含む各種の放
射線を使用する場合でも、ネガ型のパターンについて、
レジストに必要とされる前記諸条件をバランスよく達成
することができる、新規な感放射線性樹脂組成物を提供
することにある。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that, even when various types of radiation including an excimer laser are used, the negative pattern is
It is an object of the present invention to provide a novel radiation sensitive resin composition that can achieve the above-mentioned various conditions required for a resist in a well-balanced manner.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、下記構造式(I)で示される繰り返し単位とスル
ホン酸基および/またはカルボン酸基を含有する繰り返
し単位とを有する共重合体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り達成される。
According to the present invention, the aforementioned problem is solved by a copolymer having a repeating unit represented by the following structural formula (I) and a repeating unit containing a sulfonic acid group and / or a carboxylic acid group. It is achieved by a radiation-sensitive resin composition comprising:

【化1】(式中、R1は水素原子、メチル基またはハロア
ルキル基を示し、R2 はハロアルキル基を示し、nは1
〜3の整数である。)
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a haloalkyl group, R 2 represents a haloalkyl group, and n is 1
Is an integer of ~ 3. )

【0005】以下本発明を具体的に説明するが、これに
より、本発明の課題、構成および効果が明確となるであ
ろう。
The present invention will be described in detail below, which will clarify the problems, constitutions and effects of the present invention.

【0006】構造式(I)において、R1中またはR2のハ
ロアルキル基に含まれるハロゲン原子としては、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子を挙げるこ
とができ、好ましいハロゲン原子は塩素原子である。ま
た、R1中またはR2のハロアルキル基を構成するアルキル
基としては、炭素数1〜4のアルキル基を挙げることが
でき、好ましくはメチル基である。構造式(I)で示さ
れる繰り返し単位は、単一でもよく、また2種以上が共
存していてもよい。
In the structural formula (I), the halogen atom contained in the haloalkyl group of R 1 or R 2 includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a preferable halogen atom is a chlorine atom. Is. Examples of the alkyl group forming the haloalkyl group of R 1 or R 2 include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a methyl group is preferable. The repeating unit represented by the structural formula (I) may be a single unit, or two or more types thereof may coexist.

【0007】本発明における共重合体中の構造式(I)
で示される繰り返し単位のうち、好ましいものの具体例
としては、o−クロロメチルスチレン、m −クロロメチ
ルスチレン、p −クロロメチルスチレン、o−ジクロロ
メチルスチレン、m −ジクロロメチルスチレン、p −ジ
クロロメチルスチレン、o−トリクロロメチルスチレ
ン、m −トリクロロメチルスチレン、p −トリクロロメ
チルスチレン、o−クロロメチル−α−メチルスチレ
ン、m −クロロメチル−α−メチルスチレン、p −クロ
ロメチル−α−メチルスチレン、o−ジクロロメチル−
α−メチルスチレン、m −ジクロロメチル−α−メチル
スチレン、p −ジクロロメチル−α−メチルスチレン、
o−トリクロロメチル−α−メチルスチレン、m −トリ
クロロメチル−α−メチルスチレン、p −トリクロロメ
チル−α−メチルスチレン、o−クロロメチル−α−ク
ロロメチルスチレン、m −クロロメチル−α−クロロメ
チルスチレン、p −クロロメチル−α−クロロメチルス
チレン、o−ジクロロメチル−α−クロロメチルスチレ
ン、m −ジクロロメチル−α−クロロメチルスチレン、
p −ジクロロメチル−α−クロロメチルスチレン、o−
トリクロロメチル−α−クロロメチルスチレン、m −ト
リクロロメチル−α−クロロメチルスチレン、p−トリ
クロロメチル−α−クロロメチルスチレン、o−クロロ
メチル−α−ジクロロメチルスチレン、m −クロロメチ
ル−α−ジクロロメチルスチレン、p −クロロメチル−
α−ジクロロメチルスチレン、o−ジクロロメチル−α
−ジクロロメチルスチレン、m −ジクロロメチル−α−
ジクロロメチルスチレン、p −ジクロロメチル−α−ジ
クロロメチルスチレン、o−トリクロロメチル−α−ジ
クロロメチルスチレン、m −トリクロロメチル−α−ジ
クロロメチルスチレン、p −トリクロロメチル−α−ジ
クロロメチルスチレン、o−クロロメチル−α−トリク
ロロメチルスチレン、m −クロロメチル−α−トリクロ
ロメチルスチレン、p−クロロメチル−α−トリクロロ
メチルスチレン、o−ジクロロメチル−α−トリクロロ
メチルスチレン、m −ジクロロメチル−α−トリクロロ
メチルスチレン、p −ジクロロメチル−α−トリクロロ
メチルスチレン、o−トリクロロメチル−α−トリクロ
ロメチルスチレン、m −トリクロロメチル−α−トリク
ロロメチルスチレン、p −トリクロロメチル−α−トリ
クロロメチルスチレン、o,p −ジ(クロロメチル)ス
チレン、2,5−ジ(クロロメチル)スチレン、2,6
−ジ(クロロメチル)スチレン、3,5−ジ(クロロメ
チル)スチレン、o,p −ジ(ジクロロメチル)スチレ
ン、2,5−ジ(ジクロロメチル)スチレン、2,6−
ジ(ジクロロメチル)スチレン、3,5−ジ(ジクロロ
メチル)スチレン、o,p −ジ(トリクロロメチル)ス
チレン、2,5−ジ(トリクロロメチル)スチレン、
2,6−ジ(トリクロロメチル)スチレン、3,5−ジ
(トリクロロメチル)スチレン、o,p −ジ(クロロメ
チル)−α−メチルスチレン、2,5−ジ(クロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、2,6−ジ(クロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、3,5−ジ(クロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、o,p −ジ(ジクロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、2,5−ジ(ジクロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、2,6−ジ(ジクロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、3,5−ジ(ジクロロメチ
ル)−α−メチルスチレン、o,p −ジ(トリクロロメ
チル)−α−メチルスチレン、2,5−ジ(トリクロロ
メチル)−α−メチルスチレン、2,6−ジ(トリクロ
ロメチル)−α−メチルスチレン、3,5−ジ(トリク
ロロメチル)−α−メチルスチレン、o,p −ジ(クロ
ロメチル)−α−クロロメチルスチレン、2,5−ジ
(クロロメチル)−α−クロロメチルスチレン、2,6
−ジ(クロロメチル)−α−クロロメチルスチレン、
3,5−ジ(クロロメチル)−α−クロロメチルスチレ
ン、o,p −ジ(ジクロロメチル)−α−クロロメチル
スチレン、2,5−ジ(ジクロロメチル)−α−クロロ
メチルスチレン、2,6−ジ(ジクロロメチル)−α−
クロロメチルスチレン、3,5−ジ(ジクロロメチル)
−α−クロロメチルスチレン、o,p −ジ(トリクロロ
メチル)−α−クロロメチルスチレン、2,5−ジ(ト
リクロロメチル)−α−クロロメチルスチレン、2,6
−ジ(トリクロロメチル)−α−クロロメチルスチレ
ン、3,5−ジ(トリクロロメチル)−α−クロロメチ
ルスチレン、2,4,6−トリ(クロロメチル)スチレ
ン、2,4,6−トリ(ジクロロメチル)スチレン、
2,4,6−トリ(トリクロロメチル)スチレン、2,
4,6−トリ(クロロメチル)−α−メチルスチレン、
2,4,6−トリ(ジクロロメチル)−α−メチルスチ
レン、2,4,6−トリ(トリクロロメチル)−α−メ
チルスチレン、2,4,6−トリ(クロロメチル)−α
−クロロメチルスチレン、2,4,6−トリ(ジクロロ
メチル)−α−クロロメチルスチレン、2,4,6−ト
リ(トリクロロメチル)−α−クロロメチルスチレン、
2,4,6−トリ(クロロメチル)−α−ジクロロメチ
ルスチレン、2,4,6−トリ(ジクロロメチル)−α
−ジクロロメチルスチレン、2,4,6−トリ(トリク
ロロメチル)−α−ジクロロメチルスチレン、2,4,
6−トリ(クロロメチル)−α−トリクロロメチルスチ
レン、2,4,6−トリ(ジクロロメチル)−α−トリ
クロロメチルスチレン、2,4,6−トリ(トリクロロ
メチル)−α−トリクロロメチルスチレン等の二重結合
が開裂した繰返し単位が挙げられる。これらの繰返し単
位のうち、m−クロロメチルスチレン、p−クロロメチ
ルスチレン、m−ジクロロメチルスチレン、p−ジクロ
ロメチルスチレン、m−トリクロロメチルスチレン、p
−トリクロロメチルスチレン、m−クロロメチル−α−
メチルスチレン、p−クロロメチル−α−メチルスチレ
ン等の二重結合が開裂した繰返し単位が特に好ましい。
Structural formula (I) in the copolymer of the present invention
Among the repeating units represented by, specific examples of preferred ones include o-chloromethylstyrene, m-chloromethylstyrene, p-chloromethylstyrene, o-dichloromethylstyrene, m-dichloromethylstyrene, p-dichloromethylstyrene. , O-trichloromethylstyrene, m-trichloromethylstyrene, p-trichloromethylstyrene, o-chloromethyl-α-methylstyrene, m-chloromethyl-α-methylstyrene, p-chloromethyl-α-methylstyrene, o -Dichloromethyl-
α-methylstyrene, m-dichloromethyl-α-methylstyrene, p-dichloromethyl-α-methylstyrene,
o-trichloromethyl-α-methylstyrene, m-trichloromethyl-α-methylstyrene, p-trichloromethyl-α-methylstyrene, o-chloromethyl-α-chloromethylstyrene, m-chloromethyl-α-chloromethyl Styrene, p-chloromethyl-α-chloromethylstyrene, o-dichloromethyl-α-chloromethylstyrene, m-dichloromethyl-α-chloromethylstyrene,
p-dichloromethyl-α-chloromethylstyrene, o-
Trichloromethyl-α-chloromethylstyrene, m-trichloromethyl-α-chloromethylstyrene, p-trichloromethyl-α-chloromethylstyrene, o-chloromethyl-α-dichloromethylstyrene, m-chloromethyl-α-dichloro Methylstyrene, p-chloromethyl-
α-dichloromethylstyrene, o-dichloromethyl-α
-Dichloromethylstyrene, m-dichloromethyl-α-
Dichloromethylstyrene, p-dichloromethyl-α-dichloromethylstyrene, o-trichloromethyl-α-dichloromethylstyrene, m-trichloromethyl-α-dichloromethylstyrene, p-trichloromethyl-α-dichloromethylstyrene, o- Chloromethyl-α-trichloromethylstyrene, m-chloromethyl-α-trichloromethylstyrene, p-chloromethyl-α-trichloromethylstyrene, o-dichloromethyl-α-trichloromethylstyrene, m-dichloromethyl-α-trichloro Methylstyrene, p-dichloromethyl-α-trichloromethylstyrene, o-trichloromethyl-α-trichloromethylstyrene, m-trichloromethyl-α-trichloromethylstyrene, p-trichloromethyl-α-trichloromethylstyrene, o, p -J Chloromethyl) styrene, 2,5-di (chloromethyl) styrene, 2,6
-Di (chloromethyl) styrene, 3,5-di (chloromethyl) styrene, o, p-di (dichloromethyl) styrene, 2,5-di (dichloromethyl) styrene, 2,6-
Di (dichloromethyl) styrene, 3,5-di (dichloromethyl) styrene, o, p-di (trichloromethyl) styrene, 2,5-di (trichloromethyl) styrene,
2,6-di (trichloromethyl) styrene, 3,5-di (trichloromethyl) styrene, o, p-di (chloromethyl) -α-methylstyrene, 2,5-di (chloromethyl) -α-methyl Styrene, 2,6-di (chloromethyl) -α-methylstyrene, 3,5-di (chloromethyl) -α-methylstyrene, o, p-di (dichloromethyl) -α-methylstyrene, 2,5 -Di (dichloromethyl) -α-methylstyrene, 2,6-di (dichloromethyl) -α-methylstyrene, 3,5-di (dichloromethyl) -α-methylstyrene, o, p-di (trichloromethyl) ) -Α-Methylstyrene, 2,5-di (trichloromethyl) -α-methylstyrene, 2,6-di (trichloromethyl) -α-methylstyrene, 3,5-di (trichloromethyl) -α-methylstyrene , O, p - di (chloromethyl)-.alpha.-chloromethylstyrene, 2,5-di (chloromethyl)-.alpha.-chloromethylstyrene, 2,6
-Di (chloromethyl) -α-chloromethylstyrene,
3,5-di (chloromethyl) -α-chloromethylstyrene, o, p-di (dichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 2,5-di (dichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 2, 6-di (dichloromethyl) -α-
Chloromethylstyrene, 3,5-di (dichloromethyl)
-Α-chloromethylstyrene, o, p-di (trichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 2,5-di (trichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 2,6
-Di (trichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 3,5-di (trichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 2,4,6-tri (chloromethyl) styrene, 2,4,6-tri ( Dichloromethyl) styrene,
2,4,6-tri (trichloromethyl) styrene, 2,
4,6-tri (chloromethyl) -α-methylstyrene,
2,4,6-tri (dichloromethyl) -α-methylstyrene, 2,4,6-tri (trichloromethyl) -α-methylstyrene, 2,4,6-tri (chloromethyl) -α
-Chloromethylstyrene, 2,4,6-tri (dichloromethyl) -α-chloromethylstyrene, 2,4,6-tri (trichloromethyl) -α-chloromethylstyrene,
2,4,6-Tri (chloromethyl) -α-dichloromethylstyrene, 2,4,6-tri (dichloromethyl) -α
-Dichloromethylstyrene, 2,4,6-tri (trichloromethyl) -α-dichloromethylstyrene, 2,4
6-tri (chloromethyl) -α-trichloromethylstyrene, 2,4,6-tri (dichloromethyl) -α-trichloromethylstyrene, 2,4,6-tri (trichloromethyl) -α-trichloromethylstyrene, etc. The repeating unit in which the double bond of is cleaved is mentioned. Among these repeating units, m-chloromethylstyrene, p-chloromethylstyrene, m-dichloromethylstyrene, p-dichloromethylstyrene, m-trichloromethylstyrene, p
-Trichloromethylstyrene, m-chloromethyl-α-
Repeating units in which a double bond is cleaved, such as methylstyrene and p-chloromethyl-α-methylstyrene, are particularly preferable.

【0008】前記構造式(I)で示される繰り返し単位
は、(イ)ベンゼン環に所定数のハロアルキル基を含有
するスチレン誘導体の少なくとも1種を、スルホン酸基
および/またはカルボン酸基を含有する単量体の少なく
とも1種と共重合する方法、(ロ)スチレンおよび/ま
たはその誘導体の少なくとも1種とスルホン酸基および
/またはカルボン酸基を含有する単量体の少なくとも1
種とを共重合してなる前駆共重合体のベンゼン環をハロ
アルキル化する方法、等によって導入することができ
る。前記(ロ)の場合、前駆共重合体中のスチレン誘導
体は、ハロアルキル基を予め含有していてもよい。
The repeating unit represented by the structural formula (I) contains (i) at least one styrene derivative having a predetermined number of haloalkyl groups in the benzene ring, a sulfonic acid group and / or a carboxylic acid group. Method of copolymerizing with at least one monomer, (b) at least one of styrene and / or its derivative and at least one monomer containing a sulfonic acid group and / or a carboxylic acid group
It can be introduced by a method of haloalkylating the benzene ring of a precursor copolymer obtained by copolymerizing with a seed. In the case of (b), the styrene derivative in the precursor copolymer may contain a haloalkyl group in advance.

【0009】また、本発明における共重合体中のスルホ
ン酸基および/またはカルボン酸基を含有する繰り返し
単位の具体例としては、ビニルスルホン酸、イソプレン
スルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリル酸、メタク
リル酸、マレイン酸、イタコン酸、ビニル安息香酸、ス
チレンオキシ酢酸等の二重結合が開裂した単位を挙げる
ことができる。これらの繰り返し単位は、スルホン酸基
を含有するもの、カルボン酸基を含有するものそれぞれ
について、単一でもよく、また2種以上が共存すること
もできる。
Specific examples of the repeating unit containing a sulfonic acid group and / or a carboxylic acid group in the copolymer of the present invention include vinyl sulfonic acid, isoprene sulfonic acid, styrene sulfonic acid, acrylic acid and methacrylic acid. , Maleic acid, itaconic acid, vinyl benzoic acid, styreneoxyacetic acid and the like in which the double bond is cleaved. These repeating units may be a single unit for each of those containing a sulfonic acid group and one containing a carboxylic acid group, or two or more kinds thereof may coexist.

【0010】前記スルホン酸基および/またはカルボン
酸基を含有する繰り返し単位の含有率は、使用される現
像液の種類(アルカリ性水溶液、有機溶媒等)、レジス
トの諸特性等により変わるが、一般に前記構造式(I)
で示される繰り返し単位に対して、15〜70モル%で
あることが好ましく、特に20〜50モル%が好まし
い。
The content of the repeating unit containing a sulfonic acid group and / or a carboxylic acid group varies depending on the type of developer used (alkaline aqueous solution, organic solvent, etc.), various characteristics of the resist, etc. Structural formula (I)
It is preferably from 15 to 70 mol%, more preferably from 20 to 50 mol%, based on the repeating unit represented by.

【0011】構造式(I)の繰り返し単位を含有する共
重合体あるいはその前駆共重合体を製造するための重合
法には別段制約はなく、塊状重合、懸濁重合、塊状−懸
濁重合、乳化重合、溶液重合等任意の重合法が採用でき
る。これらの重合は、例えばラジカル重合開始剤を使用
し、必要により連鎖移動剤の存在下で行なわれる。この
場合の重合温度は、ラジカル重合開始剤の分解温度、生
成共重合体の分子量等によって変化するが、一般には室
温以上、反応媒体の沸点以下である。好ましい重合温度
は、40〜100°Cである。
There are no particular restrictions on the polymerization method for producing a copolymer containing the repeating unit of structural formula (I) or a precursor copolymer thereof, and bulk polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization, Any polymerization method such as emulsion polymerization or solution polymerization can be adopted. These polymerizations are carried out, for example, using a radical polymerization initiator and, if necessary, in the presence of a chain transfer agent. The polymerization temperature in this case varies depending on the decomposition temperature of the radical polymerization initiator, the molecular weight of the produced copolymer, etc., but is generally room temperature or higher and the boiling point of the reaction medium or lower. The preferred polymerization temperature is 40 to 100 ° C.

【0012】前記(ロ)の方法により構造式(I)の繰
り返し単位を導入する際には、フリーデルクラフツ触媒
の存在下、反応媒体中、通常1〜50重量%の前駆共重
合体濃度で、ハロアルキル化される。ハロアルキル化試
薬としては、ホルムアルデヒドとハロゲン化水素、ハロ
アルキルメチルエーテル、ハロアルキルエチルエーテ
ル、ジハロアルキルメチルエーテル、トリハロアルキル
メチルエーテル等が使用される。その際、ハロアルキル
化試薬を過剰に使用して、反応媒体として使用すること
もできる。また、その他の反応媒体としてテトラヒドロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類を用いることもでき
る。反応温度は、−10〜40°Cが好ましい。フリー
デルクラフツ触媒としては、三ふっ化硼素、塩化アルミ
ニウム、臭化アルミニウム、塩化亜鉛、四塩化錫、四塩
化チタン、塩化第二鉄、塩化マグネシウム等が用いられ
る。所定量のハロアルキル基を導入後、反応を停止する
ためにフリーデルクラフツ触媒を分解するが、それに
は、反応系に水または水とジオキサン等の極性溶媒とを
添加する。
When the repeating unit of the structural formula (I) is introduced by the method (B), the precursor copolymer concentration is usually 1 to 50% by weight in the reaction medium in the presence of the Friedel-Crafts catalyst. , Haloalkylated. Formaldehyde and hydrogen halide, haloalkyl methyl ether, haloalkyl ethyl ether, dihaloalkyl methyl ether, trihaloalkyl methyl ether, etc. are used as the haloalkylating reagent. At that time, an excess amount of the haloalkylating reagent can be used as a reaction medium. Further, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane can be used as the other reaction medium. The reaction temperature is preferably -10 to 40 ° C. As the Friedel-Crafts catalyst, boron trifluoride, aluminum chloride, aluminum bromide, zinc chloride, tin tetrachloride, titanium tetrachloride, ferric chloride, magnesium chloride, etc. are used. After introducing a predetermined amount of haloalkyl group, the Friedel-Crafts catalyst is decomposed in order to stop the reaction by adding water or water and a polar solvent such as dioxane to the reaction system.

【0013】感放射線性樹脂組成物を構成する共重合体
の分子量は、放射線に対する感度の点では一般に高分子
量である方が好ましく、またレジストとしての塗膜形成
性の点では一般に分子量が低い方が好ましい。したがっ
て、本発明の感放射線性樹脂組成物を構成する共重合体
の分子量も、これらの相反する要求を考慮して選定され
るが、重量平均分子量(以下、「Mw」という。)とし
て、一般に3,000〜500,000、好ましくは
5,000〜100,000である。また、共重合体の
Mw/Mn(但し、「Mn」は数平均分子量である。)
は、一般に4.0以下であり、好ましくは2.0以下で
ある。
The copolymer constituting the radiation-sensitive resin composition preferably has a high molecular weight in terms of sensitivity to radiation, and generally has a low molecular weight in terms of film-forming property as a resist. Is preferred. Therefore, the molecular weight of the copolymer constituting the radiation-sensitive resin composition of the present invention is also selected in consideration of these contradictory requirements, but it is generally a weight average molecular weight (hereinafter referred to as "Mw"). It is 3,000 to 500,000, preferably 5,000 to 100,000. Further, Mw / Mn of the copolymer (where "Mn" is the number average molecular weight).
Is generally 4.0 or less, preferably 2.0 or less.

【0014】本発明の感放射線性樹脂組成物は前記共重
合体を含有するものを意味し、他の添加剤は含まれても
含まれなくてもよいものである。したがって、本発明の
感放射線性樹脂組成物は、前記共重合体単独からなるも
の並びに前記共重合体と他の添加剤との混合物の両者を
包摂することに留意されなければならない。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention means one containing the above-mentioned copolymer, and may or may not contain other additives. Therefore, it should be noted that the radiation-sensitive resin composition of the present invention includes both the copolymer alone and the mixture of the copolymer and other additives.

【0015】本発明の感放射線性樹脂組成物は、放射線
により架橋しうる官能基(以下、これを「架橋性官能
基」という。)を有する化合物、特に芳香族化合物、を
含有することができ、それにより、組成物の感度を改善
することができる。前記架橋性官能基としては、例えば
R5CO(R3R4)- 基〔ただし、R3およびR4は同一でも異なっ
てもよい水素原子またはメチル基、R5は同一でも異なっ
てもよい水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数
7〜13のアラルキル基、R6R7N-基( ただし、R6および
R7は同一でも異なってもよい炭素数1〜4のアルキル基
もしくはヘテロ原子を含有してもよい炭素数3〜8の環
式基)またはR8CO- 基( ただし、R8は炭素数1〜4のア
ルキル基もしくは炭素数6〜20のアリール基)〕、R9
CO- 基( ただし、R9は水素原子または炭素数1〜4のア
ルキル基)あるいはR1 1R12C=CR10- 基( ただし、R10
R11 およびR12 は同一でも異なってもよい水素原子また
は炭素数1〜4のアルキル基)等が挙げられる。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain a compound having a functional group capable of being crosslinked by radiation (hereinafter referred to as "crosslinkable functional group"), particularly an aromatic compound. , Thereby improving the sensitivity of the composition. Examples of the crosslinkable functional group include
R 5 CO (R 3 R 4 ) - group [provided that, R 3 and R 4 are good hydrogen atom or a methyl group which may be the same or different, R 5 is optionally a hydrogen atom be the same or different, 1 to 5 carbon atoms Alkyl group, aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms, R 6 R 7 N-group (provided that R 6 and
R 7 may be the same or different, and may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a cyclic group having 3 to 8 carbon atoms which may contain a hetero atom) or R 8 CO- group (wherein R 8 is the number of carbon atoms). 1-4 alkyl group or C6-C20 aryl group)], R 9
CO- group (wherein, R 9 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) or R 1 1 R 12 C = CR 10 - group (wherein, R 10,
R 11 and R 12 may be the same or different, such as a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).

【0016】前記架橋性官能基の具体例としては、グリ
シジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジル
アミノ基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ベン
ジルオキシメチル基、ジメチルアミノメチル基、ジエト
キシメチルアミノ基、モルホリノメチル基、アセトキシ
メチル基、ベンゾイルオキシメチル基、ホルミル基、ア
セチル基、ビニル基、イソプロペニル基等が挙げられ
る。前記架橋性官能基を有する芳香族化合物の具体例を
挙げると、ビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフ
ェノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポ
キシ化合物、ノボラック系エポキシ化合物、レゾール樹
脂系エポキシ化合物、ポリヒドロキシスチレン系エポキ
シ化合物、メチロール基含有メラミン樹脂、メチロール
基含有ベンゾグアナミン樹脂、メチロール基含有尿素樹
脂、メチロール基含有フェノール樹脂、メチロール基含
有メラミン化合物、メチロール基含有フェノール化合
物、アルキルエーテル基含有メラミン樹脂、アルキルエ
ーテル基含有ベンゾグアナミン樹脂、アルキルエーテル
基含有尿素樹脂、アルキルエーテル基含有フェノール樹
脂、アルキルエーテル基含有メラミン化合物、アルキル
エーテル基含有フェノール化合物、カルボキシメチル基
含有メラミン樹脂、カルボキシメチル基含有ベンゾグア
ナミン樹脂、カルボキシメチル基含有尿素樹脂、カルボ
キシメチル基含有フェノール樹脂、カルボキシメチル基
含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有フェノー
ル化合物等がある。これらのうち、メチロール基含有フ
ェノール樹脂、メチロール基含有フェノール化合物、メ
トキシメチル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基
含有フェノール化合物、アセトキシメチル基含有フェノ
ール化合物が好ましい。特に好ましいのはメトキシメチ
ル基含有メラミン化合物であり、この化合物は、CYM
EL300、CYMEL301、CYMEL303、C
YMEL350等の商品名(三井サイアナミッド製)で
市販されている。
Specific examples of the crosslinkable functional group include glycidyl ether group, glycidyl ester group, glycidylamino group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, dimethylaminomethyl group, diethoxymethylamino group, Examples thereof include morpholinomethyl group, acetoxymethyl group, benzoyloxymethyl group, formyl group, acetyl group, vinyl group and isopropenyl group. Specific examples of the aromatic compound having a crosslinkable functional group include bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolac epoxy compounds, resol resin epoxy compounds, and polyhydroxystyrene epoxy compounds. Epoxy compound, methylol group-containing melamine resin, methylol group-containing benzoguanamine resin, methylol group-containing urea resin, methylol group-containing phenol resin, methylol group-containing melamine compound, methylol group-containing phenol compound, alkyl ether group-containing melamine resin, alkyl ether group-containing Benzoguanamine resin, alkyl ether group containing urea resin, alkyl ether group containing phenol resin, alkyl ether group containing melamine compound, alkyl ether group containing phenol Compounds, carboxymethyl group-containing melamine resins, carboxymethyl group-containing benzoguanamine resins, carboxymethyl group-containing urea resins, carboxymethyl group-containing phenol resin, carboxymethyl group-containing melamine compounds, carboxymethyl group-containing phenol compounds and the like. Of these, a methylol group-containing phenol resin, a methylol group-containing phenol compound, a methoxymethyl group-containing melamine compound, a methoxymethyl group-containing phenol compound, and an acetoxymethyl group-containing phenol compound are preferable. Particularly preferred is a methoxymethyl group-containing melamine compound, which is a CYM compound.
EL300, CYMEL301, CYMEL303, C
It is commercially available under the trade name of YMEL350 (manufactured by Mitsui Cyanamid).

【0017】前記架橋性官能基を有する化合物を配合す
る場合の使用量は、本発明における共重合体100重量
部に対して、一般に100重量部以下であり、好ましく
は15〜85重量部、特に好ましくは20〜75重量部
である。前記化合物の配合量が100重量部を超える
と、スカムが多くなり現像性が低下する傾向を示す。ま
た、前記化合物の配合量を15重量部以上とすることに
より、十分な架橋構造を導入できるので、残膜率の低
下、パターンの蛇行、膨潤等を十分に抑制することがで
きる。
When the compound having a crosslinkable functional group is blended, the amount used is generally 100 parts by weight or less, preferably 15 to 85 parts by weight, particularly preferably 15 to 85 parts by weight, based on 100 parts by weight of the copolymer of the present invention. It is preferably 20 to 75 parts by weight. When the compounding amount of the compound exceeds 100 parts by weight, scum increases and the developability tends to decrease. Further, when the compounding amount of the compound is 15 parts by weight or more, a sufficient cross-linked structure can be introduced, so that the reduction of the residual film rate, the meandering of the pattern, the swelling, etc. can be sufficiently suppressed.

【0018】本発明の感放射線性樹脂組成物において使
用される共重合体および前記架橋性官能基を有する化合
物は、それぞれ単独で、または2種以上を混合して使用
される。
The copolymer used in the radiation-sensitive resin composition of the present invention and the compound having a crosslinkable functional group may be used alone or in admixture of two or more.

【0019】さらに、本発明の感放射線性樹脂組成物に
は、必要に応じて、組成物の塗布性、ストリエーショ
ン、乾燥塗膜形成後の放射線照射部の現像性等を改良す
る作用を示す界面活性剤、ハレーション防止作用を示す
アゾ化合物あるいはアミン化合物、接着助剤、安定剤、
消泡剤等の他の添加剤を配合することができる。
Further, the radiation-sensitive resin composition of the present invention exhibits, if necessary, an effect of improving the coating property of the composition, striation, and the developability of the radiation-irradiated portion after the formation of a dry coating film. Surfactants, azo compounds or amine compounds showing antihalation action, adhesion aids, stabilizers,
Other additives such as defoaming agents can be added.

【0020】以上説明したように、本発明の感放射線性
樹脂組成物は、基本的には、前記共重合体、並びに場合
により配合される前記架橋性官能基を有する化合物およ
び他の添加剤からなるものであるが、レジスト膜を形成
する際には、好ましくは溶液として調製される。したが
って本発明でいう感放射線性樹脂組成物とは、1つの態
様においては、前記したように前記共重合体、並びに
場合により配合される前記架橋性官能基を有する化合物
および他の添加剤からなるが、また他の態様において
は、前記の組成物の溶液の形態もとることができる
ことは、理解されなければならない。
As described above, the radiation-sensitive resin composition of the present invention basically comprises the copolymer, and optionally the compound having the crosslinkable functional group and other additives. However, when forming a resist film, it is preferably prepared as a solution. Therefore, the radiation-sensitive resin composition as referred to in the present invention, in one embodiment, comprises the above-mentioned copolymer, and optionally the compound having the crosslinkable functional group and other additives as described above. It should be understood, however, that in still other embodiments, it can take the form of a solution of the composition.

【0021】本発明の感放射線性樹脂組成物において、
レジスト膜を形成するために使用される溶剤としては、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプ
ロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコール
ジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエ
ーテル、2−メトキシエチルアセテート、2−エトキシ
エチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピル
エーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン、2−ヒドロキシプロピオ
ン酸メチル、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、オキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−
メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−
メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチ
ル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸
ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、3−メ
トキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸
エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ピルビン酸
メチル、ピルビン酸エチル等が挙げられる。
In the radiation-sensitive resin composition of the present invention,
As the solvent used for forming the resist film,
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, 2-
Ethyl hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl oxyacetate, 2-hydroxy-3-
Methyl methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-
Methyl-3-methoxybutylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylbutyrate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, N -Methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, methyl pyruvate, ethyl pyruvate and the like can be mentioned.

【0022】また前記溶剤には、必要に応じて、ベンジ
ルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、
カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナ
ノール、ベンジルアルール、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、エチレ
ングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸
点溶剤を添加することもできる。
The solvent may be benzyl ethyl ether, dihexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonylacetone, isophorone, if necessary.
Caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzylalule, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, etc. A high boiling point solvent can also be added.

【0023】本発明の感放射線性樹脂組成物を溶液とし
て使用する場合は、溶液を例えば5〜50重量%の固形
分濃度に調製して濾過したのち、回転塗布、流延塗布、
ロール塗布等の適宜の方法で基板上に塗布することによ
って、レジスト膜を形成する。
When the radiation-sensitive resin composition of the present invention is used as a solution, the solution is adjusted to a solid content concentration of, for example, 5 to 50% by weight, filtered, and then spin-coated or cast-coated.
A resist film is formed by applying it on the substrate by an appropriate method such as roll application.

【0024】本発明の感放射線性樹脂組成物を使用して
微細パターンのレジストを得るには、前記のようにして
形成されたレジスト膜に対して、部分的に露光する。そ
のための放射線にはとくに制限はなく、例えば水銀灯の
輝線スペクトル(254nm)、エキシマレーザー(2
48nm)等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX
線、電子線等の荷電粒子線等が用いられる。その際の放
射線量、放射時間等の照射条件は、前記組成物の配合組
成、添加剤の種類等に応じて適宜選定される。
To obtain a resist having a fine pattern using the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the resist film formed as described above is partially exposed. Radiation for that purpose is not particularly limited. For example, the emission line spectrum of a mercury lamp (254 nm), the excimer laser (2
48 nm) and other deep ultraviolet rays, X such as synchrotron radiation
A charged particle beam such as a beam or an electron beam is used. Irradiation conditions such as radiation dose and irradiation time at that time are appropriately selected according to the compounding composition of the composition, the kind of additives and the like.

【0025】本発明の感放射線性樹脂組成物を使用する
際には、レジストのみかけ感度を向上させるため、露光
後に加熱することもできる。この加熱条件は、前記組成
物の配合組成、添加剤の種類等によって異なるが、通常
30〜200°C、好ましくは50〜100°Cであ
る。
When the radiation-sensitive resin composition of the present invention is used, it may be heated after exposure in order to improve the apparent sensitivity of the resist. The heating condition is usually 30 to 200 ° C., preferably 50 to 100 ° C., though it varies depending on the composition of the composition, the type of additive and the like.

【0026】本発明の感放射線性樹脂組成物から得られ
るレジスト膜は、現像液により現像することにより、パ
ターンを形成することができる。現像液としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、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、尿素等を溶解したアルカ
リ性水溶液;またはクロロホルム、トリクロロエタン、
テトラクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、
エチルベンゼン、メチルエチルケトン、セロソルブアセ
テート等の有機溶剤を使用することができる。また、前
記アルカリ性水溶液には、水溶性有機溶剤(例えばメタ
ノール、エタノール等のアルコール類)、界面活性剤等
を添加することもできる。
The resist film obtained from the radiation-sensitive resin composition of the present invention can be patterned by developing with a developing solution. As the developing solution, 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-
[4.3.0] -5-Alkaline aqueous solution in which nonane, urea and the like are dissolved; or chloroform, trichloroethane,
Tetrachloroethane, benzene, toluene, xylene,
Organic solvents such as ethylbenzene, methyl ethyl ketone and cellosolve acetate can be used. Further, a water-soluble organic solvent (for example, alcohols such as methanol and ethanol), a surfactant and the like can be added to the alkaline aqueous solution.

【0027】[0027]

【実施例】以下実施例および比較例を挙げて、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例
に限定されるものではない。 実施例1 p−クロロメチルスチレン30g、メタクリル酸22g
および重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル
0.8gをジオキサン300g中に溶解したのち、反応
容器内を窒素置換して、65°Cで6時間重合した。重
合終了後、反応溶液をヘキサン中に滴下して共重合体を
析出させ、析出共重合体を濾別した。ついで、得られた
共重合体をアセトンに溶解し、その溶液をヘキサン中に
滴下して共重合体を析出させたのち濾別する工程を3回
繰り返し、その後、共重合体を真空乾燥器内で乾燥し
た。生成共重合体は、Mw=15,000、Mw/Mn
=1.84であり、NMR測定の結果、構造式(I)の
繰り返し単位を47モル%含有していた。得られた共重
合体10gを3−メトキシプロピオン酸メチル31gに
溶解したのち、目の径0.2μmのフィルターで濾過し
て、共重合体溶液を調製した。この溶液をシリコンウエ
ハー上に塗布したのち、100°Cで2分間焼成して、
膜厚1.0μmのレジスト膜を形成した。このレジスト
膜に、ステッパーを用いて波長248nmのエキシマレ
ーザーを30mJ・cm-2照射したのち、テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて23°Cで6
0秒間現像し、ついで水で30秒間洗浄した。得られた
レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、0.4μmのライン・アンド・スペースのネガ型パ
ターンが良好なパターンプロフィルで形成されていた。
また、そのフォーカス許容性、残膜性、現像性および接
着性についても良好であった。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 30 g of p-chloromethylstyrene, 22 g of methacrylic acid
Then, 0.8 g of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was dissolved in 300 g of dioxane, the atmosphere in the reaction vessel was replaced with nitrogen, and polymerization was carried out at 65 ° C. for 6 hours. After completion of the polymerization, the reaction solution was dropped into hexane to precipitate a copolymer, and the precipitated copolymer was separated by filtration. Next, the step of dissolving the obtained copolymer in acetone, dropping the solution into hexane to precipitate the copolymer, and then filtering it off is repeated three times, and then the copolymer is placed in a vacuum dryer. Dried in. The produced copolymer has Mw = 15,000, Mw / Mn
= 1.84, and as a result of NMR measurement, it contained 47 mol% of the repeating unit of the structural formula (I). After dissolving 10 g of the obtained copolymer in 31 g of methyl 3-methoxypropionate, it was filtered through a filter having an eye diameter of 0.2 μm to prepare a copolymer solution. After coating this solution on a silicon wafer, baking at 100 ° C for 2 minutes,
A resist film having a film thickness of 1.0 μm was formed. This resist film was irradiated with an excimer laser having a wavelength of 248 nm at 30 mJ · cm −2 by using a stepper, and then at 6 ° C. with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C.
It was developed for 0 seconds and then washed with water for 30 seconds. When the obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope, a negative pattern of 0.4 μm line and space was formed with a good pattern profile.
The focus tolerance, residual film property, developability and adhesiveness were also good.

【0028】実施例2 実施例1で調製した共重合体溶液20gに、平均縮合度
1.5のヘキサメチルメトキシメラミン縮合物(CYM
EL303、三井サイアミド製)1gを添加して共重合
体溶液を調製したのち、実施例1と同様に処理して、レ
ジスト膜を形成した。このレジスト膜に、ステッパーを
用いてエキシマレーザーを10mJ・cm-2照射したの
ち、実施例1と同様にして、現像および洗浄して、レジ
ストパターンを形成させた。得られたネガ型パターンは
0.4μmのライン・アンド・スペースパターンであ
り、パターンプロフィルも良好であった。また、フォー
カス許容性、残膜性、現像性および接着性についても良
好であった。
Example 2 Hexamethylmethoxymelamine condensate (CYM) having an average degree of condensation of 1.5 was added to 20 g of the copolymer solution prepared in Example 1.
1 g of EL303, manufactured by Mitsui Cyamide Co., Ltd.) was added to prepare a copolymer solution, which was then treated in the same manner as in Example 1 to form a resist film. This resist film was irradiated with an excimer laser of 10 mJ · cm −2 using a stepper, and then developed and washed in the same manner as in Example 1 to form a resist pattern. The obtained negative pattern was a 0.4 μm line-and-space pattern, and the pattern profile was also good. Further, the focus tolerance, the residual film property, the developability and the adhesive property were also good.

【0029】比較例 p−クロロメチルスチレン30gおよびアゾビスイソブ
チロニトリル0.4gをジオキサン200gに溶解した
のち、反応容器内を窒素置換して、65°Cで6時間重
合した。重合終了後、反応溶液をヘキサン中に滴下して
重合体を析出させ、析出重合体を濾別した。ついで、得
られた重合体をアセトンに溶解し、その溶液をヘキサン
中に滴下して重合体を析出させたのち濾別する工程を3
回繰り返し、最後に真空乾燥器内で乾燥させた。生成重
合体は、Mw=23,000、Mw/Mn=1.63で
あり、NMR測定の結果、構造式(I)の繰り返し単位
のみからなるものであった。得られた重合体10gをm
−キシレン36gに溶解したのち、目の径0.2μmの
フィルターで濾別して、重合体溶液を調製した。この溶
液をシリコンウエハー上に塗布し、100°Cで2分間
焼成して、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成した。こ
のレジスト膜に、ステッパーを用いて波長248nmの
エキシマレーザーを30mJ・cm-2照射したのち、2
−エトキシエチルアセテートを用いて23°Cで60秒
間現像し、ついでイソプロピルアルコールで30秒間洗
浄した。得られたネガ型レジストを走査型電子顕微鏡で
観測したところ、0.75μm以下のライン・アンド・
スペースパターンは形成できないことが確認された。ま
た現像残りが多く、現像性にも問題があった。
Comparative Example 30 g of p-chloromethylstyrene and 0.4 g of azobisisobutyronitrile were dissolved in 200 g of dioxane, the atmosphere in the reaction vessel was replaced with nitrogen, and polymerization was carried out at 65 ° C. for 6 hours. After completion of the polymerization, the reaction solution was dropped into hexane to precipitate a polymer, and the precipitated polymer was separated by filtration. Next, the step of dissolving the obtained polymer in acetone, dropping the solution into hexane to precipitate the polymer, and then filtering it off is performed.
Repeated times and finally dried in a vacuum dryer. The produced polymer had Mw = 23,000 and Mw / Mn = 1.63, and as a result of NMR measurement, it was found to consist of only the repeating unit of the structural formula (I). 10 g of the obtained polymer is m
-After being dissolved in 36 g of xylene, it was filtered with a filter having an eye diameter of 0.2 µm to prepare a polymer solution. This solution was applied on a silicon wafer and baked at 100 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a film thickness of 1.0 μm. This resist film is irradiated with 30 mJ · cm −2 of excimer laser having a wavelength of 248 nm using a stepper, and then 2
Developed with ethoxyethyl acetate for 60 seconds at 23 ° C. and then washed with isopropyl alcohol for 30 seconds. Observation of the obtained negative resist with a scanning electron microscope revealed that the line and
It was confirmed that the space pattern could not be formed. Further, there is a large amount of undeveloped residue, and there is a problem in developability.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の感放射線
性樹脂組成物は、エキシマレーザー(波長248μm)
等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線
等の荷電粒子線の如き幅広い短波長放射線により、ネガ
型の微細パターンを高感度且つ高解像度で形成でき、パ
ターンプロフィルも良く、またフォーカス許容性、現像
性、残膜性、接着性等も優れたものである。したがっ
て、今後さらに急速に微細化が進行すると予想される高
集積度半導体デバイス製造用のレジストとして、極めて
有用であり、また一般のレジストとしても有効に使用す
ることができる。
As described in detail above, the radiation-sensitive resin composition of the present invention has an excimer laser (wavelength of 248 μm).
Negative fine pattern can be formed with high sensitivity and high resolution by far-ultraviolet rays such as X-rays, X-rays such as synchrotron radiation, and wide range of short-wavelength radiation such as charged particle beams such as electron beams. It is also excellent in acceptability, developability, residual film property, adhesiveness and the like. Therefore, it is extremely useful as a resist for manufacturing a highly integrated semiconductor device, which is expected to be further miniaturized in the future, and can be effectively used as a general resist.

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Front Page Continuation (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】 下記構造式(I)で示される繰り返し単
位とスルホン酸基および/またはカルボン酸基を含有す
る繰り返し単位とを有する共重合体を含有することを特
徴とする感放射線性樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1は水素原子、メチル基またはハロアルキル基
を示し、R2 はハロアルキル基を示し、nは1〜3の整
数である。)
1. A radiation-sensitive resin composition comprising a copolymer having a repeating unit represented by the following structural formula (I) and a repeating unit containing a sulfonic acid group and / or a carboxylic acid group. object. [Chemical 1] (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a haloalkyl group, R 2 represents a haloalkyl group, and n is an integer of 1 to 3. )
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100549160B1 (en) * 1999-10-13 2006-02-03 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Polymers, Chemical Amplification Resist Compositions and Patterning Process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100549160B1 (en) * 1999-10-13 2006-02-03 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Polymers, Chemical Amplification Resist Compositions and Patterning Process

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