JPH11231536A - ポジ型感光性組成物 - Google Patents

ポジ型感光性組成物

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JPH11231536A
JPH11231536A JP10028944A JP2894498A JPH11231536A JP H11231536 A JPH11231536 A JP H11231536A JP 10028944 A JP10028944 A JP 10028944A JP 2894498 A JP2894498 A JP 2894498A JP H11231536 A JPH11231536 A JP H11231536A
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JP
Japan
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acid
embedded image
compound
resin
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JP10028944A
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English (en)
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Toshiaki Aoso
利明 青合
Shiro Tan
史郎 丹
Toru Fujimori
亨 藤森
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】露光後経時によるパターン形状変化、感度変化
等がなくなり、感度、解像度、パターンプロファイルが
向上したポジ型感光性組成物を提供する。 【解決手段】(A)活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物、及び(B)下記一般式(I)、(I
I)、及び(III)で表される繰り返し構造単位を有
する樹脂を含有するポジ型感光性組成物。 一般式(I)〜(III)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平版印刷板やIC
等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基
板の製造、更にその他のフォトファブリケーション工程
に使用されるポジ型感光性組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポジ型フォトレジスト組成物として、米
国特許第4,491,628号、欧州特許第249,139号等に記載さ
れている化学増幅系レジスト組成物がある。化学増幅系
ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光等の放射線の照射に
より露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応に
よって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対す
る溶解性を変化させパターンを基板上に形成させるパタ
ーン形成材料である。
【0003】このような例として、光分解により酸を発
生する化合物と、アセタール又はO,N−アセタール化
合物との組合せ(特開昭48−89003号)、オルト
エステル又はアミドアセタール化合物との組合せ(特開
昭51−120714号)、主鎖にアセタール又はケタ
ール基を有するポリマーとの組合せ(特開昭53−13
3429号)、エノールエーテル化合物との組合せ(特
開昭55−12995号)、N−アシルイミノ炭酸化合
物との組合せ(特開昭55−126236号)、主鎖に
オルトエステル基を有するポリマーとの組合せ(特開昭
56−17345号)、第3級アルキルエステル化合物
との組合せ(特開昭60−3625号)、シリルエステ
ル化合物との組合せ(特開昭60−10247号)、及
びシリルエーテル化合物との組合せ(特開昭60−37
549号、特開昭60−121446号)等を挙げるこ
とができる。これらは原理的に量子収率が1を越えるた
め、高い感光性を示す。
【0004】同様に、室温経時下では安定であるが、酸
存在下加熱することにより分解し、アルカリ可溶化する
系として、例えば、特開昭59−45439号、特開昭
60−3625号、特開昭62−229242号、特開
昭63−27829号、特開昭63−36240号、特
開昭63−250642号、Polym.Eng.Sce.,23巻、101
2頁(1983);ACS.Sym.242巻、11頁(1984);Semicond
uctor World 1987年、11月号、91頁;Macromolecules,2
1巻、1475頁(1988);SPIE,920巻、42頁(1988)等に
記載されている露光により酸を発生する化合物と、第3
級又は2級炭素(例えばt-ブチル、2-シクロヘキセニ
ル)のエステル又は炭酸エステル化合物との組合せ系が
挙げられる。これらの系も高感度を有し、且つ、ナフト
キノンジアジド/ノボラツク樹脂系と比べて、Deep-UV
領域での吸収が小さいことから、前記の光源短波長化に
有効な系となり得る。
【0005】上記ポジ型化学増幅レジストは、アルカリ
可溶性樹脂、放射線露光によつて酸を発生する化合物
(光酸発生剤)、及び酸分解性基を有するアルカリ可溶
性樹脂に対する溶解阻止化合物から成る3成分系と、酸
との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹
脂と光酸発生剤からなる2成分系に大別できる。これら
2成分系あるいは3成分系のポジ型化学増幅レジストに
おいては、露光により光酸発生剤からの酸を介在させ
て、熱処理により分解後現像してレジストパターンを得
るものである。ここで、露光から熱処理(PEB処理)
までの放置時間(PED)が長くなるに従い、この発生
した酸が拡散したり、また雰囲気中の塩基性不純物によ
りレジスト表面部の酸が失活してしまい、感度、更に現
像後のレジストパターンのプロファイル(T−トップ形
状)や線幅等が変化してしまうという問題があった。特
に、酸分解性基がt−BOC基、t−ブチルエステル基
等の酸分解活性化エネルギーが比較的大きい基の場合、
感度低下、T−トップの形成が大きな問題となる。これ
に対しアセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル
基、シリルエーテル基等の酸分解活性化エネルギーが小
さい基では、これらの問題は緩和される一方、パターン
の線幅が細くなるという問題が生じる。
【0006】一方、これらの問題に対し、t−BOC基
等の酸分解の活性化エネルギーの大きい基とアセタール
基等の酸分解の活性化エネルギーの小さい基を組み合わ
せる技術が報告されている。例えば特開平8−1586
4号、同8−262721号、同9−6002号、同9
−6003号、同9−179301号、同9−2211
7号、同9−127698号、同9−222732号、
同9−222733号、同9−244246号に記載さ
れたt−BOC基を有する樹脂とアセタール基を有する
樹脂を併用する系、更に特開平6−273934号、同
8−123032号、同9−211864号、同9−2
11866号に記載されたt−BOC基等の酸分解の活
性化エネルギーの大きい基とアセタール基等の酸分解の
活性化エネルギーの小さい基を同一分子中に有する樹脂
を使用する系が挙げられる。しかし、これらの系におい
てもt−BOC等の基の低酸分解性の影響で、PEDで
のプロファイル(T−top形状)、感度変化の改良が
不充分であり、解像度等の性能の向上にも限界があっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、露光
後経時によるパターン形状変化、感度変化等がなくな
り、それにより感度、解像度、パターンプロファイルが
向上したポジ型感光性組成物を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記諸特
性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が、ポジ型
化学増幅系において、下記の特定の成分を含む樹脂を用
いることで達成されることを見出し、本発明に到達し
た。即ち、本発明は、下記構成である。 (1)(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生
する化合物、及び(B)下記一般式(I)、(II)、及
び(III)で表される繰り返し構造単位を有する樹脂を
含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
【0009】
【化2】
【0010】一般式(I)〜(III)中、R1〜R7は以
下のとおりである。R1は、水素原子又はメチル基を表
す。R2及びR3は、同一又は異なって、水素原子、置換
基を有していてもよい、アルキル基又はアリール基を表
す。但し、R2及びR3の少なくともいずれかは水素原子
以外の基である。R4は、置換基を有していてもよい、
シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はア
リール基を表す。R5は、−C(R8 )(R9 )(R10)又
は−C(R11)(R12)(OR13)で示される基を表す。こ
こで、R8〜R12は、同一又は異なって、水素原子、置
換基を有していてもよい、アルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、アルキニル基又はアリール基を表
し、R13は、置換基を有していてもよい、アルキル基、
シクロアルキル基又はアリール基を表す。但し、R8
10のうち少なくとも2つは水素原子以外の基である。
6及びR7は、同一又は異なって、ハロゲン原子、ヒド
ロキシル基、置換基を有していてもよい、アルキル基、
アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基又
はアシロキシ基を表す。また、上記R2〜R4、R8〜R
10、及びR11〜R13のそれぞれのうちの2つが結合して
環を形成してもよい。m及びnは、同一又は異なって、
0〜3の整数を示す。
【0011】(2)酸により分解し得る基を有し、アル
カリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大する、分
子量3,000以下の低分子酸分解性溶解阻止化合物を
含有することを特徴とする上記(1)に記載のポジ型感
光性組成物。
【0012】(3)水に不溶でアルカリ水溶液に可溶な
樹脂を含有することを特徴とする上記(1)又は(2)
に記載のポジ型感光性組成物。
【0013】本発明の上記ポジ型感光性組成物は、上記
一般式(III)で表されるアセタール基等を有する繰り返
し構造単位と、一般式(II)で表されるシクロアルキル
基、アルケニル基、アルキニル基、又はアリール基が結
合したカーボネート基を有する繰り返し構造単位を含有
する樹脂(B)を使用することで、t−BOC等の基で
見られた酸分解性が適度に向上し、露光後経時によるパ
ターン形状変化(T−top形状)、感度変化がなくな
り、それにより感度、解像度、パターンプロファイルが
大きく向上する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明のポジ型感光性組成
物に用いる成分について詳細に説明する。まず上記一般
式(I)、(II)、及び(III)で表される繰り返し単
位を有する樹脂(B)について説明する。
【0015】上記式中R2、R3、R6、R7のアルキル基
としては、好ましくは置換基を有していてもよい、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−
ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチ
ル基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。R2
3、R4、R6、R7のアリール基としては、好ましくは
置換基を有していてもよい、フェニル基、トリル基、キ
シリル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基
等の炭素数6〜14個のものが挙げられる。R4のシク
ロアルキル基としては、好ましくは置換基を有していて
もよい、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素
数3〜10個のものが挙げられる。アルケニル基として
は、好ましくは置換基を有していてもよい、ビニル基、
プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、
ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数2〜6個
のものが挙げられる。アルキニル基としては、好ましく
は置換基を有していてもよい、アセチル基、プロパルギ
ル基等の炭素数2〜6個のものが挙げられる。
【0016】R6,R7のハロゲン原子としては、フッ
素、塩素、臭素、沃素が好ましい。アラルキル基として
は、好ましくは置換基を有していてもよい、ベンジル
基、ナフチルメチル基、フェネチル基等の炭素数7〜1
2個のものが挙げられる。アルコキシル基としては、好
ましくは置換基を有していてもよい、メトキシ基、エト
キシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ブトキ
シ基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。アシル基
としては、好ましくは置換基を有していてもよい、ホル
ミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、
ベンゾイル基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。
アシロキシ基としては、好ましくは置換基を有していて
もよい、アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノ
イルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等の炭素数2〜10
個のものが挙げられる。
【0017】R8〜R12のアルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びR
13のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基は、前
記したR2〜R7で示したものと同様のものが好ましい。
2〜R4、R8〜R10、及びR11〜R13のそれぞれのう
ちの2つが結合して形成される環としては、置換基を有
していてもよい、シクロプロピル、シクロブチル、シク
ロペンチル、シクロヘキシル等の3〜8員環が挙げられ
る。
【0018】また、上記置換基の更なる置換基として
は、好ましくはヒドロキシル基;ハロゲン原子(フッ
素、塩素、臭素、ヨウ素);ニトロ基;シアノ基;アミ
ド基;スルホンアミド基;上記R2 、R3 、R6 、R7
のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエ
トキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブ
トキシ基等の炭素数1〜8個のアルコキシ基;メトキシ
カルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカ
ルボニル基;ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等
のアシル基;アセトキシ基、ブチリルオキシ基等のアシ
ロキシ基;カルボキシ基等が挙げられる。
【0019】これら一般式(I)〜(III) で示される繰
り返し単位を含む樹脂は、例えば以下に示す方法により
合成される。即ち、一般式(I)で示される構造単位を
与える重合性モノマーを単独重合又は共重合させて得ら
れたた樹脂中のヒドロキシル基を、一般式(II)のカー
ボネート基で示される基、更に一般式(III)のR5で示さ
れる基になるように修飾、変換する方法;一般式(I)
で示される構造単位を与える重合性モノマーと、一般式
(II)で示される構造単位を与える重合性モノマーと、
一般式(III) で示される構造単位に由来する重合性モノ
マーとを共重合する方法;一般式(II)及び一般式(II
I)で示される構造単位を与える重合性モノマーを共重合
した後、カーボネート基又はOR5基の一部を加水分解
して一般式(I)の構造に変換する方法により合成でき
る。
【0020】具体的には、上記一般式(I)で示される
構造単位を与える重合性モノマーを適当な溶媒及び触媒
を用い、例えば、特開平2−25850号、同3−22
3860号、同4−211258号、同5−24968
2号等に記載されたラジカル重合法で単独重合又は他の
重合性モノマーと共重合させた後、得られた樹脂中のO
H基を例えば、特開昭60−52845号、特開平5−
19482号、同4−219757号、同4−2512
59号、同5−249682号、同4−211258
号、同5−181279号、同6−83059号、同6
−194841号等に記載の方法により、R2 、R3
基に修飾、変換する方法により合成される。また、一般
式(I)、(II)、(III)で表される構造単位を与える
モノマー及び必要に応じて他の重合性モノマーを上記ラ
ジカル重合法等で、共重合させることにより合成され
る。また、一般式(II)及び/又は(III)で表される構
造単位を与えるモノマー、及び必要に応じて他の重合性
モノマーを上記ラジカル重合法、又は特開平4−350
657号、同4−350658号、同6−41221
号、同6−41222号、同6−65332号、同6−
65333号等に記載されたリビングアニオン重合法で
単独重合又は共重合させた後、カーボネート基及び/又
はOR5基の一部を加水分解して一般式(I)の構造に
変換する方法、更に引き続き含量調整のため、再度カー
ボネート基及び/又はOR5の基に修飾、変換する方法
により合成される。
【0021】このような一般式(I)で表される構造単
位を与える重合性モノマーの具体例としては、以下に示
すものが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
【0022】
【化3】
【0023】
【化4】
【0024】一般式(II)で示される構造単位を与える
重合性モノマーの具体例としては、上記化合物例(I−
1)〜(I−23)のヒドロキシル基を以下の基(a
1)〜(a16)で置換したものが挙げられる。
【0025】
【化5】
【0026】また、一般式(III) で示される構造単位を
与える重合性モノマーの具体例としては、上記化合物例
(I−1)〜(I−23)のヒドロキシル基を以下の基
(b1)〜(b20)で置換したものが挙げられるが、
これらに限定されるものではない。
【0027】
【化6】
【0028】またこれらの重合性モノマーと共重合し得
る他の重合性モノマーとしては、以下に示すものが含ま
れる。例えば、アクリル酸エステル類、アクリルアミド
類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、ア
リル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、ス
チレン類、クロトン酸エステル類等から選ばれる付加重
合性不飽和結合を1個有する化合物である。
【0029】具体的には、例えばアクリル酸エステル
類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜1
0のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸t−ブチル、アクリル酸t−アミル、アクリル
酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、クロルエチル
アクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、
2,2−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5
−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプ
ロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノア
クリレート、グリシジルアクリレート、ベンジルアクリ
レート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルア
クリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2
−テトラヒドロピラニルアクリレート等)、アリールア
クリレート(例えばフェニルアクリレート等)、シリル
アクリレート(例えば、t−ブチルジメチルシリルアク
リレート等);
【0030】メタクリル酸エステル類、例えば、アルキ
ル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い)メタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、
t−アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、
シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリ
レート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒ
ドロキシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチ
ルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノ
メタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレ
ート、グリシジルメタクリレート、フルフリルメタクリ
レート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2−
テトラヒドロピラニルメタクリレート等)、アリールメ
タクリレート(例えば、フェニルメタクリレート、クレ
ジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート等)、シ
リルメタクリレート(例えば、トリメチルシリルメタク
リレート、t−ブチルジメチルシリルメタクリレート
等);
【0031】アクリルアミド類、例えばアクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒ
ドロキシエチル基、ベンジル基等がある。)、N−アリ
ールアクリルアミド、(アリール基としては、例えばフ
ェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、
シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基等があ
る。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル
基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチ
ル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキ
シル基、シクロヘキシル基等がある。)、N,N−ジア
リールアクリルアミド(アリール基としては、例えばフ
ェニル基等がある。)、N−メチル−N−フェニルアク
リルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリ
ルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチル
アクリルアミド等;
【0032】メタクリルアミド類、例えば、メタクリル
アミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基と
しては、炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、
エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキ
シエチル基、シクロヘキシル基等がある。)、N−アリ
ールメタクリルアミド(アリール基としては、フェニル
基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基等が
ある。)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アル
キル基としては、エチル基、プロピル基、ブチル基等が
ある。)、N,N−ジアリールメタクリルアミド(アリ
ール基としては、フェニル基等がある。)、N−ヒドロ
キシエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−メチル
−N−フェニルメタクリルアミド、N−エチル−N−フ
ェニルメタクリルアミド等;
【0033】アリル化合物、例えば、アリルエステル類
(例えば、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸
アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステ
アリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、
乳酸アリル等)、アリルオキシエタノール等;
【0034】ビニルエーテル類、例えば、アルキルビニ
ルエーテル(例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチ
ルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキ
シルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、
エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエ
ーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニル
エーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキ
シエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニル
エーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエ
チルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチル
ビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒド
ロフルフリルビニルエーテル等)、ビニルアリールエー
テル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエ
ーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,
4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテ
ル、ビニルアントラニルエーテル等);
【0035】ビニルエステル類、例えば、ビニルブチレ
ート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテ
ート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビ
ニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジ
クロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニル
ブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニ
ルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−
フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシ
レート、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安
息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ
酸ビニル等;
【0036】スチレン類、例えばスチレン、アルキルス
チレン(例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレン、
トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレ
ン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシル
スチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、
ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオ
ルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキ
シメチルスチレン等)、アルコキシスチレン(例えば、
メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルスチレ
ン、ジメトキシスチレン等)、ハロゲンスチレン(例え
ば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルス
チレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレ
ン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレ
ン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブ
ロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル
−3−トリフルオルメチルスチレン等)、4−アセトキ
シスチレン、4−カルボキシスチレン、α−メチルスチ
レン;
【0037】クロトン酸エステル類、例えば、クロトン
酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘ
キシル、グリセリンモノクロトネート等);イタコン酸
ジアルキル類(例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン
酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等);マレイン酸ある
いはフマール酸のジアルキル類(例えば、ジメチルマレ
レート、ジブチルフマレート等);アクリル酸、メタク
リル酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、マレイノニトリル、フマロニトリル、無水マレ
イン酸、マレイミド、N−アルキルマレイミド、N−ア
リールマレイミド(アリール基としては、フェニル基、
ヒドロキシフェニル基等がある)等がある。その他、共
重合可能である付加重合性不飽和化合物を用いることが
できる。
【0038】一般式(I)〜(III) で示される構造単位
を与える重合性モノマー又は他の重合性モノマーは、各
々一種、又は二種以上を組み合わせて使用することがで
きる。樹脂中の一般式(I)で示される繰り返し構造単
位含量は、全繰り返し単位に対して好ましくは30〜9
0モル%、より好ましくは40〜85モル%、更に好ま
しくは50〜80モル%である。樹脂中の一般式(II)
で示される繰り返し構造単位含量は、全繰り返し単位に
対して好ましくは3〜40モル%、より好ましくは5〜
30モル%、更に好ましくは10〜20モル%である。
樹脂中の一般式(III) で示される繰り返し構造単位含量
は、全繰り返し単位に対して好ましくは5〜40モル
%、より好ましくは10〜35モル%、更に好ましくは
15〜30モル%である。また共重合体には、アルカリ
現像液に対する良好な現像性を維持するためにアルカリ
可溶性基、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基
が導入され得るように他の重合性モノマーを選択するこ
とができる。
【0039】上記の方法によって合成される上記一般式
(I)〜(III)で示される繰り返し構造単位を有する樹
脂の分子量は重量平均(Mw:ポリスチレン標準)で
2,000以上、好ましくは3,000〜200,00
0であり、より好ましくは5,000〜70,000で
ある。また、分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.
0〜4.0、より好ましくは1.0〜2.0、特に好ま
しくは1.0〜1.6であり、分散度が小さい程、耐熱
性、画像形成性(パターンプロファイル、デフォーカス
ラチチュード等)が良好となる。
【0040】上記一般式(I)〜(III)で示される繰り
返し構造単位を有する樹脂の感光性組成物中(塗布溶媒
を除く)の添加量としては、好ましくは50〜99重量
%、更に好ましくは70〜97重量%である。これらの
一般式(I)〜(III) で示される繰り返し構造単位を有
する樹脂の具体例を以下に示すが、本発明がこれらに限
定されるものではない。下記式中、l/m/nはモル比
で75/5/20〜55/15/30であり、l/m/
n/pはモル比で65/5/20/10〜35/15/
30/20である。
【0041】
【化7】
【0042】
【化8】
【0043】
【化9】
【0044】
【化10】
【0045】
【化11】
【0046】次に、活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物(A)を説明する。本発明で使用され
る活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生す
る化合物(A)としては、光カチオン重合の光開始剤、
光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色
剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知
の光により酸を発生する化合物及びそれらの混合物を適
宜に選択して使用することができる。
【0047】たとえば S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.E
ng.,18,387(1974)、T.S.Bal etal,Polymer,21,423(198
0)等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055
号、同4,069,056号、同 Re 27,992号、特願平3-140,140
号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macrom
olecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Con
f.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)、米国特許第
4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム
塩、J.V.Crivello etal,Macromorecules,10(6),1307(19
77)、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988)、欧州特許第10
4,143号、米国特許第339,049 号、同第410,201号、特開
平2-150,848号、特開平2-296,514号等に記載のヨードニ
ウム塩、J.V.Crivello etal,Polymer J.17,73(1985)、
J.V.Crivello etal.J.Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R.W
att etal,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,22,1789(1
984) 、J.V.Crivello etal,Polymer Bull.,14,279(198
5)、J.V.Crivello etal,Macromorecules,14(5),1141(19
81)、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,Polymer Chem.
Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693 号、同3,902,1
14号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国
特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同33
9,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827
号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,
581号等に記載のスルホニウム塩、J.V.Crivello etal,M
acromorecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello etal,
J.PolymerSci.,Polymer Chem.Ed., 17,1047(1979) 等に
記載のセレノニウム塩、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.R
ad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)等に記載のアル
ソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,905,815号、
特公昭46-4605 号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070
号、特開昭60-239736号、特開昭61-169835 号、特開昭6
1-169837号、特開昭62-58241号、特開昭62-212401号、
特開昭63-70243号、特開昭63-298339号等に記載の有機
ハロゲン化合物、K.Meier etal,J.Rad.Curing,13(4),26
(1986)、T.P.Gill etal,Inorg.Chem.,19,3007(1980)、
D.Astruc,Acc.Chem.Res.,19(12),377(1896)、特開平2-1
61445号等に記載の有機金属/有機ハロゲン化物、S.Hay
ase etal,J.Polymer Sci.,25,753(1987)、E.Reichmanis
etal,J.Pholymer Sci.,PolymerChem.Ed.,23,1(1985)、Q.
Q.Zhu etal,J.Photochem.,36,85,39,317(1987)、B.Amite
tal,Tetrahedron Lett.,(24)2205(1973)、D.H.R.Barton
etal,J.Chem Soc.,3571(1965)、 P.M.Collins etal,J.Ch
em.SoC.,Perkin I,1695(1975)、M.Rudinstein etal,Tetr
ahedron Lett.,(17),1445(1975)、J.W.Walker etalJ.Am.
Chem.Soc.,110,7170(1988)、S.C.Busman etal,J.Imaging
Technol.,11(4),191(1985)、H.M.Houlihan etal,Macorm
olecules,21,2001(1988)、P.M.Collins etal,J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,532(1972)、S.Hayase etal,Macromolec
ules,18,1799(1985)、E.Reichmanisetal,J.Electrochem.
Soc.,Solid State Sci.Technol.,130(6)、 F.M.Houlihan
etal,Macromolcules,21,2001(1988)、 欧州特許第0290,
750号、同046,083号、同156,535号、同271,851号、同0,
388,343号、 米国特許第3,901,710号、同4,181,531号、
特開昭60-198538号、特開昭53-133022号等に記載のo−
ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TUNOOK
A etal,Polymer Preprints Japan,35(8)、G.Berner eta
l,J.Rad.Curing,13(4)、W.J.Mijs etal,Coating Techno
l.,55(697),45(1983),Akzo、H.Adachi etal,Polymer Pr
eprints,Japan,37(3)、欧州特許第0199,672号、同84515
号、同199,672号、同044,115号、同0101,122号、米国特
許第618,564号、同4,371,605号、同4,431,774号、特開
昭64-18143号、特開平2-245756号、特願平3-140109号等
に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される光分解し
てスルホン酸を発生する化合物、特開昭61-166544号等
に記載のジスルホン化合物を挙げることができる。
【0048】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化
合物、たとえば、M.E.Woodhouse etal,J.Am.Chem.So
c.,104,5586(1982)、S.P.Pappas etal,J.Imaging Sc
i.,30(5),218(1986)、S.Kondo etal,Makromol.Chem.,Ra
pid Commun.,9,625(1988)、Y.Yamadaetal,Makromol.Che
m.,152,153,163(1972) 、J.V.Crivello etal,J.Polymer
Sci.,Polymer Chem.Ed., 17,3845(1979)、米国特許第3,
849,137号、獨国特許第3914407号、特開昭63-26653号、
特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-1460
38 号、特開昭63-163452号、特開昭62-153853号、特開
昭63-146029号等に記載の化合物を用いることができ
る。
【0049】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光
により酸を発生する化合物も使用することができる。
【0050】上記活性光線又は放射線の照射により分解
して酸を発生する化合物(A)の中で、特に有効に用い
られるものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
【0051】
【化12】
【0052】式中、R1は置換もしくは未置換のアリー
ル基、アルケニル基、R2は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、アルキル基、又は−CY3をし
めす。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。具体的には以
下の化合物を挙げることができるがこれらに限定される
ものではない。
【0053】
【化13】
【0054】
【化14】
【0055】
【化15】
【0056】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。
【0057】
【化16】
【0058】式中、Ar1及びAr2は、同一又は異なっ
て、置換もしくは未置換のアリール基を示す。ここで、
好ましい置換基としては、アルキル基、ハロアルキル
基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ニ
トロ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヒ
ロドキシ基、メルカプト基及びハロゲン原子が挙げられ
る。
【0059】R3,R4,及びR5は、同一又は異なっ
て、置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示
す。好ましくは炭素数6〜14のアリール基、炭素数1
〜8のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。ここ
で、好ましい置換基としては、アリール基に対しては炭
素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル
基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基及びハロ
ゲン原子であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8の
アルコキシ基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル
基である。
【0060】Z-は対アニオンを示し、例えばBF4 -
AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF62-、ClO4 -
CF3SO3−、C49SO3 -等のパーフルオロアルカン
スルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン
酸アニオン等のハロゲン置換ベンゼンスルホン酸アニオ
ン、直鎖、分枝、又は環状のアルキル基、アルコキシ基
置換のベンゼンスルホン酸アニオン、又は縮合多核芳香
族スルホン酸アニオン、更にスルホン酸基含有染料等を
挙げることができるがこれらに限定されるものではな
い。
【0061】またR3,R4,R5のうちの2つ及びA
1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して結合
してもよい。
【0062】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
【0063】
【化17】
【0064】
【化18】
【0065】
【化19】
【0066】
【化20】
【0067】
【化21】
【0068】
【化22】
【0069】
【化23】
【0070】
【化24】
【0071】
【化25】
【0072】
【化26】
【0073】
【化27】
【0074】
【化28】
【0075】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、たとえばJ.W.Knapcz
yk etal,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969)、A.L.Maycok et
al,J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethas etal ,Bul
l.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964) 、H.M.Leicester、J.A
me.Chem.Soc.,51,3587(1929)、J.V.Crivello etal,J.Po
lym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、米国特許第2,807,648 号
及び同4,247,473 号、特開昭53-101,331号等に記載の方
法により合成することができる。
【0076】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイ
ミノスルホネート誘導体。
【0077】
【化29】
【0078】式中Ar3、Ar4は各々独立に置換もしく
は未置換のアリール基を示す。R6は置換もしくは未置
換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もしくは
未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基
を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
【0079】
【化30】
【0080】
【化31】
【0081】
【化32】
【0082】
【化33】
【0083】
【化34】
【0084】これらの活性光線又は放射線の照射により
分解して酸を発生する化合物の添加量は、感光性組成物
の全重量(塗布溶媒を除く)を基準として通常0.01
〜20重量%の範囲で用いられ、好ましくは0.1〜1
0重量%、更に好ましくは1〜5重量%の範囲で使用さ
れる。
【0085】次に、本発明において好ましく用いられる
水不溶でアルカリ水溶液に可溶な樹脂(以下、アルカリ
可溶性樹脂ともいう)について説明する。アルカリ可溶
性樹脂の添加は、レジスト膜の耐熱性の向上、感度の向
上、現像時のアルカリ溶解性の向上並びに調整等の点で
好ましい。本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂とし
ては、例えばノボラック樹脂、水素化ノボラツク樹脂、
アセトン−ピロガロール樹脂、o−ポリヒドロキシスチ
レン、m−ポリヒドロキシスチレン、p−ポリヒドロキ
シスチレン、水素化ポリヒドロキシスチレン、ハロゲン
もしくはアルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ヒドロ
キシスチレン−N−置換マレイミド共重合体、o/p−
及びm/p−ヒドロキシスチレン共重合体、ポリヒドロ
キシスチレンの水酸基に対する一部O−アルキル化物
(例えば、5〜30モル%のO−メチル化物、O−(1
−メトキシ)エチル化物、O−(1−エトキシ)エチル
化物、O−2−テトラヒドロピラニル化物、O−(t−
ブトキシカルボニル)メチル化物等)もしくはO−アシ
ル化物(例えば、5〜30モル%のo−アセチル化物、
O−(t−ブトキシ)カルボニル化物等)、スチレン−
無水マレイン酸共重合体、スチレン−ヒドロキシスチレ
ン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン
共重合体、カルボキシル基含有メタクリル系樹脂及びそ
の誘導体を挙げることができるが、これらに限定される
ものではない。特に好ましいアルカリ可溶性樹脂はノボ
ラック樹脂及びo−ポリヒドロキシスチレン、m−ポリ
ヒドロキシスチレン、p−ポリヒドロキシスチレン及び
これらの共重合体、アルキル置換ポリヒドロキシスチレ
ン、ポリヒドロキシスチレンの一部O−アルキル化、も
しくはO−アシル化物、スチレン−ヒドロキシスチレン
共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共
重合体である。該ノボラック樹脂は所定のモノマーを主
成分として、酸性触媒の存在下、アルデヒド類と付加縮
合させることにより得られる。
【0086】所定のモノマーとしては、フェノール、m
−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等のク
レゾール類、2,5−キシレノール、3,5−キシレノ
ール、3,4−キシレノール、2,3−キシレノール等
のキシレノール類、m−エチルフェノール、p−エチル
フェノール、o−エチルフェノール、p−t−ブチルフ
ェノール、p−オクチルフエノール、2,3,5−トリ
メチルフェノール等のアルキルフェノール類、p−メト
キシフェノール、m−メトキシフェノール、3,5−ジ
メトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノ
ール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノー
ル、m−プロポキシフェノール、p−プロポキシフェノ
ール、m−ブトキシフェノール、p−ブトキシフェノー
ル等のアルコキシフェノール類、2−メチル−4−イソ
プロピルフェノール等のビスアルキルフェノール類、m
−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クロ
ロフェノール、ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノー
ルA、フェニルフェノール、レゾルシノール、ナフトー
ル等のヒドロキシ芳香化合物を単独もしくは2種類以上
混合して使用することができるが、これらに限定される
ものではない。
【0087】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセ
トアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−
フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒド
ロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒ
ド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズア
ルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベ
ンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メ
チルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、
p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデ
ヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラー
ル、クロロアセトアルデヒド及びこれらのアセタール
体、例えばクロロアセトアルデヒドジエチルアセタール
等を使用することができるが、これらの中で、ホルムア
ルデヒドを使用するのが好ましい。これらのアルデヒド
類は、単独でもしくは2種類以上組み合わせて用いられ
る。酸性触媒としては塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、シュウ
酸等を使用することができる。
【0088】こうして得られたノボラック樹脂の重量平
均分子量は、1,000〜30,000の範囲であるこ
とが好ましい。1,000未満では未露光部の現像後の
膜減りが大きく、30,000を越えると現像速度が小
さくなってしまう。特に好適なのは2,000〜20,
000の範囲である。また、ノボラック樹脂以外の前記
ポリヒドロキシスチレン、及びその誘導体、共重合体の
重量平均分子量は、2000以上、好ましくは5000
〜200000、より好ましくは10000〜1000
00である。また、レジスト膜の耐熱性を向上させると
いう観点からは、25000以上が好ましい。ここで、
重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーのポリスチレン換算値をもって定義される。本発明
に於けるこれらのアルカリ可溶性樹脂は2種類以上混合
して使用してもよい。アルカリ可溶性樹脂の使用量は、
感光性組成物の全重量(溶媒を除く)を基準として、1
0〜50重量%、好ましくは20〜40重量%である。
【0089】次に本発明において、好ましく用いられる
酸分解性溶解阻止化合物を説明する。酸分解性溶解阻止
化合物を用いることは、露光後加熱時の膜収縮を低減
し、また未露光部の溶解阻止性の向上、従って露光、未
露光部間の溶解ディスクリミネーションの向上という点
で好ましい。本発明に用いられる酸分解性溶解阻止化合
物としては、その構造中に酸で分解し得る基を少なくと
も2個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた位置に
おいて、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも8個経
由する化合物である。本発明において、好ましくは酸分
解性溶解阻止化合物は、その構造中に酸で分解し得る基
を少なくとも2個有し、該酸分解性基間の距離が最も離
れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なく
とも10個、好ましくは少なくとも11個、更に好まし
くは少なくとも12個経由する化合物、又は酸分解性基
を少なくとも3個有し、該酸分解性基間の距離が最も離
れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なく
とも9個、好ましくは少なくとも10個、更に好ましく
は少なくとも11個経由する化合物である。又、上記結
合原子の好ましい上限は50個、更に好ましくは30個
である。本発明において、酸分解性溶解阻止化合物が、
酸分解性基を3個以上、好ましくは4個以上有する場
合、又酸分解性基を2個有するものにおいても、該酸分
解性基が互いにある一定の距離以上離れている場合、ア
ルカリ可溶性樹脂に対する溶解阻止性が著しく向上す
る。なお、本発明における酸分解性基間の距離は、酸分
解性基を除く、経由結合原子数で示される。例えば、以
下の化合物(1),(2)の場合、酸分解性基間の距離
は、各々結合原子4個であり、化合物(3)では結合原
子12個である。
【0090】
【化35】
【0091】また、本発明の酸分解性溶解阻止化合物
は、1つのベンゼン環上に複数個の酸分解性基を有して
いてもよいが、好ましくは、1つのベンゼン環上に1個
の酸分解性基を有する骨格から構成される化合物であ
る。更に、本発明の酸分解性溶解阻止化合物の分子量は
3,000以下が好ましく、より好ましくは500〜
3,000、更に好ましくは1,000〜2,500で
ある。
【0092】本発明の好ましい実施態様においては、酸
により分解し得る基、即ち−COO−A0 、−O−B0
基を含む基としては、−R0−COO−A0、又は−Ar
−O−B0で示される基が挙げられる。ここでA0は、−
C(R01)(R02)(R03)、−Si(R01)(R02
(R0 3)もしくは−C(R04)(R05)−O−R06基を
示す。B0は、A0又は−CO−O−A0基を示す。
01、R02、R03、R04及びR05は、それぞれ同一でも
相異していてもよく、水素原子、アルキル基、シクロア
ルキル基、アルケニル基もしくはアリール基を示し、R
06はアルキル基もしくはアリール基を示す。但し、R01
〜R03の内少なくとも2つは水素原子以外の基であり、
又、R01〜R03、及びR04〜R06の内の2つの基が結合
して環を形成してもよい。R0は置換基を有していても
よい2価以上の脂肪族もしくは芳香族炭化水素基を示
し、−Ar−は単環もしくは多環の置換基を有していて
もよい2価以上の芳香族基を示す。
【0093】ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好まし
く、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シク
ロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な
炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基とし
てはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の
様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基とし
てはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜1
4個のものが好ましい。また、置換基としては水酸基、
ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ
基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基・エトキ
シ基・ヒドロキシエトキシ基・プロポキシ基・ヒドロキ
シプロポキシ基・n−ブトキシ基・イソブトキシ基・s
ec−ブトキシ基・t−ブトキシ基等のアルコキシ基、
メトキシカルボニル基・エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミ
ル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル
基・アセチル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミ
ル基・バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等の
アシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・
プロペニルオキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ
基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノ
キシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等の
アリールオキシカルボニル基を挙げることができる。
【0094】好ましくは、シリルエーテル基、クミルエ
ステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテ
ル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第3
級のアルキルエーテル基、第3級のアルキルエステル
基、第3級のアルキルカーボネート基等である。更に好
ましくは、第3級アルキルエステル基、第3級アルキル
カーボネート基、クミルエステル基、テトラヒドロピラ
ニルエーテル基である。
【0095】酸分解性溶解阻止化合物としては、好まし
くは、特開平1−289946号、特開平1−2899
47号、特開平2−2560号、特開平3−12895
9号、特開平3−158855号、特開平3−1793
53号、特開平3−191351号、特開平3−200
251号、特開平3−200252号、特開平3−20
0253号、特開平3−200254号、特開平3−2
00255号、特開平3−259149号、特開平3−
279958号、特開平3−279959号、特開平4
−1650号、特開平4−1651号、特開平4−11
260号、特開平4−12356号、特開平4−123
57号、特願平3−33229号、特願平3−2307
90号、特願平3−320438号、特願平4−251
57号、特願平4−52732号、特願平4−1032
15号、特願平4−104542号、特願平4−107
885号、特願平4−107889号、同4−1521
95号等の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物の
フエノール性OH基の一部もしくは全部を上に示した
基、−R0−COO−A0もしくはB0基で結合し、保護
した化合物が含まれる。
【0096】更に好ましくは、特開平1−289946
号、特開平3−128959号、特開平3−15885
5号、特開平3−179353号、特開平3−2002
51号、特開平3−200252号、特開平3−200
255号、特開平3−259149号、特開平3−27
9958号、特開平4−1650号、特開平4−112
60号、特開平4−12356号、特開平4−1235
7号、特願平4−25157号、特願平4−10321
5号、特願平4−104542号、特願平4−1078
85号、特願平4−107889号、同4−15219
5号の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物を用い
たものが挙げられる。
【0097】より具体的には、一般式[I]〜[XV
I]で表される化合物が挙げられる。
【0098】
【化36】
【0099】
【化37】
【0100】
【化38】
【0101】
【化39】
【0102】ここで、R1,R2,R3,R4:同一でも異
なっていてもよく、水素原子、−R0−COO−A0もし
くはB0基、 R1:−CO−,−COO−,−NHCONH−,−N
HCOO−,−O−,−S−,−SO−,−SO2 −,
−SO3 −,もしくは
【0103】
【化40】
【0104】ここで、G=2〜6 但し、G=2の時は
4,R5のうち少なくとも一方はアルキル基、 R4,R5:同一でも異なっていてもよく、水素原子,ア
ルキル基,アルコキシ基,−OH,−COOH,−C
N,ハロゲン原子,−R6−COOR7,もしくは−R8
−OH(R6,R8:アルキレン基、R7:水素原子,ア
ルキル基,アリール基,もしくはアラルキル基)、 R2,R3,R9〜R12,R15,R17〜R21,R25
27,R30〜R32,R37〜R42,R46〜R49及びR51
同一でも異なってもよく、水素原子,水酸基,アルキル
基,アルコキシ基,アシル基,アシロキシ基,アリール
基,アリールオキシ基,アラルキル基,アラルキルオキ
シ基,ハロゲン原子,ニトロ基,カルボキシル基,シア
ノ基,もしくは −N(R13)(R14)(R13,R14:H,アルキル基,もしくは
アリール基)、 R16:単結合,アルキレン基,もしくは
【0105】
【化41】
【0106】R22,R24:同一でも異なってもよく、単
結合,アルキレン基,−O−,−S−,−CO−,もし
くはカルボキシル基、 R23:水素原子,アルキル基,アルコキシ基,アシル
基,アシロキシ基,アリール基,ニトロ基,水酸基,シ
アノ基,もしくはカルボキシル基、但し、水酸基の水素
がt−ブトキシカルボニル基で置換されていてもよい、 R28,R29:同一でも異なってもよく、メチレン基,低
級アルキル置換メチレン基,ハロメチレン基,もしくは
ハロアルキル基、但し本願において低級アルキル基とは
炭素数1〜4のアルキル基を指す、 R33〜R36:同一でも異なってもよく、水素原子,もし
くはアルキル基、 R43〜R45:同一でも異なってもよく、水素原子,アル
キル基,アルコキシ基,アシル基,もしくはアシロキシ
基、 R50:水素原子,t−ブトキシカルボニル基,もしくは
【0107】
【化42】
【0108】R52,R53:同一でも異なってもよく、水
素原子,低級アルキル基,低級ハロアルキル基,もしく
はアリール基、 R54〜R57:同一でも異なっていてもよく、水素原子,
水酸基,ハロゲン原子,ニトロ基,シアノ基,カルボニ
ル基,アルキル基,アルコキシ基,アルコキシカルボニ
ル基,アラルキル基,アラルキルオキシ基,アシル基,
アシロキシ基,アルケニル基,アルケニルオキシ基,ア
リール基,アリールオキシ基,もしくはアリールオキシ
カルボニル基、但し、各4個の同一記号の置換基は同一
の基でなくてもよい、 Y:−CO−,もしくは−SO2−、 Z,B:単結合,もしくは−O−、 A:メチレン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメ
チレン基,もしくはハロアルキル基、 E:単結合,もしくはオキシメチレン基、 a〜z,a1〜y1:複数の時、()内の基は同一又は異なっ
ていてもよい、 a〜q、s,t,v,g1〜i1,k1〜m1,o1,q1,s1,u1:0もしくは
1〜5の整数、 r,u,w,x,y,z,a1〜f1,p1,r1,t1,v1〜x1:0もしくは1〜
4の整数、 j1,n1,z1,a2,b2,c2,d2:0もしくは1〜3の整数、z1,a
2,c2,d2のうち少なくとも1つは1以上、 y1:3〜8の整数、 (a+b),(e+f+g),(k+l+m),(q+r+s),(w+x+y),(c1+d1),(g1+
h1+i1+j1),(o1+p1),(s1+t1)≧2、 (j1+n1)≦3、 (r+u),(w+z),(x+a1),(y+b1),(c1+e1),(d1+f1),(p1+r1),
(t1+v1),(x1+w1)≦4、但し一般式[V]の場合は(w+
z),(x+a1)≦5、 (a+c),(b+d),(e+h),(f+i),(g+j),(k+n),(l+o),(m+p),(q
+t),(s+v),(g1+k1),(h1+l1),(i1+m1),(o1+q1),(s1+u1)
≦5、 を表す。
【0109】
【化43】
【0110】
【化44】
【0111】
【化45】
【0112】
【化46】
【0113】好ましい化合物骨格の具体例を以下に示
す。
【0114】
【化47】
【0115】
【化48】
【0116】
【化49】
【0117】
【化50】
【0118】
【化51】
【0119】
【化52】
【0120】
【化53】
【0121】
【化54】
【0122】
【化55】
【0123】
【化56】
【0124】
【化57】
【0125】
【化58】
【0126】
【化59】
【0127】
【化60】
【0128】
【化61】
【0129】
【化62】
【0130】
【化63】
【0131】
【化64】
【0132】
【化65】
【0133】化合物(1)〜(63)中のRは、水素原
子、
【0134】
【化66】
【0135】を表す。但し、少なくとも2個、もしくは
構造により3個は水素原子以外の基であり、各置換基R
は同一の基でなくてもよい。
【0136】酸分解性溶解阻止化合物の添加量は、感光
性組成物の全重量(溶媒を除く)を基準として3〜50
重量%であり、好ましくは5〜35重量%、更に好まし
くは10〜20重量%の範囲である。
【0137】本発明の感光性組成物には必要に応じて、
更に染料、顔料、可塑剤、界面活性剤、光増感剤、有機
塩基性化合物及び現像液に対する溶解性を促進させるフ
エノール性OH基を2個以上有する化合物等を含有させ
ることができる。
【0138】本発明で使用できるフェノール性OH基を
2個以上有する化合物は、好ましくは分子量1000以
上のフェノール化合物である。また、分子中に少なくと
も2個のフェノール性ヒドロキシル基を有することが必
要であるが、これが10を越えると、現像ラチチュード
の改良効果が失われる。また、フェノ−ル性水酸基と芳
香環との比が0.5未満では膜厚依存性が大きく、ま
た、現像ラチチュードが狭くなる傾向がある。この比が
1.4を越えると該組成物の安定性が劣化し、高解像力
及び良好な膜厚依存性を得るのが困難となって好ましく
ない。
【0139】このフェノール化合物の好ましい添加量は
アルカリ可溶性樹脂に対して2〜50重量%であり、更
に好ましくは5〜30重量%である。50重量%を越え
た添加量では、現像残渣が悪化し、また現像時にパター
ンが変形するという新たな欠点が発生して好ましくな
い。
【0140】このような分子量1000以下のフェノー
ル化合物は、例えば、特開平4−122938号、特開
平2−28531号、米国特許第4916210号、欧
州特許第219294号等に記載の方法を参考にして、
当業者に於て容易に合成することが出来る。フェノール
化合物の具体例を以下に示すが、本発明で使用できる化
合物はこれらに限定されるものではない。
【0141】レゾルシン、フロログルシン、2,3,4
−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4′−
テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3′,
4′,5′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、アセト
ン−ピロガロール縮合樹脂、フロログルコシド、2,
4,2′,4′−ビフェニルテトロール、4,4′−チ
オビス(1,3−ジヒドロキシ)ベンゼン、2,2′,
4,4′−テトラヒドロキシジフェニルエーテル、2,
2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェニルスルフォ
キシド、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェ
ニルスルフォン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
ヘキサン、4,4−(α−メチルベンジリデン)ビスフ
ェノール、α,α′,α″−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、
α,α′,α″−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−
1−エチル−4−イソプロピルベンゼン、1,2,2−
トリス(ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,2−
トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、2,2,5,5−テトラキス(4−ヒドロキ
シフェニル)ヘキサン、1,2−テトラキス(4−ヒド
ロキシフェニル)エタン、1,1,3−トリス(ヒドロ
キシフェニル)ブタン、パラ〔α,α,α′,α′−テ
トラキス(4−ヒドロキシフェニル)〕−キシレン等を
挙げることができる。
【0142】本発明で用いることのできる好ましい有機
塩基性化合物とは、フェノールよりも塩基性の強い化合
物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。好ま
しい化学的環境として、下記式(XVII)〜(XXI)構造を
挙げることがでる。
【0143】
【化67】
【0144】更に好ましい化合物は、一分子中に異なる
化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化
合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のア
ミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もし
くはアルキルアミノ基を有する化合物である。好ましい
具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置
換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置
換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のア
ミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダーゾル、
置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換
のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換も
しくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾ
リン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは
未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモル
フォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフ
ォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、
アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール
基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、ア
シル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ
基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。特に好ましい
化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジ
ン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、2−
アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリ
ジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミ
ノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミ
ノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジ
ン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5
−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、
3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジ
ン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−ア
ミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピ
ペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピ
ペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラ
ゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミ
ノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジ
ン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリ
ミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒド
ロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、
N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モ
ルフォリン等が挙げられるがこれに限定されるものでは
ない。
【0145】これらの含窒素塩基性化合物は、単独であ
るいは2種以上一緒に用いられる。含窒素塩基性化合物
の使用量は、組成物(溶媒を除く)100重量部に対
し、通常、0.001〜10重量部、好ましくは0.0
1〜5重量部である。0.001重量部未満では本発明
の効果が得られない。一方、10重量部を超えると感度
の低下や非露光部の現像性が悪化する傾向がある。
【0146】好適な染料としては油性染料及び塩基性染
料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイル
イエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリ
ーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#60
3、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイル
ブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社
製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メ
チルバイオレット(CI42535)、ローダミンB
(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42
000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げ
ることができる。
【0147】さらに、下記に挙げるような分光増感剤を
添加し、使用する光酸発生剤が吸収を持たない遠紫外よ
り長波長領域に増感させることで、本発明の感光性組成
物をi又はg線に感度を持たせることができる。好適な
分光増感剤としては、具体的にはベンゾフェノン、p,
p’−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p’
−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノン、2−クロ
ロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアントラ
セン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジ
ン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、
セトフラビン−T、9,10−ジフェニルアントラセ
ン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレ
ン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、
ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−
アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリ
ン、、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミ
ン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラ
キノン、2−tert−ブチルアントラキノン1,2−ベン
ズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,
9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−
ナフトキノン、3,3’−カルボニル−ビス(5,7−
ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等である
がこれらに限定されるものではない。また、これらの分
光増感剤は、光源の遠紫外光の吸光剤としても使用可能
である。この場合、吸光剤は基板からの反射光を低減
し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせること
で定在波改良の効果を発現する。
【0148】本発明の感光性組成物は、上記各成分を溶
解する溶媒に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用
する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳
酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶
媒を単独あるいは混合して使用する。
【0149】上記溶媒に界面活性剤を加えることもでき
る。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイ
ルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリ
オキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシ
エチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー
類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミ
テート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノ
オレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタント
リステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン
ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビ
タントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフト
ップEF301,EF303,EF352(新秋田化成
(株)製)、メガファックF171,F173 (大日
本インキ(株)製)、フロラ−ドFC430,FC43
1(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG71
0,サーフロンS−382,SC101,SC102,
SC103,SC104,SC105,SC106(旭
硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロ
キサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)や
アクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフ
ローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業
(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性
剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100重量部
当たり、通常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下
である。これらの界面活性剤は単独で添加してもよい
し、また、いくつかの組み合わせで添加することもでき
る。
【0150】上記感光性組成物を精密集積回路素子の製
造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリ
コン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法
により塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを
行い現像することにより良好なレジストパターンを得る
ことができる。
【0151】本発明の感光性組成物の現像液としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア
水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルア
ミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチ
ルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチル
ジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノール
アミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン
類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム
塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカ
リ性水溶液を使用することができる。更に、上記アルカ
リ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加し
て使用することもできる。
【0152】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明の内容がこれにより限定されるものでは
ない。
【0153】[合成例l:構造例(c1)で示される樹
脂(B)の合成]ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(重量
平均分子量10,800、分散度l.1、ポリスチレン標
準)24.0g(0.20モル)を無水THF200mL
に溶解した。この溶液にエチルビニルエーテル3.17
g(0.044モル)、及ぴ触媒としてp−トルエンス
ルホン酸の5%THF溶液0.1gを添加し、室温にて
2時間撹拌した。その後、ピリジン1.90g(0.02
4モル)を添加し、更にジ−(2−シクロプロピル−2
−プロピル)ジカーボネート5.41g(0.020モ
ル)を加え、室温にて12時間撹拌を続けた。反応液を
イオン交換水3Lに激しく撹拌しながら投入し、析出し
たポリマーを水洗した。真空下、40℃にて乾燥し、白
色粉体28.5gを得た。NMR測定により、この粉体
が構造例(c1)の樹脂(B)(l/m/n=71/9
/20)であることを確認した。GPC測定により分子
量を測定したところ、重量平均分子量は12,000
(ポリスチレン標準)、分散度(Mw/Mn)は1.2であ
った。
【0154】[合成例2:構造例(c2)で示される樹
脂(B)の合成]合成例lのエチルビニルエーテルの代
わりに、i−ブチルエチルエーテル4.41g(0.44
モル)を使用し、その他は合成例1と同様にして白色粉
体29.2gを得た。NMR測定により、この粉体が構
造例(c2)の樹脂(B)(l/m/n=70/9/2
1)であることを確認した。GPC測定により分子量を
測定したところ、重量平均分子量は12,400(ポリ
スチレン標準)、分散度は1.2であった。
【0155】[合成例3:構造例(c6)で示される樹
脂(B)の合成]合成例1のジ-(2-シクロプロピル-2
-プロピル)ジカーボネートの代わりに、ジ−(2−ビ
ニル−2−プロピル)ジカーボネート4.85g(0.0
20モル)を使用し、その他は合成例1と同様にして自
色粉体27.7gを得た。 NMR測定により、この粉
体は構造例(c6)の樹脂(B)(l/m/n=72/
8/20)であることを確認した。GPC測定により分
子量を測定したところ、重量平均分子量は12,700
(ポリスチレン標準)、分散度はl.2であった。
【0156】[合成例4〜12:樹脂(B)の合成)]
以下合成例1〜3と同様にして、下記表1に示される組
成を有する樹脂(B)を合成した。表1に合成した樹脂
の重量平均分子量及び分散度を示す。
【0157】
【表1】
【0158】実施例1〜12及び比較例1〜4
【0159】上記合成例で合成た樹脂(B)(実施例)ある
いは別の樹脂(比較例)を用いて、レジストを調製した。
そのときの処方を表2に示す。なお、光酸発生剤の使用
量は、いずれも0.1gであり、添加剤の添加量は、使
用した場合、0.3gである。
【0160】
【表2】
【0161】表2において使用した略号は下記の内容を
表す。 <ポリマー>( )内はモル比 PHS/St p-ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体
(85/15)(重量平均分子量:25,000) PHS/EES p-ヒドロキシスチレン/1−エトキシエト
キシスチレン共重合体(70/30)(重量平均分子
量:12,000) PHS/TBOCS p-ヒドロキシスチレン/t-ブトキシカルボ
ニルオキシスチレン共重合体(70/30)(重量平均
分子量:13,000) PHS/EES/TBOCS p-ヒドロキシスチレン/1−エトキ
シエトキシスチレン/t-ブトキシカルボニルオキシスチ
レン共重合体(70/20/10)(重量平均分子量:
15,000)
【0162】[感光性組成物の調製と評価]表2に示す
各素材に4−ジメチルアミノピリジン0.03gを加
え、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト9.5gに溶解し、0.2μmのフィルターで濾過し
てレジスト溶液を作成した。このレジスト溶液を、スピ
ンコーターを利用して、シリコンウエハー上に塗布し、
130℃、60秒間真空吸着型のホットプレートで乾燥
して、膜厚0.76μmのレジスト膜を得た。このレジ
スト膜に、248nmKrFエキシマレーザーステツパ
ー(NA=0.42)を用いて露光を行った。露光直
後、及び露光1時間後にそれぞれ110℃の真空吸着型
ホットプレートで60秒間加熱を行い、ただちに2.3
8%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(T
MAH)水溶液で60秒間浸漬し、30秒間水でリンス
して乾燥した。このようにして得られたシリコンウエハ
ー上のパターンの露光直後及び露光1時間後に加熱処理
した場合のプロファイル、感度、解像力を各々下記のよ
うに評価し、比較した。その結果を表3に示す。
【0163】〔プロファイル〕このようにして得られた
シリコンウエハー上のパターンを走査型電子顕微鏡で観
察し、レジストのプロファイルを評価した。 〔感度〕感度は、0.30μmのマスクパターンを再現
する最少の露光量により評価した。 〔解像力〕解像力は、0.30μmのマスクパターンを
再現する最少の露光量の限界解像力により評価した。
【0164】
【表3】
【0165】表3の結果から、本発明のポジ型感光性組
成物は、良好なプロファイル、高感度、および高解像力
を有し、露光後の経時変化がないことがわかる。一方、
比較例1〜4の場合は、露光後の経時による感度、解像
力、およびプロファイルの変化が大きく、本発明のポジ
型感光性組成物の場合と比べて劣っている。
【0166】
【発明の効果】本発明の化学増幅型のポジ型感光性組成
物は、露光後経時によるパターン形状変化、感度変化等
がなくなり、その結果、感度、解像度、およびパターン
プロファイルが向上している。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)活性光線又は放射線の照射により酸
    を発生する化合物、及び(B)下記一般式(I)、(I
    I)、及び(III)で表される繰り返し構造単位を有する
    樹脂を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。 【化1】 一般式(I)〜(III)中、R1〜R7は以下のとおりで
    ある。R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR
    3は、同一又は異なって、水素原子、置換基を有してい
    てもよい、アルキル基又はアリール基を表す。但し、R
    2及びR3の少なくともいずれかは水素原子以外の基であ
    る。R4は、置換基を有していてもよい、シクロアルキ
    ル基、アルケニル基、アルキニル基又はアリール基を表
    す。R5は、−C(R8 )(R9 )(R10)又は−C(R11)
    (R12)(OR13)で示される基を表す。ここで、R8〜R
    12は、同一又は異なって、水素原子、置換基を有してい
    てもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル
    基、アルキニル基又はアリール基を表し、R13は、置換
    基を有していてもよい、アルキル基、シクロアルキル基
    又はアリール基を表す。但し、R8〜R10のうち少なく
    とも2つは水素原子以外の基である。R6及びR7は、同
    一又は異なって、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換
    基を有していてもよい、アルキル基、アリール基、アラ
    ルキル基、アルコキシ基、アシル基又はアシロキシ基を
    表す。また、上記R2〜R4、R8〜R10、及びR11〜R
    13のそれぞれのうちの2つが結合して環を形成してもよ
    い。m及びnは、同一又は異なって、0〜3の整数を示
    す。
  2. 【請求項2】 酸により分解し得る基を有し、アルカリ
    現像液中での溶解度が酸の作用により増大する、分子量
    3,000以下の低分子酸分解性溶解阻止化合物を含有
    することを特徴とする請求項1に記載のポジ型感光性組
    成物。
  3. 【請求項3】 水に不溶でアルカリ水溶液に可溶な樹脂
    を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のポ
    ジ型感光性組成物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001318464A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感放射線性組成物
US6531259B1 (en) 1999-06-21 2003-03-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern formation method and pattern formation material
US6673523B2 (en) 1999-03-09 2004-01-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern formation method
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JP2011209682A (ja) * 2009-10-16 2011-10-20 Fujifilm Corp 感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機el表示装置、及び、液晶表示装置

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