JPH09120162A - Resist for alkali development - Google Patents

Resist for alkali development

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JPH09120162A
JPH09120162A JP8213571A JP21357196A JPH09120162A JP H09120162 A JPH09120162 A JP H09120162A JP 8213571 A JP8213571 A JP 8213571A JP 21357196 A JP21357196 A JP 21357196A JP H09120162 A JPH09120162 A JP H09120162A
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alkali
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Naomi Shinoda
直美 信田
Makoto Nakase
真 中瀬
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a resist excellent in transparency to light of short wavelength, having high dry etching resistance and capable of forming a resist pattern having satisfactory resolution by alkali development. SOLUTION: This resist contains an alicyclic compd. into which an acidic substituent having pKa of 7-11 in an aq. soln. at 25 deg.C has been introduced. The alicyclic compd. is preferably blended as a copolymer with a vinyl compd. and the absorbance of the copolymer to light of 193nm wavelength is preferably <=3 per 1μm.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子などの
製造工程における微細加工に用いられるアルカリ現像用
レジストに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist for alkali development used for fine processing in the manufacturing process of semiconductor devices and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】以前よりLSIを始めとする電子部品の
製造プロセスでは、フォトリソグラフィーを利用した微
細加工技術が採用されている。すなわち、まずレジスト
液を基板などの上に塗布してレジスト膜を成膜し、次い
で得られたレジスト膜に対してパターン光の露光を行な
う。その後、アルカリ現像等の処理を施してレジストパ
ターンを形成する。続いて、このレジストパターンを耐
エッチングマスクとして露出した基板などの表面をドラ
イエッチングすることで、微細な幅の線や開孔部を形設
し、最後にレジストをアッシング除去するというもので
ある。
2. Description of the Related Art Microfabrication technology using photolithography has been employed in the manufacturing process of electronic components such as LSIs. That is, first, a resist solution is applied on a substrate or the like to form a resist film, and then the obtained resist film is exposed to pattern light. After that, a resist pattern is formed by performing processing such as alkali development. Then, the exposed surface of the substrate or the like is dry-etched by using this resist pattern as an etching-resistant mask to form fine lines and openings, and finally the resist is removed by ashing.

【0003】したがって、ここで用いられるレジストに
は、一般に高いドライエッチング耐性が求められる。こ
ういった観点から、これまでは芳香族化合物を含有する
レジストが広く用いられてきており、具体的にはアルカ
リ可溶性であるノボラック樹脂などをベース樹脂とした
ものが数多く開発されている。
Accordingly, the resist used here is generally required to have high dry etching resistance. From such a viewpoint, resists containing an aromatic compound have been widely used so far, and specifically, a large number of resists using an alkali-soluble novolak resin or the like as a base resin have been developed.

【0004】一方LSIなどの高密度集積化に伴い、上
述したような微細加工技術は近年サブハーフミクロンオ
ーダーにまで及んでいるので、今後こうした微細化はさ
らに顕著になることが予想されている。このため、フォ
トリソグラフィーにおける光源の短波長化が進行してお
り、現在波長193nmのArFエキシマレーザ光や波
長218nmのYAGレーザの5倍高調波光による微細
なレジストパターンの形成が試みられている。
[0004] On the other hand, with the high-density integration of LSIs and the like, the above-mentioned fine processing technology has recently reached the sub-half micron order, and it is expected that such miniaturization will become more remarkable in the future. For this reason, the wavelength of the light source in photolithography has been shortened, and an attempt is currently being made to form a fine resist pattern using ArF excimer laser light having a wavelength of 193 nm or a fifth harmonic light of a YAG laser having a wavelength of 218 nm.

【0005】然るに、これまで一般的であったノボラッ
ク樹脂をベース樹脂としたレジストでは、上述した通り
の短波長光に対してノボラック樹脂のベンゼン核での光
吸収が大きい傾向がある。したがってレジストパターン
を形成しようとすると、露光時にレジスト膜の基板側に
まで光を充分に到達させることが難しく、結果的にパタ
ーン形状の良好なパターンを高感度、高精度で形成する
ことは困難であった。
[0005] However, in a resist using a novolak resin as a base resin, which has been generally used until now, there is a tendency that light absorption by the benzene nucleus of the novolak resin is large for short-wavelength light as described above. Therefore, when trying to form a resist pattern, it is difficult to sufficiently reach light to the substrate side of the resist film during exposure, and as a result, it is difficult to form a pattern having a good pattern shape with high sensitivity and high precision. there were.

【0006】上述したように、ノボラック樹脂をベース
樹脂としたレジストはドライエッチング耐性が高くかつ
アルカリ現像が可能であるものの、短波長光に対する透
明性が不充分であるため、ArFエキシマレーザ光やY
AGレーザの5倍高調波光を用いたフォトリソグラフィ
ーにも適したレジストの開発が強く望まれている。この
ような点を考慮して、最近は芳香族化合物にかわり脂環
式化合物を含有するレジストが注目されており、例えば
特開平4−39665号には、ドライエッチング耐性、
短波長光に対する透明性とも良好なレジストとして、ア
ダマンタン骨格を有する重合体をベース樹脂としたもの
が提案されている。またここでは、アダマンタン骨格を
有する化合物を、カルボン酸基を有するアクリル系化合
物と共重合させることで重合体にアルカリ溶解性を付与
し、アルカリ現像でレジストパターンを形成した例も示
されている。
As described above, a resist using a novolac resin as a base resin has high dry etching resistance and can be developed with an alkali, but its transparency to short-wavelength light is insufficient, so that it cannot be exposed to ArF excimer laser light or Y light.
It is strongly desired to develop a resist suitable for photolithography using the 5th harmonic light of an AG laser. In consideration of such a point, recently, a resist containing an alicyclic compound in place of an aromatic compound has been attracting attention. For example, JP-A-4-39665 discloses a dry etching resistance,
As a resist having good transparency to short-wavelength light, a resist using a polymer having an adamantane skeleton as a base resin has been proposed. Also, here, an example is shown in which a compound having an adamantane skeleton is copolymerized with an acrylic compound having a carboxylic acid group to impart alkali solubility to the polymer, and a resist pattern is formed by alkali development.

【0007】しかしながら、脂環式化合物を含有するレ
ジストについてこうしてアルカリ現像でレジストパター
ンを形成する場合、アダマンタン骨格のような脂環式構
造とカルボン酸基との間でアルカリ溶解性が大きく相違
するため、様々な問題が発生する。例えば、現像時にレ
ジスト膜の所定の領域の溶解・除去が不均一なものとな
り解像性の低下を招く一方、レジスト膜が残存するはず
の領域でも部分的な溶解が生じてクラックや表面あれの
原因となる。また、レジスト膜と基板との界面にアルカ
リ溶液が浸透して、レジストパターンが剥離することも
ある。さらに、重合体において脂環式構造を有する部分
とカルボン酸基部分との相分離が進みやすく、均一なレ
ジスト液が調製され難いうえその塗布性も充分ではな
い。
[0007] However, when a resist pattern containing an alicyclic compound is formed by alkali development in this manner, alkali solubility differs greatly between an alicyclic structure such as an adamantane skeleton and a carboxylic acid group. , Various problems occur. For example, during development, dissolution / removal of a predetermined region of the resist film becomes non-uniform, resulting in a decrease in resolution. On the other hand, partial dissolution occurs even in a region where the resist film should remain, resulting in cracks and surface roughness. Cause. Further, the alkaline solution may permeate the interface between the resist film and the substrate, and the resist pattern may be peeled off. Furthermore, phase separation between a portion having an alicyclic structure and a carboxylic acid group portion in the polymer is apt to proceed, and it is difficult to prepare a uniform resist solution, and its coatability is not sufficient.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決して、短波長光に対する透明性が優れるとと
もに高いドライエッチング耐性を備え、かつアルカリ現
像で解像性の良好なレジストパターンを形成することが
できるアルカリ現像用レジストを提供することを目的す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a problem by providing a resist pattern having excellent transparency to short-wavelength light, high dry etching resistance, and good resolution in alkali development. It is an object of the present invention to provide an alkali developing resist capable of forming a film.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、25℃
の水溶液中でのpKaが7以上11以下の酸性置換基が
導入された脂環式化合物を含有するアルカリ現像用レジ
ストが提供される。
According to the present invention, 25 ° C.
There is provided an alkali developing resist containing an alicyclic compound having an acidic substituent having a pKa in the aqueous solution of 7 to 11 inclusive.

【0010】また、本発明によれば、下記一般式1ない
し3で表される少なくとも1種の構造単位を含む化合物
を含有するアルカリ現像用レジストが提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an alkali developing resist containing a compound containing at least one structural unit represented by the following general formulas 1 to 3.

【0011】[0011]

【化7】 Embedded image

【0012】(ここで、R1 ないしR3 のうち少なくと
も1つは脂環族を含む1価の有機基であり、その他はア
ルキル基である。R1 およびR2 は部分的に結合して環
状化合物を形成してもよく、R3 はヒドロキシル基であ
ってもよい。)
(Here, at least one of R 1 to R 3 is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is an alkyl group. R 1 and R 2 are partially bonded to each other. It may form a cyclic compound, and R 3 may be a hydroxyl group.)

【化8】 Embedded image

【0013】(ここで、R1 ,R2 ,R4 およびR5
少なくとも1つは、脂環族を含む1価の有機基であり、
その他は水素原子あるいはアルキル基を示す。また、R
1 とR2 は、部分的に結合して環状化合物を形成しても
よい。また、R4 とR5 は、部分的に結合して環状化合
物を形成してもよい。)
(Here, at least one of R 1 , R 2 , R 4 and R 5 is a monovalent organic group containing an alicyclic group,
Others represent a hydrogen atom or an alkyl group. Also, R
1 and R 2 may be partially combined to form a cyclic compound. R 4 and R 5 may be partially bonded to form a cyclic compound. )

【化9】 Embedded image

【0014】(ここで、R1 ,R2 およびR6 の少なく
とも1つは、脂環族を含む1価の有機基であり、その他
は水素原子あるいはアルキル基を示す。また、R1 とR
2 とは、部分的に結合して環状化合物を形成してもよ
い。) さらに、本発明によれば、25℃の水溶液中でのpKa
が7以上11以下の酸性置換基が導入された脂環式単量
体化合物を含む重合体を含有するアルカリ現像用レジス
トが提供される。
[0014] (wherein at least one of R 1, R 2 and R 6 is a monovalent organic group containing an alicyclic, others represents a hydrogen atom or an alkyl group. Further, R 1 and R
Two may be partially bonded to form a cyclic compound. ) Furthermore, according to the invention, pKa in an aqueous solution at 25 ° C.
There is provided a resist for alkali development containing a polymer containing an alicyclic monomer compound having an acid substituent of 7 or more and 11 or less.

【0015】またさらに、本発明によれば、25℃の水
溶液中でのpKaが7以上11以下の酸性置換基が導入
された脂環式単量体化合物を含む重合体を含有し、かつ
該脂環単量体化合物が、下記一般式1ないし3のいずれ
かで表される化合物であるアルカリ現像用レジストが提
供される。
Furthermore, according to the present invention, a polymer containing an alicyclic monomer compound into which an acidic substituent having a pKa of 7 to 11 in an aqueous solution at 25 ° C. is introduced, and There is provided a resist for alkali development, wherein the alicyclic monomer compound is a compound represented by any one of the following general formulas 1 to 3.

【0016】[0016]

【化10】 Embedded image

【0017】(ここで、R1 ないしR3 のうち少なくと
も1つは脂環族を含む1価の有機基であり、その他はア
ルキル基である。R1 およびR2 は部分的に結合して環
状化合物を形成してもよく、R3 はヒドロキシル基であ
ってもよい。)
(Here, at least one of R 1 to R 3 is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is an alkyl group. R 1 and R 2 are partially bonded to each other. It may form a cyclic compound, and R 3 may be a hydroxyl group.)

【化11】 Embedded image

【0018】(ここで、R1 , R2 , R4 およびR5
少なくとも1つは、脂環族を含む1価の有機基であり、
その他は水素原子あるいはアルキル基を示す。また、R
1 とR2 とは、部分的に結合して環状化合物を形成して
もよい。また、R4 とR5 とは、部分的に結合して環状
化合物を形成してもよい。)
(Here, at least one of R 1 , R 2 , R 4 and R 5 is a monovalent organic group containing an alicyclic group,
Others represent a hydrogen atom or an alkyl group. Also, R
1 and R 2 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. Further, R 4 and R 5 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. )

【化12】 Embedded image

【0019】(ここで、R1 ,R2 およびR6 の少なく
とも1つは、脂環族を含む1価の有機基であり、その他
は水素原子あるいはアルキル基を示す。また、R1 とR
2 とは、部分的に結合して環状化合物を形成してもよ
い。) 以下、本発明を詳細に説明する。
[0019] (wherein at least one of R 1, R 2 and R 6 is a monovalent organic group containing an alicyclic, others represents a hydrogen atom or an alkyl group. Further, R 1 and R
Two may be partially bonded to form a cyclic compound. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0020】本発明のアルカリ現像用レジストにおい
て、上述したような脂環式構造としては、一般式Cn
2n( nは3以上の整数)で表される環状シクロ化合物や
環状ビシクロ化合物、及びそれらの縮合環などが挙げら
れる。具体的には、シクロブタン環、シクロペンタン
環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環やこれらに橋
かけ炭化水素が導入されたもの、スピロヘプタン、スピ
ロオクタンなどのスピロ環、ノルボニル環、アダマンチ
ル環、ボルネン環、メンチル環、メンタン環などのテル
ペン環、ツジャン、サビネン、ツジョン、カラン、カレ
ン、ピナン、ノルピナン、ボルナン、フェンカン、トリ
シクレン、コレステリック環などのステロイド骨格、タ
ンジュウサン、ジギタロイド類、ショウノン環、イソシ
ョウノウ環、セスキテルペン環、サントン環、ジテルペ
ン環、トリテルペン環、およびステロイドサポニン類な
どが例示される。
In the alkali developing resist of the present invention, the alicyclic structure as described above has the general formula C n H
Examples thereof include cyclic cyclo compounds and cyclic bicyclo compounds represented by 2n (n is an integer of 3 or more), and condensed rings thereof. Specifically, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cycloheptane ring or those in which a bridged hydrocarbon is introduced, spiroheptane, spiro rings such as spirooctane, norbonyl ring, adamantyl ring, bornene ring, Terpene rings such as Menthyl ring and Menthane ring, Tujan, Sabinene, Tujon, Curran, Karen, Pinan, Norpinan, Bornan, Fencan, Tricyclene, Cholesteric ring and other steroid skeleton, Tanjusan, Digitaloids, Shaunon ring, Isocamou ring, Sesqui Examples thereof include a terpene ring, a Sandton ring, a diterpene ring, a triterpene ring, and steroid saponins.

【0021】一方脂環式構造中に導入される酸性置換基
としては、プロパノンオキシム基、プロパナールオキシ
ム基、ヒドロキシイミノペンタノン、ジメチルグリオキ
シムなどケトンオキシム構造を含む有機基;N−ヒドロ
キシサクシンイミド構造を含む有機基;シクロペンテン
1,3−ジオン、アセチルアセトン、3−メチル−2,
4−ペンタジオンなどジカルボニルメチレン構造を含む
有機基;スルファミル構造を含む有機基;多置換スルフ
ォニルメタン構造を含む有機基;ヘキサンチオールなど
チオールを含む有機基;ヒドロキシシクロペンテノンな
ど互変異性のアルコール、カルバメート基を含む有機
基;フリフリルアルコールを含む有機基;アミック酸構
造を含む有機基;フェノール、クレゾール、サリシルア
ルデヒドなどフェノール性水酸基を含む有機基;トリア
ジン骨格を含む有機基などが挙げられる。ただし、フェ
ノール性水酸基を含む有機基及びトリアジン骨格を含む
有機基は短波長光に対する光吸収が大きいので、本発明
においてはこれら以外の酸性置換基を脂環式構造中に導
入することが好ましい。ここで、特に好ましい酸性置換
基を以下に示す。
On the other hand, as the acidic substituent introduced into the alicyclic structure, an organic group containing a ketone oxime structure such as a propanone oxime group, a propanal oxime group, hydroxyiminopentanone and dimethylglyoxime; N-hydroxysuccin Organic group containing imide structure; cyclopentene 1,3-dione, acetylacetone, 3-methyl-2,
An organic group containing a dicarbonylmethylene structure such as 4-pentadione; an organic group containing a sulfamyl structure; an organic group containing a polysubstituted sulfonylmethane structure; an organic group containing a thiol such as hexanethiol; a tautomeric alcohol such as hydroxycyclopentenone, Examples include an organic group containing a carbamate group; an organic group containing a furfuryl alcohol; an organic group containing an amic acid structure; an organic group containing a phenolic hydroxyl group such as phenol, cresol, salicylaldehyde; and an organic group containing a triazine skeleton. However, since an organic group containing a phenolic hydroxyl group and an organic group containing a triazine skeleton have large light absorption for short wavelength light, it is preferable in the present invention to introduce an acidic substituent other than these into the alicyclic structure. Here, particularly preferable acidic substituents are shown below.

【0022】[0022]

【化13】 Embedded image

【0023】(ここで、R1 ないしR3 のうち少なくと
も1つは脂環族を含む1価の有機基であり、その他はア
ルキル基である。R1 およびR2 は部分的に結合して環
状化合物を形成してもよく、R3 はヒドロキシル基であ
ってもよい。)
(Here, at least one of R 1 to R 3 is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is an alkyl group. R 1 and R 2 are partially bonded to each other. It may form a cyclic compound, and R 3 may be a hydroxyl group.)

【化14】 Embedded image

【0024】(ここで、R1 ,R2 ,R4 およびR5
少なくとも1つは、脂環族を含む1価の有機基であり、
その他は水素原子あるいはアルキル基を示す。また、R
1 とR2 とは、部分的に結合して環状化合物を形成して
もよい。また、R4 とR5 とは、部分的に結合して環状
化合物を形成してもよい。)
(Here, at least one of R 1 , R 2 , R 4 and R 5 is a monovalent organic group containing an alicyclic group,
Others represent a hydrogen atom or an alkyl group. Also, R
1 and R 2 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. Further, R 4 and R 5 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. )

【化15】 Embedded image

【0025】(ここで、R1 ,R2 およびR6 の少なく
とも1つは、脂環族を含む1価の有機基であり、その他
は水素原子あるいはアルキル基を示す。また、R1 とR
2 とは、部分的に結合して環状化合物を形成してもよ
い。) なお本発明で、脂環式構造中に導入される酸性置換基の
pKaの値を7以上11以下と規定した理由は、pKa
が7未満だと脂環式構造と酸性置換基とのアルカリ溶解
性の差異が大きすぎるため、アルカリ現像で解像性の良
好なレジストパターンを形成することが困難となり、p
Kaが11を越えるとアルカリ現像性がさほど向上しな
いからである。さらに、酸性置換基の好ましいpKaの
値は9以上10以下である。ただし、一般式(3)で表
わされる酸性置換基は二重結合を有しているため、光を
照射することによって二重結合が切断されるという反応
性を若干有している。この場合、光反応生成物がpKa
7以上11以下となり得る。したがって、この場合に
は、pKaの値が7以上11以下という範囲を外れるこ
ともあり得る。前述の一般式(1)で表わされる化合物
は、R3 が水素原子のとき不純物として遊離アミンを混
入しやすい。そうした意味では、R3 が水酸基である
か、またはアルキル基、一般式(2)、(3)で表され
る化合物が最も好ましい。
[0025] (wherein at least one of R 1, R 2 and R 6 is a monovalent organic group containing an alicyclic, others represents a hydrogen atom or an alkyl group. Further, R 1 and R
Two may be partially bonded to form a cyclic compound. In the present invention, the reason why the pKa value of the acidic substituent introduced into the alicyclic structure is defined as 7 or more and 11 or less is that pKa
If it is less than 7, the difference in alkali solubility between the alicyclic structure and the acidic substituent is too large, so that it becomes difficult to form a resist pattern having good resolution by alkali development, and p
This is because when Ka exceeds 11, the alkali developability is not so improved. Further, the preferable pKa value of the acidic substituent is 9 or more and 10 or less. However, since the acidic substituent represented by the general formula (3) has a double bond, it has some reactivity that the double bond is cleaved by irradiation with light. In this case, the photoreaction product is pKa
It can be 7 or more and 11 or less. Therefore, in this case, the pKa value may be out of the range of 7 or more and 11 or less. In the compound represented by the above general formula (1), when R 3 is a hydrogen atom, a free amine is easily mixed as an impurity. In that sense, a compound in which R 3 is a hydroxyl group, an alkyl group, or a general formula (2) or (3) is most preferable.

【0026】本発明においては、上述したような酸性置
換基が導入された脂環式化合物は、重合体中に含有され
ていてもよい。この場合、かかる脂環式化合物単量体
と、ビニル化合物とを共重合させて得られた共重合体が
特に好ましい。このような重合体は、酸性置換基が導入
された脂環式構造及び重合性二重結合を分子中に有する
重合性化合物をラジカル重合、カチオン重合、アニオン
重合、あるいはチグラーナッター触媒下で重合させるこ
とで、容易に得ることができる。一般に、脂環式構造お
よび重合性二重結合を有する重合性化合物は、後者の触
媒を用いることによって高分子量のポリマーとすること
ができる。しかしながら本発明では、低分子量のポリマ
ーであっても製膜さえできれば何等問題ないため、ラジ
カル重合などの簡便な手法を用いて重合し、低分子量化
合物と高分子量化合物の混合した状況で用いても良い。
低分子量化合物が含有されていると、アルカリ溶解性が
向上するために好ましい。ただし、重合体中における低
分子量化合物の割合が50%以上となると膜形成が困難
となるため、その割合は50%未満とすることが好まし
い。またこのとき、高分子化合物のアルカリ溶解性調整
やレジストの基板との密着性向上の観点から、アクリル
酸や無水マレイン酸及びこれらのエステル置換体、ビニ
ルフェノール、ビニルナフトール、ナフトールオキシメ
タクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、SO2
などと共重合させることが好ましい。さらに、これらア
ルカリ可溶性化合物のアルカリ可溶性基について、アル
カリ溶液に対する溶解抑止能を有する酸分解性基で保護
してなる化合物を共重合させても構わない。しかしなが
ら、レジストの短波長光に対する透明性を考慮すると、
ベンゼン核など短波長域での光吸収の大きい分子骨格を
有していない化合物と共重合させることが好ましく、具
体的に高分子化合物の波長193nmの光に対する吸光
度が1μm当り3以下であることが望まれる。この場合
には、特にArFエキシマレーザ光を用いた露光に対し
て有効となる。
In the present invention, the alicyclic compound introduced with the acidic substituent as described above may be contained in the polymer. In this case, a copolymer obtained by copolymerizing such an alicyclic compound monomer and a vinyl compound is particularly preferable. Such a polymer is a radically polymerized, cationically polymerized, anionically polymerized, or polymerized under a Ziegler-Natta catalyst of a polymerizable compound having an alicyclic structure having an acidic substituent and a polymerizable double bond in the molecule. By doing so, it can be easily obtained. Generally, a polymerizable compound having an alicyclic structure and a polymerizable double bond can be made into a high molecular weight polymer by using the latter catalyst. However, in the present invention, even if it is a low molecular weight polymer, there is no problem as long as it can be formed into a film. Therefore, polymerization is carried out by a simple method such as radical polymerization, and even in a situation where a low molecular weight compound and a high molecular weight compound are mixed. good.
It is preferable that the low molecular weight compound is contained because the alkali solubility is improved. However, when the ratio of the low molecular weight compound in the polymer is 50% or more, it becomes difficult to form a film, so the ratio is preferably less than 50%. At this time, from the viewpoint of adjusting the alkali solubility of the polymer compound and improving the adhesion to the substrate of the resist, acrylic acid and maleic anhydride and their ester substitution products, vinylphenol, vinylnaphthol, naphtholoxymethacrylate, hydroxyethyl. Acrylate, SO 2
And the like are preferably copolymerized. Further, a compound obtained by protecting the alkali-soluble group of these alkali-soluble compounds with an acid-decomposable group having an ability to inhibit dissolution in an alkali solution may be copolymerized. However, considering the transparency of the resist for short wavelength light,
It is preferable to copolymerize with a compound that does not have a molecular skeleton such as benzene nucleus which has a large light absorption in a short wavelength region. Specifically, the absorbance of the polymer compound for light with a wavelength of 193 nm is 3 or less per 1 μm. desired. In this case, it is particularly effective for exposure using ArF excimer laser light.

【0027】ただしここで、アクリル酸などアルカリ可
溶性化合物の共重合比は、共重合体中1〜50%、さら
には10〜50%の範囲内であることが好ましい。何と
なれば、1%未満だと高分子化合物のアルカリ溶解性が
不充分となるおそれがあり、逆に50%を越えると不均
一な溶解を生じ、レジストパターンを形成しにくい傾向
があるためである。
However, the copolymerization ratio of the alkali-soluble compound such as acrylic acid is preferably 1 to 50%, more preferably 10 to 50% in the copolymer. If it is less than 1%, the alkali solubility of the polymer compound may be insufficient. On the contrary, if it exceeds 50%, uneven dissolution may occur and it may be difficult to form a resist pattern. is there.

【0028】また、本発明で上述したような高分子化合
物の平均分子量は、500〜500,000の範囲内に
設定されることが好ましい。何となれば、高分子化合物
の平均分子量が500未満だと、機械的強度の充分なレ
ジスト膜を成膜するうえで不利となり、逆に高分子化合
物の平均分子量が500,000を越えると、解像性の
良好なレジストパターンを形成することが困難となるか
らである。これらの化合物は、通常、種々の分子量を有
する成分を含む混合体であるが、本発明においては、比
較的低い分子量においても効力を発揮する。例えば、5
00〜1000の平均分子量に多く局在した場合も、不
均一な溶解を抑制することができる。さらにこの場合、
多くの単量体が樹脂中に残存しても溶解特性やドライエ
ッチング耐性を劣化させることは少ない。
The average molecular weight of the polymer compound as described above in the present invention is preferably set within the range of 500 to 500,000. If the average molecular weight of the polymer compound is less than 500, it is disadvantageous in forming a resist film having sufficient mechanical strength. Conversely, if the average molecular weight of the polymer compound exceeds 500,000, the solution This is because it becomes difficult to form a resist pattern having good image quality. These compounds are usually a mixture containing components having various molecular weights, but in the present invention, they are effective even at a relatively low molecular weight. For example, 5
Even when it is highly localized in the average molecular weight of 00 to 1000, it is possible to suppress uneven dissolution. And in this case,
Even if many monomers remain in the resin, the solubility characteristics and the dry etching resistance do not deteriorate.

【0029】さらに本発明のアルカリ現像用レジストに
おいては、この高分子化合物が酸素原子及び窒素原子以
外のヘテロ原子を含有しないこと、換言すると炭素原
子、水素原子の他は酸素原子及び窒素原子から選ばれた
少なくとも1種の原子のみを構成元素とするものである
ことが好ましい。これは、イオウ原子など酸素原子及び
窒素原子以外のヘテロ原子を含有する高分子化合物は、
その環境性の点で問題があるうえに、こうしたヘテロ原
子を含有する高分子化合物をベース樹脂としたアルカリ
現像用レジストでは、レジストパターンを形成しエッチ
ングマスクに供された後のアッシング除去が煩雑化する
ためである。
Further, in the alkali developing resist of the present invention, this polymer compound does not contain a hetero atom other than an oxygen atom and a nitrogen atom, in other words, other than a carbon atom and a hydrogen atom, it is selected from an oxygen atom and a nitrogen atom. It is preferable that at least one kind of atom is a constituent element. This is a polymer compound containing a hetero atom other than oxygen atom and nitrogen atom such as sulfur atom,
In addition to its environmental problems, alkali developing resists that use such heteroatom-containing polymer compounds as base resins complicate removal of ashing after forming a resist pattern and being used as an etching mask. This is because

【0030】本発明のアルカリ現像用レジストのレジス
ト組成としては、ポジ型レジストの場合、放射線の照射
により主鎖が切断され得るアルカリ可溶性の樹脂や、放
射線の照射によりアルカリ溶液に対する溶解度が増大す
る化合物を含有する樹脂組成物が挙げられる。一方ネガ
型レジストの場合は、放射線の照射により架橋し得るア
ルカリ可溶性の樹脂や、放射線の照射によりアルカリ溶
液に対する溶解度が低下する化合物を含有する樹脂組成
物が例示される。
As the resist composition of the alkali developing resist of the present invention, in the case of a positive type resist, an alkali-soluble resin whose main chain can be cleaved by irradiation of radiation, or a compound whose solubility in an alkali solution is increased by irradiation of radiation The resin composition containing is mentioned. On the other hand, in the case of a negative resist, an alkali-soluble resin that can be crosslinked by irradiation with radiation or a resin composition containing a compound whose solubility in an alkali solution decreases by irradiation with radiation is exemplified.

【0031】また、露光後光化学反応を熱反応によって
増幅する化学増幅型レジストは、高い感度でレジストパ
ターンを形成するうえで有効である。例えばポジ型の化
学増幅型レジストとしては、アルカリ可溶性の樹脂と、
アルカリ溶液に対する溶解抑止能を有する酸分解性化合
物などの溶解抑止剤と、放射線の照射により酸を発生す
る光酸発生剤とを含有する感光性組成物が挙げられる。
より具体的には、前述の酸性置換基が導入された脂環式
化合物として酸分解性化合物を選択し、この化合物にア
ルカリ可溶性樹脂と光酸発生剤とを配合して調製するこ
とができる。また、前述の酸性置換基が導入された脂環
式化合物が重合体中に含有されている場合には、この化
合物自体あるいは共重合成分として酸分解性のものを選
択し、この重合体に対して光酸発生剤を配合してもよ
い。さらに、ここに挙げた化合物が同時に配合されてい
てもよい。
A chemically amplified resist which amplifies a photochemical reaction after exposure by a thermal reaction is effective in forming a resist pattern with high sensitivity. For example, as a positive type chemically amplified resist, an alkali-soluble resin,
Examples thereof include a photosensitive composition containing a dissolution inhibitor such as an acid-decomposable compound capable of inhibiting dissolution in an alkaline solution, and a photo-acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation.
More specifically, it can be prepared by selecting an acid-decomposable compound as the above-mentioned alicyclic compound having an acidic substituent introduced therein and blending this compound with an alkali-soluble resin and a photo-acid generator. Further, in the case where the alicyclic compound introduced with the above-mentioned acidic substituent is contained in the polymer, the compound itself or an acid-decomposable one as a copolymerization component is selected, and You may mix | blend a photo-acid generator. Furthermore, the compounds listed here may be blended at the same time.

【0032】一方、ネガ型の化学増幅型レジストとして
は、アルカリ可溶性の樹脂と、酸の存在下この樹脂を架
橋するかアルカリ溶液に対する溶解度が低下する化合物
と、光酸発生剤とを含有する感光性組成物が例示され
る。より具体的には、前述の酸性置換基が導入された脂
環式化合物として酸架橋性化合物を選択し、この化合物
に対して、アルカリ可溶性樹脂および光酸発生剤を配合
して調製することができる。また、前述の酸性置換基が
導入された脂環式化合物が重合体中に含有されている場
合には、この重合体に対し酸架橋性化合物および光酸発
生剤を配合してもい。さらに、ここに挙げた化合物が同
時に配合されていてもよい。
On the other hand, as a negative chemically amplified resist, a photosensitive resin containing an alkali-soluble resin, a compound which crosslinks this resin in the presence of an acid or whose solubility in an alkaline solution decreases, and a photoacid generator are used. A sexual composition is illustrated. More specifically, it may be prepared by selecting an acid-crosslinking compound as the alicyclic compound having the above-mentioned acidic substituent introduced therein, and mixing an alkali-soluble resin and a photoacid generator to the compound. it can. When the alicyclic compound having the acidic substituent introduced therein is contained in the polymer, an acid crosslinkable compound and a photoacid generator may be added to the polymer. Furthermore, the compounds listed here may be blended at the same time.

【0033】本発明においては、いずれの場合もpKa
が7以上11以下の酸性置換基が導入された脂環式構造
を有する高分子化合物が、アルカリ現像用レジスト中の
ベース樹脂として配合される。したがって、この高分子
化合物が上述したような溶解抑止剤や光酸発生剤などと
の組み合わせに基づき、露光前にはアルカリ溶液に不溶
で露光後に可溶化する場合はポジ型のレジストとなり、
逆に露光前にはアルカリ溶液に可溶で露光後に不溶化す
る場合はネガ型のレジストとなる。
In the present invention, in any case, pKa
A polymer compound having an alicyclic structure having an acidic substituent of 7 or more and 11 or less is incorporated as a base resin in a resist for alkali development. Therefore, when this polymer compound is insoluble in an alkali solution before exposure and solubilized after exposure based on a combination with a dissolution inhibitor or a photoacid generator as described above, it becomes a positive resist,
On the contrary, when it is soluble in an alkaline solution before exposure and insoluble after exposure, it becomes a negative type resist.

【0034】ここで本発明では、酸性置換基が導入され
た脂環式構造の量が、レジストの固形分中30重量%以
上となるように各成分が配合されることが好ましい。こ
れは、30重量%未満だとアルカリ現像で解像性の良好
なレジストパターンを形成することが困難となるうえ、
得られるレジストパターンのドライエッチング耐性が低
下する傾向もあるためである。
In the present invention, it is preferable that the respective components are blended so that the amount of the alicyclic structure having the acidic substituent introduced therein is 30% by weight or more based on the solid content of the resist. If it is less than 30% by weight, it becomes difficult to form a resist pattern having good resolution by alkali development, and
This is because the dry etching resistance of the obtained resist pattern tends to decrease.

【0035】さらにポジ型の化学増幅型レジストは、溶
解抑止剤を配合するかわりに溶解抑止能を有する酸分解
性基で樹脂中のアルカリ可溶性基を保護し、こうした樹
脂と光酸発生剤とを含有する感光性組成物とすることも
できる。同様に、ネガ型の化学増幅型レジストについて
は、酸架橋性基が導入されたアルカリ可溶性の樹脂と光
酸発生剤とを含有する感光性組成物であってもよい。
Further, the positive type chemically amplified resist protects the alkali-soluble group in the resin with an acid-decomposable group having a dissolution inhibiting ability instead of blending a dissolution inhibiting agent, and protects the resin and the photo-acid generator from each other. The photosensitive composition may contain it. Similarly, the negative chemically amplified resist may be a photosensitive composition containing an acid-crosslinkable group-introduced alkali-soluble resin and a photoacid generator.

【0036】この場合具体的には、pKaが7以上11
以下の酸性置換基が導入された脂環式構造及び重合性二
重結合を分子中に有する重合性化合物を、酸分解性基あ
るいは酸架橋性基を有するビニル系化合物などと共重合
させて、ベース樹脂となる高分子化合物として用いれば
よい。なお、ここではアルカリ可溶性基を有する化合物
をさらに共重合させても構わない。
In this case, specifically, pKa is 7 or more and 11
The following polymerizable compound having an alicyclic structure and a polymerizable double bond introduced with an acidic substituent in the molecule is copolymerized with a vinyl compound having an acid decomposable group or an acid crosslinkable group, It may be used as a polymer compound as a base resin. Here, a compound having an alkali-soluble group may be further copolymerized.

【0037】上述したようなビニル系化合物としては、
例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、
α−クロロアクリレート、シアノアクリレート、トリフ
ルオロメチルアクリレート、α−メチルスチレン、トリ
メチルシリルメタクリレート、トリメチルシリルα−ク
ロロアクリレート、トリメチルシリルメチルα−クロロ
アクリレート、無水マレイン酸、テトラヒドロピラニル
メタクリレート、テトラヒドロピラニルα−クロロアク
リレート、t−ブチルメタクリレート、t−ブチルα−
クロロアクリレート、ブタジエン、グリシジルメタク
リレート、イソボルニルメタクリレート、メンチルメタ
クリレート、ノルボルニルメタクリレート、アダマンチ
ルメタクリレート、アリルメタクリレート等が挙げられ
る。これらの中でも、下記一般式で表されるアクリル酸
の誘導体は特に好ましい。
As the vinyl compound as described above,
For example, methyl acrylate, methyl methacrylate,
α-chloroacrylate, cyanoacrylate, trifluoromethyl acrylate, α-methylstyrene, trimethylsilyl methacrylate, trimethylsilyl α-chloroacrylate, trimethylsilylmethyl α-chloroacrylate, maleic anhydride, tetrahydropyranyl methacrylate, tetrahydropyranyl α-chloroacrylate , T-butyl methacrylate, t-butyl α-
Examples thereof include chloroacrylate, butadiene, glycidyl methacrylate, isobornyl methacrylate, menthyl methacrylate, norbornyl methacrylate, adamantyl methacrylate and allyl methacrylate. Among these, the derivative of acrylic acid represented by the following general formula is particularly preferable.

【0038】[0038]

【化16】 Embedded image

【0039】上記一般式(4)中、R7 は水素原子また
は1価の有機基、R8 ,R9 およびR10は互いに同一で
あっても異なっていてもよく、それぞれ水素原子、ハロ
ゲン原子、アルキル基を示す。
In the above general formula (4), R 7 is a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 8 , R 9 and R 10 may be the same or different, and each is a hydrogen atom or a halogen atom. Represents an alkyl group.

【0040】また、ポジ型の化学増幅型レジストにおい
て樹脂中のアルカリ可溶性基を保護する酸分解性基とし
ては、例えば、イソプロピルエステル、テトラヒドロピ
ラニルエステル、テトラヒドロフラニルエステル、メト
キシエトキシメチルエステル、2−トリメチルシリルエ
トキシメチルエステル、3−オキソシクロヘキシルエス
テル、イソボルニルエステル、トリメチルシリルエステ
ル、トリエチルシリルエステル、イソプロピルジメチル
シリルエステル、ジ−t−ブチルメチルシリルエステ
ル、オキサゾール、2−アルキル−1,3−オキサゾリ
ン、4−アルキル−5−オキソ−1,3−オキサゾリ
ン、5−アルキル−4−オキソ−1,3−ジオキソラン
などのエステル類;t−ブトキシカルボニルエーテル、
t−ブトキシメチルエーテル、4−ペンテニロキシメチ
ルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、3−ブロ
モテトラヒドロピラニルエーテル、1−メトキシシクロ
ヘキシルエーテル、4−メトキシテトラヒドロピラニル
エーテル、4−メトキシテトラヒドロチオピラニルエー
テル、1,4−ジオキサン−2−イルエーテル、テトラ
ヒドロフラニルエーテル、2,3,3a,4,5,6,
7,7a−オクタヒドロ−7,8,8−トリメチル−
4,7−メタノベンゾフラン−2−イルエーテル、t−
ブチルエーテル、トリメチルシリルエーテル、トリエチ
ルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、
ジメチルイソプロピルシリルエーテル、ジエチルイソプ
ロピルシリルエーテル、ジメチルセキシルシリルエーテ
ル、t−ブチルジメチルシリルエーテルなどのエーテル
類;メチレンアセタール、エチリデンアセタール、2,
2,2−トリクロロエチリデンアセタール、2,2,2
−トリブロモエチリデンアセタール、2,2,2−トリ
ヨードエチリデンアセタールなどのアセタール類;1−
t−ブチルエチリデンケタール、イソプロピリデンケタ
ール(アセトニド)、シクロペンチリデンケタール、シ
クロヘキシリデンケタール、シクロヘプチリデンケター
ルなどのケタール類;メトキシメチレンアセタール、エ
トキシメチレンアセタール、ジメトキシメチレンオルソ
エステル、1−メトキシエチリデンオルソエステル、1
−エトキシエチリデンオルソエステル、1,2−ジメト
キシエチリデンオルソエステル、1−N,N−ジメチル
アミノエチリデンオルソエステル、2−オキサシクロペ
ンチリデンオルソエステルなどのサイクリックオルソエ
ステル類;トリメチルシリルケテンアセタール、トリエ
チルシリルケテンアセタール、トリイソプロピルシリル
ケテンアセタール、t−ブチルジメチルシリルケテンア
セタールなどのシリルケテンアセタール類;ジ−t−ブ
チルシリルエーテル、1,3−1’,1’,3’,3’
−テトライソプロピルジシロキサニリデンエーテル、テ
トラ−t−ブトキシジシロキサン−1,3−ジイリデン
エーテルなどのシリルエーテル類;ジメチルアセター
ル、ジメチルケタール、ビス−2,2,2−トリクロロ
エチルアセタール、ビス−2,2,2−トリブロモエチ
ルアセタール、ビス−2,2,2−トリヨードエチルア
セタール、ビス−2,2,2−トリクロロエチルケター
ル、ビス−2,2,2−トリブロモエチルケタール、ビ
ス−2,2,2−トリヨードエチルケタール、ジアセチ
ルアセタール、ジアセチルケタールなどの非環状アセタ
ール類またはケタール類;1,3−ジオキサン、5−メ
チレン−1,3−ジオキサン、5,5−ジブロモ−1,
3−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、4−ブロモメ
チル−1,3−ジオキソラン、4−3’−ブテニル−
1,3−ジオキソラン、4,5−ジメトキシメチル−
1,3−ジオキソランなどのサイクリックアセタール類
またはケタール類;O−トリメチルシリルシアノヒドリ
ン、O−1−エトキシエチルシアノヒドリン、O−テト
ラヒドロピラニルシアノヒドリンなどのシアノヒドリン
類などを挙げることができる。
The acid-decomposable group for protecting the alkali-soluble group in the resin in the positive type chemically amplified resist is, for example, isopropyl ester, tetrahydropyranyl ester, tetrahydrofuranyl ester, methoxyethoxymethyl ester or 2-trimethylsilyl. Ethoxymethyl ester, 3-oxocyclohexyl ester, isobornyl ester, trimethylsilyl ester, triethylsilyl ester, isopropyldimethylsilyl ester, di-t-butylmethylsilyl ester, oxazole, 2-alkyl-1,3-oxazoline, 4- Esters such as alkyl-5-oxo-1,3-oxazoline, 5-alkyl-4-oxo-1,3-dioxolane; t-butoxycarbonyl ether,
t-butoxymethyl ether, 4-pentenyloxymethyl ether, tetrahydropyranyl ether, 3-bromotetrahydropyranyl ether, 1-methoxycyclohexyl ether, 4-methoxytetrahydropyranyl ether, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl ether, 1,4- Dioxan-2-yl ether, tetrahydrofuranyl ether, 2,3,3a, 4,5,6
7,7a-octahydro-7,8,8-trimethyl-
4,7-Methanobenzofuran-2-yl ether, t-
Butyl ether, trimethylsilyl ether, triethylsilyl ether, triisopropylsilyl ether,
Ethers such as dimethyl isopropyl silyl ether, diethyl isopropyl silyl ether, dimethyl sexyl silyl ether, t-butyl dimethyl silyl ether; methylene acetal, ethylidene acetal, 2,
2,2-trichloroethylidene acetal, 2,2,2
-Acetals such as tribromoethylidene acetal and 2,2,2-triiodoethylidene acetal; 1-
Ketals such as t-butyl ethylidene ketal, isopropylidene ketal (acetonide), cyclopentylidene ketal, cyclohexylidene ketal, cycloheptylidene ketal; methoxymethylene acetal, ethoxymethylene acetal, dimethoxymethylene orthoester, 1-methoxyethylidene Orthoester, 1
Cyclic orthoesters such as -ethoxyethylidene orthoester, 1,2-dimethoxyethylidene orthoester, 1-N, N-dimethylaminoethylidene orthoester, 2-oxacyclopentylidene orthoester; trimethylsilyl ketene acetal, triethylsilyl ketene Silyl ketene acetals such as acetal, triisopropylsilyl ketene acetal, t-butyldimethylsilyl ketene acetal; di-t-butyl silyl ether, 1,3-1 ', 1', 3 ', 3'
Silyl ethers such as tetraisopropyldisiloxanilidene ether and tetra-t-butoxydisiloxane-1,3-diylidene ether; dimethyl acetal, dimethyl ketal, bis-2,2,2-trichloroethyl acetal, bis- 2,2,2-tribromoethyl acetal, bis-2,2,2-triiodoethyl acetal, bis-2,2,2-trichloroethyl ketal, bis-2,2,2-tribromoethyl ketal, bis Acyclic acetals or ketals such as -2,2,2-triiodoethyl ketal, diacetyl acetal, diacetyl ketal; 1,3-dioxane, 5-methylene-1,3-dioxane, 5,5-dibromo-1 ,
3-dioxane, 1,3-dioxolane, 4-bromomethyl-1,3-dioxolane, 4-3'-butenyl-
1,3-dioxolane, 4,5-dimethoxymethyl-
Cyclic acetals or ketals such as 1,3-dioxolane; cyanohydrins such as O-trimethylsilyl cyanohydrin, O-1-ethoxyethyl cyanohydrin, O-tetrahydropyranyl cyanohydrin and the like can be mentioned.

【0041】本発明においては、これらの酸分解性基の
中でもt−ブチルメタクリレート、エトキシエチルメタ
クリレート、3−オキソシクロヘキシルメタクリレー
ト、t−ブチル−3−ナフチル−2−プロペノエート、
イソボルニルメタクリレート、トリメチルシリルメタク
リレート、テトラヒドロピラニルメタクリレートのよう
なt−ブチルエステル;トリメチルシリルエステル;テ
トラヒドロピラニルエステルが、酸で容易に分解される
点で好ましい。また、ここで例示されたメタクリレート
のかわりにアクリレートが用いられても何ら差し支えな
い。
In the present invention, among these acid-decomposable groups, t-butyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, 3-oxocyclohexyl methacrylate, t-butyl-3-naphthyl-2-propenoate,
T-Butyl esters such as isobornyl methacrylate, trimethylsilyl methacrylate, tetrahydropyranyl methacrylate; trimethylsilyl ester; tetrahydropyranyl ester are preferred because they are easily decomposed by acid. Further, acrylate may be used instead of the methacrylate exemplified here.

【0042】さらに、酸分解性化合物として下記一般式
(5)で表される構造単位を含む場合、適度な加水分解
性に加えて、露光部の溶解性を促進する効果および本発
明の構造も含むため望ましいものとなる。
Further, when the structural unit represented by the following general formula (5) is contained as the acid-decomposable compound, the effect of promoting the solubility of the exposed area and the structure of the present invention are obtained in addition to the appropriate hydrolyzability. It is desirable because it contains it.

【0043】[0043]

【化17】 Embedded image

【0044】ただしここでR11,R12,R13はアルキル
基を示し、R11,R12,R13のうち少なくとも1つは脂
環族である。また、R12,R13は部分的に結合して環状
化合物を形成しても良く、R11への結合は二重結合であ
っても良い。これはこの二重結合は、短波長の紫外線に
感光し、結果として一重結合に変換されるためである。
Here, R 11 , R 12 and R 13 each represent an alkyl group, and at least one of R 11 , R 12 and R 13 is an alicyclic group. Further, R 12 and R 13 may partially bond to form a cyclic compound, and the bond to R 11 may be a double bond. This is because this double bond is exposed to short wavelength ultraviolet light and is converted into a single bond as a result.

【0045】上述したような化合物は、アルカリ可溶性
促進剤と混合して用いる場合、重合体中5〜60%、さ
らには10〜40%の範囲内に設定することが好まし
い。なぜならば、5%未満では充分な溶解促進性を発揮
することが難しく、40%を越えると解像性の良好なレ
ジストパターンを形成することが困難となり、塗布性も
低下するからである。
When the compound as described above is used by mixing with the alkali-soluble accelerator, it is preferably set within the range of 5 to 60%, more preferably 10 to 40% in the polymer. This is because if it is less than 5%, it is difficult to exhibit a sufficient dissolution accelerating property, and if it exceeds 40%, it becomes difficult to form a resist pattern having good resolution, and the coating property is also deteriorated.

【0046】なお、本発明で上述したような共重合体を
ベース樹脂として用いる場合は、酸分解性基を有するビ
ニル系化合物などの成分の共重合比を、共重合体中10
〜80%、さらには15〜70%の範囲内に設定するこ
とが好ましい。何となれば、10%未満では充分な溶解
抑止能を発揮することが難しく、80モル%を越えると
解像性の良好なレジストパターンを形成することが困難
となるからである。
When the above-mentioned copolymer is used as the base resin in the present invention, the copolymerization ratio of components such as a vinyl compound having an acid-decomposable group is set to 10 in the copolymer.
It is preferable to set in the range of -80%, and more preferably 15-70%. This is because if it is less than 10%, it is difficult to exert a sufficient dissolution inhibiting ability, and if it exceeds 80 mol%, it becomes difficult to form a resist pattern having good resolution.

【0047】また本発明において、25℃の水溶液中で
のpKaが7以上11以下の酸性置換基が導入された脂
環式単量体化合物を含む重合体を、単なるアルカリ可溶
性の樹脂として用いるときも、このような酸性置換基が
導入された脂環式構造及び重合性二重結合を分子中に有
する重合性化合物を、上記一般式(4)で表されるアク
リル酸と共重合させて、いっこうに構わない。さらにこ
こでは、アクリル酸において上記一般式(4)中のR7
に任意の有機基を導入し、高分子化合物のアルカリ溶解
性を調整してもよい。ただしこうしたアクリル酸誘導体
の共重合比は、解像性の良好なレジストパターンの形成
を考慮すると、共重合体中1〜70%、さらには1〜5
0%の範囲内に設定されることが望まれる。
In the present invention, when a polymer containing an alicyclic monomer compound into which an acidic substituent having a pKa of 7 or more and 11 or less in an aqueous solution at 25 ° C. is introduced is simply used as an alkali-soluble resin. Also, a polymerizable compound having such an alicyclic structure having an acidic substituent and a polymerizable double bond in the molecule is copolymerized with acrylic acid represented by the general formula (4), I don't care. Further, here, in acrylic acid, R 7 in the above general formula (4) is used.
Any organic group may be introduced to adjust the alkali solubility of the polymer compound. However, the copolymerization ratio of such an acrylic acid derivative is 1 to 70%, more preferably 1 to 5% in the copolymer in consideration of formation of a resist pattern having good resolution.
It is desired to be set within the range of 0%.

【0048】一方、本発明で用いられる上述したような
溶解抑止剤としては、アルカリ溶液に対する充分な溶解
抑止能を有するとともに、酸による分解後の生成物がア
ルカリ溶液中で−(C=O)O−、−OS(=O)
2 −、または−O−を生じ得る酸分解性化合物が例示さ
れる。具体的には、フェノール性化合物をt−ブトキシ
カルボニルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、
3−ブロモテトラヒドロピラニルエーテル、1−メトキ
シシクロヘキシルエーテル、4−メトキシテトラヒドロ
ピラニルエーテル、1,4−ジオキサン−2−イルエー
テル、テトラヒドロフラニルエーテル、2,3,3a,
4,5,6,7,7a−オクタヒドロ−7,8,8−ト
リメチル−4,7−メタノベンゾフラン−2−イルエー
テル、t−ブチルエーテル、トリメチルシリルエーテ
ル、トリエチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリ
ルエーテル、ジメチルイソプロピルシリルエーテル、ジ
エチルイソプロピルシリルエーテル、ジメチルセキシル
シリルエーテル、t−ブチルジメチルシリルエーテルな
どに変性した化合物、メルドラム酸誘導体などが挙げら
れる。これらのうちでは、フェノール性化合物の水酸基
をt-ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニルメ
チル基、トリメチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル
基、あるいはテトラヒドロピラニル基などで保護した化
合物;ナフタルデヒドにメルドラム酸を付加してなる化
合物;脂環構造を有するカルボニル化合物にメルドラム
酸を付加してなる化合物などが好ましい。
On the other hand, the above-mentioned dissolution inhibitor used in the present invention has sufficient dissolution inhibiting ability in an alkaline solution, and the product decomposed by an acid is-(C = O) in an alkaline solution. O-, -OS (= O)
Examples thereof include acid-decomposable compounds capable of forming 2- or -O-. Specifically, the phenolic compound is t-butoxycarbonyl ether, tetrahydropyranyl ether,
3-bromotetrahydropyranyl ether, 1-methoxycyclohexyl ether, 4-methoxytetrahydropyranyl ether, 1,4-dioxan-2-yl ether, tetrahydrofuranyl ether, 2,3,3a,
4,5,6,7,7a-octahydro-7,8,8-trimethyl-4,7-methanobenzofuran-2-yl ether, t-butyl ether, trimethylsilyl ether, triethylsilyl ether, triisopropylsilyl ether, dimethylisopropyl Examples thereof include compounds modified with silyl ether, diethyl isopropyl silyl ether, dimethylthexyl silyl ether, t-butyl dimethyl silyl ether, and Meldrum's acid derivatives. Of these, compounds in which the hydroxyl group of a phenolic compound is protected with a t-butoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonylmethyl group, a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, or a tetrahydropyranyl group; naphthaldehyde with Meldrum's acid Compounds formed by addition; Compounds formed by adding Meldrum's acid to a carbonyl compound having an alicyclic structure are preferable.

【0049】さらに本発明における溶解抑止剤は、多価
カルボン酸のイソプロピルエステル、テトラヒドロピラ
ニルエステル、テトラヒドロフラニルエステル、メトキ
シエトキシメチルエステル、2−トリメチルシリルエト
キシメチルエステル、t−ブチルエステル、トリメチル
シリルエステル、トリエチルシリルエステル、t−ブチ
ルジメチルシリルエステル、イソプロピルジメチルシリ
ルエステル、ジ−t−ブチルメチルシリルエステル、オ
キサゾール、2−アルキル−1,3−オキサゾリン、4
−アルキル−5−オキソ−1,3−オキサゾリン、5−
アルキル−4−オキソ−1,3−ジオキソランなどであ
ってもよい。また、以下に示す化合物を用いることもで
きる。
Further, the dissolution inhibitor in the present invention is isopropyl ester of polycarboxylic acid, tetrahydropyranyl ester, tetrahydrofuranyl ester, methoxyethoxymethyl ester, 2-trimethylsilylethoxymethyl ester, t-butyl ester, trimethylsilyl ester, triethylsilyl. Ester, t-butyldimethylsilyl ester, isopropyldimethylsilyl ester, di-t-butylmethylsilyl ester, oxazole, 2-alkyl-1,3-oxazoline, 4
-Alkyl-5-oxo-1,3-oxazoline, 5-
It may be alkyl-4-oxo-1,3-dioxolane or the like. Further, the following compounds can also be used.

【0050】[0050]

【化18】 Embedded image

【0051】[0051]

【化19】 Embedded image

【0052】[0052]

【化20】 Embedded image

【0053】[0053]

【化21】 Embedded image

【0054】[0054]

【化22】 Embedded image

【0055】[0055]

【化23】 Embedded image

【0056】式中、t−Bocは−(C=O)O−C
(CH3 3 を示す。
In the formula, t-Boc is-(C = O) O-C
(CH 3 ) 3 is shown.

【0057】[0057]

【化24】 Embedded image

【0058】[0058]

【化25】 Embedded image

【0059】[0059]

【化26】 Embedded image

【0060】[0060]

【化27】 Embedded image

【0061】[0061]

【化28】 Embedded image

【0062】本発明においてはこれらの溶解抑止剤のう
ち、共役多環芳香族系化合物が短波長光に対する透明性
が優れる点で好ましい。なおこの共役多環芳香族系化合
物とは、不飽和結合がひとつおきに配列した骨格とする
ことで複数の芳香環が平面的に連結された非縮合多環系
や縮合多環系の化合物である。すなわちこうした化合物
は、π電子の共役安定化に起因して光吸収帯が長波長域
にシフトしており、本発明では特に共役多環芳香族系化
合物を溶解抑止剤として用いることで、短波長光に対し
優れた透明性を有するとともに、耐熱性も充分なアルカ
リ現像用レジストを得ることができる。
In the present invention, among these dissolution inhibitors, conjugated polycyclic aromatic compounds are preferable because of their excellent transparency to short wavelength light. The conjugated polycyclic aromatic compound is a non-condensed polycyclic compound or a condensed polycyclic compound in which a plurality of aromatic rings are planarly linked by forming a skeleton in which alternate unsaturated bonds are arranged. is there. That is, in such compounds, the light absorption band is shifted to the long wavelength region due to the conjugated stabilization of π electrons, and in the present invention, by using a conjugated polycyclic aromatic compound as a dissolution inhibitor, It is possible to obtain a resist for alkali development which has excellent transparency to light and has sufficient heat resistance.

【0063】具体的には、ナフタレン環、アントラセン
環、フェナントレン環、ピレン環、ナフタセン環、クリ
セン環、3,4−ベンゾフェナントレン環、ペリレン
環、ペンタセン環、ピセン環、ピロール環、ベンゾフラ
ン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、ベンゾオキ
サゾール環、ベンソチアゾール環、インダゾール環、ク
ロメン環、キノリンジンノリン環、フタラジン環、キナ
ゾリン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、アクリ
ジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、フ
ェナジン環、チアントレン環、インドリジン環、ナフチ
リジン環、プリン環、プテリジン環、フルオレン環など
を有する化合物であり、中でもナフタレン環、アントラ
セン環、フェナントレン環などを有する縮合多環系の化
合物は、波長193nmの光に対する透明性の点で優れ
ている。したがって、これら縮合芳香環構造を有するポ
リヒドロキシ化合物の水酸基を、t−ブチルカーボネー
ト基、t-ブチルエステル基、テトラヒドロピラニルエー
テル基、アセタール基、トリメチルシリルエーテル基な
どで保護したものや、これら縮合芳香環構造を有するア
ルデヒド化合物とメルドラム酸との縮合化合物が、溶解
抑止剤として特に好ましい。
Specifically, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, naphthacene ring, chrysene ring, 3,4-benzophenanthrene ring, perylene ring, pentacene ring, picene ring, pyrrole ring, benzofuran ring, benzo Thiophene ring, indole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, indazole ring, chromene ring, quinoline ginnoline ring, phthalazine ring, quinazoline ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, acridine ring, phenanthridine ring, phenanthroline ring, phenazine ring A compound having a ring, a thianthrene ring, an indolizine ring, a naphthyridine ring, a purine ring, a pteridine ring, a fluorene ring, and the like. Among them, a condensed polycyclic compound having a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, or the like has a wavelength of 193. It is superior in transparency to light of m. Therefore, hydroxyl groups of these polyhydroxy compounds having a condensed aromatic ring structure are protected with a t-butyl carbonate group, a t-butyl ester group, a tetrahydropyranyl ether group, an acetal group, a trimethylsilyl ether group, or a condensed aromatic ring thereof. A condensation compound of a structured aldehyde compound and Meldrum's acid is particularly preferable as the dissolution inhibitor.

【0064】また、本発明では上述したような酸分解性
化合物以外に、分子量200〜2,000程度のナフト
ールノボラック化合物が溶解抑止剤として好ましく併用
され得る。さらに、アルカリ溶液に対する溶解抑止能を
有する酸分解性基でベース樹脂中のアルカリ可溶性基が
保護された場合は、このナフトールノボラック化合物を
溶解抑止剤として単独で配合してもよい。なおこうした
ナフトールノボラック化合物は、ナフトールまたはその
誘導体をカルボニル化合物で縮合させることで容易に得
ることができる。
In the present invention, a naphthol novolac compound having a molecular weight of about 200 to 2,000 can be preferably used as a dissolution inhibitor in addition to the above-mentioned acid-decomposable compound. Furthermore, when the alkali-soluble group in the base resin is protected by an acid-decomposable group having a dissolution inhibiting ability in an alkaline solution, this naphthol novolak compound may be added alone as a dissolution inhibiting agent. In addition, such a naphthol novolak compound can be easily obtained by condensing naphthol or a derivative thereof with a carbonyl compound.

【0065】本発明のアルカリ現像用レジストにおい
て、溶解抑止剤の配合量はベース樹脂の単量体相当モル
数に対し、3〜50モル%さらには10〜40モル%の
範囲内に設定されることが好ましい。これは溶解抑止剤
の配合量が3モル%未満だと、解像性の良好なレジスト
パターンを形成することが困難となり、逆に50モル%
を越えると、レジスト膜を形成したときにその機械的強
度などが損なわれるおそれがあるうえ、露光部のレジス
ト膜をアルカリ溶液で溶解・除去するときの溶解速度が
大きく低下する傾向があるからである。
In the alkali developing resist of the present invention, the amount of the dissolution inhibitor blended is set within the range of 3 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol% based on the number of moles of the base resin corresponding to the monomers. It is preferable. This is because if the content of the dissolution inhibitor is less than 3 mol%, it becomes difficult to form a resist pattern with good resolution, and conversely 50 mol%.
If it exceeds, the mechanical strength of the resist film may be impaired when it is formed, and the dissolution rate when the resist film in the exposed area is dissolved or removed with an alkaline solution tends to be significantly reduced. is there.

【0066】さらに、本発明のアルカリ現像用レジスト
が化学増幅型レジストである場合に配合される光酸発生
剤としては、例えば、アリールオニウム塩、ナフトキノ
ンジアジド化合物、ジアゾニウム塩、スルフォネート化
合物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨ
ードニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物な
どを用いることができる。これらの化合物の具体例とし
ては、トリフェニルスルフォニウムトリフレート、ジフ
ェニルヨードニウムトリフレート、2,3,4,4−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン−4−ナフトキノンジア
ジドスルフォネート、4−N−フェニルアミノ−2−メ
トキシフェニルジアゾニウムスルフェート、4−N−フ
ェニルアミノ−2−メトキシフェニルジアゾニウムp−
エチルフェニルスルフェート、4−N−フェニルアミノ
−2−メトキシフェニルジアゾニウム2−ナフチルスル
フェート、4−N−フェニルアミノ−2−メトキシフェ
ニルジアゾニウムフェニルスルフェート、2,5−ジエ
トキシ−4−N−4’−メトキシフェニルカルボニルフ
ェニルジアゾニウム3−カルボキシ−4−ヒドロキシフ
ェニルスルフェート、2−メトキシ−4−N−フェニル
フェニルジアゾニウム3−カルボキシ−4−ヒドロキシ
フェニルスルフェート、ジフェニルスルフォニルメタ
ン、ジフェニルスルフォニルジアゾメタン、ジフェニル
ジスルホン、α−メチルベンゾイントシレート、ピロガ
ロールトリメシレート、ベンゾイントシレート、みどり
化学製MPI−103(CAS.NO.[87709−
41−9])、みどり化学製BDS−105(CAS.
NO.[145612−66−4])、みどり化学製N
DS−103(CAS.NO.[110098−97−
0])、みどり化学製MDS−203(CAS.NO.
[127855−15−5])、みどり化学製Pyrogall
ol tritosylate(CAS.NO.[20032−64−
8])、みどり化学製DTS−102(CAS.NO.
[75482−18−7])、みどり化学製DTS−1
03(CAS.NO.[71449−78−0])、み
どり化学製MDS−103(CAS.NO.[1272
79−74−7])、みどり化学製MDS−105(C
AS.NO.[116808−67−4])、みどり化
学製MDS−205(CAS.NO.[81416−3
7−7])、みどり化学製BMS−105(CAS.N
O.[149934−68−9])、みどり化学製TM
S−105(CAS.NO.[127820−38−
6])、みどり化学製NB−101(CAS.NO.
[20444−09−1])、みどり化学製NB−20
1(CAS.NO.[4450−68−4])、みどり
化学製DNB−101(CAS.NO.[114719
−51−6])、みどり化学製DNB−102(CA
S.NO.[131509−55−2])、みどり化学
製DNB−103(CAS.NO.[132898−3
5−2])、みどり化学製DNB−104(CAS.N
O.[132898−36−3])、みどり化学製DN
B−105(CAS.NO.[132898−37−
4])、みどり化学製DAM−101(CAS.NO.
[1886−74−4])、みどり化学製DAM−10
2(CAS.NO.[28343−24−0])、みど
り化学製DAM−103(CAS.NO.[14159
−45−6])、みどり化学製DAM−104(CA
S.NO.[130290−80−1]、CAS.N
O.[130290−82−3])、みどり化学製DA
M−201(CAS.NO.[28322−50−
1])、みどり化学製CMS−105、みどり化学製D
AM−301(CAS.No.[138529−81−
4])、みどり化学製SI−105(CAS.No.
[34694−40−7])、みどり化学製NDI−1
05(CAS.No.[133710−62−0])、
みどり化学製EPI−105(CAS.No.[135
133−12−9])などが挙げられる。さらに、以下
に示す化合物を用いることもできる。
Further, as the photo-acid generator blended when the alkali developing resist of the present invention is a chemically amplified resist, for example, aryl onium salts, naphthoquinone diazide compounds, diazonium salts, sulfonate compounds, sulfonium compounds, Sulfamide compounds, iodonium compounds, sulfonyldiazomethane compounds, etc. can be used. Specific examples of these compounds include triphenylsulfonium triflate, diphenyliodonium triflate, 2,3,4,4-tetrahydroxybenzophenone-4-naphthoquinonediazide sulfonate and 4-N-phenylamino-2-. Methoxyphenyldiazonium sulfate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium p-
Ethylphenyl sulfate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium 2-naphthylsulfate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazoniumphenylsulfate, 2,5-diethoxy-4-N-4 '-Methoxyphenylcarbonylphenyldiazonium 3-carboxy-4-hydroxyphenylsulfate, 2-methoxy-4-N-phenylphenyldiazonium 3-carboxy-4-hydroxyphenylsulfate, diphenylsulfonylmethane, diphenylsulfonyldiazomethane, diphenyldisulfone , Α-methylbenzointosylate, pyrogallol trimesylate, benzointosylate, MPI-103 manufactured by Midori Kagaku (CAS. NO. [87709-
41-9]), BDS-105 (CAS.
NO. [145612-66-4]), N manufactured by Midori Kagaku
DS-103 (CAS. NO. [11098-97-
0]), Midori Kagaku MDS-203 (CAS. NO.
[127855-15-5]), Midori Kagaku Pyrogall
ol tritosylate (CAS. NO. [20032-64-
8]), Midori Kagaku DTS-102 (CAS. NO.
[75482-18-7]), Midori Kagaku DTS-1
03 (CAS. NO. [71449-78-0]), MDS-103 manufactured by Midori Kagaku (CAS. NO. [1272]).
79-74-7]), MDS-105 (C
AS. NO. [116808-67-4]), MDS-205 manufactured by Midori Kagaku (CAS. NO. [81416-3]).
7-7]), Midori Kagaku BMS-105 (CAS.N
O. [149934-68-9]), TM manufactured by Midori Kagaku
S-105 (CAS. NO. [127820-38-
6]), Midori Kagaku NB-101 (CAS. NO.
[20444-09-1]), Midori Kagaku NB-20
1 (CAS. NO. [4450-68-4]), and Midori Kagaku's DNB-101 (CAS. NO. [114719]).
-51-6]), Midori Kagaku's DNB-102 (CA
S. NO. [131509-55-2]) and Midori Kagaku's DNB-103 (CAS. NO. [132828-8-3]).
5-2]), Midori Kagaku's DNB-104 (CAS.N
O. [132898-36-3]), Midori Chemical DN
B-105 (CAS. NO. [132828-37-
4]), Midori Kagaku DAM-101 (CAS. NO.
[1886-74-4]), DAM-10 manufactured by Midori Kagaku
2 (CAS. NO. [28343-24-0]) and DAM-103 manufactured by Midori Kagaku (CAS. NO. [14159]).
-45-6]), Midori Kagaku DAM-104 (CA
S. NO. [130290-80-1], CAS. N
O. [130290-82-3]), Midori Chemical DA
M-201 (CAS. NO. [28322-50-
1]), Midori Kagaku CMS-105, Midori Kagaku D
AM-301 (CAS No. [138529-81-
4]), Midori Kagaku SI-105 (CAS.
[34694-40-7]), Midori Kagaku NDI-1
05 (CAS. No. [133710-62-0]),
Midori Kagaku EPI-105 (CAS No. [135
133-12-9]) and the like. Further, the following compounds can also be used.

【0067】[0067]

【化29】 Embedded image

【0068】[0068]

【化30】 Embedded image

【0069】[0069]

【化31】 Embedded image

【0070】[0070]

【化32】 Embedded image

【0071】[0071]

【化33】 Embedded image

【0072】[0072]

【化34】 Embedded image

【0073】[0073]

【化35】 Embedded image

【0074】[0074]

【化36】 Embedded image

【0075】[0075]

【化37】 Embedded image

【0076】[0076]

【化38】 Embedded image

【0077】[0077]

【化39】 Embedded image

【0078】[0078]

【化40】 Embedded image

【0079】[0079]

【化41】 Embedded image

【0080】[0080]

【化42】 Embedded image

【0081】(式中、C1 及びC2 は単結合または二重
結合を形成し、R14は水素原子、フッ素原子、フッ素原
子で置換されていてもよいアルキル基またはアリール
基、R15,R16は、互いに同一であっても異なっていて
もよく、それぞれ1価の有機基を示し、R15とR16はこ
れらが結合して環構造を形成していてもよい。)
(Wherein C 1 and C 2 form a single bond or a double bond, R 14 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group which may be substituted with a fluorine atom, R 15 R 16 may be the same or different from each other and each represents a monovalent organic group, and R 15 and R 16 may be bonded to each other to form a ring structure.)

【化43】 Embedded image

【0082】式中、Zはアルキル基を示す。In the formula, Z represents an alkyl group.

【0083】[0083]

【化44】 Embedded image

【0084】また上述したような光酸発生剤について
も、ナフタレン骨格やジベンゾチオフェン骨格を有する
アリールオニウム塩、スルフォネート化合物、スルフォ
ニル化合物、スルファミド化合物など共役多環芳香族系
化合物は、短波長光に対する透明性、耐熱性の点で有利
である。具体的には、水酸基が導入されたナフタレン
環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレ
ン環、ビフェニレン環、as−インダセン環、s−イン
ダセン環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレ
ン環、フェナントレン環、アントラセン環、フルオラン
テン環、アセフェナントリレン環、アセアントリレン
環、トリフェニレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタ
セン環、プレイアデン環、ピセン環、ペリレン環、ペン
タフェン環、ペンタセン環、テトラフェニレン環、ヘキ
サフェン環、ヘキサセン環、ルビセン環、コロネン環、
トリナフチレン環、ヘプタフェン環、ヘプタセン環、ピ
ラントレン環、オバレン環、ジベンゾフェナントレン
環、ベンズ[a] アントラセン環、ジベンゾ[a,j] アント
ラセン環、インデノ[1,2-a] インデン環、アントラ[2,1
-a]ナフタセン環、1H- ベンゾ[a] シクロペント[j] ア
ントラセン環を有するスルフォニルまたはスルフォネー
ト化合物;ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、
アズレン環、ヘプタレン環、ビフェニレン環、as- イン
ダセン環、s-インダセン環、アセナフチレン環、フルオ
レン環、フェナレン環、フェナントレン環、アントラセ
ン環、フルオランテン環、アセフェナントリレン環、ア
セアントリレン環、トリフェニレン環、ピレン環、クリ
セン環、ナフタセン環、プレイアデン環、ピセン環、ペ
リレン環、ペンタフェン環、ペンタセン環、テトラフェ
ニレン環、ヘキサフェン環、ヘキサセン環、ルビセン
環、コロネン環、トリナフチレン環、ヘプタフェン環、
ヘプタセン環、ピラントレン環、オバレン環、ジベンゾ
フェナントレン環、ベンズ[a] アントラセン環、ジベン
ゾ[a,j] アントラセン環、インデノ[1,2-a] インデン
環、アントラ[2,1-a] ナフタセン環、1H- ベンゾ[a] シ
クロペント[j] アントラセン環を有する4-キノンジアジ
ド化合物;ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、
アズレン環、ヘプタレン環、ビフェニレン環、as- イン
ダセン環、s-インダセン環、アセナフチレン環、フルオ
レン環、フェナレン環、フェナントレン環、アントラセ
ン環、フルオランテン環、アセフェナントリレン環、ア
セアントリレン環、トリフェニレン環、ピレン環、クリ
セン環、ナフタセン環、プレイアデン環、ピセン環、ペ
リレン環、ペンタフェン環、ペンタセン環、テトラフェ
ニレン環、ヘキサフェン環、ヘキサセン環、ルビセン
環、コロネン環、トリナフチレン環、ヘプタフェン環、
ヘプタセン環、ピラントレン環、オバレン環、ジベンゾ
フェナントレン環、ベンズ[a] アントラセン環、ジベン
ゾ[a,j] アントラセン環、インデノ[1,2-a] インデン
環、アントラ[2,1-a] ナフタセン環、1H- ベンゾ[a] シ
クロペント[j] アントラセンを側鎖を有するスルフォニ
ウムまたはヨードニウムのトリフレートなどとの塩など
が挙げられる。特に、ナフタレン環またはアントラセン
環を有するスルフォニルまたはスルフォネート化合物;
水酸基が導入されたナフタレン環またはアントラセン環
を有する4-キノンジアジド化合物;ナフタレン環または
アントラセン環を側鎖を有するスルフォニウムまたはヨ
ードニウムのトリフレートなどとの塩が好ましい。
Regarding the photo-acid generator as described above, the conjugated polycyclic aromatic compound such as an arylonium salt having a naphthalene skeleton or a dibenzothiophene skeleton, a sulfonate compound, a sulfonyl compound or a sulfamide compound is transparent to short wavelength light. It is advantageous in terms of heat resistance and heat resistance. Specifically, a naphthalene ring, a pentalene ring, an indene ring, an azulene ring, a heptalene ring, a biphenylene ring, an as-indacene ring, an s-indacene ring, an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring in which a hydroxyl group is introduced, Anthracene ring, fluoranthene ring, acephenanthrylene ring, aceanthrylene ring, triphenylene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, preyaden ring, picene ring, perylene ring, pentaphene ring, pentacene ring, tetraphenylene ring, hexaphene Ring, hexacene ring, rubicene ring, coronene ring,
Trinaphthylene ring, heptaphene ring, heptacene ring, pyrantrene ring, ovalen ring, dibenzophenanthrene ring, benz [a] anthracene ring, dibenzo [a, j] anthracene ring, indeno [1,2-a] indene ring, anthra [2, 1
-a] naphthacene ring, 1H- benzo [a] cyclopento [j] sulfonyl or sulfonate compound having anthracene ring; naphthalene ring, pentalene ring, indene ring,
Azulene ring, heptalene ring, biphenylene ring, as-indacene ring, s-indacene ring, acenaphthylene ring, fluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, anthracene ring, fluoranthene ring, acephenanthrylene ring, aceanthrylene ring, triphenylene ring , Pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, pleiadene ring, picene ring, perylene ring, pentaphene ring, pentacene ring, tetraphenylene ring, hexaphene ring, hexacene ring, rubicene ring, coronene ring, trinaphthylene ring, heptafene ring,
Heptacene ring, pyranthrene ring, ovalen ring, dibenzophenanthrene ring, benz [a] anthracene ring, dibenzo [a, j] anthracene ring, indeno [1,2-a] indene ring, anthra [2,1-a] naphthacene ring , 1H-benzo [a] cyclopento [j] 4-quinonediazide compound having anthracene ring; naphthalene ring, pentalene ring, indene ring,
Azulene ring, heptalene ring, biphenylene ring, as-indacene ring, s-indacene ring, acenaphthylene ring, fluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, anthracene ring, fluoranthene ring, acephenanthrylene ring, aceanthrylene ring, triphenylene ring , Pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, pleiadene ring, picene ring, perylene ring, pentaphene ring, pentacene ring, tetraphenylene ring, hexaphene ring, hexacene ring, rubicene ring, coronene ring, trinaphthylene ring, heptaphene ring,
Heptacene ring, pyranthrene ring, ovalen ring, dibenzophenanthrene ring, benz [a] anthracene ring, dibenzo [a, j] anthracene ring, indeno [1,2-a] indene ring, anthra [2,1-a] naphthacene ring , 1H-benzo [a] cyclopento [j] anthracene and a salt of sulfonium or iodonium triflate having a side chain. In particular, a sulfonyl or sulfonate compound having a naphthalene ring or an anthracene ring;
A 4-quinonediazide compound having a naphthalene ring or anthracene ring in which a hydroxyl group is introduced; a salt with a triflate of sulfonium or iodonium having a naphthalene ring or anthracene ring as a side chain is preferable.

【0085】このような光酸発生剤のうち、本発明では
トリフェニルスルフォニウムトリフレートやジフェニル
イオドニウムトリフレート,トリナフチルスルフォニウ
ムトリフレート、ジナフチルヨードニウムトリフレー
ト、ジナフチルスルフォニルメタン、みどり化学製NA
T−105(CAS.No.[137867−61−
9])、みどり化学製NAT−103(CAS.No.
[131582−00−8])、みどり化学製NAI−
105(CAS.No.[85342−62−7])、
みどり化学製TAZ−106(CAS.No.[694
32−40−2])、みどり化学製NDS−105、み
どり化学製PI−105(CAS.No.[41580
−58−9])や、s-アルキル化ジベンゾチオフェント
リフレート、s-フルオロアルキル化ジベンゾチオフェン
トリフレート(ダイキン製)などが好ましく用いられ
る。これらの中でも、トリフェニルスルフォニウムトリ
フレート,トリナフチルスルフォニウムトリフレート、
ジナフチルヨードニウムトリフレート、ジナフチルスル
フォニルメタン、みどり化学製NAT−105(CA
S.No.[137867−61−9])、みどり化学
製NDI−105(CAS.No.[133710−6
2−0])、みどり化学製NAI−105(CAS.N
o.[85342−62−7])などは特に好ましい。
Among such photo-acid generators, triphenylsulfonium triflate, diphenyliodonium triflate, trinaphthyl sulfonium triflate, dinaphthyl iodonium triflate, dinaphthyl sulfonyl methane and green are used in the present invention. Chemical NA
T-105 (CAS No. [137867-61-
9]), Midori Kagaku NAT-103 (CAS No.
[131582-00-8]), NAI- manufactured by Midori Kagaku
105 (CAS. No. [85342-62-7]),
TAZ-106 manufactured by Midori Kagaku (CAS No. [694]
32-40-2]), Midori Kagaku NDS-105, Midori Kagaku PI-105 (CAS No. [41580]
-58-9]), s-alkylated dibenzothiophene triflate, s-fluoroalkylated dibenzothiophene triflate (manufactured by Daikin) and the like are preferably used. Among these, triphenylsulfonium triflate, trinaphthylsulfonium triflate,
Dinaphthyl iodonium triflate, dinaphthyl sulfonyl methane, Midori Kagaku NAT-105 (CA
S. No. [137867-61-9]), Midori Kagaku NDI-105 (CAS No. [133710-6]
2-0]), Midori Kagaku NAI-105 (CAS.N
o. [85342-62-7]) and the like are particularly preferable.

【0086】本発明のアルカリ現像用レジストにおい
て、光酸発生剤の好ましい配合量は、ベース樹脂全体に
対して0.001〜50モル%、さらに好ましくは0.
01〜40モル%、特に好ましくは0.1〜20モル%
の範囲内である。すなわち、0.001モル%未満では
高い感度でレジストパターンを形成することが困難であ
り、50モル%を越えるとレジスト膜を形成したときに
その機械的強度などが損なわれるおそれがある。
In the alkali developing resist of the present invention, the photoacid generator is preferably incorporated in an amount of 0.001 to 50 mol%, more preferably 0.
01-40 mol%, particularly preferably 0.1-20 mol%
Is within the range. That is, if it is less than 0.001 mol%, it is difficult to form a resist pattern with high sensitivity, and if it exceeds 50 mol%, when a resist film is formed, its mechanical strength may be impaired.

【0087】一方、ネガ型の化学増幅型レジストを調製
する場合は上述した通り、例えば酸の存在下ベース樹脂
としての高分子化合物を架橋する架橋剤を溶解抑止剤に
かえて配合すればよい。ここでの架橋剤としては、例え
ば、エポキシ基を側鎖に有するビニル系化合物、上記一
般式で表されるアクリル酸やその誘導体、メチロール置
換されたトリアジン、ナフチリジン,プテリジン化合物
のようなメラミン系化合物などを用いることができる。
またこうした架橋剤を配合するかわりに、酸架橋性基と
してビニル基、アリル基などを高分子化合物に導入して
もよい。
On the other hand, when a negative chemically amplified resist is prepared, as described above, for example, a cross-linking agent that cross-links a polymer compound as a base resin in the presence of an acid may be added instead of the dissolution inhibitor. Examples of the cross-linking agent here include vinyl compounds having an epoxy group in a side chain, acrylic acid represented by the above general formula and its derivatives, methylol-substituted triazines, melamine compounds such as naphthyridine and pteridine compounds. Etc. can be used.
Instead of blending such a cross-linking agent, a vinyl group, an allyl group or the like may be introduced into the polymer compound as an acid cross-linking group.

【0088】また、一般式(5)で表される化合物にお
いてR11が二重結合の場合には、若干の光反応性を有す
るため、そのまま感光剤として使用することも可能であ
る。例えば、前述の化合物をアクリル酸との共重合体と
混合した場合は、そのままポジ型の遠紫外線レジストと
して使用できる。一方、ナフトールノボラックなどのフ
ェノール系樹脂と混合した場合には、そのままネガ型の
遠紫外線レジストとして使用できる。
Further, in the compound represented by the general formula (5), when R 11 is a double bond, it has some photoreactivity and can be used as it is as a sensitizer. For example, when the above compound is mixed with a copolymer with acrylic acid, it can be used as it is as a positive type deep UV resist. On the other hand, when it is mixed with a phenolic resin such as naphthol novolac, it can be used as it is as a negative type deep UV resist.

【0089】本発明のアルカリ現像用レジストは、上述
したような化合物や溶解抑止剤、架橋剤、光酸発生剤な
ど、および必要に応じては他のアルカリ可溶性樹脂など
を有機溶媒に溶解させ瀘過することで、通常ワニスとし
て調製される。ただし本発明のアルカリ現像用レジスト
においては、これらの成分以外にエポキシ樹脂、ポリメ
チルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメ
チルメタクリレート、プロピレンオキシド−エチレンオ
キシド共重合体、ポリスチレンなどのその他のポリマー
や、耐環境性向上のためのアミン化合物、ピリジン誘導
体などの塩基性化合物、塗膜改質用の界面活性剤、反射
防止剤としての染料などが適宜配合されても構わない。
The alkali developing resist of the present invention is prepared by dissolving the above-mentioned compound, dissolution inhibitor, cross-linking agent, photo-acid generator and the like, and, if necessary, other alkali-soluble resin in an organic solvent. It is usually prepared as a varnish. However, in the resist for alkaline development of the present invention, in addition to these components, other polymers such as epoxy resin, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, propylene oxide-ethylene oxide copolymer, polystyrene, and environmental resistance An amine compound for improvement, a basic compound such as a pyridine derivative, a surfactant for modifying the coating film, a dye as an antireflection agent, and the like may be appropriately mixed.

【0090】ここでの有機溶媒には、例えばシクロヘキ
サノン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトンなどのケトン系溶媒、メチルセロルブ、メチ
ルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
ト、ブチルセロソルブアセテートなどのセロソルブ系溶
媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、γ−ブ
チロラクトンなどのエステル系溶媒、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコール系
溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリッ
クトリアミドジメチルホルムアミド、N−メチルピロリ
ドンなどの含窒素系溶媒や、溶解性向上のためこれらに
ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアルデヒド、N
−メチルピロリジノン等を添加した混合溶媒を用いるこ
とができる。また、メチルプロピオン酸メチル等のプロ
ピオン酸誘導体、乳酸エチル等の乳酸エステル類やPG
MEA(プロピレングリコールモノエチルアセテート)
等も、低毒性であり好ましく用いられ得る。なお本発明
において、このような溶媒は単独または2種以上を混合
して用いることができ、さらにイソプロピルアルコー
ル、エチルアルコール、メチルアルコール、ブチルアル
コール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコー
ル、t−ブチルアルコール、イソブチルアルコールなど
の脂肪族アルコールや、トルエン、キシレンなどの芳香
族溶媒が含有されていても構わない。
Examples of the organic solvent here include ketone solvents such as cyclohexanone, acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, cellosolve solvents such as methyl cellolube, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate, ethyl acetate and butyl acetate. , Isoamyl acetate, ester solvents such as γ-butyrolactone, glycol solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate, nitrogen-containing solvents such as dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoric triamide dimethylformamide and N-methylpyrrolidone, and solubility To improve these, dimethyl sulfoxide, dimethylformaldehyde, N
-A mixed solvent containing methylpyrrolidinone or the like can be used. In addition, propionic acid derivatives such as methyl methylpropionate, lactate esters such as ethyl lactate and PG
MEA (Propylene glycol monoethyl acetate)
Etc. have low toxicity and can be preferably used. In addition, in this invention, such a solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types, and also isopropyl alcohol, ethyl alcohol, methyl alcohol, butyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl. Aliphatic alcohols such as alcohol and isobutyl alcohol, and aromatic solvents such as toluene and xylene may be contained.

【0091】次に、本発明のアルカリ現像用レジストを
用いたパターン形成方法について、ポジ型の化学増幅型
レジストの場合を例に挙げ説明する。まず、上述したよ
うな有機溶媒に溶解されたレジストのワニスを回転塗布
法やディッピング法などで所定の基板上に塗布した後、
150℃以下好ましくは70〜120℃で乾燥してレジ
スト膜を成膜する。なおここでの基板としては、例えば
シリコンウェハ、表面に各種の絶縁膜や電極、配線など
が形成されたシリコンウェハ、ブランクマスク、GaA
s、AlGaAsなどのIII−V族化合物半導体ウェ
ハ、クロムまたは酸化クロム蒸着マスク、アルミ蒸着基
板、IBPSGコート基板、PSGコート基板、SOG
コート基板、カーボン膜スパッタ基板などを使用するこ
とができる。
Next, the pattern forming method using the alkali developing resist of the present invention will be explained by taking the case of a positive chemically amplified resist as an example. First, after applying a resist varnish dissolved in an organic solvent as described above on a predetermined substrate by a spin coating method or a dipping method,
A resist film is formed by drying at 150 ° C. or lower, preferably 70 to 120 ° C. The substrate here is, for example, a silicon wafer, a silicon wafer on the surface of which various insulating films, electrodes, wirings, etc. are formed, a blank mask, GaA.
III-V compound semiconductor wafer such as s, AlGaAs, chromium or chromium oxide vapor deposition mask, aluminum vapor deposition substrate, IBPSG coated substrate, PSG coated substrate, SOG
A coated substrate, a carbon film sputtered substrate, or the like can be used.

【0092】次いで、所定のマスクパターンを介して化
学線を照射するか、またはレジスト膜表面に化学線を直
接走査させて、レジスト膜を露光する。上述した通り本
発明のアルカリ現像用レジストは、短波長光をはじめ広
範囲の波長域の光に対して優れた透明性を有しているの
で、ここでの化学線としては紫外線、X線、低圧水銀ラ
ンプ光のi線、h線、g線、キセノンランプ光、KrF
やArFのエキシマレーザ光等のdeepUV光やシン
クロトロンオービタルラジエーション(SOR)、電子
線(EB)、γ線、イオンビームなどを使用することが
可能である。
Next, the resist film is exposed by irradiating it with an actinic ray through a predetermined mask pattern or by scanning the surface of the resist film directly with the actinic ray. As described above, the alkali developing resist of the present invention has excellent transparency to light in a wide wavelength range including short-wavelength light, and therefore, actinic rays used herein include ultraviolet rays, X-rays, and low pressure. Mercury lamp light i line, h line, g line, xenon lamp light, KrF
It is possible to use deep UV light such as ArF excimer laser light, synchrotron orbital radiation (SOR), electron beam (EB), γ-ray, and ion beam.

【0093】続いて熱板上やオーブン中での加熱あるい
は赤外線照射などにより、レジスト膜に170℃以下程
度のベーキング処理を適宜施す。特に、本発明のアルカ
リ現像用レジストが化学増幅型レジストの場合には、ベ
ーキング処理を施すことが好ましい。この後浸漬法、ス
プレー法などでレジスト膜を現像し、露光部または未露
光部のレジスト膜をアルカリ溶液に選択的に溶解・除去
して、所望のパターンを形成する。このときアルカリ溶
液の具体例としては、テトラメチルアンモニウムハイド
ロキシド水溶液、コリン水溶液などの有機アルカリ水溶
液や、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの無機ア
ルカリ水溶液、これらにアルコールや界面活性剤などを
添加した溶液が挙げられる。なおここでのアルカリ溶液
の濃度は、露光部と未露光部とで溶解速度の差を充分な
ものとする観点から、15重量%以下であることが好ま
しい。
Subsequently, the resist film is appropriately subjected to a baking treatment at about 170 ° C. or lower by heating on a hot plate or in an oven or by irradiating infrared rays. In particular, when the alkali developing resist of the present invention is a chemically amplified resist, it is preferable to perform a baking treatment. Thereafter, the resist film is developed by an immersion method, a spray method, or the like, and the exposed or unexposed portion of the resist film is selectively dissolved and removed in an alkaline solution to form a desired pattern. At this time, specific examples of the alkali solution include an aqueous solution of an organic alkali such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and choline, an aqueous solution of an inorganic alkali such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, and an alcohol and a surfactant added thereto. Solution. The concentration of the alkaline solution here is preferably 15% by weight or less from the viewpoint of making a sufficient difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion.

【0094】こうして、本発明のアルカリ現像用レジス
トを用いて形成されたレジストパターンは極めて解像性
が良好であり、例えばこのレジストパターンをエッチン
グマスクとしたドライエッチングで、露出した基板など
にクォーターミクロン程度の超微細なパターンを忠実に
転写することができる。ここで得られたレジストパター
ンでは、ベース樹脂である高分子化合物中の脂環式構造
において一方の炭素−炭素結合が切れても他方の結合が
残るため、高いドライエッチング耐性を有している。な
お、上述したような工程以外の他の工程が付加されても
何ら差支えなく、例えばレジスト膜の下地としての平坦
化層形成工程、レジスト膜と下地との密着性向上のため
の前処理工程、レジスト膜の現像後に現像液を水などで
除去するリンス工程、ドライエッチング前の紫外線の再
照射工程を適宜施すことが可能である。
Thus, the resist pattern formed by using the resist for alkali development of the present invention has extremely good resolution. For example, by dry etching using this resist pattern as an etching mask, a quarter micron is exposed on an exposed substrate or the like. It is possible to faithfully transfer an extremely fine pattern. The resist pattern obtained here has high dry etching resistance because one carbon-carbon bond is broken in the alicyclic structure in the polymer compound as the base resin, but the other bond remains. Incidentally, there is no problem even if other steps other than the above-mentioned steps are added, for example, a flattening layer forming step as a base of the resist film, a pretreatment step for improving adhesion between the resist film and the base, A rinsing step of removing the developing solution with water or the like after the development of the resist film, and an ultraviolet ray re-irradiation step before dry etching can be appropriately performed.

【0095】[0095]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例を示して本
発明をさらに詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.

【0096】(高分子化合物の合成)pKaが7以上1
1以下の酸性置換基が導入された脂環式構造及び重合性
二重結合を分子中に有する重合性化合物としてN−トリ
メチルシリルオキシテトラヒドロフタルイミド(NTS
THFI)0.7モル、及び酸分解性基を有する重合性
化合物であるt−ブチルメタクリレート(t−BM)
0.3モルを、テトラヒドロフラン(THF)200g
に混合した。続いて、この混合液にアゾイソブチルニト
リル(AIBN)2gを添加して70℃で36時間加熱
して反応させ、反応液をヘキサンに滴下することで、ブ
ロードな分布を有する平均分子量約700のNTSTH
FI−t−BM共重合体を得た。得られた共重合体にお
けるNTSTHFIとt−BMの比率は、NMR測定結
果で50:50であった。
(Synthesis of polymer compound) pKa is 7 or more 1
N-trimethylsilyloxytetrahydrophthalimide (NTS) as a polymerizable compound having an alicyclic structure having 1 or less acidic substituents and a polymerizable double bond in the molecule.
THFI) 0.7 mol, and t-butyl methacrylate (t-BM) which is a polymerizable compound having an acid-decomposable group.
0.3 mol of 200 g of tetrahydrofuran (THF)
Was mixed. Subsequently, 2 g of azoisobutyl nitrile (AIBN) was added to this mixed solution, and the mixture was heated at 70 ° C. for 36 hours to be reacted, and the reaction solution was added dropwise to hexane to give a broad distribution and an average molecular weight of about 700 NSTTH.
An FI-t-BM copolymer was obtained. The ratio of NTSTFI and t-BM in the obtained copolymer was 50:50 as a result of NMR measurement.

【0097】pKaが7以上11以下の酸性置換基が導
入された脂環式構造及び重合性二重結合を分子中に有す
る重合性化合物としてN−トリメチルシリルオキシテト
ラヒドロフタルイミド(NTSTHFI)0.7モル、
及び酸分解性基を有する重合性化合物であるt-ブチルメ
タクリレート(t−BM)0.3モルをテトラヒドロフ
ラン(THF)150gに混合した。続いて、この混合
液にチグラーナッター触媒(塩化チタン−アルキルアル
ミニウム触媒)を添加して70℃で9時間加熱し、反応
液をクエンチ後,ヘキサン溶媒中に滴下することで、平
均分子量約20,000のNTSTHFI−t−BM7
0:30共重合体を合成した。
0.7 mol of N-trimethylsilyloxytetrahydrophthalimide (NTSTFI) as a polymerizable compound having an alicyclic structure in which an acidic substituent having a pKa of 7 to 11 is introduced and a polymerizable double bond in the molecule,
And 0.3 mol of t-butyl methacrylate (t-BM), which is a polymerizable compound having an acid-decomposable group, were mixed with 150 g of tetrahydrofuran (THF). Subsequently, a Ziegler-Natta catalyst (titanium chloride-alkylaluminum catalyst) was added to this mixed solution and heated at 70 ° C. for 9 hours. After quenching the reaction solution, the reaction solution was added dropwise to a hexane solvent to give an average molecular weight of about 20. 1,000 NTSTFI-t-BM7
A 0:30 copolymer was synthesized.

【0098】さらに、以下のようにして種々の高分子化
合物を合成した。
Further, various polymer compounds were synthesized as follows.

【0099】NTSTHFIを、6−メチル−6,8,
9,10−テトラヒドロ−1,4−メタノ−ナフタレン
−5,7ジオン(MTCDO)、2−シクロヘキサ−2
−エニル−シクロヘキサン−1,3ジオン(CECD
O)に変更した以外は、前述と全く同様にチグラーナッ
ター触媒を用いて、それぞれ、MTCDO−t−BM7
0:30共重合体、およびCECDO−t−BM70:
30共重合体を合成した。
NTSTFI was converted to 6-methyl-6,8,
9,10-Tetrahydro-1,4-methano-naphthalene-5,7dione (MTCDO), 2-cyclohexa-2
-Enyl-cyclohexane-1,3dione (CECD
O) was used, and the Ziegler-Natta catalyst was used in exactly the same manner as described above to obtain MTCDO-t-BM7.
0:30 copolymer, and CECDO-t-BM70:
30 copolymers were synthesized.

【0100】また、NTSTHFIをN−トリメチルシ
リルオキシ5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイ
ミド(NTSNDI)に変更した以外は、前述と全く同
様にチグラーナッター触媒を用いて、NTSNDI−t
−BMを合成した。NTSTHFI−t−BMとNTS
NDI−t−BMは、さらに5wt%酢酸メタノール溶
液で脱トリメチルシリルさせてヒドロキシ化し、それぞ
れHTHFI−t−BM70:30共重合体及びHND
I−t−BM70:30共重合体を得た。
Further, NTSNDI-t was prepared in the same manner as described above, except that NTSTFI was changed to N-trimethylsilyloxy 5-norbornene-2,3-dicarboximide (NTSNDI).
-BM was synthesized. NTSTFI-t-BM and NTS
NDI-t-BM was further hydrolyzed by detrimethylsilylation with a 5 wt% methanol solution of acetic acid to obtain HTFI-t-BM 70:30 copolymer and HND, respectively.
An It-BM 70:30 copolymer was obtained.

【0101】さらに、NTSTHFI 0.7モル、お
よびアルカリ可溶性基を有する重合性化合物としてのメ
タクリル酸(MA)0.3モルをTHF200gに混合
した。この混合液にAIBN2gを添加した後、60℃
で9時間加熱して反応させ、反応液をヘキサン溶媒中に
滴下することで、ブロードな分布を有する平均分子量約
1000のTHFI−MA共重合体を合成した。NMR
で決定したNTSTHFI−MAの比率は50:50で
あった。
Furthermore, 0.7 mol of NTSTFI and 0.3 mol of methacrylic acid (MA) as a polymerizable compound having an alkali-soluble group were mixed with 200 g of THF. After adding 2 g of AIBN to this mixed solution,
The mixture was heated for 9 hours for reaction, and the reaction solution was added dropwise to a hexane solvent to synthesize a THFI-MA copolymer having a broad distribution and an average molecular weight of about 1000. NMR
The ratio of NTSTFI-MA determined in (4) was 50:50.

【0102】4シクロペンテン1,3ジオン0.3モル
と2−アダマンタノン0.3モルとをテトラヒドロフラ
ン中でアミン触媒(DCU)下で環留縮合し,反応液を
濃縮後、無水エタノールで再結晶し、下記化学式で表さ
れるモノマー(ADMCP)を得た。
4 Cyclopentene 1,3 dione (0.3 mol) and 2-adamantanone (0.3 mol) were subjected to cyclocondensation in tetrahydrofuran under an amine catalyst (DCU), and the reaction solution was concentrated and recrystallized with absolute ethanol. Then, a monomer (ADMCP) represented by the following chemical formula was obtained.

【0103】[0103]

【化45】 Embedded image

【0104】このモノマー0.2モルに対し、0.1モ
ルのアクリル酸とtert−ブチルメタクリレートをT
HF 70gに混合した。この混合液にAIBN0.0
3モルを加え、60℃で18時間重合して、ADMCP
−MA−t−BMの共重合体を得た。得られた重合体の
分子量は5,600であった。
To 0.2 mol of this monomer, 0.1 mol of acrylic acid and tert-butyl methacrylate were added as T.
It was mixed with 70 g of HF. AIBN 0.0
Add 3 mol and polymerize at 60 ° C for 18 hours to obtain ADMCP
A copolymer of -MA-t-BM was obtained. The molecular weight of the obtained polymer was 5,600.

【0105】N−アダマンチルマレイミド(NAMI)
0.2モルに対し、0.1モルのアクリル酸とtert
−ブチルメタクリレートをTHF 80gに混合した。
この混合液にAIBN0.03モルを加え、50℃で4
0時間重合してNAMI−MA−t−BMの共重合体を
得た。得られた共重合体の分子量は7,500であっ
た。
N-adamantyl maleimide (NAMI)
0.1 mol of acrylic acid and tert to 0.2 mol
-Butyl methacrylate was mixed with 80 g of THF.
To this mixed solution, add 0.03 mol of AIBN and
Polymerization was performed for 0 hours to obtain a copolymer of NAMI-MA-t-BM. The obtained copolymer had a molecular weight of 7,500.

【0106】アクロレインとメルドラム酸とをピリジン
中で50℃で8時間加熱し、生成物を水に滴下した後、
エタノールで再結晶してモノマー(MALDM)を得
た。このモノマー0.1モルに対しNAMI 0.1モ
ルをTHF 40gに混合した。この混合液にAIBN
0.02モルを加え、60℃で24時間重合し、MAL
DM−NAMI共重合体を得た。得られた共重合体の分
子量は3,200であった。
After heating acrolein and Meldrum's acid in pyridine at 50 ° C. for 8 hours and dropping the product into water,
Recrystallization from ethanol gave a monomer (MALDM). NAMI 0.1 mol was mixed with THF 40g with respect to this monomer 0.1 mol. AIBN is added to this mixture.
Add 0.02 mol and polymerize at 60 ℃ for 24 hours.
A DM-NAMI copolymer was obtained. The obtained copolymer had a molecular weight of 3,200.

【0107】デオキシコール酸0.1モルと、2塩化マ
ロニル0.1モルとを、0.3モルのピリジンに溶解し
て反応させた。得られた反応生成物を水洗後、エーテル
中に滴下し、ろ別してポリマー(DECA−MAL)を
得た。このポリマーの分子量は1,800であった。
0.1 mol of deoxycholic acid and 0.1 mol of malonyl dichloride were dissolved in 0.3 mol of pyridine and reacted. The obtained reaction product was washed with water, dropped into ether and filtered to obtain a polymer (DECA-MAL). The molecular weight of this polymer was 1,800.

【0108】メンチルアクリレート0.1モルに対し、
0.1モルのアクリル酸とtert−ブチルメタクリレ
ートをTHF 70gに混合した。この混合液にAIB
N0.03モルを加え、50℃,35時間重合し、ME
N−MA−t−BMの共重合体を得た。得られた共重合
体の分子量は11,000であった。
For 0.1 mol of menthyl acrylate,
0.1 mol of acrylic acid and tert-butyl methacrylate were mixed in 70 g of THF. Add AIB to this mixture
Add 0.03 mol of N, polymerize at 50 ° C. for 35 hours, and add ME
A copolymer of N-MA-t-BM was obtained. The obtained copolymer had a molecular weight of 11,000.

【0109】なお、ここで合成した高分子化合物の化学
式を、その重量平均分子量と併せ以下に示す。
The chemical formula of the polymer compound synthesized here is shown below together with the weight average molecular weight thereof.

【0110】[0110]

【化46】 Embedded image

【0111】[0111]

【化47】 Embedded image

【0112】[0112]

【化48】 Embedded image

【0113】(脂環化合物の合成)5−(2−アダマン
チリデン)2,2−ジメチル1,3−ジオキサン4,6
−ジオン(ADDD)はアルドリッチの試薬をそのまま
用いた。
(Synthesis of alicyclic compound) 5- (2-adamantylidene) 2,2-dimethyl 1,3-dioxane 4,6
-The dione (ADDD) used the Aldrich reagent as it was.

【0114】ADDD0.1モルをTHF中に溶解し、
別に調整したエチルマグネシウムブロマイド0.1モル
を塩化銅触媒下で作用させた。その後、環流−水溶媒で
再沈し、5−(2−エチルアダマンチル)2,2−ヂメ
チル1,3−ジオキサン4,6−ジオン(ADDM)を
合成して用いた。
0.1 mol of ADDD was dissolved in THF,
0.1 mol of separately prepared ethylmagnesium bromide was allowed to act under a copper chloride catalyst. Then, it was reprecipitated with a reflux-water solvent, and 5- (2-ethyladamantyl) 2,2-dimethyl 1,3-dioxane 4,6-dione (ADDM) was synthesized and used.

【0115】カンファー0.1モルとメルドラム酸0.
1モルとをピリジン中で縮合して反応物を得た。この反
応物を水中に落下して下記化学式で表される脂環化合物
(CDDD)を合成した。
0.1 mol camphor and 0.1% Meldrum's acid.
1 mol was condensed in pyridine to obtain a reaction product. The reaction product was dropped into water to synthesize an alicyclic compound (CDDD) represented by the following chemical formula.

【0116】[0116]

【化49】 Embedded image

【0117】同様にして、アダマンタノン0.1モルと
ジ−tert−ブチルマロン酸とを反応させて、下記化
学式で表わされるADDTを合成した。
In the same manner, 0.1 mol of adamantanone was reacted with di-tert-butylmalonic acid to synthesize ADDT represented by the following chemical formula.

【0118】[0118]

【化50】 Embedded image

【0119】マロン酸ジ−tertブチル0.02モル
を,0℃以下でTHFに分散したNaH 0.02モル
にゆっくり滴下した。次いで、THFに溶解した0.0
2モルの1−アダマンチルブロモメチルケトンを0℃以
下でゆっくり滴下した後、3時間攪拌した。反応生成物
を水にあけ、ヘキサンで抽出して下記化学式で表される
ADMTBを合成した。
0.02 mol of di-tertbutyl malonate was slowly added dropwise to 0.02 mol of NaH dispersed in THF at 0 ° C. or lower. Then dissolved in THF 0.0
2 mol of 1-adamantyl bromomethyl ketone was slowly added dropwise at 0 ° C or lower, and the mixture was stirred for 3 hours. The reaction product was poured into water and extracted with hexane to synthesize ADMTB represented by the following chemical formula.

【0120】[0120]

【化51】 Embedded image

【0121】1,1''ビ−2−ナフトール0.1モルを
THFに溶解して得られた溶液を、水素化ナトリウム
0.22モルの存在下、充分な量のジt−ブチル2炭酸
エステルと室温で4時間撹拌した。その後、反応液を水
中に投入して生成した沈殿を濾別することで、t−ブト
キシカルボニル化1,1''ビ−2−ナフトール(tBo
cBN)を合成した。
A solution obtained by dissolving 0.1 mol of 1,1 '' bi-2-naphthol in THF was added to a sufficient amount of di-t-butyl dicarbonate in the presence of 0.22 mol of sodium hydride. The ester was stirred at room temperature for 4 hours. Then, the reaction solution was poured into water and the generated precipitate was filtered off to obtain t-butoxycarbonylated 1,1 ″ bi-2-naphthol (tBo).
cBN) was synthesized.

【0122】同様に、キナリザニン0.1モルをTHF
に溶解して得られた溶液を、水素化ナトリウム0.42
モルの存在下、充分な量のジt−ブチル2炭酸エステル
と室温で6時間撹拌した。その後、反応液を水中に投入
して生成した沈殿を濾別することで、t-ブトキシカルボ
ニル化キナリザニン(tBocQ)を合成した。
Similarly, 0.1 mol of quinalyzanine was added to THF.
The solution obtained by dissolving in
In the presence of a mole, it was stirred with sufficient amount of di-t-butyl dicarbonate at room temperature for 6 hours. Then, the reaction solution was poured into water and the generated precipitate was filtered off to synthesize t-butoxycarbonylated quinalizanin (tBocQ).

【0123】さらに、0.1モルナフトール当量のβ−
ナフトールノボラックをTHFに溶解して得られた溶液
を、水素化ナトリウム0.1モルの存在下、充分な量の
ジt−ブチル2炭酸エステルと室温で6時間撹拌した。
その後、反応液を水と混合して酢酸エチルで抽出するこ
とで、分子量3,000のt−ブトキシカルボニル化ナ
フトールノボラック(tBocNN)を合成した。
Further, 0.1 mol naphthol equivalent of β-
The solution obtained by dissolving naphthol novolac in THF was stirred with a sufficient amount of di-t-butyl dicarbonate in the presence of 0.1 mol of sodium hydride at room temperature for 6 hours.
Then, the reaction solution was mixed with water and extracted with ethyl acetate to synthesize t-butoxycarbonylated naphthol novolak (tBocNN) having a molecular weight of 3,000.

【0124】なお、ここでのtBocBN、tBocQ
及びtBocNNにおけるt−ブトキシカルボニルの導
入率は、全水酸基の100モル%であった。
Note that tBocBN and tBocQ here
The introduction rate of t-butoxycarbonyl in and tBocNN was 100 mol% of all hydroxyl groups.

【0125】一方、パモイック酸0.1モルをジメチル
アセトアミド溶媒に溶解させて、触媒量のトリフルオロ
メタンスルフォン酸存在下、2−ブテンを吹き込みなが
ら16時間煮沸撹拌した。得られた反応物に水を添加し
てトルエンで抽出した後、トルエンを留去することでパ
モイック酸t−ブチル(PAtB)を合成した。このと
き、カルボキシル基へのt−ブチルの導入率は100モ
ル%であった。
On the other hand, 0.1 mol of pamoic acid was dissolved in a dimethylacetamide solvent, and the mixture was boiled and stirred for 16 hours while blowing 2-butene in the presence of a catalytic amount of trifluoromethanesulfonic acid. Water was added to the obtained reaction product and extracted with toluene, and then toluene was distilled off to synthesize t-butyl pamoic acid (PAtB). At this time, the introduction rate of t-butyl into the carboxyl group was 100 mol%.

【0126】さらに1,5−ジヒドロキシナフタレン
0.1モルを、触媒としての炭酸カリウム及びヨウ化カ
リウムの存在下、充分な量のブロモ酢酸t−ブチルと反
応させた後、酢酸エチルで抽出することで酢酸t−ブチ
ル化ナフトール(AtBN)を合成した。
Further, 0.1 mol of 1,5-dihydroxynaphthalene is reacted with t-butyl bromoacetate in a sufficient amount in the presence of potassium carbonate and potassium iodide as catalysts, and then extracted with ethyl acetate. Was synthesized t-butylated naphthol acetate (AtBN).

【0127】また、α−ナフトール0.5モルに0.2
5モル当量のホルムアルデヒド水溶液を混合し、α−ナ
フトールが溶解するまで加熱した後、3時間撹拌して反
応させた。次いで、得られた反応物を2mmHgまで減
圧してから徐々に200℃まで加熱して反応が充分では
ない成分を取り除き、平均分子量700のα−ナフトー
ルノボラック樹脂(αNN−1)を合成した。
Further, 0.2 mol per 0.5 mol of α-naphthol
A 5 molar equivalent formaldehyde aqueous solution was mixed and heated until α-naphthol was dissolved, followed by stirring for 3 hours to cause reaction. Next, the obtained reaction product was depressurized to 2 mmHg and then gradually heated to 200 ° C. to remove components which were not sufficiently reacted, and α-naphthol novolak resin (αNN-1) having an average molecular weight of 700 was synthesized.

【0128】さらに、ホルムアルデヒドをブチラール及
びグリオキシル酸に変更する以外は上述と全く同様にし
て、それぞれ平均分子量1,000、500のα−ナフ
トールノボラック樹脂(αNN−2)、(αNN−3)
を合成した。
Further, α-naphthol novolak resins (αNN-2) and (αNN-3) having average molecular weights of 1,000 and 500, respectively, were prepared in the same manner as above except that formaldehyde was changed to butyral and glyoxylic acid.
Was synthesized.

【0129】(レジストの調製及びレジストパターンの
形成)上述した通り合成した高分子化合物、溶解抑止剤
及び光酸発生剤を、表1〜表3に示す処方にしたがって
シクロヘキサノンに溶解させ、実施例1〜29のレジス
トのワニスを調製した。ここで、光酸発生剤としては、
みどり化学製TPS−105、NAT−105、NDS
−105、NDI−105およびNAI−105を用い
た。
(Preparation of Resist and Formation of Resist Pattern) The polymer compound, the dissolution inhibitor, and the photoacid generator synthesized as described above were dissolved in cyclohexanone according to the formulations shown in Tables 1 to 3 to prepare Example 1. Varnishes of ~ 29 resists were prepared. Here, as the photo-acid generator,
Midori Kagaku TPS-105, NAT-105, NDS
-105, NDI-105 and NAI-105 were used.

【0130】一方、高分子化合物としてアダマンチルメ
タクリレート(AMM)、t−BM及びMAの35:4
0:25共重合体を使用し、光酸発生剤としてNAT−
105を配合した比較例のレジストのワニスを併せて調
製した。
On the other hand, as polymer compounds, adamantyl methacrylate (AMM), t-BM and MA 35: 4.
Using a 0:25 copolymer, NAT- as a photoacid generator
A resist varnish of Comparative Example containing 105 was also prepared.

【0131】[0131]

【表1】 [Table 1]

【0132】[0132]

【表2】 [Table 2]

【0133】[0133]

【表3】 [Table 3]

【0134】次いで、これらのレジストのワニスをそれ
ぞれシリコンウェハ上に回転塗布して厚さ0.6μmの
レジスト膜を成膜し、波長193nmのArFエキシマ
レーザー光を光源としたNA0.54のステッパを使用
してレジスト膜表面に所定のパターン光を露光した。続
いて110℃で2分のベーキング処理を施した後、テト
ラメチルアンモニウムハイドロキシド水溶液(TMA
H)またはTMAHとイソプロピルアルコールとの混合
溶液で、レジスト膜の露光部を選択的に溶解・除去し
て、ポジ型のレジストパターンを形成した。このときの
現像液濃度及び感度、解像度を表4および表5に示す。
Next, each of these resist varnishes was spin-coated on a silicon wafer to form a resist film having a thickness of 0.6 μm, and a stepper with NA 0.54 using ArF excimer laser light having a wavelength of 193 nm as a light source was used. The surface of the resist film was exposed using a predetermined pattern light. Subsequently, after baking at 110 ° C. for 2 minutes, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMA)
H) or an exposed portion of the resist film was selectively dissolved and removed with a mixed solution of TMAH and isopropyl alcohol to form a positive resist pattern. The developer concentration, sensitivity and resolution at this time are shown in Tables 4 and 5.

【0135】[0135]

【表4】 [Table 4]

【0136】[0136]

【表5】 [Table 5]

【0137】表4および5に示される通り、実施例1〜
29のレジストにおいては、いずれも高い感度で解像性
の良好なレジストパターンが形成されており、波長19
3nmの光に対する透明性、アルカリ現像性とも優れて
いることが判る。一方比較例のレジストでは、TMAH
に30wt%のイソプロピルアルコールを配合した現像
液を用いた場合は解像性の良好なレジストパターンが形
成されたものの、TMAH単独だとアルカリ現像性が充
分でないことに起因し解像度約0.5μmと低い。しか
も、得られたレジストパターンの均一性も劣っており、
かつレジストパターンの剥離、膜クラックなども見受け
られた。
As shown in Tables 4 and 5, Examples 1 to
In each of the 29 resists, a resist pattern having a high sensitivity and a good resolution was formed.
It can be seen that both transparency to 3 nm light and alkali developability are excellent. On the other hand, in the resist of the comparative example, TMAH
When a developing solution containing 30 wt% of isopropyl alcohol was used, a resist pattern with good resolution was formed, but with TMAH alone, the alkali developability was insufficient, resulting in a resolution of about 0.5 μm. Low. Moreover, the uniformity of the obtained resist pattern is inferior,
Moreover, peeling of the resist pattern and film cracks were also found.

【0138】さらに、これらのレジストについて、CF
4 プラズマによるエッチング速度を測定してそのドライ
エッチング耐性を評価した。この結果、ノボラック樹脂
をベース樹脂とするレジストのエッチング速度を1.0
としたとき、比較例のレジストのエッチング速度が1.
2であるのに対し、実施例1〜29のレジストのエッチ
ング速度は1.0〜1.2であり、いずれも高いドライ
エッチング耐性を有していることが確認された。
Further, regarding these resists, CF
4 Plasma etching rate was measured to evaluate its dry etching resistance. As a result, the etching rate of the resist using the novolac resin as the base resin is 1.0
And the etching rate of the resist of the comparative example was 1.
2, the etching rates of the resists of Examples 1 to 29 were 1.0 to 1.2, and it was confirmed that all of them have high dry etching resistance.

【0139】[0139]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、短
波長光に対する透明性が優れるとともに高いドライエッ
チング耐性を備え、かつアルカリ現像で解像性の良好な
レジストパターンを形成することができるアルカリ現像
用レジストを実現することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to form a resist pattern having excellent transparency to short wavelength light, high dry etching resistance, and good resolution by alkali development. It is possible to realize a resist for alkali development that can be performed.

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 信田 直美 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中瀬 真 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 沖野 剛史 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical location H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Naomi Shinoda Komukai Toshiba, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Town No. 1 Incorporated company Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Shin Nakase Komukai Toshiba Town No. 1 Komachi, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Incorporated company Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Takeshi Okino Kawasaki City Kanagawa Prefecture Komukai-Toshiba-cho 1-ku, Toshiba Research & Development Center

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 25℃の水溶液中でのpKaが7以上1
1以下の酸性置換基が導入された脂環式化合物を含有す
るアルカリ現像用レジスト。
1. A pKa in an aqueous solution at 25 ° C. of 7 or more 1
An alkali developing resist containing an alicyclic compound having 1 or less acidic substituents introduced therein.
【請求項2】 前記脂環式化合物は酸分解性化合物であ
り、この化合物に対しアルカリ可溶性樹脂および光酸発
生剤が配合されてなる請求項1に記載のアルカリ現像用
レジスト。
2. The alkali developing resist according to claim 1, wherein the alicyclic compound is an acid-decomposable compound, and an alkali-soluble resin and a photo-acid generator are blended with the compound.
【請求項3】 下記一般式1ないし3で表される少なく
とも1種の構造単位を含む化合物を含有するアルカリ現
像用レジスト。 【化1】 (ここで、R1 ないしR3 のうち少なくとも1つは脂環
族を含む1価の有機基であり、その他はアルキル基であ
る。R1 およびR2 は部分的に結合して環状化合物を形
成してもよく、R3 はヒドロキシル基であってもよ
い。) 【化2】 (ここで、R1 ,R2 ,R4 およびR5 の少なくとも1
つは、脂環族を含む1価の有機基であり、その他は水素
原子あるいはアルキル基を示す。また、R1 とR2 は、
部分的に結合して環状化合物を形成してもよい。また、
4 とR5 は、部分的に結合して環状化合物を形成して
もよい。) 【化3】 (ここで、R1 ,R2 およびR6 の少なくとも1つは、
脂環族を含む1価の有機基であり、その他は水素原子あ
るいはアルキル基を示す。また、R1 とR2 とは、部分
的に結合して環状化合物を形成してもよい。)
3. An alkali developing resist containing a compound containing at least one structural unit represented by the following general formulas 1 to 3. Embedded image (Here, at least one of R 1 to R 3 is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is an alkyl group. R 1 and R 2 are partially bonded to form a cyclic compound. R 3 may be a hydroxyl group.) (Wherein at least one of R 1 , R 2 , R 4 and R 5
One is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is a hydrogen atom or an alkyl group. Also, R 1 and R 2 are
It may be partially bonded to form a cyclic compound. Also,
R 4 and R 5 may partially combine to form a cyclic compound. ) (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 6 is
It is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the others represent a hydrogen atom or an alkyl group. Further, R 1 and R 2 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. )
【請求項4】 前記一般式1ないし3のいずれかで表さ
れる化合物の25℃の水溶液中でのpKaが、7以上1
1以下である請求項3に記載のアルカリ現像用レジス
ト。
4. The pKa of the compound represented by any one of formulas 1 to 3 in an aqueous solution at 25 ° C. is 7 or more and 1 or more.
The alkali developing resist according to claim 3, which is 1 or less.
【請求項5】 溶解抑止剤を含有する請求項3に記載の
アルカリ現像用レジスト。
5. The alkali developing resist according to claim 3, which contains a dissolution inhibitor.
【請求項6】 脂環式構造を有するアルカリ可溶性樹
脂、および光酸発生剤を含有する請求項3に記載のアル
カリ現像用レジスト。
6. The resist for alkali development according to claim 3, which contains an alkali-soluble resin having an alicyclic structure and a photoacid generator.
【請求項7】 溶解抑止剤を含有する請求項6に記載の
アルカリ現像用レジスト。
7. The resist for alkali development according to claim 6, which contains a dissolution inhibitor.
【請求項8】 25℃の水溶液中でのpKaが7以上1
1以下の酸性置換基が導入された脂環式単量体化合物を
含む重合体を含有するアルカリ現像用レジスト。
8. The pKa in an aqueous solution at 25 ° C. is 7 or more 1
An alkali developing resist containing a polymer containing an alicyclic monomer compound having 1 or less acidic substituents introduced.
【請求項9】 25℃の水溶液中でのpKaが7以上1
1以下の酸性置換基が導入された脂環式単量体化合物を
含む重合体を含有し、かつ該脂環単量体化合物が、下記
一般式1ないし3のいずれかで表される化合物であるア
ルカリ現像用レジスト。 【化4】 (ここで、R1 ないしR3 のうち少なくとも1つは脂環
族を含む1価の有機基であり、その他はアルキル基であ
る。R1 およびR2 は部分的に結合して環状化合物を形
成してもよく、R3 はヒドロキシル基であってもよ
い。) 【化5】 (ここで、R1 ,R2 ,R4 およびR5 の少なくとも1
つは、脂環族を含む1価の有機基であり、その他は水素
原子あるいはアルキル基を示す。また、R1 とR2
は、部分的に結合して環状化合物を形成してもよい。ま
た、R4 とR5 とは、部分的に結合して環状化合物を形
成してもよい。) 【化6】 (ここで、R1 ,R2 およびR6 の少なくとも1つは、
脂環族を含む1価の有機基であり、その他は水素原子あ
るいはアルキル基を示す。また、R1 とR2 とは、部分
的に結合して環状化合物を形成してもよい。)
9. A pKa in an aqueous solution at 25 ° C. of 7 or more 1
A polymer containing an alicyclic monomer compound in which one or less acidic substituents are introduced, and the alicyclic monomer compound is a compound represented by any one of the following general formulas 1 to 3. A resist for alkali development. Embedded image (Here, at least one of R 1 to R 3 is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is an alkyl group. R 1 and R 2 are partially bonded to form a cyclic compound. May be formed and R 3 may be a hydroxyl group.) (Wherein at least one of R 1 , R 2 , R 4 and R 5
One is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the other is a hydrogen atom or an alkyl group. Further, R 1 and R 2 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. Further, R 4 and R 5 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. ) (Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 6 is
It is a monovalent organic group containing an alicyclic group, and the others represent a hydrogen atom or an alkyl group. Further, R 1 and R 2 may be partially bonded to each other to form a cyclic compound. )
【請求項10】 前記重合体の共重合成分は酸分解性の
単量体化合物であり、この共重合体に対し光酸発生剤が
配合されてなる請求項8に記載のアルカリ現像用レジス
ト。
10. The alkali developing resist according to claim 8, wherein the copolymerization component of the polymer is an acid-decomposable monomer compound, and a photo-acid generator is added to the copolymer.
【請求項11】 前記重合体に酸架橋性化合物および光
酸発生剤が配合されてなる請求項8に記載のアルカリ現
像用レジスト。
11. The resist for alkali development according to claim 8, wherein the polymer is blended with an acid crosslinkable compound and a photoacid generator.
【請求項12】 前記重合体は、ビニル化合物を共重合
成分とする共重合体である請求項8または9に記載のア
ルカリ現像用レジスト。
12. The alkali developing resist according to claim 8, wherein the polymer is a copolymer containing a vinyl compound as a copolymerization component.
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