JPH0542658B2 - - Google Patents

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JPH0542658B2
JPH0542658B2 JP58168424A JP16842483A JPH0542658B2 JP H0542658 B2 JPH0542658 B2 JP H0542658B2 JP 58168424 A JP58168424 A JP 58168424A JP 16842483 A JP16842483 A JP 16842483A JP H0542658 B2 JPH0542658 B2 JP H0542658B2
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JP
Japan
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group
polymer
repeating structural
formula
rays
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58168424A
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Japanese (ja)
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JPS6060641A (en
Inventor
Yoshuki Harita
Yoichi Kamoshita
Masashige Takatori
Toko Harada
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6060641A publication Critical patent/JPS6060641A/en
Publication of JPH0542658B2 publication Critical patent/JPH0542658B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、X線リソグラフイーに用いるネガ型
X線レジストに関するものである。 半導体集積回路製造工業において、レジストは
半導体集積回路の集積度と生産性を左右する重大
な因子とされている。近年、半導体集積回路の集
積度が増加する傾向の中で、紫外線を用いて露光
し、現像することによりレジスト像を形成し、次
いでレジスト像部以外の基板をウエツトエツチン
グするという従来の方法から回折現象による解像
度の低下が少ない電離放射線を線源に用いてレジ
スト像を形成し、プラズマエツチングや反応性イ
オンエツチングを用いるドライエツチングにより
エツチングするという方法に変遷しようとしてい
る。このような技術の変遷の中で、線源としては
電子線、遠紫外線、X線等が考えられている。 しかしながら電子線を用いる場合には、回折現
象による解像度の低下は問題とならないが、細く
絞つた電子ビームを走査することにより大面積に
パターンを描くため、半導体集積回路を量産する
に際し生産性に劣るという欠点がある。 一方、遠紫外線は一括照射できるため生産性に
問題はないが、波長がせいぜい250nm程度であ
るため、光の回折現象による解像度の限界が問題
となる。 これに対してX線は、波長が0.1〜100Åと短
く、一括照射できるという利点がある。 従来、X線レジストとしては、例えばポリグリ
シジルメタクリレート等が知られているが、X線
の吸収効率が低いために感度が低く、また耐ドラ
イエツチング性がないなどの多くの欠点を有して
いる。 本発明の目的はX線に対する感度が高く、微細
レジスト像を高精度に形成させることができ、か
つドライエツチングに対して高い耐性を有するX
線レジストを提供することにある。 本発明のX線レジストは、下記一般式(A) 式中、Xは水素原子、メチル基またはハロゲ
ン原子であり、 Y1およびY2互に独立して水素原子、メチル
基またはハロゲン原子であり、 R1、R2、R3、R4およびR5は互いに独立して
水素原子、炭素数1〜3のアルキル基(以下、
単に「アルキル基」と記す)、炭素数1〜3の
アルコキシ基(以下、単に「アルコキシ基」と
記す)、ハロゲン原子、炭素数1〜3のハロア
ルキル(以下、単に「ハロアルキル基」と記
す)または炭素数1〜3のハロアルコキシ基
(以下、単に「ハロアルコキシ基」と記す)で
ある、 で示される繰返し構造単位が重合体の全繰返し
構造単位の少くとも80モル%を占め且つ、 (1) 上記式(A)においてXがハロゲン原子である
繰返し構造単位(以下(A−1)と記す)、 (2) 上記式(A)においてR1、R2、R3、R4および
R5の少なくとも1つが炭素数1〜3のハロ
アルキル基または炭素数1〜3のハロアルコ
キシ基である繰返し構造単位(以下、(A−
2)と記す)、ならびに (3) 上記式(A)においてY1およびY2の少くとも
一方がハロゲン原子である繰返し構造単位
(以下(A−3)と記す) を有し、 (2) ハロゲン原子が重合体の9.0〜28.8重量%で
あり、そして 数平均分子量が3.0×105〜15.0×105である、
重合体をX線感応性重合体として含有すること
を特徴とする。 本発明においては、Xがハロゲン原子であり、
R1、R2、R3、R4およびR5の少なくとも1個がハ
ロアルキル基またはハロアルコキシ基であり、か
つY1およびY2の少なくとも1個がハロゲンであ
る一般式(A)で示される繰返し構造単位は、(A−
1)、(A−2)および(A−3)のいずれとして
も取扱われる。同様に、Xがハロゲン原子であ
り、Y1およびY2の少なくとも1個がハロゲンで
あり、R1、R2、R3、R4およびR5が水素原子、ア
ルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子であ
る一般式(A)で示される繰返し構造単位の場合は
(A−1)および(A−3)のいずれとしても取
扱われる。 一般式(A)で示される繰返し構造単位において、
R1、R2、R3、R4およびR5としては、例えば水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキ
シ基、エトキシ基、プロポキシ基、塩素原子、臭
素原子、ヨウ素原子、フツ素原子、塩化メチル
基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、塩化エチル
基、塩化プロピル基、塩化メトキシ基、臭化メト
キシ基、ヨウ化メトキシ基、塩化エトキシ基、塩
化プロポキシ基、二塩化メチル基、二臭化メチル
基、二ヨウ化メチル基、二塩化エチル基、二臭化
エチル基、二塩化プロピル基、二臭化プロピル
基、二塩化メトキシ基、二臭化メトキシ基、二ヨ
ウ化メトキシ基、二塩化エトキシ基、二臭化エト
キシ基、二塩化プロポキシ基、二臭化プロポキシ
基、三塩化メチル基、三臭化メチル基、三塩化エ
チル基、三臭化エチル基、三塩化メトキシ基、三
臭化メトキシ基等が挙げられ、特にR1、R2、R3
R4およびR5のうちの1個がメチル基、塩化メチ
ル基、臭化メチル基、二塩化メチル基または二臭
化メチル基であり、他が水素原子の場合が好まし
い。 また一般式(A)のXならびにY1およびY2の意味
するハロゲン原子としては、例えば塩素原子、臭
素原子、ヨウ素原子、フツ素原子が挙げられる。 一般式(A)で示される繰返し構造単位と共に共重
合体を形成することができる他の繰返し構造単位
としては、例えばアクリル酸エチル単位、アクリ
ル酸ブチル単位、アクリル酸グリシジル単位、α
−ビニルナフタレン単位、β−ビニルナフタレン
単位、2−ビニルピリジン単位、4−ビニルピリ
ジン単位、無水マレイン酸単位、酢酸ビニル単位
等の不飽和エチレン化合物単位、ブタジエン単
位、イソプレン単位等の共役ジエン系化合物単位
およびこれらの単位をハロゲン化した単位を例示
することができる。X線に対する感度およびドラ
イエツチングに対する耐性のためには、これらの
繰返し構造単位は共重合体の全繰返し構造単位の
20モル%未満であることが好ましい。 本発明のX線レジストにおける重合体中の総ハ
ロゲン含量は9〜28.8重量%である。総ハロゲン
含量が9重量%未満の場合にはX線に対する吸収
効率が低下し、また28.8重量%を越える場合には
レジストとして使用し微細レジスト像を形成した
際に画像のにじみを生じ、すなわちパターンマス
クのX線遮へい部を透過した微弱なX線にも感応
するようになり、解像度の低下を招く。 本発明のX線レジストにおける重合体の分子量
は、X線に対して高感度である性能を維持するた
めには分子量が高い方が好ましく、レジストとし
ての塗膜形成のための取扱面からは分子量が低い
方が好ましい。この二つの相反する要求を満たす
数平均分子量の範囲は3.0×105〜15.0×105であ
る。数平均分子量が3.0×105未満の場合はX線に
対する感度が低く、15.0×105を越えると溶液の
粘度が高くなるためにレジストとして使用する場
合に均一な塗膜を形成することができない。 本発明のX線レジストは、 一般式(B) (式中、R11、R12、R13、R14およびR15は水素原
子、アルキル基またはアルコキシ基を意味し、但
し、R11、R12、R13、R14およびR15の全てが水素
原子の場合を除く。またZ1、Z2およびZ3は水素原
子、フツ素原子またはメチル基を意味し、但しZ1
がメチル基の場合Z2およびZ3は水素原子を意味す
る。)で示される繰返し構造単位、もしくはこれ
と一般式(C) (式中、Z4、Z5およびZ6は水素原子、フツ素原子
またはメチル基を意味する。但し一般式(B)で示さ
れる繰返し構造単位のZ1がメチル基の場合にはZ4
は水素原子を意味する。)で示される繰返し構造
単位とを含有する重合体をラジカル的に、例えば
ラジカル発生剤の存在下にまたは光もしくは紫外
線の照射下にハロゲン化剤によりハロゲン化する
ことによつて製造することができる。 次にその具体例として方法(1)および(2)を示す。 (1) 一般式(D) (式中、R11、R12、R13、R14およびR15ならび
にZ1、Z2およびZ3は一般式(B)と同じ。)で表わ
される単量体、またはこれと一般式(E) (式中、Z4、Z5およびZ6は一般式(C)と同じ。)
で表わされる単量体とを含有する単量体を重合
または共重合する。次いで得られた重合体を例
えばジヤーナル・オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサエテイ、82、108(1960)に記載される
ように、溶媒で溶解または膨張した状態で4,
4′−アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベン
ゾイル、過酸化ラウロイル等のラジカル発生剤
の存在下または光もしくは紫外線の照射下で次
亜塩素酸−t−ブチル、次亜ヨウ酸−t−ブチ
ル、塩素、臭素等のハロゲンラジカル発生能の
ある化合物によりラジカル的にハロゲン化す
る。 (2) 一般式(D)で表わされる単量体、またはこれと
一般式(E)で表わされる単量体とを含有する単量
体を重合または共重合し、次いで得られた重合
体を、例えばジヤーナル・オブ・アメリカン・
ケミカル・ソサエテイ、74、2189(1952)に記
載されているように、溶媒で溶解または膨潤し
た状態で前記のラジカル発生剤の存在下または
光もしくは紫外線の照射下でN−クロロコハク
酸イミド、N−ブロモコハク酸イミド、N−ブ
ロモアセトアミド等のN−ハロゲン化合物によ
りラジカル的にハロゲン化する。 前記方法(1)または(2)において、一般式(D)で表わ
される単量体としては、例えばo−メチルスチレ
ン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、
p−エチルスチレン、p−メトキシスチレン等を
挙げることができる。これらの単量体は2種以上
併用してもよい。また一般式(E)で表わされる単量
体としては、例えばα−メチルスチレン、スチレ
ン等を挙げることができる。これらの単量体は併
用してもよい。またさらに一般式(D)で表わされる
単量体またはこれと一般式(E)で表わされる単量体
と共重合可能な他の単量体としては、例えば(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチ
ル、(メタ)アクリル酸グリジシル等の(メタ)
アクリル酸エステル、α−ビニルナフタレン、β
−ビニルナフタレン、2−ビニルピリジン、4−
ビニルピリジン等の、一般式(D)または(E)で表わさ
れる単量体以外の芳香族ビニル化合物、ブタジエ
ン、イソプレン等の共役ジエン化合物、無水マレ
イン酸、酢酸ビニル等の不飽和エチレン化合物を
挙げることができる。 なお、ハロゲン化する重合体中における一般式
(B)で示される繰返し構造単位の全繰返し構造単位
に対する割合は、X線に対する感度を向上させる
ために20〜100モル%、特に30〜100モル%が好ま
しく、一般式(C)で示される繰返し構造単位の全繰
返し構造に対する割合は、0〜80モル%、特に0
〜70モル%が好ましい。 前記方法(1)または(2)において、重合体をラジカ
ル的にハロゲン化するときの溶媒としては、ハロ
ゲンラジカルとの相互作用のないものが好まし
く、例えば四塩化炭素、1,1,2−トリクロロ
エタン、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素、ベ
ンゼン等が特に好適である。 前記方法(1)または(2)におけるハロゲン化の程度
は、通常、方法(1)においては、ハロゲンラジカル
発生能のある化合物の使用量等、また方法(2)にお
いては、N−ハロゲン化合物の使用量等により調
節される。 前記方法(1)または(2)において、ハロゲン化され
る重合体の反応溶液中の濃度は、3〜20重量%、
ラジカル発生剤を使用する場合のラジカル発生剤
の使用量はハロゲン化される重合体100重量部に
対して0.01〜5重量部、反応温度は40〜200℃が
好ましい。なお、光もしくは紫外線を照射するこ
とによつてハロゲン化する場合の光もしくは紫外
線の照射量はハロゲン化の程度によつて適宜調整
しうる。 本発明のX線レジストには、安定剤などの添加
剤を加えることができる。安定剤としては、例え
ばヒドロキノン、メトキシフエノール、p−t−
ブチルカテコール、2,2′−メチレンビス(6−
t−ブチル−4−エチルフエノール)等のヒドロ
キシ芳香族化合物、ベンゾキノン、p−トルキノ
ン、p−キシロキノン等のキノン類、フエニル−
α−ナフチルアミン、p,p′−ジフエニルフエニ
レンジアミン等のアミン類、ジラウリルチオジプ
ロピオナート、4,4′−チオビス(6−t−ブチ
ル−3−メチルフエノール)、2,2′−チオビス
(4−メチル−6−t−ブチルフエノール)、2−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシアニ
リノ)−4,6−ビス(N−オクチルチオ)−s−
トリアジン等の硫黄化合物が挙げられる。これら
の添加量は通常、0.5〜5重量%程度である。 本発明のX線レジストは、通常、キシレン、エ
チルベンゼン、トルエン等の石油留分、トリクロ
ロエタン、テトラクロロエタンなどの塩素系溶
媒、メチルイソブチルケトン、セロソルブアセテ
ートなどの極性溶媒に溶解させた形で取扱われ
る。この場合のX線レジストの濃度は一概に規定
できないが、塗布した場合の膜厚に対応して決め
られ、一般には5〜30重量%の溶液として用いら
れる。 本発明によれば、ロジウムLα線、アルミニウ
ムKα線、パラジウムLα線等の固有X線の照射、
シンクロトンによる軟X線の照射等によつて現象
液に不溶となり、高感度で、ドライエツチングに
対して高い耐性を有し、かつ解像度が格段に改善
された、ネガ型のX線レジストを提供することが
できる。 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。 実施例 1 内容積2の四つ口丸底フラスコに磁気撹拌子
を入れ、系内を窒素置換し、窒素気流下にシクロ
ヘキサン320gおよびp−メチルスチレン35.4g
を入れ、系内を均一溶液としたのち、内温を50℃
に保つた。次いでこの溶液に、窒素気流下にn−
ブチルリチウムの0.50モル/シクロヘキサン溶
液0.60mlを加えて重合を開始させた。120分後に
重合率は92.0%になつた。さらに反応溶液を、
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを含む
メタノール溶液中に入れて重合体を回収し、40℃
で16時間、減圧乾燥した。 このようにして得られた重合体11.8gを1丸
底フラスコに入れ、系内を窒素置換したのち、ベ
ンゼン236g、4,4′−アゾビスイソブチロニト
リル96mgおよび次亜塩素酸−t−ブチル10.9gを
加え、系内を70℃に保つて90分間反応させた。反
応生成物を、2,2′−メチレンビス(6−t−ブ
チル−4−メチルフエノール)を含むメタノール
溶液中に入れてハロゲン化物を分離回収した。 得られたハロゲン化物を核磁気共鳴装置(日本
電子製JMN−4H−100型)を用いて分析したと
ころ、原料の重合体に認められる、δ=2.2ppm
付近のメチル基の水素に由来するピークおよびδ
=1.8ppm付近のメチン基の水素に由来するピー
クが小さくなつていることが分つた。また13C−
核磁気共鳴装置(日本電子製JNM−FX−100型)
を用いて分析したところ、δ=46.1ppmにクロロ
メチル基に起因する吸収が新しく認められ、δ=
71.8ppmにジクロロメチル基に起因する吸収が認
められ、さらにδ=68〜76ppmに
The present invention relates to a negative X-ray resist used in X-ray lithography. In the semiconductor integrated circuit manufacturing industry, resist is considered to be an important factor that influences the degree of integration and productivity of semiconductor integrated circuits. In recent years, as the degree of integration of semiconductor integrated circuits has increased, the conventional method of forming a resist image by exposing it to ultraviolet light and developing it, and then wet-etching the substrate other than the resist image area, has changed. A shift is now being made to a method in which a resist image is formed using ionizing radiation as a radiation source, which causes less reduction in resolution due to diffraction phenomena, and is then etched by dry etching using plasma etching or reactive ion etching. With these changes in technology, electron beams, deep ultraviolet rays, X-rays, and the like are being considered as radiation sources. However, when electron beams are used, a decrease in resolution due to diffraction phenomenon is not a problem, but since patterns are drawn over a large area by scanning a narrowly focused electron beam, productivity is poor when mass producing semiconductor integrated circuits. There is a drawback. On the other hand, far ultraviolet rays can be irradiated all at once, so there is no problem with productivity, but since the wavelength is at most about 250 nm, there is a problem with the resolution limit due to the phenomenon of light diffraction. On the other hand, X-rays have a short wavelength of 0.1 to 100 Å, and have the advantage of being able to be irradiated all at once. Conventionally, polyglycidyl methacrylate and the like have been known as X-ray resists, but they have many drawbacks such as low sensitivity due to low X-ray absorption efficiency and lack of dry etching resistance. . The object of the present invention is to use an X-ray resist film that has high sensitivity to X-rays, can form fine resist images with high precision, and has high resistance to dry etching.
The purpose is to provide line resist. The X-ray resist of the present invention has the following general formula (A) In the formula , _ _ 5 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (hereinafter referred to as
(hereinafter simply referred to as "alkyl group"), alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms (hereinafter simply referred to as "alkoxy group"), halogen atom, haloalkyl having 1 to 3 carbon atoms (hereinafter simply referred to as "haloalkyl group") or a haloalkoxy group having 1 to 3 carbon atoms (hereinafter simply referred to as "haloalkoxy group"), the repeating structural unit represented by accounts for at least 80 mol% of the total repeating structural units of the polymer, and ( 1) In the above formula (A), X is a halogen atom (hereinafter referred to as (A-1)); (2) In the above formula (A), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and
A repeating structural unit ( hereinafter referred to as (A-
2)), and (3) has a repeating structural unit (hereinafter referred to as (A-3)) in which at least one of Y 1 and Y 2 in the above formula (A) is a halogen atom, (2) the halogen atoms are 9.0 to 28.8% by weight of the polymer, and the number average molecular weight is 3.0 x 105 to 15.0 x 105 ,
It is characterized by containing the polymer as an X-ray sensitive polymer. In the present invention, X is a halogen atom,
It is represented by the general formula (A) in which at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is a haloalkyl group or a haloalkoxy group, and at least one of Y 1 and Y 2 is a halogen The repeating structural unit is (A-
1), (A-2) and (A-3). Similarly, X is a halogen atom, at least one of Y 1 and Y 2 is a halogen, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are hydrogen atoms, alkyl groups, alkoxy groups, or halogen atoms. In the case of a repeating structural unit represented by general formula (A), it is treated as either (A-1) or (A-3). In the repeating structural unit represented by general formula (A),
Examples of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 include hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom, Atom, methyl chloride group, methyl bromide group, methyl iodide group, ethyl chloride group, propyl chloride group, methoxy chloride group, methoxy bromide group, methoxy iodide group, ethoxy chloride group, propoxy chloride group, methyl dichloride group , methyl dibromide group, methyl diiodide group, ethyl dichloride group, ethyl dibromide group, propyl dichloride group, propyl dibromide group, methoxy dichloride group, methoxy dibromide group, methoxy diiodide group, ethoxy dichloride group, ethoxy dibromide group, propoxy dichloride group, propoxy dibromide group, methyl trichloride group, methyl tribromide group, ethyl trichloride group, ethyl tribromide group, methoxy trichloride group , methoxy tribromide, etc., especially R 1 , R 2 , R 3 ,
It is preferable that one of R 4 and R 5 is a methyl group, a methyl chloride group, a methyl bromide group, a methyl dichloride group or a methyl dibromide group, and the other is a hydrogen atom. Further, examples of the halogen atom represented by X, Y 1 and Y 2 in the general formula (A) include a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, and a fluorine atom. Other repeating structural units that can form a copolymer with the repeating structural unit represented by general formula (A) include, for example, ethyl acrylate units, butyl acrylate units, glycidyl acrylate units, α
- Unsaturated ethylene compound units such as vinylnaphthalene units, β-vinylnaphthalene units, 2-vinylpyridine units, 4-vinylpyridine units, maleic anhydride units, vinyl acetate units, conjugated diene compounds such as butadiene units, isoprene units, etc. Examples include units and halogenated units of these units. For sensitivity to X-rays and resistance to dry etching, these repeating units account for the total number of repeating units in the copolymer.
Preferably it is less than 20 mol%. The total halogen content in the polymer in the X-ray resist of the present invention is 9 to 28.8% by weight. If the total halogen content is less than 9% by weight, the absorption efficiency for X-rays will decrease, and if it exceeds 28.8% by weight, image bleeding will occur when used as a resist to form a fine resist image, that is, the pattern will be blurred. It also becomes sensitive to weak X-rays that pass through the X-ray shielding part of the mask, resulting in a decrease in resolution. The molecular weight of the polymer in the X-ray resist of the present invention is preferably high in order to maintain high sensitivity to X-rays, and from the viewpoint of handling for forming a coating film as a resist, the molecular weight The lower the value, the better. The number average molecular weight range that satisfies these two contradictory requirements is 3.0×10 5 to 15.0×10 5 . If the number average molecular weight is less than 3.0×10 5 , the sensitivity to X-rays is low, and if it exceeds 15.0×10 5 , the viscosity of the solution becomes high, making it impossible to form a uniform coating film when used as a resist. . The X-ray resist of the present invention has the general formula (B) (In the formula, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 mean a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, provided that all of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are Except in the case of a hydrogen atom. Also, Z 1 , Z 2 and Z 3 mean a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group, provided that Z 1
When is a methyl group, Z 2 and Z 3 mean a hydrogen atom. ), or this and general formula (C) (In the formula, Z 4 , Z 5 and Z 6 mean a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group. However, if Z 1 of the repeating structural unit shown in general formula (B) is a methyl group, Z 4
means a hydrogen atom. ) can be produced by radically halogenating a polymer containing a repeating structural unit represented by the formula, for example, with a halogenating agent in the presence of a radical generator or under irradiation with light or ultraviolet rays. . Next, methods (1) and (2) will be shown as specific examples. (1) General formula (D) (In the formula, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 and Z 1 , Z 2 and Z 3 are the same as in general formula (B).), or a monomer represented by this and general formula ( E) (In the formula, Z 4 , Z 5 and Z 6 are the same as in general formula (C).)
A monomer containing the monomer represented by is polymerized or copolymerized. The resulting polymer is then dissolved or swollen in a solvent as described in, for example, Journal of the American Chemical Society, 82 , 108 (1960).
t-Butyl hypochlorite, t-butyl hypoiodite in the presence of a radical generator such as 4'-azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, etc. or under irradiation with light or ultraviolet light. , chlorine, bromine, and other compounds capable of generating halogen radicals. (2) Polymerize or copolymerize a monomer represented by general formula (D) or a monomer containing this and a monomer represented by general formula (E), and then polymerize the obtained polymer. , for example, Journal of American
Chemical Society, 74 , 2189 (1952), N-chlorosuccinimide, N- Radical halogenation is performed using an N-halogen compound such as bromosuccinimide or N-bromoacetamide. In the method (1) or (2), examples of the monomer represented by the general formula (D) include o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene,
Examples include p-ethylstyrene and p-methoxystyrene. Two or more of these monomers may be used in combination. Examples of the monomer represented by general formula (E) include α-methylstyrene and styrene. These monomers may be used in combination. Furthermore, examples of other monomers copolymerizable with the monomer represented by general formula (D) or the monomer represented by general formula (E) include ethyl (meth)acrylate, (meth) ) butyl acrylate, (meth)glydicyl acrylate, etc.
Acrylic acid ester, α-vinylnaphthalene, β
-vinylnaphthalene, 2-vinylpyridine, 4-
Examples include aromatic vinyl compounds other than monomers represented by general formula (D) or (E) such as vinylpyridine, conjugated diene compounds such as butadiene and isoprene, and unsaturated ethylene compounds such as maleic anhydride and vinyl acetate. be able to. In addition, the general formula in the polymer to be halogenated
The ratio of the repeating structural units represented by (B) to the total repeating structural units is preferably 20 to 100 mol%, particularly 30 to 100 mol%, in order to improve sensitivity to X-rays, and is represented by general formula (C). The proportion of the repeating structural unit to the total repeating structure is 0 to 80 mol%, especially 0
~70 mol% is preferred. In method (1) or (2), the solvent for radically halogenating the polymer is preferably one that does not interact with halogen radicals, such as carbon tetrachloride, 1,1,2-trichloroethane, etc. , halogenated hydrocarbons such as carbon tetrabromide, benzene and the like are particularly suitable. The degree of halogenation in method (1) or (2) is usually determined by the amount of the compound capable of generating halogen radicals used in method (1), and the amount of N-halogen compound used in method (2). It is adjusted depending on the amount used, etc. In the method (1) or (2), the concentration of the halogenated polymer in the reaction solution is 3 to 20% by weight,
When a radical generator is used, the amount of the radical generator used is preferably 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer to be halogenated, and the reaction temperature is preferably 40 to 200°C. In addition, when halogenating by irradiating light or ultraviolet rays, the irradiation amount of light or ultraviolet rays can be adjusted as appropriate depending on the degree of halogenation. Additives such as stabilizers can be added to the X-ray resist of the present invention. Examples of stabilizers include hydroquinone, methoxyphenol, p-t-
Butylcatechol, 2,2'-methylenebis(6-
Hydroxy aromatic compounds such as t-butyl-4-ethylphenol), quinones such as benzoquinone, p-toluquinone, p-xyquinone, phenyl-
Amines such as α-naphthylamine, p,p'-diphenylphenylenediamine, dilaurylthiodipropionate, 4,4'-thiobis(6-t-butyl-3-methylphenol), 2,2'- Thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2-
(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyanilino)-4,6-bis(N-octylthio)-s-
Examples include sulfur compounds such as triazine. The amount of these added is usually about 0.5 to 5% by weight. The X-ray resist of the present invention is usually handled in the form of a solution in a petroleum fraction such as xylene, ethylbenzene, toluene, etc., a chlorinated solvent such as trichloroethane, tetrachloroethane, or a polar solvent such as methyl isobutyl ketone or cellosolve acetate. Although the concentration of the X-ray resist in this case cannot be absolutely defined, it is determined depending on the film thickness when applied, and is generally used as a 5 to 30% by weight solution. According to the present invention, irradiation with specific X-rays such as rhodium Lα rays, aluminum Kα rays, palladium Lα rays,
Provides a negative X-ray resist that becomes insoluble in the phenomenon liquid by irradiation with soft X-rays using a synchroton, has high sensitivity, high resistance to dry etching, and has significantly improved resolution. can do. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 A magnetic stirring bar was placed in a four-necked round bottom flask with an internal volume of 2, the inside of the system was replaced with nitrogen, and 320 g of cyclohexane and 35.4 g of p-methylstyrene were added under a nitrogen stream.
to make the system a homogeneous solution, and then lower the internal temperature to 50℃.
I kept it. This solution was then diluted with n-
Polymerization was initiated by adding 0.60 ml of a 0.50 mol/cyclohexane solution of butyllithium. The polymerization rate reached 92.0% after 120 minutes. Furthermore, the reaction solution
The polymer was recovered by placing it in a methanol solution containing 2,6-di-t-butyl-p-cresol and heated at 40°C.
It was dried under reduced pressure for 16 hours. 11.8 g of the polymer thus obtained was placed in a round bottom flask, and the system was purged with nitrogen, followed by 236 g of benzene, 96 mg of 4,4'-azobisisobutyronitrile, and t-hypochlorous acid. 10.9 g of butyl was added, and the system was kept at 70°C and reacted for 90 minutes. The reaction product was placed in a methanol solution containing 2,2'-methylenebis(6-t-butyl-4-methylphenol) to separate and recover the halide. When the obtained halide was analyzed using a nuclear magnetic resonance apparatus (JMN-4H-100 model manufactured by JEOL Ltd.), δ = 2.2 ppm was found in the raw material polymer.
Peaks derived from hydrogen of nearby methyl groups and δ
It was found that the peak derived from the hydrogen of the methine group around 1.8 ppm became smaller. Also 13 C−
Nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-FX-100 type manufactured by JEOL Ltd.)
When analyzed using
Absorption due to dichloromethyl group was observed at 71.8 ppm, and further at δ = 68 to 76 ppm.

【式】に起因 するブロードな吸収が、およびδ=51〜55ppm
Broad absorption due to [Formula] and δ = 51 to 55 ppm
to

【式】に起因する吸収が認められた。このこ とから、重合体のメチル基と、主鎖のメチン基お
よびメチレン基が塩素化されていることが判明し
た。これによつて得られたハロゲン化物は、(A
−1)、(A−2)および(A−3)に属する、以
下の繰返し構造単位を有することが確認された。
Absorption caused by [Formula] was observed. This revealed that the methyl groups of the polymer and the methine and methylene groups in the main chain were chlorinated. The halide thus obtained is (A
It was confirmed that the following repeating structural units belonging to -1), (A-2) and (A-3) were present.

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】 また塩素含量は20.9重量%、メンブランオスモ
メーターにより測定した数平均分子量は6.0×105
であつた。 上記により得られたハロゲン化物をキシレンで
4.8重量%の溶液とし、この溶液を、0.7μmの熱
酸化層のついたシリコンウエーハ上に乗せ、200
回転/分で2秒、次いで4000回転/分で30秒間、
回転塗布した。さらに80℃で30分間熱処理して溶
剤を飛散させたところ、ウエーハ上に0.5μm塗膜
が形成されていた。この試料にX線としてアルミ
ニウムKα線をマスクを通して照射したのち、セ
ロソルブアセテートで1分間現像し、メチルエチ
ルケトン/イソプロパノール(1:1)混合溶液
を用いて1分間リンスした。その結果14mJ/cm2
のX線照射エネルギーで0.6μmの画像がマスクに
忠実に解像できることが分つた。 実施例 2 内容積2の四つ口丸底フラスコに磁気撹拌子
を入れ、系内を窒素置換し、窒素気流下にシクロ
ヘキサン320gおよびp−メチルスチレン35.4g
を入れ、系内を均一溶液としたのち、内温を50℃
に保つた。次いでこの溶液に、窒素気流下にn−
ブチルリチウムの0.25モル/シクロヘキサン溶
液.45mlを加えて重合を開始させた。120分後に
重合率は100%になつた。さらに反応溶液を、2,
6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを含むメタ
ノール溶液中に入れて重合体を回収し、40℃で16
時間、減圧乾燥した。 このようにして得られた重合体11.8gを1丸
底フラスコに入れ、系内を窒素置換したのち、ベ
ンゼン236g、4,4′−アゾビスイソブチロニト
リル96mgおよび次亜塩素酸−t−ブチル4.1gを
加え、系内を70℃に保つて90分間反応させた。反
応生成物を、2,2′−メチレンビス(6−t−ブ
チル−4−メチルフエノール)を含むメタノール
溶液中に入れてハロゲン化物を分離回収した。 実施例1と同様にしてハロゲン化物の構造を解
析したところ、(A−1)、(A−2)および(A
−3)に属する、以下の繰返し構造単位を有する
ことが確認された。
[Formula] The chlorine content is 20.9% by weight, and the number average molecular weight measured by a membrane osmometer is 6.0×10 5
It was hot. The halide obtained above is mixed with xylene.
A 4.8% by weight solution was prepared, and this solution was placed on a silicon wafer with a 0.7 μm thermal oxidation layer.
2 seconds at revolutions/minute, then 30 seconds at 4000 revolutions/minute,
Spin coated. When the wafer was further heat-treated at 80° C. for 30 minutes to scatter the solvent, a 0.5 μm coating film was formed on the wafer. This sample was irradiated with aluminum Kα rays as X-rays through a mask, developed with cellosolve acetate for 1 minute, and rinsed with a mixed solution of methyl ethyl ketone/isopropanol (1:1) for 1 minute. As a result, 14mJ/ cm2
It was found that an image of 0.6 μm could be resolved faithfully to the mask with an X-ray irradiation energy of . Example 2 A magnetic stirring bar was placed in a four-necked round bottom flask with an internal volume of 2, the inside of the system was replaced with nitrogen, and 320 g of cyclohexane and 35.4 g of p-methylstyrene were added under a nitrogen stream.
to make the system a homogeneous solution, and then lower the internal temperature to 50℃.
I kept it. This solution was then diluted with n-
0.25 mol of butyllithium in cyclohexane solution. Polymerization was started by adding 45 ml. The polymerization rate reached 100% after 120 minutes. Furthermore, the reaction solution was added to 2,
The polymer was recovered by placing it in a methanol solution containing 6-di-t-butyl-p-cresol and heated at 40°C for 16
Dry under reduced pressure for an hour. 11.8 g of the polymer thus obtained was placed in a round bottom flask, and the system was purged with nitrogen, followed by 236 g of benzene, 96 mg of 4,4'-azobisisobutyronitrile, and t-hypochlorous acid. 4.1 g of butyl was added, and the system was kept at 70°C and reacted for 90 minutes. The reaction product was placed in a methanol solution containing 2,2'-methylenebis(6-t-butyl-4-methylphenol) to separate and recover the halide. When the structure of the halide was analyzed in the same manner as in Example 1, (A-1), (A-2) and (A
It was confirmed that it had the following repeating structural unit belonging to -3).

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】 また塩素含量は9.0重量%、メンブランオスモ
メーターにより測定した数平均分子量は4.0×105
であつた。 上記のより得られたハロゲン化物をキシレンで
5.5重量%の溶液とし、この溶液を、0.7μmの熱
酸化層のついたシリコーンウエーハ上に乗せ、
200回転/分で2秒、次いで4000回転/分で30秒
間、回転塗布した。さらに80℃で30分間熱処理し
て溶剤を飛散させたところ、ウエーハ上に0.5μm
の塗膜が形成されていた。この試料にX線として
アルミニウムKα線を、マスクを通して照射した
のち、セロソルブアセテートで1分間現像し、メ
チルエチケトン/イソプロパノール(1:1)混
合溶液を用いて1分間リンスした。この結果40m
J/cm2のX線照射エネルギーで0.6μmの画像がマ
スクに忠実に解像できることが分つた。 実施例 3 内容積2の四つ口丸底フラスコに磁気撹拌子
を入れ、系内を窒素置換し、窒素気流下にシクロ
ヘキサン577g、スチレン49.9gおよびo−メチ
レンスチレン14.2gを入れ、系内を均一溶液とし
たのち、内温を60℃に保つた。次いでこの溶液
に、窒素気流下にn−ブチルリチウムの0.25モ
ル/シクロヘキサン溶液2.4mlを加えて重合を
開始させた。60分後に重合率は100%となつた。
さらに反応溶液を、2,2′−メチレンビス(6−
t−ブチル−4−エチルフエノール)を含むメタ
ノール溶液中に入れて重合体を回収し、40℃で16
時間減圧乾燥した。 そのようにして得られた重合体10.7gを1丸
底フラスコに入れ、系内を窒素置換したのち、ベ
ンゼン230g、4,4′−アゾビスイソブチロニト
リル96mgおよびN−クロロコハク酸イミド20.0g
を加え、系内を70℃に保つて1.5時間反応させた。
反応生成物を、2,2′−メチレンビス(6−t−
ブチル−4−エチルフエノール)を含むメタノー
ル溶液中に入れてハロゲン化物を分離回収した。 実施例1と同様にしてハロゲン化物の構造を解
析したところ、(A−1)、(A−2)および(A
−3)に属する、以下の繰返し構造単位を有する
ことが確認された。
[Formula] The chlorine content is 9.0% by weight, and the number average molecular weight measured by a membrane osmometer is 4.0×10 5
It was hot. The halide obtained above is mixed with xylene.
A 5.5% by weight solution was prepared, and this solution was placed on a silicone wafer with a 0.7 μm thermal oxidation layer.
Spin coating was performed at 200 rpm for 2 seconds and then at 4000 rpm for 30 seconds. After further heat treatment at 80℃ for 30 minutes to scatter the solvent, 0.5μm of
A coating film was formed. This sample was irradiated with aluminum Kα rays as X-rays through a mask, developed with cellosolve acetate for 1 minute, and rinsed with a mixed solution of methyl ethiketone/isopropanol (1:1) for 1 minute. This result is 40m
It was found that an image of 0.6 μm could be resolved faithfully to the mask with an X-ray irradiation energy of J/cm 2 . Example 3 A magnetic stirring bar was placed in a four-necked round bottom flask with an internal volume of 2, the inside of the system was replaced with nitrogen, and 577 g of cyclohexane, 49.9 g of styrene, and 14.2 g of o-methylene styrene were placed in a nitrogen stream. After making a homogeneous solution, the internal temperature was maintained at 60°C. Next, 2.4 ml of a 0.25 mol/cyclohexane solution of n-butyllithium was added to this solution under a nitrogen stream to initiate polymerization. The polymerization rate reached 100% after 60 minutes.
Furthermore, the reaction solution was added to 2,2′-methylenebis(6-
The polymer was recovered by placing it in a methanol solution containing t-butyl-4-ethylphenol) and incubated at 40°C for 16
Dry under reduced pressure for an hour. 10.7 g of the polymer thus obtained was placed in a round bottom flask, and the system was purged with nitrogen, followed by 230 g of benzene, 96 mg of 4,4'-azobisisobutyronitrile, and 20.0 g of N-chlorosuccinimide.
was added, and the system was kept at 70°C and reacted for 1.5 hours.
The reaction product was converted into 2,2'-methylenebis(6-t-
The mixture was placed in a methanol solution containing (butyl-4-ethylphenol) to separate and recover the halide. When the structure of the halide was analyzed in the same manner as in Example 1, (A-1), (A-2) and (A
It was confirmed that it had the following repeating structural unit belonging to -3).

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】 また塩素含量は28.8重量%、メンブランオスモ
メーターにより測定した数平均分子量は3.0×105
であつた。 上記により得られたハロゲン化物をキシレンで
8.5重量%の溶液とし、この溶液を、0.7μmの熱
酸化層のついたシリコンウエーハ上に乗せ、200
回転/分で2秒、次いで4000回転/分で30秒間、
回転塗布した。さらに80℃で30分間熱処理して溶
剤を飛散させたところ、ウエーハ上に0.5μmの塗
膜が形成されていた。この試料にX線としてアル
ミニウムKα線を、マクスを通して照射したのち、
セロソルブアセテートで1分間現像し、メチルエ
チルケトン/イソプロパノール(1:1)混合溶
液を用いて1分間リンスした。この結果13mJ/
cm2のX線照射エネルギーで0.6μmの画像がマスク
に忠実に解像できることが分つた。 比較例 1 内容積2の四つ口丸底フラスコに、磁気撹拌
子を入れ、系内を窒素置換し、窒素気流下にシク
ロヘキサン481gおよびスチレン52gを入れ、系
内を均一溶液としたのち、内温を60℃に保つた。
次いでこの溶液に、窒素気流下にn−ブチルリチ
ウムの0.25モル/シクロヘキサン溶液1.42mlを
加えて重合を開始させた。反応温度は70.5℃に上
昇し、120分後に重合率は100%となつた。さらに
反応溶液を、2,2′−メチレンビス(6−t−ブ
チル−4−エチルフエノール)を含むメタノール
溶液中に入れ、重合体を回収し、40℃で16時間減
圧乾燥した。 このようにして得られた重合体10.4gを1丸
底フラスコに入れ、系内を窒素置換したのち、四
塩化炭素224g、過酸化ベンゾイル9.7mgおよび次
亜塩素酸−t−ブチル60gを加え、系内を90℃に
保つて4時間反応させた。反応生成物を、2,
2′−メチレンビス(6−t−ブチル−4−エチル
フエノール)を含むメタノール溶液中に入れてハ
ロゲン化物を分離回収した。 実施例1と同様にしてハロゲン化物の構造を解
析したところ、(A−1)および(A−3)に属
する、以下の繰返し構造単位を有することが確認
され、(A−2)は存在しないことが確認された。
[Formula] The chlorine content is 28.8% by weight, and the number average molecular weight measured by a membrane osmometer is 3.0×10 5
It was hot. The halide obtained above is mixed with xylene.
A solution of 8.5% by weight was placed on a silicon wafer with a thermal oxidation layer of 0.7μm, and
2 seconds at revolutions/minute, then 30 seconds at 4000 revolutions/minute,
Spin coated. When the wafer was further heat-treated at 80°C for 30 minutes to scatter the solvent, a coating film of 0.5 μm was formed on the wafer. After irradiating this sample with aluminum Kα rays as X-rays through Max,
The film was developed with cellosolve acetate for 1 minute, and rinsed with a mixed solution of methyl ethyl ketone/isopropanol (1:1) for 1 minute. As a result, 13mJ/
It was found that an image of 0.6 μm can be resolved faithfully to the mask with an X-ray irradiation energy of cm 2 . Comparative Example 1 A magnetic stirring bar was placed in a four-necked round bottom flask with an internal volume of 2, the inside of the system was replaced with nitrogen, and 481 g of cyclohexane and 52 g of styrene were put in a nitrogen stream to make the inside of the system a homogeneous solution. The temperature was maintained at 60℃.
Next, 1.42 ml of a 0.25 mol/cyclohexane solution of n-butyllithium was added to this solution under a nitrogen stream to initiate polymerization. The reaction temperature rose to 70.5°C, and the polymerization rate reached 100% after 120 minutes. Further, the reaction solution was placed in a methanol solution containing 2,2'-methylenebis(6-t-butyl-4-ethylphenol), and the polymer was recovered and dried under reduced pressure at 40°C for 16 hours. 10.4 g of the polymer obtained in this way was placed in a round bottom flask, and after purging the system with nitrogen, 224 g of carbon tetrachloride, 9.7 mg of benzoyl peroxide and 60 g of t-butyl hypochlorite were added. The system was kept at 90°C and reacted for 4 hours. The reaction product, 2,
The halide was separated and recovered by placing it in a methanol solution containing 2'-methylenebis(6-t-butyl-4-ethylphenol). When the structure of the halide was analyzed in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it has the following repeating structural units belonging to (A-1) and (A-3), and (A-2) does not exist. This was confirmed.

【式】【formula】

【式】 また塩素含量は11.8重量%、メンブランオスモ
メーターにより測定した数平均分子量は6.5×105
であつた。 上記により得られたハロゲン化物を用い、実施
例1と同様にして熱酸化層のついたシリコーンウ
エーハ上に塗布し、さらにX線としてアルミニウ
ムKα線を照射し、現像し、リンスした。この結
果、120mJ/cm2のX線照射エネルギーでようや
く5μm以上の画像が解像できた。 比較例 2 内容積2の四つ口丸底フラスコに磁気撹拌子
を入れ、系内を窒素置換し、窒素気流下にシクロ
ヘキサン481gおよびスチレン52gを入れ、系内
を均一溶液としたのち、内温を60℃に保つた。次
いでこの溶液に、窒素気流下にn−ブチルリチウ
ムの0.25モル/シクロヘキサン溶液0.8mlを加
えて重合を開始させた。反応温度は70.5℃に上昇
し、120分後に重合率は100%となつた。さらに反
応溶液を、2,2′−メチレンビス(6−t−ブチ
ル−4−エチルフエノール)を含むメタノール溶
液中に入れて重合体を回収し、40℃で16時間減圧
乾燥した。 このようにして得られた重合体10.4gを1丸
底フラスコに入れ、系内を窒素置換したのち、ク
ロロメチルメチルエーテル400mlを添加し、撹拌
して均一な溶液とした。次いでこの溶液を0℃に
保つたまま、クロロメチルメチルエーテル50mlに
溶解した四塩化スズ4.0mlを滴下し、60分間反応
させた。反応生成物を、2,2′−メチレンビス
(6−t−ブチル−4−エチルフエノール)を含
むメタノール溶液中に入れて生成物を分離回収し
た。 実施例1と同様にして生成物の構造を解析した
ところ、(A−2)に属する以下の繰返し構造単
位を有することが確認され、(A−1)および
(A−3)は存在しないことが確認された。 また塩素含量は21.1重量%、メンブランオスモ
メーターにより測定した数平均分子量は6.0×105
であつた。 上記により得られた生成物を用い、実施例1と
同様にして熱酸化層のついたシリコンウエーハ上
に塗布し、さらに実施例1と同様にX線としてア
ルミニウムKα線を、マスクを通して照射したの
ち、セロソルブアセテートで1分間現像し、メチ
ルエチルケトン/イソプロパノール(1:1)混
合溶液を用いて1分間リンスした。この結果80m
J/cm2のX線照射エネルギーで2.0μmの画像を得
た。実施例に比較して感度および解像度が劣るこ
とが分かる。 実施例4〜6および比較例3〜7 実施例1におけるn−ブチルリチウムのシクロ
ヘキサン溶液の使用量を変えて実施例1と同様に
p−メチルスチレンを重合して得られた重合体を
用い、実施例1における4,4′−アゾビスイソブ
チロニトリルを過酸化ラウロイルに代え、次亜塩
素酸−t−ブチルの使用量および反応時間を変え
る以外は実施例1と同様にしてハロゲン化して第
1表に示す(A−1)、(A−2)および(A−
3)に属する繰返し構造単位を有するハロゲン化
物を得た。次いで上記により得られたハロゲン化
物を用い、第2表に示す濃度の溶液として実施例
1と同様にして熱酸化層のついたシリコンウエー
ハ上に塗布し0.5μmの塗膜を形成した。この塗膜
に付して第2表に示すX線を照射し実施例1と同
様にして現像し、リンスを行つた。解像度と照射
エネルギーを同じく第2表に示す。
[Formula] The chlorine content is 11.8% by weight, and the number average molecular weight measured by a membrane osmometer is 6.5×10 5
It was hot. Using the halide obtained above, it was coated on a silicone wafer with a thermally oxidized layer in the same manner as in Example 1, and was further irradiated with aluminum Kα rays as X-rays, developed, and rinsed. As a result, it was finally possible to resolve images of 5 μm or more with an X-ray irradiation energy of 120 mJ/cm 2 . Comparative Example 2 A magnetic stirring bar was placed in a four-neck round bottom flask with an internal volume of 2, the inside of the system was replaced with nitrogen, and 481 g of cyclohexane and 52 g of styrene were put in a nitrogen stream to make the inside of the system a homogeneous solution. was kept at 60℃. Next, 0.8 ml of a 0.25 mol/cyclohexane solution of n-butyllithium was added to this solution under a nitrogen stream to initiate polymerization. The reaction temperature rose to 70.5°C, and the polymerization rate reached 100% after 120 minutes. Further, the reaction solution was poured into a methanol solution containing 2,2'-methylenebis(6-t-butyl-4-ethylphenol) to recover the polymer, which was dried under reduced pressure at 40°C for 16 hours. 10.4 g of the polymer thus obtained was placed in a round bottom flask, and after purging the system with nitrogen, 400 ml of chloromethyl methyl ether was added and stirred to form a homogeneous solution. Next, while maintaining this solution at 0° C., 4.0 ml of tin tetrachloride dissolved in 50 ml of chloromethyl methyl ether was added dropwise and reacted for 60 minutes. The reaction product was placed in a methanol solution containing 2,2'-methylenebis(6-t-butyl-4-ethylphenol), and the product was separated and recovered. When the structure of the product was analyzed in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it had the following repeating structural unit belonging to (A-2), and that (A-1) and (A-3) did not exist. was confirmed. In addition, the chlorine content is 21.1% by weight, and the number average molecular weight measured by a membrane osmometer is 6.0×10 5
It was hot. Using the product obtained above, it was coated on a silicon wafer with a thermal oxidation layer in the same manner as in Example 1, and then irradiated with aluminum Kα rays as X-rays through a mask in the same manner as in Example 1. , developed with cellosolve acetate for 1 minute, and rinsed with a mixed solution of methyl ethyl ketone/isopropanol (1:1) for 1 minute. As a result, 80m
A 2.0 μm image was obtained with an X-ray irradiation energy of J/cm 2 . It can be seen that the sensitivity and resolution are inferior compared to the examples. Examples 4 to 6 and Comparative Examples 3 to 7 Using a polymer obtained by polymerizing p-methylstyrene in the same manner as in Example 1 by changing the amount of the cyclohexane solution of n-butyllithium in Example 1, Halogenation was carried out in the same manner as in Example 1, except that 4,4'-azobisisobutyronitrile in Example 1 was replaced with lauroyl peroxide, and the amount of t-butyl hypochlorite used and the reaction time were changed. (A-1), (A-2) and (A-
A halide having a repeating structural unit belonging to 3) was obtained. Next, using the halide obtained above, a solution having the concentration shown in Table 2 was coated on a silicon wafer with a thermally oxidized layer in the same manner as in Example 1 to form a coating film of 0.5 μm. This coating film was irradiated with X-rays shown in Table 2, developed in the same manner as in Example 1, and rinsed. The resolution and irradiation energy are also shown in Table 2.

【表】【table】

【表】 注(1):現像性が悪く現像残りが発生
試験例 実施例1〜3で得られたレジストパターンの耐
ドライエツチング性を試験した。耐ドライエツチ
ング性試験は、平行平板ドライエツチング装置
(電極間隔40mm)においてエツチングガスとして
CF4/O2(95/5容量比)を用い、出力100W、ガ
ス圧15Paで行つた。PMMA(ポリメタクリル酸
メチル)のエツチング速度を1としたときの、相
対速度は第3表のとおりであつた。これより耐ド
ライエツチング性が良好であることが分つた。
[Table] Note (1): Poor developability and development residue occurred Test Example The dry etching resistance of the resist patterns obtained in Examples 1 to 3 was tested. The dry etching resistance test was conducted using a parallel plate dry etching device (electrode spacing of 40 mm) as an etching gas.
The test was conducted using CF 4 /O 2 (95/5 volume ratio) at an output of 100 W and a gas pressure of 15 Pa. When the etching rate of PMMA (polymethyl methacrylate) is set to 1, the relative rates are as shown in Table 3. It was found that the dry etching resistance was good.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式(A) 式中、Xは水素原子、メチル基またはハロゲ
ン原子であり、 Y1およびY2は互に独立して水素原子、メチ
ル基またはハロゲン原子であり、 R1、R2、R3、R4およびR5は互に独立して水
素原子、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1
〜3のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数1
〜3のハロアルキル基または炭素数1〜3のハ
ロアルコキシ基である、 で示される繰返し構造単位が重合体の全繰返し
構造単位の少くとも80モル%を占め且つ、 (1) 上記式(A)においてXがハロゲン原子である
繰返し構造単位、 (2) 上記式(A)においてR1、R2、R3、R4および
R5の少くとも1つが炭素数1〜3のハロア
ルキル基または炭素数1〜3のハロアルコキ
シ基である繰返し構造単位、ならびに (3) 上記式(A)においてY1およびY2の少くとも一
方がハロゲン原子である繰返し構造単位、 を有し、 (2) ハロゲン原子が重合体の9.0〜28.8重量%で
あり、そして (3) 数平均分子量が3.0×105〜15.0×105である、
重合体をX線感応性重合体として含有すること
を特徴とするX線レジスト。
[Claims] 1 General formula (A) In the formula, X is a hydrogen atom, a methyl group, or a halogen atom; Y 1 and Y 2 are each independently a hydrogen atom, a methyl group , or a halogen atom ; R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and 1 carbon number.
~3 alkoxy groups, halogen atoms, 1 carbon number
-3 haloalkyl group or C1-3 haloalkoxy group, the repeating structural unit represented by accounts for at least 80 mol% of the total repeating structural units of the polymer, and (1) the above formula (A) (2) a repeating structural unit in which X is a halogen atom, (2) R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and
A repeating structural unit in which at least one of R 5 is a haloalkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a haloalkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and (3) at least one of Y 1 and Y 2 in the above formula (A) has a repeating structural unit in which is a halogen atom, (2) the halogen atom is 9.0 to 28.8% by weight of the polymer, and (3) the number average molecular weight is 3.0×10 5 to 15.0×10 5 .
An X-ray resist characterized by containing a polymer as an X-ray sensitive polymer.
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