JPH07179754A - Composition for forming electrically conductive agent and method for forming pattern - Google Patents

Composition for forming electrically conductive agent and method for forming pattern

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JPH07179754A
JPH07179754A JP5324237A JP32423793A JPH07179754A JP H07179754 A JPH07179754 A JP H07179754A JP 5324237 A JP5324237 A JP 5324237A JP 32423793 A JP32423793 A JP 32423793A JP H07179754 A JPH07179754 A JP H07179754A
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庸子 倉光
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Keiko Yano
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition capable of preventing deactivation of an acid of a chemical amplification type resist, checking electrification during exposure to charged radiation, comprising a sulfonated polyaniline, a solvent, an amine, a sulfone group-containing component in a specific ratio, respectively. CONSTITUTION:This compound comprises (A) 0.1-20 pts.wt. of a sulfonated polyanlline having 20-80% sulfone group content based on the aromatic ring (preferably one having 500-100,000 molecular weight), (B) 100 pts.wt. of a solvent, (C) 0.01-10 pts.wt. of an amine [e.g. a compound of formula I (R1 to R4 each is H, a 1-4C alkyl, CH2OH, NH2, etc.), etc.] and/or a quaternary ammonium salt [e.g. a compound of formula II (R1 to R4 each is H or a 1-4C alkyl; X is OH, 1/2SO<2->4, NO3, etc.) and (D) 0.001-100 pts.wt. of a sulfone group-containing compound and/or polymer (preferably an ammonium salt).

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は導電剤形成用組成物とこ
れを用いたパターン形成方法に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive agent forming composition and a pattern forming method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置製造用のレジスト材料
として、化学増幅型レジストが注目され、研究されてい
る。このタイプのレジストは、電離放射線の照射によっ
て酸を発生する物質を成分として含有しており、この酸
によってレジスト中の反応を触媒的に進行させるのが特
徴である。このため、感度が高く、また多くの研究の成
果によって解像力も向上しており、実際のプロセスへ導
入する動きもある。
2. Description of the Related Art Recently, a chemically amplified resist has been attracting attention and studied as a resist material for manufacturing a semiconductor device. This type of resist contains as a component a substance that generates an acid upon irradiation with ionizing radiation, and is characterized in that the reaction in the resist is catalytically promoted by this acid. For this reason, the sensitivity is high, and the resolution has improved due to the results of many studies, and there is a movement to introduce it into the actual process.

【0003】しかし、化学増幅型レジストには解決すべ
き課題もある。まず、使用する雰囲気(大気)の影響を
受けやすいということが挙げられる。レジスト中に発生
した酸が空気中のアルカリガスによって失活し、反応が
進まず感度が激減してしまう。特に露光部表面の反応が
進まず、そのため解像力の低下も激しい。また化学増幅
レジストは酸による触媒反応のエネルギーを供給するた
め露光後ベーキングを行うが、この露光〜ベークまでの
間が特に大気中アルカリの影響をうけやすく、性能の不
安定さの原因となっている。
However, there are problems to be solved in the chemically amplified resist. First, it is easy to be affected by the atmosphere (air) used. The acid generated in the resist is deactivated by the alkali gas in the air, the reaction does not proceed and the sensitivity is drastically reduced. In particular, the reaction on the surface of the exposed portion does not proceed, so that the resolution is significantly reduced. Further, the chemically amplified resist is baked after exposure to supply the energy of the catalytic reaction due to the acid, but during this exposure to baking, it is particularly susceptible to the influence of alkali in the atmosphere, which causes the instability of the performance. There is.

【0004】それを解決するため現在、レジスト上に無
極性の有機樹脂膜(ポリオレフィン)を形成して大気と
の接触を遮断する方法と、水溶性の樹脂(ポリビニルア
ルコール等)に酸を添加したものを塗布して大気との接
触を遮断するとともにレジスト表面部の酸を補い、かつ
大気中からのアルカリをトラップさせる方法がある。し
かし無極性ポリマは、現像前に無極性溶媒によって剥離
する必要があるため、アルカリ水溶液、またはアルコー
ルによる現像を行っている場合には手間が増える。
In order to solve this, a method of forming a non-polar organic resin film (polyolefin) on a resist to block contact with the atmosphere, and adding an acid to a water-soluble resin (polyvinyl alcohol, etc.) at present. There is a method of applying a substance to block the contact with the atmosphere, supplement the acid on the resist surface portion, and trap the alkali from the atmosphere. However, since the non-polar polymer needs to be peeled off with a non-polar solvent before development, it is troublesome when developing with an alkaline aqueous solution or alcohol.

【0005】また、水溶性樹脂を使用する場合は水、ア
ルカリ水溶液、またはアルコールによって剥離できるた
め無極性ポリマのような欠点がないが、酸によってレジ
スト表面部の反応が過剰に進み、解像力が低下しレジス
ト自体の膜減りも増えコントロールが極めて困難であ
る。加えて強酸性の水溶液を塗布するために、パターン
形成工程を行う工場内は強酸用の対策を施す必要があ
る。例えば塗布装置、貯蔵用ボトル、ドレインホース等
であるが、それらの対策にはかなりの費用をさかねばな
らない。また、素子や配線材料に対する酸の影響も心配
なところである。しかし、酸の添加量を減らすことはで
きない。なぜならポリビニルアルコール等水溶性樹脂の
ほとんどはほぼ中性の樹脂であり、酸添加量を減らせば
大気中のアルカリが簡単に侵入するからである。
When a water-soluble resin is used, it can be peeled off with water, an aqueous alkali solution, or alcohol, so that it does not have the drawbacks of non-polar polymers, but the acid causes excessive reaction on the resist surface, resulting in a reduction in resolution. However, the film loss of the resist itself increases and it is extremely difficult to control. In addition, in order to apply the strongly acidic aqueous solution, it is necessary to take measures against strong acid in the factory where the pattern forming process is performed. For example, applicators, storage bottles, drain hoses, etc., but their countermeasures must be quite expensive. In addition, the influence of acid on the elements and wiring materials is also a concern. However, the amount of acid added cannot be reduced. This is because most water-soluble resins such as polyvinyl alcohol are almost neutral resins, and alkali in the air easily penetrates if the amount of acid added is reduced.

【0006】以上の問題は大気とレジストの接触が多い
光リソグラフィに関するもので、真空中で露光が行われ
る電子線、イオンビーム等の荷電放射線には無関係と思
われがちである。しかし実際には、露光によってレジス
ト表面が高温になってレジスト表面の酸が真空中で揮発
し、そのためレジスト表面部の反応が進まず感度、解像
力が劣化するという現象が起こる。また露光後、ベーキ
ングを行う間にも大気との接触は避けられない。即ち、
荷電放射線を使用する場合、大気中のアルカリの侵
入、レジスト中からの酸の揮発を防止するため、レジ
スト保護膜は必須であるが、現在適当な保護膜がない。
The above-mentioned problems are related to photolithography in which the atmosphere is often in contact with the resist, and tend to be considered to be unrelated to the charged radiation such as electron beam or ion beam which is exposed in vacuum. However, in reality, the exposure causes the resist surface to have a high temperature and volatilizes the acid on the resist surface in a vacuum, so that the reaction of the resist surface portion does not proceed and the sensitivity and resolution deteriorate. In addition, contact with the atmosphere is inevitable during baking after exposure. That is,
When using charged radiation, a resist protective film is essential in order to prevent invasion of alkali in the atmosphere and volatilization of acid from the resist, but there is currently no suitable protective film.

【0007】また荷電放射線の場合、もう一つ考慮すべ
き事情がある。それはレジストの帯電である。レジスト
を電子線で露光すると、そこに電子がたまりマイナスに
荷電する。そのため、続いて照射された電子線が捩じ曲
げられ、パターンずれが発生する。これを防ぐために導
電剤を塗布する必要がある。もし、導電剤が前述した大
気遮断効果があれば正に一石二鳥である。逆に導電剤に
加えて大気遮断用の塗布膜をも塗布することが必要とな
ると、それによって手間が増え、コストアップにつなが
る。
In the case of charged radiation, there is another circumstance to be considered. It is the charging of the resist. When the resist is exposed to an electron beam, electrons accumulate there and are negatively charged. Therefore, the subsequently irradiated electron beam is twisted and bent, and a pattern shift occurs. In order to prevent this, it is necessary to apply a conductive agent. If the conductive agent has the above-mentioned effect of blocking the atmosphere, it is exactly two birds with one stone. On the contrary, when it becomes necessary to apply a coating film for blocking the atmosphere in addition to the conductive agent, this increases labor and leads to an increase in cost.

【0008】しかし、現在知られている導電剤の中で、
まずTCNQ錯体を用いたものは溶媒が有機溶剤である
ため、塗布するとレジストが溶解してしまい使用できな
い。水溶性でそのような心配の無い導電剤としてポリチ
オフェン系とスルホン化ポリアニリン系がある。ポリチ
オフェン系導電剤は、昭和電工(株)より「エスペイ
サ」として発売されている。しかし、これは余りに酸性
が強く(pH2以下)、前述の酸添加水溶性樹脂と同じ欠
点を持つ。
However, among the currently known conductive agents,
First, since the solvent using the TCNQ complex is an organic solvent, the resist dissolves when applied and cannot be used. There are polythiophene-based and sulfonated polyaniline-based conductive agents that are water-soluble and do not have such concerns. The polythiophene-based conductive agent is sold as "Espacer" by Showa Denko KK. However, it is too acidic (pH 2 or less) and has the same drawbacks as the acid-added water-soluble resin described above.

【0009】本発明と関わりの深いスルホン化ポリアニ
リン系導電剤は、特願平04−157953号公報に基
づく試料で、液状態ではアルカリ性、膜状態にすると余
分なアルカリが揮発して弱酸性になる。そのため工場内
の強酸対策の必要がない優れた材料である(レジスト工
程では長期にわたりアルカリ現像を採用しているため、
アルカリ対策というものは特に必要とされない)。しか
し、これを化学増幅系レジストに塗布するとやはり感度
の激減、解像力の低下が見られる。これは、液状態にお
けるアルカリがレジストに強く吸着し発生した酸を失活
させるのと、膜状態での酸性が弱くてレジスト表面部の
酸の補充および大気中のアルカリトラップの効果が低い
ためであると考えられる。しかし、導電性樹脂であるス
ルホン化ポリアニリンを水溶液として使用するためには
水に対する溶解度を増すため液中に相当量のアルカリを
添加する必要があり、減らすのは難しい。
The sulfonated polyaniline-based conductive agent deeply related to the present invention is a sample based on Japanese Patent Application No. 04-157953. It is alkaline in a liquid state, and extra alkaline volatilizes in a film state to become weakly acidic. . Therefore, it is an excellent material that does not require measures against strong acids in the factory. (Because alkali development is used for a long time in the resist process,
Alkaline measures are not particularly required). However, when this is applied to a chemically amplified resist, a drastic decrease in sensitivity and a decrease in resolution are observed. This is because the alkali in the liquid state strongly adsorbs to the resist to deactivate the generated acid, and the acidity in the film state is weak so that the effect of replenishing the acid on the resist surface part and the alkali trap in the atmosphere is low. It is believed that there is. However, in order to use the sulfonated polyaniline, which is a conductive resin, as an aqueous solution, it is necessary to add a considerable amount of alkali to the solution in order to increase the solubility in water, which is difficult to reduce.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は化学
増幅型レジストを荷電放射線で露光してパターン形成を
行なうにあたって、化学増幅型レジストの露光後に発生
した酸の失活を防止するとともに、レジストへの荷電粒
子による帯電(チャージアップ)を防止するために用い
ることができる導電剤形成用組成物と、これを用いたパ
ターン形成方法を提供することを目的とする。
Therefore, in the present invention, when a chemically amplified resist is exposed to charged radiation to form a pattern, deactivation of an acid generated after the chemically amplified resist is exposed and the resist is prevented. An object of the present invention is to provide a composition for forming a conductive agent that can be used to prevent charging (charge-up) due to charged particles on the surface, and a pattern forming method using the composition.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、 (a)スルホン基の含有率が芳香環に対して20〜80
%のスルホン化ポリアニリン類0.1〜20重量部、 (b)溶剤100重量部、 (c)アミン類及び/又は四級アンモニウム塩0.01
〜10重量部に (d)下記(A)及び(B)の (A)スルホン基を含有する化合物 (B)スルホン基を含有する重合体 中から選ばれた少なくとも1種のスルホン基含有成分を
0.001〜100重量部含んでなることを特徴とする
組成物を使用することによって解決される。
According to the present invention, the above-mentioned problems are as follows: (a) The content of sulfone groups is 20 to 80 relative to the aromatic ring.
% Sulfonated polyaniline 0.1-20 parts by weight, (b) 100 parts by weight of solvent, (c) amines and / or quaternary ammonium salt 0.01
10 to 10 parts by weight of (d) at least one sulfone group-containing component selected from the following (A) and (B) (A) sulfone group-containing compound (B) sulfone group-containing polymer: It is solved by using a composition characterized in that it comprises 0.001 to 100 parts by weight.

【0012】本発明で用いられる組成物を構成する成分
(a)のスルホン化ポリアニリン類は、日本化学会誌、
1985、1124、特開昭61−197633号公
報、特開平01−301714号公報、J.Am.Ch
em.Soc.,1991,113,2665−266
6.,J.Am.Chem.Soc.,1990,11
2,2800.,WO9106887及びUSP509
3439に記載されている種々のスルホン化ポリアニリ
ン類を用いることができる。また、その他各種合成法に
よって得られるものを用いることもできるが、アニリ
ン、N−アルキルアニリン及びフェニレンジアミン類よ
りなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物と、o
−,m−又は/及びp−アミノベンゼンスルホン酸類と
を共重合させ、更にスルホン化剤によりスルホン化した
スルホン化ポリアニリン類(特開平5−178989号
公報記載)、アニリン、N−アルキルアニリン及びフェ
ニレンジアミン類よりなる群から選ばれた少なくとも一
種の化合物と、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホ
ン酸類とを共重合して得られるスルホン基を有するアニ
リン系導電性ポリマー類(特願平5−48540記載)
などが好ましく用いられる。
The sulfonated polyaniline of the component (a) constituting the composition used in the present invention can be prepared by
1985, 1124, JP-A 61-197633, JP-A 01-301714, J. Am. Ch
em. Soc. , 1991, 113, 2665-266
6. J. Am. Chem. Soc. , 1990, 11
2,2800. , WO9106887 and USP509
Various sulfonated polyanilines described in 3439 can be used. In addition, although compounds obtained by various other synthetic methods can be used, at least one compound selected from the group consisting of aniline, N-alkylaniline and phenylenediamines;
Sulfonated polyanilines (described in JP-A-5-178989) copolymerized with-, m- or / and p-aminobenzenesulfonic acids and further sulfonated with a sulfonating agent, aniline, N-alkylaniline and phenylene Aniline-based conductive polymers having a sulfone group obtained by copolymerizing at least one compound selected from the group consisting of diamines with an aminobenzenesulfonic acid substituted with an alkoxy group (described in Japanese Patent Application No. 5-48540).
Etc. are preferably used.

【0013】これら(a)スルホン化ポリアニリン類
は、下式(1)に示した一般式で表わされる。
These (a) sulfonated polyanilines are represented by the general formula shown in the following formula (1).

【0014】[0014]

【化1】 [Chemical 1]

【0015】(前記式(1)中、R1 ,R2 ,R3 ,R
4 ,R5 ,R6 ,R7 又はR8 はそれぞれ水素、スルホ
ン基、アルキル基(炭素数1〜4)又はアルコキシ基
(炭素数1〜4)を表わし、R′は、水素又は炭素数1
〜4のアルキル基、ベンゼンスルホン酸基、又はベンゼ
ンカルボン酸基を表わし、xは、0<x<1の任意の数
を表わす。)用いられる(a)のスルホン基の含有率
は、芳香環に対して20〜80%の範囲が好ましく、分
子量は300〜50万が好ましく500〜10万のもの
がより好ましい。スルホン基含有率20%未満では充分
な導電性が得られず、80%より大きいと溶媒に対する
溶解特性が低下する。また分子量300未満では塗布時
の塗れ性が悪く、50万以上では、溶解性が低い。
(In the above formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R
4 , R 5 , R 6 , R 7 or R 8 each represent hydrogen, a sulfone group, an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms) or an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), and R ′ represents hydrogen or the number of carbon atoms. 1
To 4 alkyl groups, benzenesulfonic acid groups or benzenecarboxylic acid groups, and x represents an arbitrary number of 0 <x <1. The content of the sulfo group of (a) used is preferably in the range of 20 to 80% with respect to the aromatic ring, and the molecular weight thereof is preferably 300 to 500,000, more preferably 500 to 100,000. When the sulfo group content is less than 20%, sufficient conductivity cannot be obtained, and when it is more than 80%, the solubility in a solvent is deteriorated. If the molecular weight is less than 300, the wettability at the time of application is poor, and if it is 500,000 or more, the solubility is low.

【0016】成分(a)スルホン化ポリアニリン類の使
用割合は、前記の如く、(b)溶剤100重量部に対し
て0.001〜100重量部であり、好ましくは0.0
2〜50重量部である。成分(a)の割合が、0.00
1重量部未満では膜にピンホールが発生したり、導電性
が劣ることとなり、一方、100重量部を超えると溶解
性、平坦性の悪化、及びポリマーのゲル化などの現象な
どが認められる。
The proportion of the sulfonated polyaniline component (a) used is 0.001 to 100 parts by weight, preferably 0.0 to 100 parts by weight of the solvent (b), as described above.
It is 2 to 50 parts by weight. The ratio of the component (a) is 0.00
If the amount is less than 1 part by weight, pinholes are generated in the film or the conductivity is inferior, whereas if it exceeds 100 parts by weight, phenomena such as solubility, flatness deterioration and gelation of the polymer are observed.

【0017】また、成分(b)溶剤は、水単独又は水に
有機溶媒を混合して用いることもできる。混合する有機
溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メ
チルイソブチルケトンなどのケトン類、メチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテートな
どのセロソルブ類、メチルプロピレングリコール、エチ
ルプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類
などが好ましく用いられる。これらは、水に対して任意
の割合で混合して用いられるが、好ましくは水100重
量部に対して0〜100重量部の範囲で用いられる。
The component (b) solvent may be water alone or a mixture of water and an organic solvent. As the organic solvent to be mixed, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve and ethyl cellosolve acetate, methyl propylene glycol, ethyl propylene glycol. Propylene glycols such as and the like are preferably used. These are used by mixing with water at an arbitrary ratio, but are preferably used in the range of 0 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water.

【0018】更に、本発明で用いられる組成物の成分
(c)アミン類及び/又は四級アンモニウム塩類は、式
(2)及び式(3)で表される化合物が用いられる。用
いられるアミン類の構造を式(2)に示す。
Further, as the component (c) amines and / or quaternary ammonium salts of the composition used in the present invention, compounds represented by the formulas (2) and (3) are used. The structures of the amines used are shown in formula (2).

【0019】[0019]

【化2】 [Chemical 2]

【0020】(式中、R1 ,R2 ,R3 はそれぞれお互
いに独立に水素、炭素数1〜4のアルキル基、CH2
H,CH2 CH2 OH,CONH2 又はNH2 を表わ
す。)次に、用いられる四級アンモニウム塩類の構造式
を式(3)に示す。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, CH 2 O
H, CH 2 CH 2 OH, CONH 2 or NH 2 . ) Next, the structural formula of the quaternary ammonium salt used is shown in Formula (3).

【0021】[0021]

【化3】 [Chemical 3]

【0022】(式中、R1 ,R2 ,R3 ,R4 はそれぞ
れお互いに独立に水素又は炭素数1〜4のアルキル基を
表わし、X- は、OH- ,1/2SO4 2- ,NO3 -
1/2CO3 2- ,HCO3 - ,1/2(COO)2 2-
はR′COO- (式中、R′は炭素数1〜3のアルキル
基)である。)成分(c)アミン類及び/又は四級アン
モニウム塩類の使用割合は、前記の如く(b)溶剤10
0重量部に対して0.01〜10重量部、好ましくは
0.2〜10重量部である。成分(c)の割合が、0.
01重量部未満では成分(a)の溶解性が充分でなく、
一方10重量部を超えると溶液が強塩基性を示し、導電
性の低下、レジストの感度激減、解像度の低下などの悪
影響が発生する。なお、溶液のpHは、アミン類及び/又
は四級アンモニウム塩類の濃度、種類及び混合比率で任
意に調節することができ、pH5〜12の範囲で用いるこ
とができる。
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is OH , 1 / 2SO 4 2−. , NO 3 -,
1 / 2CO 3 2− , HCO 3 , 1/2 (COO) 2 2− or R′COO (wherein R ′ is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms). ) The proportion of the component (c) amines and / or quaternary ammonium salts used is as described above in (b) solvent 10
It is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.2 to 10 parts by weight, relative to 0 parts by weight. The ratio of the component (c) is 0.
If it is less than 01 parts by weight, the solubility of the component (a) is not sufficient,
On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by weight, the solution exhibits strong basicity, and adverse effects such as a decrease in conductivity, a drastic decrease in resist sensitivity, and a decrease in resolution occur. The pH of the solution can be arbitrarily adjusted by the concentration, type and mixing ratio of amines and / or quaternary ammonium salts, and can be used in the range of pH 5-12.

【0023】成分(d)は、下記に示す(A)スルホン
基を含有する低分子化合物及び(B)スルホン基を含有
する重合体の中から選ばれた少なくとも一種の化合物が
用いられる。 (A)スルホン基を含有する化合物としては、分子内に
スルホン基を有する化合物であれば特に限定されない
が、ベンゼンスルホン酸、アルコキシ置換ベンゼンスル
ホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホ
ン酸、α−オレフィンアルキルスルホン酸、アルキルナ
フタレンスルホン酸、アルキルスルホ酢酸及びこれらの
塩などが好ましく用いられ、特にアンモニウム塩が好ま
しく用いられる。ここで、アルキル基は、炭素数1〜2
4が好ましく、炭素数3〜18がより好ましい。また、
アルコキシ基は、炭素数1〜18が好ましく、炭素数3
〜12がより好ましい。
As the component (d), at least one compound selected from the following (A) low molecular weight compound containing a sulfone group and (B) a polymer containing a sulfone group is used. The (A) sulfone group-containing compound is not particularly limited as long as it is a compound having a sulfone group in the molecule, but is not limited to benzenesulfonic acid, alkoxy-substituted benzenesulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, alkylsulfonic acid, α-olefinalkyl. Sulfonic acid, alkylnaphthalenesulfonic acid, alkylsulfoacetic acid and salts thereof are preferably used, and ammonium salt is particularly preferably used. Here, the alkyl group has 1 to 2 carbon atoms.
4 is preferable and a C3-C18 is more preferable. Also,
The alkoxy group preferably has 1 to 18 carbon atoms, and has 3 carbon atoms.
-12 are more preferable.

【0024】アンモニウム塩としては、式(4)の化合
物が好ましく用いられる。
As the ammonium salt, the compound of formula (4) is preferably used.

【0025】[0025]

【化4】 [Chemical 4]

【0026】(式中、R1 ,R2 ,R3 ,R4 はそれぞ
れお互いに独立に水素又は炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) (B)スルホン基を含有する重合体とは、スルホン基を
含む繰り返し単位を少なくとも10%以上有する重合体
のことである。即ち、スルホン基を含有するモノマー
群の中から選ばれた少なくとも一種のモノマーの重合
体、もしくはスルホン基を含有するモノマー群及び
スルホン基を含有しないモノマー群のそれぞれから選ば
れた二種以上のモノマーからなる共重合体のことを指し
ている。
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) (B) A polymer containing a sulfone group , A polymer having at least 10% or more of repeating units containing a sulfone group. That is, a polymer of at least one kind of monomer selected from the group of monomers containing a sulfone group, or two or more kinds of monomers selected from each of a monomer group containing a sulfone group and a monomer group not containing a sulfone group. It means a copolymer consisting of.

【0027】以下更に具体的に説明する。 スルホン基を有するモノマーとしては、分子内にスル
ホン基を有するものであれば特に限定されないが、ビニ
ルベンゼンスルホン酸、アリルベンゼンスルホン酸など
のビニルベンゼンスルホン酸類、アリルスルホン酸、メ
タクリルスルホン酸などのスルホン化オレフィン類、2
−アクリルアミドプロパンスルホン酸、2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルア
ミド−n−ドデンカンスルホン酸、4−アクリルアミド
ベンゼンスルホン酸などのN−スルホアルキルアクリル
アミド類、2−メタクリルアミドプロパンスルホン酸、
2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、2−メタクリルアミド−n−ドデンカンスルホン
酸、4−メタクリルアミドベンゼンスルホン酸などのN
−スルホアルキルメタクリルアミド類、4−スルホフェ
ニルアクリレート、3−スルホプロピルアクリレート、
2−スルホ−2−メチルプロピルアクリレート、2−ヒ
ドロキシ−3−スルホプロピルアクリレートなどのアク
リル酸エステル類、4−スルホフェニルメタクリレー
ト、3−スルホプロピルメタクリレート、2−スルホ−
2−メチルプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−
3−スルホプロピルメタクリレート、2−スルホエチル
メタクリレートなどのメタクリル酸エステル類及びこれ
らの塩などが特に好ましく用いられる。
A more specific description will be given below. The monomer having a sulfone group is not particularly limited as long as it has a sulfone group in the molecule, but is not limited to vinylbenzenesulfonic acid such as vinylbenzenesulfonic acid and allylbenzenesulfonic acid, and sulfone such as allylsulfonic acid and methacrylsulfonic acid. Olefins, 2
-N-sulfoalkyl acrylamides such as acrylamidopropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-n-dodencansulfonic acid, 4-acrylamidobenzenesulfonic acid, 2-methacrylamidopropanesulfonic acid ,
N such as 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamido-n-dodencansulfonic acid, and 4-methacrylamidobenzenesulfonic acid.
-Sulfoalkyl methacrylamides, 4-sulfophenyl acrylate, 3-sulfopropyl acrylate,
Acrylic esters such as 2-sulfo-2-methylpropyl acrylate and 2-hydroxy-3-sulfopropyl acrylate, 4-sulfophenyl methacrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, 2-sulfo-
2-methylpropyl methacrylate, 2-hydroxy-
Methacrylic acid esters such as 3-sulfopropyl methacrylate and 2-sulfoethyl methacrylate and salts thereof are particularly preferably used.

【0028】また、スルホン基を含有しないモノマー
としては、上記モノマーと共重合可能な二重結合を有
するモノマーであれば特に限定されないが、メチルアク
リレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、ドデシルアクリレートなどのアクリル酸エステル
類、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブ
チルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ドデシ
ルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル類、アク
リル酸、メタクリル酸、2−ブチルアクリル酸、などの
アクリル酸及びメタクリル酸類、スチレン、α−メチル
スチレンなどのスチレン類、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアク
リルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチル
メタクリルアミドなどのアクリルアミド及びメタクリル
アミド類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、2
−エチルアクリロニトリルなどのアクリロニトリル及び
メタクリロニトリル類などが好ましく用いられる。
Further, the monomer containing no sulfone group is not particularly limited as long as it has a double bond copolymerizable with the above-mentioned monomer, but acrylic acid such as methyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, dodecyl acrylate, etc. Esters, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, acrylic acid and methacrylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, 2-butylacrylic acid, styrene, α-methylstyrene Such as styrene, acrylamide, methacrylamide, N-methyl acrylamide, N-ethyl acrylamide, N-methyl methacrylamide, N-ethyl methacrylamide, etc. Riruamido and methacrylamides, acrylonitrile, methacrylonitrile, 2
-Acrylonitrile such as ethyl acrylonitrile and methacrylonitriles are preferably used.

【0029】モノマーはそれぞれ単独で重合して用い
るか、2種以上のモノマーを共重合して用いる。もしく
は、モノマーの群とモノマーの群のそれぞれから選
ばれた少なくとも二種以上のモノマーを共重合させたも
のを用いることもできる。これら共重合のスルホン基
は、酸型及び塩型の両方のものが用いられるが、特にア
ンモニウム塩が好ましい。アンモニウム塩としては、式
(4)の化合物が好ましく用いられる。
The monomers are used by polymerizing each alone, or by copolymerizing two or more kinds of monomers. Alternatively, a copolymer obtained by copolymerizing at least two kinds of monomers selected from each of the group of monomers and the group of monomers can be used. Both of acid type and salt type are used as the sulfo group of these copolymers, and ammonium salt is particularly preferable. As the ammonium salt, the compound of formula (4) is preferably used.

【0030】また、モノマーの群の割合が少なくとも
10%以上含有することが好ましく、更に好ましくは2
0%以上含有することが好ましい。また、(B)の分子
量は、300〜20万のものが好ましく、500〜10
万のものがより好ましい。成分(d)の使用割合は、前
記の如く、(b)溶剤100重量部に対して0.001
〜100重量部、好ましくは0.02〜50重量部、さ
らに好ましくは0.1〜10重量部である。成分(d)
の割合が0.001未満では酸のトラップ効果が十分で
はなく、100重量部を超えるとコントラストが低下す
るといった影響が発生する。
The proportion of the group of monomers is preferably at least 10%, more preferably 2%.
It is preferable to contain 0% or more. Further, the molecular weight of (B) is preferably 300 to 200,000, and 500 to 10
Thousands are more preferable. As described above, the proportion of the component (d) used is 0.001 with respect to 100 parts by weight of the solvent (b).
To 100 parts by weight, preferably 0.02 to 50 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight. Ingredient (d)
If the ratio is less than 0.001, the acid trapping effect is not sufficient, and if it exceeds 100 parts by weight, the contrast decreases.

【0031】組成物のpHは5〜12、好ましくは7〜1
0である。pH5未満ではレジスト表面部が反応してコン
トラストが低下し、12超ではレジスト中に発生した酸
が失活し感度が低下する。更に、本発明の組成物には、
必要に応じて界面活性剤、保存安定剤、接着助剤などを
添加することができる。
The pH of the composition is 5-12, preferably 7-1.
It is 0. If the pH is less than 5, the resist surface portion reacts to lower the contrast, and if it exceeds 12 the acid generated in the resist is deactivated and the sensitivity is lowered. Further, the composition of the present invention comprises
If necessary, a surfactant, a storage stabilizer, an adhesion aid and the like can be added.

【0032】以上が、レジスト上に塗布する導電剤の組
成であるが、レジスト保護膜として化学増幅レジストの
感度、解像性を向上させる効果を充分に引き出すために
は、(2)化学増幅型レジスト塗布後の高温ベークおよ
び上記スルホン化ポリアニリン組成物(導電剤形成用組
成物)の塗布後の、高温ベークが重要であることが見い
出された。
The above is the composition of the conductive agent applied on the resist. In order to sufficiently bring out the effect of improving the sensitivity and resolution of the chemically amplified resist as the resist protective film, (2) the chemically amplified type is used. It has been found that a high temperature bake after resist application and a high temperature bake after application of the sulfonated polyaniline composition (conductive agent forming composition) are important.

【0033】こうして、本発明によれば、化学増幅型レ
ジストを塗布後110℃以上、より好ましくは120℃
以上の温度でベーキングを行ない、その上に上記導電剤
形成用スルホン化ポリアニリン系組成物を塗布し、さら
に110℃以上、より好ましくは120℃以上の温度で
ベーキングを行ってレジスト上に導電剤層を形成後、荷
電放射線、特に電子線又は集束イオンビームを照射し、
その後アルカリ水溶液又はアルコールにより現像する工
程を含むことを特徴とするパターン形成方法が提供され
る。
Thus, according to the present invention, the chemically amplified resist is applied at 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C.
Baking is performed at the above temperature, the sulfonated polyaniline composition for forming a conductive agent is applied thereon, and baking is further performed at a temperature of 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher to form a conductive agent layer on the resist. And then irradiated with charged radiation, especially an electron beam or a focused ion beam,
Then, there is provided a pattern forming method including a step of developing with an alkaline aqueous solution or alcohol.

【0034】レジストの高温ベーキングによってレジス
ト膜が緻密になり、スルホン化ポリアニリン溶液中のア
ルカリが侵入しにくくなる。また、溶媒の完全な除去も
アルカリ侵入防止には重要である。これにスルホン化ポ
リアニリン溶液を塗布し、高温ベーキングを行うことに
より、スルホン化ポリアニリン溶液中のアルカリが完全
に除去され、スルホン基含有成分を含んだスルホン化ポ
リアニリンが残る。この膜は高温ベークのため緻密にな
っており、大気遮断効果が高い。加えてスルホン化ポリ
アニリン中のスルホン基含有成分が大気中から侵入しよ
うとするアルカリをトラップする。
The high temperature baking of the resist makes the resist film dense and makes it difficult for the alkali in the sulfonated polyaniline solution to enter. Also, complete removal of the solvent is important for preventing alkali invasion. By applying a sulfonated polyaniline solution to this and baking at high temperature, the alkali in the sulfonated polyaniline solution is completely removed, and the sulfonated polyaniline containing the sulfone group-containing component remains. This film is dense due to high temperature baking and has a high effect of blocking the atmosphere. In addition, the sulfone group-containing component in the sulfonated polyaniline traps the alkali that is about to enter from the atmosphere.

【0035】このスルホン化ポリアニリンが帯電防止剤
として優れた効果を持つことは前述のとおりであり、帯
電防止+アルカリ遮断効果が同時に得られる。本発明
は、化学増幅レジストであればネガ型、ポジ型ともに有
効であり、特に型を限定するものではない。ただポジ型
に対しては特に効果が大きい。化学増幅型レジストの構
成は、一般的には、基材樹脂、架橋剤および酸発生剤を
含んで成り、露光により発生した酸が触媒として作用し
て架橋が進行するネガ型と、基材樹脂および酸発生剤を
含んで成り、露光により発生した酸が触媒として作用し
て基材樹脂を分解して現像液可溶性にするポジ型があ
る。このような化学増幅型レジストの代表例はSPIE, Vo
l.923, Electron-Beam, X-rag, and Ion-Beam Technolo
gy : Submicrometer Lithographies VII, 1988, p158-1
71(ネガ型)、およびSPIE, Vol.1086, Advances in Re
sist Technology and Processing VI (1989) p.2-10(ポ
ジ型)に記載されている。
As described above, this sulfonated polyaniline has an excellent effect as an antistatic agent, and an antistatic effect and an alkali blocking effect can be obtained at the same time. The present invention is effective for both negative and positive types as long as it is a chemically amplified resist, and the type is not particularly limited. However, it is particularly effective for positive type. The composition of the chemically amplified resist is generally composed of a base resin, a cross-linking agent and an acid generator, and the negative type in which the acid generated by exposure acts as a catalyst to promote cross-linking and the base resin There is a positive type which comprises an acid generator and an acid generated by exposure to act as a catalyst to decompose the base resin and make it soluble in a developing solution. Typical examples of such chemically amplified resists are SPIE, Vo
l.923, Electron-Beam, X-rag, and Ion-Beam Technolo
gy: Submicrometer Lithographies VII, 1988, p158-1
71 (negative type), and SPIE, Vol.1086, Advances in Re
sist Technology and Processing VI (1989) p.2-10 (positive type).

【0036】本発明の好ましい態様では、下記式で表わ
されるターシャリブトキシカルボニルオキシスチレンと
ヒドロキシスチレンの共重合体を含む化学増幅型レジス
トを用いる。
In a preferred embodiment of the present invention, a chemically amplified resist containing a copolymer of tertiarybutoxycarbonyloxystyrene and hydroxystyrene represented by the following formula is used.

【0037】[0037]

【化5】 [Chemical 5]

【0038】このターシャルブトキシカルボニルオキシ
スチレンとヒドロキシスチレンの共重合体を使用したレ
ジストの場合、110℃未満でレジスト、またはスルホ
ン化ポリアニリンのベーキングを行うとレジスト感度の
低下、解像力の低下が観察される。従ってこのレジスト
の使用に際しては110℃以上、さらには120℃以上
のベーキングが望ましい。このレジストの場合、130
℃では早くも解像力の著しい劣化が見られる(ターシャ
ルブトキシカルボニルオキシ基が熱で切断されるためと
考えられる)ので、115〜125℃のベーキングが最
も望ましい。
In the case of a resist using the copolymer of tertiary butoxycarbonyloxystyrene and hydroxystyrene, if the resist or the sulfonated polyaniline is baked at less than 110 ° C., a decrease in resist sensitivity and a decrease in resolution are observed. It Therefore, when using this resist, it is desirable to bake at 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher. In the case of this resist, 130
Since a remarkable deterioration of the resolution is observed as early as at 0 ° C (it is considered that the tertiary butoxycarbonyloxy group is cleaved by heat), baking at 115 to 125 ° C is most desirable.

【0039】またターシャルブトキシカルボニルオキシ
スチレンとヒドロキシスチレンの共重合比は1:19〜
1:1の間が好ましく、1:9から3:7の間であるこ
とが特に望ましい。1:19よりもターシャルブトキシ
カルボニルオキシスチレンの量が少ないと、現像による
膜減りが起こり、レジストのコントラストが低下する。
また1:1より高いとネガ化が起こりがちで、やはりコ
ントラストが低下する。このとき導電剤に含まれるスル
ホン基含有成分(d)はアルキルベンゼンスルホン酸に
せよアルキルスルホン酸にせよアルキル基の炭素数が3
以上20以下であることが望ましい。酸の濃度は、溶剤
100部に対し0.001〜0.1部の間であることが
特に望ましい。
The copolymerization ratio of tertiary butoxycarbonyloxystyrene and hydroxystyrene is 1: 19-.
It is preferably between 1: 1 and particularly preferably between 1: 9 and 3: 7. If the amount of tertiary butoxycarbonyloxystyrene is less than 1:19, the film thickness is reduced due to development, and the contrast of the resist is lowered.
On the other hand, if it is higher than 1: 1, a negative image tends to occur, and the contrast also deteriorates. At this time, the sulfone group-containing component (d) contained in the conductive agent has 3 carbon atoms in the alkyl group regardless of whether it is an alkylbenzenesulfonic acid or an alkylsulfonic acid.
It is desirable that the number is 20 or less. The acid concentration is particularly preferably between 0.001 and 0.1 part with respect to 100 parts of solvent.

【0040】なお、ここで述べたベーキングはレジスト
塗布後とスルホン化ポリアニリン塗布後に溶媒を蒸発さ
せ、膜を固めるためのベーキングをさし、露光によって
酸を発生させた後反応促進のために行うベーキングは含
まないので注意されたい。本発明では露光後ベークの温
度についてはなんら指定しておらず、レジスト感度、解
像性が最も良好な温度を自由に選択できる。露光及び現
像は常法によることができる。
The baking described here means baking for evaporating the solvent after coating the resist and after coating the sulfonated polyaniline to solidify the film, and after the acid is generated by exposure, the baking is performed to accelerate the reaction. Please note that is not included. In the present invention, the temperature of the post-exposure bake is not specified at all, and the temperature having the best resist sensitivity and resolution can be freely selected. Exposure and development can be performed by a conventional method.

【0041】[0041]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕ターシャルブトキシカルボニルオキシスチ
レン:ヒドロキシスチレン=2:8の共重合体(Mwは
約5,000)1gとトリフェニルスルフォニウムトリ
フレート(Ph3 + CF3 SO3 - )0.05gを乳
酸エチル6gに溶解して調製したレジストをシリコンウ
ェハに0.6μm厚になるように塗布した。
EXAMPLE 1 tert-butoxycarbonyl oxystyrene: hydroxystyrene = 2: copolymer of 8 (Mw of about 5,000) 1 g triphenyl sulfonium triflate (Ph 3 S + CF 3 SO 3 -) 0 A resist prepared by dissolving 0.05 g of ethyl lactate in 6 g of ethyl lactate was applied on a silicon wafer to a thickness of 0.6 μm.

【0042】その後レジストを2分間プリベークし、さ
らにスルホン化ポリアニリン溶液を0.05μm厚にな
るよう塗布、さらに1分間ベーキングを行ったものを試
料とした。スルホン化ポリアニリン溶液の組成は、 スルホン化ポリアニリン(スルホン基含有率が芳香環に
対して40%)…5部 水(溶媒)…100部 ジメチルエチルアミン…5部 ドデシルベンゼンスルホン酸…表中に示す レジストは電子線で露光し、すぐに90℃で2分間ベー
キング、2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水
溶液で1分間現像を行った。このようにして作製したパ
ターンを電子顕微鏡で観察し、解像力を判定した。デー
タの一部を以下に示す。
After that, the resist was pre-baked for 2 minutes, further, a sulfonated polyaniline solution was applied so as to have a thickness of 0.05 μm, and further baked for 1 minute to obtain a sample. The composition of the sulfonated polyaniline solution is as follows: sulfonated polyaniline (sulfone group content is 40% relative to aromatic ring) ... 5 parts Water (solvent) ... 100 parts Dimethylethylamine ... 5 parts Dodecylbenzenesulfonic acid ... Resist shown in the table Was exposed to an electron beam and immediately baked at 90 ° C. for 2 minutes and developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute. The pattern thus produced was observed with an electron microscope to determine the resolution. Some of the data are shown below.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】以上のデータから、 レジスト、スルホン化ポリアニリンのベークともに
110℃以上の温度が適している。 酸の添加量には最適値がある。等がわかる。このこ
とから、ベーク温度の最適値の摘出が重要であることが
わかる。さらに露光後大気中に1時間放置したが、感
度、解像力ともに安定で、どれも変化しなかった。この
ことからスルホン化ポリアニリンの膜がレジストを保護
し、大気中のアルカリの侵入を防いでいることがわか
る。
From the above data, a temperature of 110 ° C. or higher is suitable for both the resist and the baking of sulfonated polyaniline. There is an optimum value for the amount of acid added. And so on. From this, it can be seen that it is important to extract the optimum value of the baking temperature. After exposure, it was left in the atmosphere for 1 hour, but both sensitivity and resolution were stable and did not change. From this, it is understood that the sulfonated polyaniline film protects the resist and prevents the invasion of alkali in the atmosphere.

【0045】スルホン化ポリアニリンのスルホン基含有
量が15%の樹脂を用いて同様の評価を行ったが、レジ
ストの感度、解像性は向上するものの、導電性が非常に
低く帯電防止膜としては役に立たないレベルであること
がわかった。またスルホン基含有量が90%の樹脂の場
合は塗布時の膜の均一性が極度に悪く、元々溶媒に対す
る溶解性が悪かったと思われる。
The same evaluation was carried out using a resin having a sulfo group content of 15% of sulfonated polyaniline, but the sensitivity and resolution of the resist were improved, but the conductivity was very low and the film was used as an antistatic film. It turned out to be a useless level. Further, in the case of a resin having a sulfone group content of 90%, the uniformity of the film at the time of coating was extremely poor, and the solubility in the solvent was originally considered to be poor.

【0046】ジメチルエチルアミンを添加しない場合は
導電膜の塗布性が悪く、20部添加した場合にはベーク
によるアルカリの除去が充分に進まず解像性が極端に低
かった。 〔実施例2〕スルホン化ポリアニリン溶液の組成を以下
のようにして実施例1と同様評価を行った。 スルホン化ポリアニリン(スルホン基含有率が芳香環に
対して60%)…5部 水(溶媒)…100部 ジメチルエチルアミン…5部 ポリ2−アクリルアミドプロパンスルホン酸(平均分子
量6,400)…表中に示す
When dimethylethylamine was not added, the coatability of the conductive film was poor, and when 20 parts were added, the alkali removal by baking did not proceed sufficiently and the resolution was extremely low. [Example 2] The composition of the sulfonated polyaniline solution was evaluated as in Example 1 as follows. Sulfonated polyaniline (sulfone group content is 60% based on aromatic ring) ... 5 parts Water (solvent) ... 100 parts Dimethylethylamine ... 5 parts Poly-2-acrylamidopropanesulfonic acid (average molecular weight 6,400) ... Show

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】やはりレジスト、スルホン化ポリアニリン
のベークともに110℃以上の温度が適していることが
わかる。露光後大気中に1時間放置したが、感度、解像
力ともに安定で、どれも変化しなかった。以上より、ス
ルホン基を含有する重合体を含むスルホン化ポリアニリ
ンも使用可能であることがわかった。 〔実施例3〕スルホン化ポリアニリン溶液の組成を以下
のようにして実施例1と同様評価を行った。 スルホン化ポリアニリン(スルホン基含有率が芳香環に
対して60%)…5部 水(溶媒)…100部 ジメチルエチルアミン酢酸塩…5部 ドデシルベンゼンスルホン酸…5部 その結果、ベーク温度は110℃以上で高い解像力が得
られ、0.2μml/sを良好な形状で解像した。このこ
とから四級アンモニウム塩添加のスルホン化ポリアニリ
ンも使用が可能であることがわかる。
It can be seen that a temperature of 110 ° C. or higher is suitable for both resist and bake of sulfonated polyaniline. After exposure, the sample was allowed to stand in the atmosphere for 1 hour, but both sensitivity and resolution were stable and did not change. From the above, it was found that sulfonated polyaniline containing a polymer containing a sulfone group can also be used. [Example 3] The composition of the sulfonated polyaniline solution was evaluated as in Example 1 as follows. Sulfonated polyaniline (sulfone group content is 60% relative to aromatic ring) ... 5 parts Water (solvent) ... 100 parts Dimethylethylamine acetate ... 5 parts Dodecylbenzenesulfonic acid ... 5 parts As a result, the baking temperature is 110 ° C. or higher. , A high resolution was obtained, and 0.2 μml / s was resolved with a good shape. From this, it is understood that the sulfonated polyaniline added with a quaternary ammonium salt can also be used.

【0049】ネガ型について検討したデータも下に一部
示す。 〔実施例4〕シプレィ社のネガ型レジストSAL−60
1についても、スルホン化ポリアニリン溶液の組成を以
下のようにして実施例1と同様評価を行った。 スルホン化ポリアニリン(スルホン基含有率が芳香環に
対して60%)…5部 水(溶媒)…100部 ジメチルエチルアミン…5部 ポリ2−アクリルアミドプロパンスルホン酸(平均分子
量6,400)…5部 その結果、ベーク温度は120〜140℃の時最も解像
力が高いことがわかった。またスルホン基含有成分を含
まないスルホン化ポリアニリンを塗布した場合に比較し
てパターンの形状がより矩形に近くなる。さらに露光後
大気中に1時間放置したが、感度、解像力ともに安定で
変化しなかった。このことから、本発明による導電剤の
塗布が化学増幅ネガレジストにも有効であることがわか
った。
Some of the data examined for the negative type are also shown below. [Example 4] Negative resist SAL-60 manufactured by Shipley Co., Ltd.
As for Example 1, the composition of the sulfonated polyaniline solution was evaluated as in Example 1 as follows. Sulfonated polyaniline (sulfone group content is 60% based on aromatic ring) ... 5 parts Water (solvent) ... 100 parts Dimethylethylamine ... 5 parts Poly-2-acrylamidopropanesulfonic acid (average molecular weight 6,400) ... 5 parts As a result, it was found that the highest resolution was obtained when the baking temperature was 120 to 140 ° C. Further, the shape of the pattern becomes closer to a rectangle as compared with the case where sulfonated polyaniline containing no sulfo group-containing component is applied. After exposure, the film was left in the atmosphere for 1 hour, but the sensitivity and resolution were stable and did not change. From this, it was found that the application of the conductive agent according to the present invention is also effective for the chemically amplified negative resist.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、化学増幅型レジストを
荷電放射線で露光する場合に、レジスト上に好適な導電
剤層を形成し、またレジストおよび導電剤形成層を高温
ベークすることにより、帯電によるパターンの位置ズレ
を防止し、かつレジストの失活もないので高解像度のパ
ターンを形成することができる。
According to the present invention, when a chemically amplified resist is exposed to charged radiation, a suitable conductive agent layer is formed on the resist, and the resist and conductive agent forming layer are baked at a high temperature. It is possible to form a high-resolution pattern because the positional deviation of the pattern due to charging is prevented and the resist is not deactivated.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 81/06 LRF G03F 7/004 501 7/038 505 7/039 501 7/11 501 7/38 501 H01L 21/027 7352−4M H01L 21/30 575 (72)発明者 渡部 慶二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 五十嵐 美和 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 倉光 庸子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 丸山 隆司 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 矢野 恵子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 富雄 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日 東化学工業株式会社内 (72)発明者 清水 茂 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日 東化学工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 隆司 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日 東化学工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C08L 81/06 LRF G03F 7/004 501 7/038 505 7/039 501 7/11 501 7/38 501 H01L 21/027 7352-4M H01L 21/30 575 (72) Inventor Keiji Watanabe 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor Miwa Igarashi 1015, Uedaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Address within Fujitsu Limited (72) Inventor Yoko Mitsuko 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Within Fujitsu Limited (72) Takashi Maruyama 1015, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Within Fujitsu Limited (72) Inventor Keiko Yano 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (72) Inventor Tomomi Nakamura O 10-10 Daikoku-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nitto Chemical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Shigeru Shimizu 10-1 Daikoku-cho, Tsurumi-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture (72) Invention Person Takashi Saito 10-1 Daikokucho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nitto Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)スルホン基の含有率が芳香環に対
して20〜80%のスルホン化ポリアニリン類0.1〜
20重量部、 (b)溶剤100重量部、 (c)アミン類及び/又は四級アンモニウム塩0.01
〜10重量部に (d)下記(A)及び(B) (A)スルホン基を含有する化合物 (B)スルホン基を含有する重合体 の中から選ばれた少なくとも1種のスルホン基含有成分
を0.001〜100重量部含んでなることを特徴とす
る導電剤形成用組成物。
1. A sulfonated polyaniline having a content of (a) sulfone groups of 20 to 80% with respect to an aromatic ring.
20 parts by weight, (b) 100 parts by weight of solvent, (c) 0.01 amines and / or quaternary ammonium salt 0.01
10 to 10 parts by weight of (d) at least one sulfone group-containing component selected from the following (A) and (B) (A) sulfone group-containing compound (B) sulfone group-containing polymer A conductive agent-forming composition comprising 0.001 to 100 parts by weight.
【請求項2】 前記スルホン基含有成分がアンモニウム
塩である請求項1記載の導電剤形成用組成物。
2. The conductive agent-forming composition according to claim 1, wherein the sulfone group-containing component is an ammonium salt.
【請求項3】 化学増幅レジストを塗布後110℃以上
の温度でベーキングを行い、その上に請求項1又は2記
載の組成物を塗布し、さらに110℃以上の温度でベー
キングを行い、その後荷電放射線を照射し、その後アル
カリ水溶液、もしくはアルコールにより現像する工程を
含むことを特徴とするパターン形成方法。
3. A chemically amplified resist is applied, then baked at a temperature of 110 ° C. or higher, the composition of claim 1 or 2 is applied thereon, and further baked at a temperature of 110 ° C. or higher, and then charged. A pattern forming method comprising a step of irradiating with radiation and then developing with an aqueous alkali solution or alcohol.
【請求項4】 ターシャリブトキシカルボニルオキシス
チレンとヒドロキシスチレンの共重合体を含有する化学
増幅系レジストを使用する請求項3記載のパターン形成
方法。
4. The pattern forming method according to claim 3, wherein a chemically amplified resist containing a copolymer of tertiary oxybutoxycarbonyloxystyrene and hydroxystyrene is used.
【請求項5】 前記共重合体のターシャリブトキシカル
ボニルオキシスチレンとヒドロキシスチレンの重合比が
1:19〜1:1の範囲内である請求項4記載のパター
ン形成方法。
5. The pattern forming method according to claim 4, wherein a polymerization ratio of tertiarybutoxycarbonyloxystyrene and hydroxystyrene of the copolymer is within a range of 1:19 to 1: 1.
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