JPH112903A - Chemically sensitizable positive resist composition and copolymer for same - Google Patents

Chemically sensitizable positive resist composition and copolymer for same

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JPH112903A
JPH112903A JP9278570A JP27857097A JPH112903A JP H112903 A JPH112903 A JP H112903A JP 9278570 A JP9278570 A JP 9278570A JP 27857097 A JP27857097 A JP 27857097A JP H112903 A JPH112903 A JP H112903A
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浩晃 藤島
Yasunori Kamiya
保則 上谷
Yoshiko Miya
芳子 宮
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the chemically sensitizable positive resist composition adapted to an ArF or the like excimer laser lithography and good in various kinds of resist performances, such as sensitivity and resolution, and especially, to enhance adhesion to a substrate by incorporating a resin having plural kinds of specified structural units and an acid generator. SOLUTION: The positive resist composition contains the acid generator and the resin comprising the structural units each represented by formula I and formula II in which each of R<1> and R<2> is, independently, an H atom or an alkyl group optionally substituted by a hydroxy group or a hydroxy group or a -COOCH(CH3 )OC2 H4 -R<3> group or the like or each may combine with each other to form a carboxyl anhydride; R<3> is an H atom or an alkyl or -OCOR<4> group; R<4> is an alicyclic group; R<5> is an H atom or a methyl group; R<6> is an alicyclic group; X is a simple bond or a 1-4C alkylene or cyclohexylene group; and each of (m) and (n) is, independently, 0 or 1.

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、半導体の微細加工
に好適に用いられる化学増幅型のポジ型レジスト組成
物、およびそれの樹脂成分として有用な共重合体に関す
るものである。
The present invention relates to a chemically amplified positive resist composition suitably used for fine processing of semiconductors, and a copolymer useful as a resin component thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体の微細加工には通常、レジスト組
成物を用いたリソグラフィプロセスが採用されており、
リソグラフィにおいては、レイリー (Rayleigh) の回折
限界の式で表されるように、原理的には露光波長が短い
ほど解像度を上げることが可能である。半導体の製造に
用いられるリソグラフィ用露光光源は、波長436nmの
g線、波長365nmのi線、波長248nmのKrFエキ
シマレーザーと、年々短波長になってきており、次世代
の露光光源として、波長193nmのArFエキシマレー
ザーが有望視されている。
2. Description of the Related Art A lithography process using a resist composition is usually employed for fine processing of a semiconductor.
In lithography, the shorter the exposure wavelength, the higher the resolution in principle, as expressed by the Rayleigh diffraction limit equation. Exposure light sources for lithography used in the manufacture of semiconductors have become shorter each year, such as g-line with a wavelength of 436 nm, i-line with a wavelength of 365 nm, and a KrF excimer laser with a wavelength of 248 nm. ArF excimer laser is promising.

【0003】ArFエキシマレーザー露光機に用いられ
るレンズは、従来の露光光源用のものに比べて寿命が短
いので、ArFエキシマレーザー光に曝される時間はで
きるだけ短いことが望ましい。そのためには、レジスト
の感度を高める必要があることから、露光により発生す
る酸の触媒作用を利用し、その酸により解裂する基を有
する樹脂を含有するいわゆる化学増幅型レジストが用い
られる。
Since the life of a lens used in an ArF excimer laser exposure machine is shorter than that of a lens for a conventional exposure light source, it is desirable that exposure time to an ArF excimer laser beam be as short as possible. For this purpose, since it is necessary to increase the sensitivity of the resist, a so-called chemically amplified resist containing a resin having a group that is cleaved by the acid utilizing the catalytic action of an acid generated by exposure is used.

【0004】ArFエキシマレーザー露光用のレジスト
に用いる樹脂は、レジストの透過率を確保するために芳
香環を持たず、またドライエッチング耐性を持たせるた
め、芳香環の代わりに脂環式環を有するものがよいこと
が知られている。 このような樹脂としては、 D. C. H
ofer et al., Journal of Photopolymer Science andTe
chnology, Vol.9, No.3 (1996) 387-398 にまとめられ
ているような、脂環式環を含むメタクリル酸エステル系
の樹脂が知られている。その他、S. Iwasa etal., Jour
nal of Photopolymer Science and Technology, Vol.9,
No.3 (1996)447-456 に示されるような、酸によって解
裂する基(保護基)に脂環式基を導入した樹脂も提案さ
れている。また、メタクリル酸系樹脂以外にも、T. I.
Wallowet al., Proc. SPIE 1996, 2724, 355-364 に示
されるような、2−ノルボルネンと無水マレイン酸の交
互共重合体を含む樹脂も知られている。しかしながら、
従来公知の種類の樹脂では、ドライエッチング耐性を上
げるための十分な量の脂環式環を持ち、かつ基板への十
分な接着性とともに、良好な解像度および感度を得るこ
とは困難であった。
The resin used for the resist for ArF excimer laser exposure does not have an aromatic ring in order to secure the transmittance of the resist, and has an alicyclic ring instead of the aromatic ring in order to have dry etching resistance. Things are known to be good. Such resins include DCH
ofer et al., Journal of Photopolymer Science andTe
A methacrylic ester-based resin containing an alicyclic ring, as summarized in Chnology, Vol. 9, No. 3 (1996) 387-398, is known. In addition, S. Iwasa etal., Jour
nal of Photopolymer Science and Technology, Vol. 9,
No. 3 (1996) 447-456 discloses a resin in which an alicyclic group is introduced into a group (protecting group) that is cleaved by an acid. In addition to methacrylic resin, TI
Also known are resins containing alternating copolymers of 2-norbornene and maleic anhydride, as shown in Wallow et al., Proc. SPIE 1996, 2724, 355-364. However,
Conventionally known types of resins have a sufficient amount of alicyclic ring to increase dry etching resistance, and it is difficult to obtain good resolution and sensitivity with sufficient adhesion to a substrate.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の一つ
は、樹脂成分と酸発生剤を含有し、ArFやKrFなど
のエキシマレーザーリソグラフィに適した化学増幅型の
ポジ型レジスト組成物であって、感度や解像度などの各
種のレジスト性能が良好であるとともに、特に基板への
接着性に優れるものを提供することにある。本発明の別
の目的は、かかるレジスト組成物の樹脂成分として有用
な共重合体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a chemically amplified positive resist composition containing a resin component and an acid generator and suitable for excimer laser lithography such as ArF or KrF. Another object of the present invention is to provide a resist having excellent resist performances such as sensitivity and resolution, and particularly having excellent adhesiveness to a substrate. Another object of the present invention is to provide a copolymer useful as a resin component of such a resist composition.

【0006】本発明者らは、特定の構造単位を有する共
重合体を見出し、そしてその共重合体をレジスト組成物
の樹脂成分として用いることにより、基板への接着性が
改良されることを見出し、本発明を完成した。
The present inventors have found a copolymer having a specific structural unit, and have found that by using the copolymer as a resin component of a resist composition, the adhesion to a substrate is improved. Thus, the present invention has been completed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、酸発
生剤とともに、下式(I)および(II)で示される各構
造単位を有する樹脂を含有してなる化学増幅型ポジ型レ
ジスト組成物を提供するものである。
That is, the present invention provides a chemically amplified positive resist composition comprising a resin having each structural unit represented by the following formulas (I) and (II) together with an acid generator. Is provided.

【0008】 [0008]

【0009】式中、R1 およびR2 は互いに独立に、水
素、水酸基を有してもよいアルキル、水酸基もしくは基
-COOCH(CH3)OC2H4-R3を表すか、またはR1 とR2 が一
緒になって、カルボン酸無水物残基を形成するか、もし
くは基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3を有してもよい2価の脂肪
族もしくは脂環式炭化水素残基を形成し、ここで、R3
は水素、アルキルまたは -OCOR4 を表し、ここにR4
脂環式基を表す。
In the formula, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, alkyl which may have a hydroxyl group, a hydroxyl group or a group.
-COOCH (CH 3 ) OC 2 H 4 -R 3 represents, or R 1 and R 2 together form a carboxylic anhydride residue, or a group -COOCH (CH 3 ) OC 2 Forming a divalent aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon residue optionally having H 4 —R 3 , wherein R 3
Represents hydrogen, alkyl or —OCOR 4 , wherein R 4 represents an alicyclic group.

【0010】 [0010]

【0011】式中、R5 は水素またはメチルを表し、R
6 は脂環式基を表し、Xは直接結合、炭素数1〜4のア
ルキレンまたはシクロへキシレンを表し、mおよびnは
互いに独立に0または1を表す。
In the formula, R 5 represents hydrogen or methyl;
6 represents an alicyclic group, X represents a direct bond, alkylene having 1 to 4 carbon atoms or cyclohexylene, and m and n independently represent 0 or 1.

【0012】さらに本発明は、上記式(I)および(I
I)で示される各構造単位を有する共重合体をも提供す
る。
Further, the present invention relates to the above-mentioned formulas (I) and (I)
There is also provided a copolymer having each structural unit represented by I).

【0013】上記の樹脂ないしは共重合体は、式(I)
および(II)以外の構造単位を有することもでき、特に
無水マレイン酸から導かれる下式(III) の単位を有する
のが有利である。
The above resin or copolymer has the formula (I)
It can also have structural units other than and (II), and in particular it is advantageous to have units of the following formula (III) derived from maleic anhydride.

【0014】 [0014]

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明のポジ型レジスト組成物を
構成する樹脂、および本発明に係る共重合体は、上記式
(I)および(II)で示される各構造単位を必須に含有
し、任意にさらに上記式(III) で示される構造単位を有
することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The resin constituting the positive resist composition of the present invention and the copolymer according to the present invention essentially contain the structural units represented by the above formulas (I) and (II). , Optionally further having a structural unit represented by the above formula (III).

【0016】式(I)中のR1 およびR2 はそれぞれ、
水素、アルキル、水酸基を有するアルキル、水酸基もし
くは基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3であることができ、ここで
3は水素、アルキルまたは基 -OCOR4 であり、ここに
4 は脂環式基である。またR1 とR2 が一緒になっ
て、カルボン酸無水物残基を形成するか、または2価の
脂肪族もしくは脂環式炭化水素残基を形成することもで
きる。R1 および/またはR2 が水酸基を有してもよい
アルキルの場合、その炭素数は1〜4程度であることが
できる。R1 とR2 とで形成されるカルボン酸無水物残
基とは、次の2価基を意味する。
R 1 and R 2 in the formula (I) are
Hydrogen, alkyl, alkyl having a hydroxyl group, a hydroxyl group or a group -COOCH (CH 3 ) OC 2 H 4 -R 3 , wherein R 3 is hydrogen, alkyl or a group -OCOR 4 , wherein R 4 is an alicyclic group. R 1 and R 2 may together form a carboxylic anhydride residue or a divalent aliphatic or alicyclic hydrocarbon residue. When R 1 and / or R 2 is an alkyl optionally having a hydroxyl group, the number of carbon atoms can be about 1 to 4. The carboxylic anhydride residue formed by R 1 and R 2 means the following divalent group.

【0017】 [0017]

【0018】R1 とR2 とで2価の炭化水素残基を形成
する場合、トリメチレンやテトラメチレンのような脂肪
族2価基、特にアルキレンを形成し、R1 とR2 が結合
するそれぞれの炭素原子とともに単純な脂環式環となる
ことができるほか、例えばシクロペンタン−1,3−ジ
イルのような脂環式2価基を形成し、R1 とR2 が結合
するそれぞれの炭素原子とともに架橋の脂環式環となっ
てもよい。これら脂環式環におけるR1 とR2 とで形成
される部分は、炭素数3〜10程度、好ましくは炭素数
3〜8程度であることができる。このようにR1 とR2
とで2価の脂肪族または脂環式炭化水素残基を形成する
場合、その2価の脂肪族または脂環式炭化水素残基に
は、基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3がさらに結合してもよく、
ここでR3は前記の意味を表す。
When R 1 and R 2 form a divalent hydrocarbon residue, an aliphatic divalent group such as trimethylene or tetramethylene, particularly an alkylene, is formed, and R 1 and R 2 are bonded to each other. Can form a simple alicyclic ring together with the carbon atom of the above, and each carbon atom forming an alicyclic divalent group such as cyclopentane-1,3-diyl and bonding R 1 and R 2 A bridged alicyclic ring may be formed together with the atom. The portion formed by R 1 and R 2 in these alicyclic rings can have about 3 to 10 carbon atoms, preferably about 3 to 8 carbon atoms. Thus, R 1 and R 2
And to form a divalent aliphatic or alicyclic hydrocarbon residue, the divalent aliphatic or alicyclic hydrocarbon residue has a group -COOCH (CH 3 ) OC 2 H 4 -R 3 may be further combined,
Here, R 3 represents the above-mentioned meaning.

【0019】R1 またはR2 が基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3
である場合、またR1 とR2 とで2価の脂肪族または脂
環式炭化水素残基を形成し、そこに基 -COOCH(CH3)OC2H
4-R3が結合する場合、これらの基中のR3 で表されるア
ルキルも炭素数1〜4程度であることができ、R3 が基
-OCOR4 である場合のR4 で表される脂環式基は、シク
ロペンタン環やシクロヘキサン環のような単純な環であ
ることもできるが、ボルナン環やノルボルナン環、トリ
シクロデカン環、テトラシクロドデカン環、アダマンタ
ン環のような架橋多環であるのが好ましい。したがって
4 で表される脂環式基は、炭素数5〜16程度である
ことができ、具体的には、シクロペンチル、シクロヘキ
シル、イソボルニル、ノルボルニル、トリシクロデシ
ル、テトラシクロデシル、1−アダマンチル、2−メチ
ル−2−アダマンチル、2−アダマンチルなどが挙げら
れる。なかでも、1−アダマンチル、2−メチル−2−
アダマンチル、2−アダマンチルのようなアダマンタン
環、とりわけ1−アダマンチルが好ましい。
R 1 or R 2 is a group —COOCH (CH 3 ) OC 2 H 4 —R 3
And R 1 and R 2 together form a divalent aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon residue, in which the group —COOCH (CH 3 ) OC 2 H
4 If -R 3 are attached can alkyls represented by R 3 in these groups are also approximately 1 to 4 carbon atoms, R 3 is a group
Alicyclic group represented by R 4 in the case -OCOR is 4, can also be a simple ring, such as cyclopentane ring and cyclohexane ring, bornane ring or norbornane ring, tricyclodecane ring, tetra It is preferably a bridged polycyclic ring such as a cyclododecane ring or an adamantane ring. Therefore, the alicyclic group represented by R 4 can have about 5 to 16 carbon atoms, and specifically, cyclopentyl, cyclohexyl, isobornyl, norbornyl, tricyclodecyl, tetracyclodecyl, 1-adamantyl, 2-methyl-2-adamantyl, 2-adamantyl and the like. Among them, 1-adamantyl, 2-methyl-2-
An adamantane ring such as adamantyl and 2-adamantyl, particularly 1-adamantyl is preferred.

【0020】式(I)で示される構造単位の中では、R
1 およびR2 が水素であるもの、または基 -COOCH(CH3)
OC2H4-R3を有する下式(Ia)もしくは(Ib)で示される
ものが有利である。
In the structural unit represented by the formula (I), R
Those wherein 1 and R 2 are hydrogen, or a group -COOCH (CH 3 )
Those having the formula (Ia) or (Ib) having OC 2 H 4 —R 3 are advantageous.

【0021】 [0021]

【0022】式中、R3 は前記の意味を表す。R3 は、
水素または架橋多環の脂環式カルボニロキシであるの
が、とりわけ水素または1−アダマンチルカルボニロキ
シであるのが有利である。
In the formula, R 3 has the above-mentioned meaning. R 3 is
Advantageously hydrogen or bridged polycyclic cycloaliphatic carbonyloxy, especially hydrogen or 1-adamantyl carbonyloxy.

【0023】以上の説明からわかるように、式(I)の
構造単位は、2−ノルボルネン、その5−および/もし
くは6−置換体、またはその5−位と6−位が結合した
化合物、すなわち、下式(Ic)で示される脂環式不飽和
化合物から導かれる。
As can be seen from the above description, the structural unit of the formula (I) is 2-norbornene, a 5- and / or 6-substituted product thereof, or a compound in which the 5- and 6-positions are bonded, that is, Derived from an alicyclic unsaturated compound represented by the following formula (Ic).

【0024】 [0024]

【0025】式中、R1 およびR2は前記の意味を表
す。
In the formula, R 1 and R 2 have the above-mentioned meanings.

【0026】式(Ic)の脂環式不飽和化合物として具体
的には、 2−ノルボルネン、5−ノルボルネン−2,
3−ジカルボン酸無水物、5−ノルボルネン−2−メタ
ノール、2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、テトラシ
クロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン
(別名1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロ
−1,4−メタノ−5,8−メタノナフタレン)、さら
には上記の2−ノルボルネンまたはテトラシクロ[6.
2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エンに基-COOCH(C
H3)OC2H4-R3(ここにR3 は前記の意味を表す)が結合
した化合物などを挙げることができる。
Specific examples of the alicyclic unsaturated compound of the formula (Ic) include 2-norbornene, 5-norbornene-2,
3-dicarboxylic anhydride, 5-norbornene-2-methanol, 2-hydroxy-5-norbornene, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene (also known as 1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene) and the above-mentioned 2- Norbornene or tetracyclo [6.
2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene based on -COOCH (C
H 3 ) Compounds to which OC 2 H 4 —R 3 (where R 3 represents the above-mentioned meaning) are bonded.

【0027】基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3を有する式(Ic)
の脂環式不飽和化合物、具体的には例えば、上記式(I
a)または(Ib)の構造単位へ導くためのモノマー化合
物は、下式(Id)または(Ie)で示される。
Formula (Ic) having the group -COOCH (CH 3 ) OC 2 H 4 -R 3
An alicyclic unsaturated compound of the formula (I)
The monomer compound for leading to the structural unit of a) or (Ib) is represented by the following formula (Id) or (Ie).

【0028】 [0028]

【0029】式中、R3 は前記の意味を表す。In the formula, R 3 has the above-mentioned meaning.

【0030】これら式(Id)および(Ie)の化合物は、
例えば次のようにして製造することができる。まずR3
が水素またはアルキルである化合物は、式 CH2=CHOC2H4
-R3に相当するアルキルビニルエーテルと、2−ノルボ
ルネンカルボン酸またはテトラシクロ[6.2.1.1
3,6.02,7]ドデカ−4−エンカルボン酸とを、適当な
溶媒中、酸性条件下で反応させることにより、製造でき
る。R3 が基 -OCOR4である化合物は、式 R4COCl に相
当する脂環式カルボン酸クロリドを適当な溶媒中、塩基
性条件下でエチレングリコールモノビニルエーテルと反
応させて、脂環式カルボン酸の2−ビニロキシエチルエ
ステルとし、これを2−ノルボルネンカルボン酸または
テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4
−エンカルボン酸と適当な溶媒中、酸性条件下で反応さ
せることにより、製造できる。それぞれの反応における
溶媒としては、アセトン、メチルイソブチルケトン、ト
ルエン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなど
を用いることができる。また、これらの反応における条
件は、常圧付近、室温から60℃程度までの温度、1〜
20時間程度の時間の各範囲から選択することができ
る。
The compounds of formulas (Id) and (Ie)
For example, it can be manufactured as follows. First, R 3
Is a compound of the formula CH 2 = CHOC 2 H 4
Alkyl vinyl ether corresponding to -R 3 and 2-norbornenecarboxylic acid or tetracyclo [6.2.1.1.
3,6 . [ 2,7 ] dodec-4-enecarboxylic acid in a suitable solvent under acidic conditions. The compound in which R 3 is a group —OCOR 4 is prepared by reacting an alicyclic carboxylic acid chloride corresponding to the formula R 4 COCl with ethylene glycol monovinyl ether in a suitable solvent under basic conditions to obtain an alicyclic carboxylic acid. Of 2-norbornenecarboxylic acid or tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] Dodeca-4
It can be produced by reacting enecarboxylic acid with an appropriate solvent under an acidic condition. As a solvent in each reaction, acetone, methyl isobutyl ketone, toluene, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, or the like can be used. The conditions for these reactions are as follows: normal pressure, a temperature from room temperature to about 60 ° C., 1 to 1 ° C.
It can be selected from each range of about 20 hours.

【0031】式(II)の構造単位は、下式(IIa) で示さ
れる不飽和カルボン酸エステル化合物から導かれる。
The structural unit of the formula (II) is derived from an unsaturated carboxylic acid ester compound represented by the following formula (IIa).

【0032】 [0032]

【0033】式中、R5 、R6 、X、mおよびnは、前
記の意味を表す。
In the formula, R 5 , R 6 , X, m and n have the above-mentioned meanings.

【0034】式(IIa) の不飽和カルボン酸エステル化合
物は、アクリル酸またはメタクリル酸の、1−脂環式カ
ルボニロキシエチルエステル(m=n=0の場合)、
1−(ω−脂環式カルボニロキシアルコキシ)エチルエ
ステル(m=1、n=0の場合)、1−(1−脂環式カ
ルボニロキシエトキシ)エチルエステル(m=0、n=
1の場合)または1−〔ω−(1−脂環式カルボニロキ
シエトキシ)アルコキシ〕エチルエステル(m=n=1
の場合)である。したがって、この不飽和カルボン酸エ
ステル化合物は、m=n=0の場合、m=1でn=0の
場合、m=0でn=1の場合およびm=n=1の場合に
応じて、それぞれ下式(IIb) 、(IIc) 、(IId) または(I
Ie) で示される。
The unsaturated carboxylic acid ester compound of the formula (IIa) is a 1-cycloaliphatic carbonyloxyethyl ester of acrylic acid or methacrylic acid (when m = n = 0),
1- (ω-alicyclic carbonyloxy alkoxy) ethyl ester (when m = 1, n = 0), 1- (1-alicyclic carbonyloxy ethoxy) ethyl ester (m = 0, n =
1) or 1- [ω- (1-alicyclic carbonyloxyethoxy) alkoxy] ethyl ester (m = n = 1
Case). Therefore, this unsaturated carboxylic acid ester compound can be prepared according to the case where m = n = 0, the case where m = 1 and n = 0, the case where m = 0 and n = 1, and the case where m = n = 1. The following formulas (IIb), (IIc), (IId) or (I
Ie).

【0035】 [0035]

【0036】式中、R5 、R6 およびXは前記の意味を
表す。
In the formula, R 5 , R 6 and X have the same meaning as described above.

【0037】式(II)、(IIa) 、(IIb) 、(IIc) 、(II
d) および(IIe) において、R6 で表される脂環式基
は、脂環式カルボン酸からカルボキシル基を除去して得
られるもので、その炭素数は5〜16程度であることが
でき、またその種類は特に限定されないが、特に架橋多
環のものが好ましい。 具体的には、ボルナン環、ノル
ボルナン環、トリシクロデカン環、テトラシクロドデカ
ン環、アダマンタン環などが挙げられ、さらに具体的に
は、イソボルニル、ノルボルニル、トリシクロデシル、
テトラシクロデシル、1−アダマンチル、2−メチル−
2−アダマンチル、2−アダマンチルなどが挙げられ
る。なかでも、1−アダマンチル、2−メチル−2−ア
ダマンチル、2−アダマンチルのようなアダマンタン
環、とりわけ1−アダマンチルが好ましい。またXは、
直接結合、炭素数1〜4のアルキレンまたはシクロへキ
シレンであり、ここでシクロへキシレンの結合手の位置
は任意である。Xが直接結合であるものは、原料的に有
利である。
Formulas (II), (IIa), (IIb), (IIc), (II
In d) and (IIe), the alicyclic group represented by R 6 is obtained by removing a carboxyl group from an alicyclic carboxylic acid, and may have about 5 to 16 carbon atoms. The type is not particularly limited, but a crosslinked polycyclic one is particularly preferable. Specific examples include a bornane ring, a norbornane ring, a tricyclodecane ring, a tetracyclododecane ring, an adamantane ring, and more specifically, isobornyl, norbornyl, tricyclodecyl,
Tetracyclodecyl, 1-adamantyl, 2-methyl-
2-adamantyl, 2-adamantyl and the like. Among them, an adamantane ring such as 1-adamantyl, 2-methyl-2-adamantyl and 2-adamantyl, particularly 1-adamantyl is preferable. X is
It is a direct bond, alkylene having 1 to 4 carbon atoms or cyclohexylene, and the position of the bond of cyclohexylene is arbitrary. Those in which X is a direct bond are advantageous as raw materials.

【0038】式(IIb) の化合物は、例えば、式 R6COOH
に相当する脂環式カルボン酸をビニルエステルとした
後、適当な溶媒中、酸性条件下でアクリル酸またはメタ
クリル酸と反応させることにより、製造できる。 式(I
Ic) の化合物は、 例えば、式R6COCl に相当する脂環
式カルボン酸クロリドを適当な溶媒中、塩基性条件下で
アルキレングリコールモノビニルエーテルと反応させ
て、脂環式カルボン酸のビニロキシアルキルエステルと
した後、適当な溶媒中、酸性条件下でアクリル酸または
メタクリル酸と反応させることにより、製造できる。ま
た、式(IId) および式(IIe) の化合物はそれぞれ、例え
ば、式 CH2=CH(OCH2-X-CH2)mOCH=CH2 に相当するジビニ
ルエーテルまたはアルキレングリコールジビニルエーテ
ルを適当な溶媒中、酸性条件下でアクリル酸またはメタ
クリル酸および式 R6COOH に相当する脂環式カルボン酸
と任意の順序で反応させることにより、製造できる。そ
れぞれの反応における溶媒としては、アセトン、メチル
イソブチルケトン、トルエン、1,4−ジオキサン、テ
トラヒドロフランなどを用いることができる。これらの
反応における条件は、常圧付近、室温から60℃程度ま
での温度、1〜20時間程度の時間の各範囲から選択す
ることができる。
The compound of the formula (IIb) is, for example, of the formula R 6 COOH
Can be produced by reacting an alicyclic carboxylic acid corresponding to the above with a vinyl ester and then reacting it with acrylic acid or methacrylic acid in a suitable solvent under acidic conditions. The formula (I
The compound of the formula Ic) can be obtained, for example, by reacting an alicyclic carboxylic acid chloride corresponding to the formula R 6 COCl with an alkylene glycol monovinyl ether in a suitable solvent under basic conditions to give a vinyloxyalkyl of an alicyclic carboxylic acid. The ester can be produced by reacting it with acrylic acid or methacrylic acid in an appropriate solvent under acidic conditions. Further, the compounds of the formulas (IId) and (IIe) are each, for example, a divinyl ether or an alkylene glycol divinyl ether corresponding to the formula CH 2 = CH (OCH 2 -X-CH 2 ) m OCH = CH 2 It can be prepared by reacting acrylic acid or methacrylic acid and an alicyclic carboxylic acid corresponding to the formula R 6 COOH in a solvent in any order under acidic conditions. As a solvent in each reaction, acetone, methyl isobutyl ketone, toluene, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, or the like can be used. Conditions for these reactions can be selected from a range of around normal pressure, a temperature from room temperature to about 60 ° C., and a time of about 1 to 20 hours.

【0039】式(IIa) の不飽和カルボン酸エステル化合
物、すなわち、式(IIb) 、(IIc) 、(IId) および(IIe)
の化合物として、具体的には例えば、次のようなものを
挙げることができる。
The unsaturated carboxylic acid ester compounds of the formula (IIa), ie, the compounds of the formulas (IIb), (IIc), (IId) and (IIe)
Specifically, for example, the following compounds can be mentioned.

【0040】2−ノルボルナンカルボン酸1−メタクリ
ロイロキシエチル、テトラシクロ[6.2.1.
3,6.02,7]ドデカン−4−カルボン酸1−メタクリ
ロイロキシエチル、1−アダマンタンカルボン酸1−メ
タクリロイロキシエチル、2−ノルボルナンカルボン酸
2−(1−メタクリロイロキシエトキシ)エチル、テトラ
シクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン−4−カ
ルボン酸 2−(1−メタクリロイロキシエトキシ)エ
チル、1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタクリ
ロイロキシエトキシ)エチル、2−メチル−2−アダマ
ンタンカルボン酸2−(1−メタクリロイロキシエトキ
シ)エチル、2−アダマンタンカルボン酸2−(1−メ
タクリロイロキシエトキシ)エチル、1−アダマンタン
カルボン酸1−(1−メタクリロイロキシエトキシ)エチ
ル、1−アダマンタンカルボン酸1−〔2−(1−メタ
クリロイロキシエトキシ)エトキシ〕エチル、1−アダ
マンタンカルボン酸1−〔4−(1−メタクリロイロキ
シエトキシ)ブトキシ〕エチル、1−アダマンタンカル
ボン酸1−〔4−(1−メタクリロイロキシエトキシメ
チル)シクロヘキシルメトキシ〕エチルなど。
1-methacryloyloxyethyl 2-norbornanecarboxylate, tetracyclo [6.2.1.
13-6 . 0 2,7 ] 1-methacryloyloxyethyl dodecane-4-carboxylate, 1-methacryloyloxyethyl 1-adamantanecarboxylate, 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 2-norbornanecarboxylate, tetracyclo [6 2.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecane-4-carboxylate 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl, 1-adamantanecarboxylate 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl, 2-methyl-2-adamantanecarboxylate 2 -(1-methacryloyloxyethoxy) ethyl, 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 2-adamantanecarboxylate, 1- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate, 1-adamantanecarboxylic acid 1- [2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethoxy] ethyl, 1- [4- (1-methacryloyloxyethoxy) butoxy] ethyl 1-adamantanecarboxylate, 1- [4- (1-adamantanecarboxylate) 1-methacryloyloxyethoxymethyl) cyclohexylmethoxy] ethyl and the like.

【0041】式(I)の単位となる2−ノルボルネンま
たはその誘導体、式(II)の単位となる式(IIa) の不飽
和カルボン酸エステル化合物、および任意に式(III) の
単位となる無水マレイン酸を用いた共重合は、適当な溶
媒にそれぞれのモノマーを所定の割合で溶解し、通常の
溶液重合法によって行うことができる。溶媒の例として
は、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、
1,4−ジオキサンなどが挙げられる。この反応は通
常、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルの
ような重合開始剤の存在下に、50〜100℃程度の温
度で、1〜10時間程度行われる。
2-norbornene or a derivative thereof as a unit of the formula (I), an unsaturated carboxylic acid ester compound of the formula (IIa) as a unit of the formula (II), and optionally an anhydride of a unit of the formula (III) The copolymerization using maleic acid can be carried out by dissolving each monomer in an appropriate solvent at a predetermined ratio, and by a usual solution polymerization method. Examples of the solvent include methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran,
1,4-dioxane and the like can be mentioned. This reaction is usually performed in the presence of a polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide at a temperature of about 50 to 100 ° C. for about 1 to 10 hours.

【0042】本発明に係る共重合体ないし樹脂は、式
(I)および(II)で示される各構造単位を必須に含む
が、それぞれの割合は、共重合体全体を基準に、式
(I)の構造単位が10〜70モル%程度、そして式
(II)の構造単位が30〜90モル%程度であるのが好
ましい。第三成分として式(III) の構造単位を導入する
場合、その量は、共重合体全体を基準に35モル%以下
程度であるのが好ましい。特に式(III) の構造単位を有
する場合は、共重合体全体を基準に、式(I)の構造単
位が10〜35モル%程度、式(II)の構造単位が30
〜80モル%程度、そして式(III) の構造単位が10〜
35モル%程度であるのが好ましい。また、本発明の効
果を損なわない範囲で、これら以外の構造単位を有する
こともできるが、式(I)、(II)および(III) の各構
造単位は、共重合体全体を基準に合計70モル%以上で
あるのが好ましい。この共重合体ないし樹脂は、重量平
均分子量が4,000〜30,000程度であるのが好ましい。
The copolymer or resin according to the present invention essentially contains the structural units represented by the formulas (I) and (II), and the proportion of each is based on the formula (I) based on the entire copolymer. The structural unit of the formula (II) is preferably about 10 to 70 mol%, and the structural unit of the formula (II) is preferably about 30 to 90 mol%. When the structural unit of the formula (III) is introduced as the third component, its amount is preferably about 35 mol% or less based on the whole copolymer. In particular, when the copolymer has the structural unit of the formula (III), the structural unit of the formula (I) is about 10 to 35 mol% and the structural unit of the formula (II) is about 30 mol% based on the whole copolymer.
About 80 mol%, and the structural unit of the formula (III) is
It is preferably about 35 mol%. In addition, other structural units may be provided as long as the effects of the present invention are not impaired. However, each of the structural units of the formulas (I), (II) and (III) is a total based on the entire copolymer. It is preferably at least 70 mol%. The weight average molecular weight of the copolymer or resin is preferably about 4,000 to 30,000.

【0043】本発明による前記式(I)および(II)の
各構造単位を含み、任意に式(III)の構造単位を含む共
重合体ないし樹脂は、それ自体ではアルカリに不溶また
は難溶であるが、酸の作用により式(II)の構造単位中
で解裂し、また式(I)の構造単位が基 -COOCH(CH3)OC
2H4-R3を有する場合にはその基中でも解裂し、解裂後は
アルカリ可溶性となる。そこで本発明のレジスト組成物
は、上記樹脂に加えて酸発生剤を含有する。酸発生剤
は、その物質自体に、あるいはその物質を含むレジスト
組成物に、光や電子線などの放射線を作用させることに
より、その物質が分解して酸を発生するものである。酸
発生剤から発生する酸が前記樹脂に作用して、その樹脂
中の易解裂基(保護基)を解裂させることになる。この
ような酸発生剤には、例えば、オニウム塩化合物、有機
ハロゲン化合物、スルホン化合物、スルホネート化合物
などが包含される。具体的には、次のような化合物を例
示することができる。
The copolymer or resin containing the structural units of the formulas (I) and (II) and optionally the structural unit of the formula (III) according to the present invention is insoluble or hardly soluble in alkali by itself. there is, by the action of an acid cleaved in structural units of formula (II), also structural units groups -COOCH (CH 3) of formula (I) OC
When it has 2 H 4 —R 3 , it is cleaved even in the group, and becomes alkali-soluble after cleaving. Therefore, the resist composition of the present invention contains an acid generator in addition to the above resin. The acid generator is a substance that is decomposed to generate an acid by causing radiation such as light or an electron beam to act on the substance itself or a resist composition containing the substance. The acid generated from the acid generator acts on the resin to cleave the easily cleavable group (protecting group) in the resin. Such acid generators include, for example, onium salt compounds, organic halogen compounds, sulfone compounds, sulfonate compounds and the like. Specifically, the following compounds can be exemplified.

【0044】ジフェニルヨードニウム トリフルオロメ
タンスルホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨー
ドニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−メト
キシフェニルフェニルヨードニウム トリフルオロメタ
ンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨ
ードニウム テトラフルオロボレート、ビス(4−tert
−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホス
フェート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニ
ウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−tert
−ブチルフェニル)ヨードニウム トリフルオロメタン
スルホネート、
Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4-tert
-Butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-tert
-Butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate,

【0045】トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオ
ロホスフェート、トリフェニルスルホニウム ヘキサフ
ルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム ト
リフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニル
ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネー
ト、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム ト
リフルオロメタンスルホネート、p−トリルジフェニル
スルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、2,
4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、4−tert−ブチルフ
ェニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンス
ルホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスル
ホニウム ヘキサフルオロホスフェート、4−フェニル
チオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロ
アンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラ
ニウム ヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−
ナフトイルメチル)チオラニウム トリフルオロメタン
スルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチル
スルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−ヒ
ドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウム トリフ
ルオロメタンスルホネート、
Triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, p-tolyldiphenyl Sulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,
4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium
Trifluoromethanesulfonate, 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl) thiolanium hexa Fluoroantimonate, 1- (2-
Naphthoylmethyl) thiolanium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate,

【0046】2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメ
チル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス
(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−
フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,
5−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6
−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジ
ン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(ト
リクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4
−メトキシ−1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロ
ロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(ベンゾ
[d][1,3]ジオキソラン−5−イル)−4,6−
ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,
4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリ
クロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,
4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロ
メチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジ
メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチ
ル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−メトキシス
チリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,
5−トリアジン、2−(4−ブトキシスチリル)−4,
6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジ
ン、2−(4−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビ
ス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-
Phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,
5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4,6
-Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4
-Methoxy-1-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (benzo [d] [1,3] dioxolan-5-yl) -4,6-
Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine,
2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3
4,5-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3
4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 -Triazine, 2- (2-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,
5-triazine, 2- (4-butoxystyryl) -4,
6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine,

【0047】1−ベンゾイル−1−フェニルメチル p
−トルエンスルホネート(通称ベンゾイントシレー
ト)、2−ベンゾイル−2−ヒドロキシ−2−フェニル
エチル p−トルエンスルホネート(通称α−メチロー
ルベンゾイントシレート)、1,2,3−ベンゼントリ
イル トリスメタンスルホネート、2,6−ジニトロベ
ンジル p−トルエンスルホネート、2−ニトロベンジ
ル p−トルエンスルホネート、4−ニトロベンジル
p−トルエンスルホネート、
1-benzoyl-1-phenylmethyl p
-Toluenesulfonate (commonly called benzoin tosylate), 2-benzoyl-2-hydroxy-2-phenylethyl p-toluenesulfonate (commonly called α-methylol benzoin tosylate), 1,2,3-benzenetriyl trismethanesulfonate, , 6-Dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, 4-nitrobenzyl
p-toluenesulfonate,

【0048】ジフェニル ジスルホン、ジ−p−トリル
ジスルホン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(4−tert−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、
(ベンゾイル)(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、
Diphenyl disulfone, di-p-tolyl disulfone, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, bis (4-tert-butylphenylsulfonyl) diazomethane, Bis (2,4-xylylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane,
(Benzoyl) (phenylsulfonyl) diazomethane,

【0049】N−(フェニルスルホニルオキシ)スクシ
ンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキ
シ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホ
ニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチル
スルホニルオキシ)−5−ノルボルネン−2,3−ジカ
ルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニル
オキシ)ナフタルイミド、N−(10−カンファースル
ホニルオキシ)ナフタルイミドなど。
N- (phenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -5-norbornene-2, 3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) naphthalimide and the like.

【0050】また、一般に化学増幅型のポジ型レジスト
組成物においては、塩基性化合物、特に塩基性含窒素有
機化合物、例えばアミン類を、クェンチャーとして添加
することにより、露光後の引き置きに伴う酸の失活によ
る性能劣化を改良できることが知られており、本発明に
おいても、このような塩基性化合物を配合するのが好ま
しい。クェンチャーに用いられる塩基性化合物の具体的
な例としては、以下の各式で示されるようなものが挙げ
られる。
In general, in a chemically amplified positive resist composition, a basic compound, particularly a basic nitrogen-containing organic compound, for example, an amine, is added as a quencher, so that the acid accompanying withdrawal after exposure is exposed. It is known that the deterioration of performance due to deactivation can be improved. In the present invention, it is preferable to blend such a basic compound. Specific examples of the basic compound used for the quencher include those represented by the following formulas.

【0051】 [0051]

【0052】式中、R21、R22、R23、R24およびR25
は互いに独立に、水素、水酸基で置換されてもよいアル
キル、シクロアルキル、アリールまたはアルコキシを表
し、Aはアルキレン、カルボニルまたはイミノを表す。
ここで、R21ないしR25で表されるアルキルおよびアル
コキシは、炭素数1〜6程度であることができ、シクロ
アルキルは、炭素数5〜10程度であることができ、そ
してアリールは、炭素数6〜10程度であることができ
る。また、Aで表されるアルキレンは、炭素数1〜6程
度であることができ、直鎖でも分岐していてもよい。
Wherein R 21 , R 22 , R 23 , R 24 and R 25
Each independently represents hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aryl or alkoxy which may be substituted by a hydroxyl group, and A represents alkylene, carbonyl or imino.
Here, the alkyl and alkoxy represented by R 21 to R 25 can have about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl can have about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl has The number can be on the order of 6-10. Further, the alkylene represented by A can have about 1 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched.

【0053】本発明のレジスト組成物は、その全固形分
重量を基準に、樹脂を80〜99.9重量%、そして酸発
生剤を0.1〜20重量%の範囲で含有するのが好まし
い。また、クェンチャーとしての塩基性化合物を用いる
場合は、同じくレジスト組成物の全固形分重量を基準
に、0.001〜1重量%の範囲で含有するのが好まし
い。この組成物はまた、必要に応じて増感剤、溶解抑止
剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料など、各種の
添加物を少量含有することもできる。
The resist composition of the present invention preferably contains the resin in the range of 80 to 99.9% by weight and the acid generator in the range of 0.1 to 20% by weight based on the weight of the total solid content. . When a basic compound is used as the quencher, the content is preferably 0.001 to 1% by weight based on the total solid weight of the resist composition. The composition may also contain small amounts of various additives such as sensitizers, dissolution inhibitors, other resins, surfactants, stabilizers, and dyes, if necessary.

【0054】本発明のレジスト組成物は通常、上記の各
成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液となり、シリ
コンウェハーなどの基体上に塗布される。ここで用いる
溶剤は、各成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤
が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであれば
よく、この分野で通常用いられているものであることが
できる。例えば、エチルセロソルブアセテート、メチル
セロソルブアセテートおよびプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテル
エステル類、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルおよ
びピルビン酸エチルのようなエステル類、アセトン、メ
チルイソブチルケトン、2−ヘプタノンおよびシクロヘ
キサノンのようなケトン類、γ−ブチロラクトンのよう
な環状エステル類などを挙げることができる。これらの
溶剤は、それぞれ単独で、または2種以上組み合わせて
用いることができる。
The resist composition of the present invention usually becomes a resist solution in a state where each of the above components is dissolved in a solvent, and is applied onto a substrate such as a silicon wafer. The solvent used here may be any solvent that dissolves the respective components, has an appropriate drying rate, and gives a uniform and smooth coating film after the solvent is evaporated, and is commonly used in this field. be able to. For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate, acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone And ketones such as cyclohexanone, and cyclic esters such as γ-butyrolactone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

【0055】基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜
には、パターニングのための露光処理が施され、次いで
脱保護基反応を促進するための加熱処理を行った後、ア
ルカリ現像液で現像される。ここで用いるアルカリ現像
液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液で
あることができるが、一般的には、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメ
チルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液
が用いられることが多い。
The resist film applied on the substrate and dried is subjected to an exposure treatment for patterning, and then to a heat treatment for accelerating the deprotection reaction, and then developed with an alkali developing solution. You. The alkaline developer used here can be various alkaline aqueous solutions used in this field, but generally, tetramethylammonium hydroxide or (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly known as choline) is used. Aqueous solutions are often used.

【0056】[0056]

【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中にある部は、特記ないか
ぎり重量基準である。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Parts in the examples are by weight unless otherwise specified.

【0057】合成例1(モノマーの合成) 1−アダマンタンカルボニルクロリド55.1gとピリジ
ン44gを仕込み、1−アダマンタンカルボニルクロリ
ドの2重量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液と
した。そこにエチレングリコールモノビニルエーテル3
7.2g(1−アダマンタンカルボニルクロリドに対して
1.5モル倍)を滴下し、その後、室温で約10時間攪拌
した。濾過後、有機層を5重量%重炭酸ナトリウム水溶
液で洗浄し、次いで水洗を2回行った。有機層を濃縮
後、3重量倍の1,4−ジオキサンを加えて溶液とし、
そこに適量のp−トルエンスルホン酸一水和物とメタク
リル酸36gを仕込み、室温で約10時間攪拌した。そ
の後、有機層を5重量%重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄
し、次に水洗を2回行った。この有機層を濃縮して、次
式で示される1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メ
タクリロイロキシエトキシ)エチルを得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Monomer) 55.1 g of 1-adamantane carbonyl chloride and 44 g of pyridine were charged, and methylisobutyl ketone was added by 2 times the weight of 1-adamantane carbonyl chloride to form a solution. There ethylene glycol monovinyl ether 3
7.2 g (1.5 mol times based on 1-adamantane carbonyl chloride) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for about 10 hours. After filtration, the organic layer was washed with a 5% by weight aqueous solution of sodium bicarbonate, and then washed twice with water. After concentrating the organic layer, 3 weight times 1,4-dioxane was added to form a solution,
An appropriate amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 36 g of methacrylic acid were charged therein and stirred at room temperature for about 10 hours. Thereafter, the organic layer was washed with a 5% by weight aqueous solution of sodium bicarbonate, and then washed twice with water. The organic layer was concentrated to obtain 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate represented by the following formula.

【0058】 [0058]

【0059】合成例2(樹脂A1の合成) 2−ノルボルネン、無水マレイン酸および合成例1で得
られた1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタクリ
ロイロキシエトキシ)エチルを、3:3:4のモル比
(18.8g:19.6g:89.9g)で仕込み、全モノマ
ーの2重量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液と
した。そこに、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ルを全モノマー量に対して2モル%添加し、80℃で約
8時間加熱した。その後、反応液を大量のヘプタンに注
いで沈殿させる操作を2回行い、精製した。その結果、
次式で示され、各単位の組成モル比が30:30:40
で、重量平均分子量が約 10,000 の共重合体を得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of Resin A1) 2-norbornene, maleic anhydride and 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate obtained in Synthesis Example 1 were mixed with 3: 3: 4 (18.8 g: 19.6 g: 89.9 g), and a solution was prepared by adding methyl isobutyl ketone twice the weight of all monomers. Thereto, azobisisobutyronitrile as an initiator was added at 2 mol% based on the total amount of monomers, and the mixture was heated at 80 ° C. for about 8 hours. Thereafter, an operation of pouring the reaction solution into a large amount of heptane to cause precipitation was performed twice, and purification was performed. as a result,
It is represented by the following formula, and the composition molar ratio of each unit is 30:30:40.
Thus, a copolymer having a weight average molecular weight of about 10,000 was obtained.

【0060】 [0060]

【0061】合成例3(樹脂A2の合成) 合成例2において、2−ノルボルネン、無水マレイン酸
および1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタクリ
ロイロキシエトキシ)エチルのモル比を2:2:6
(3.7g:3.9g:40.0g)とした以外は、合成例2
と同様の操作を行った。その結果、次式で示され、各単
位の組成モル比が20:20:60で、重量平均分子量
が約 10,000 の共重合体を得た。
Synthesis Example 3 (Synthesis of Resin A2) In Synthesis Example 2, the molar ratio of 2-norbornene, maleic anhydride and 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate was 2: 2: 6.
Synthesis Example 2 except that (3.7 g: 3.9 g: 40.0 g) was used.
The same operation as described above was performed. As a result, a copolymer represented by the following formula and having a composition molar ratio of each unit of 20:20:60 and a weight average molecular weight of about 10,000 was obtained.

【0062】 [0062]

【0063】合成例4(モノマーの合成) シクロペンタジエンとアクリル酸より得られる5−ノル
ボルネン−2−カルボン酸90.8gおよびジシクロペン
タジエン130gを仕込み、150℃で10時間反応さ
せた後、炭酸カリウム水溶液を用いてpH10で抽出し
た。水層にジエチルエーテル100ccを加え、塩酸を用
いてpH2.0で抽出し、さらにエーテル層を水洗した
後、減圧濃縮を行い、次式で示されるテトラシクロ
[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エンカルボ
ン酸を収率27.2%で得た。
Synthesis Example 4 (Synthesis of Monomer) 90.8 g of 5-norbornene-2-carboxylic acid obtained from cyclopentadiene and acrylic acid and 130 g of dicyclopentadiene were charged and reacted at 150 ° C. for 10 hours. Extracted at pH 10 using aqueous solution. To the aqueous layer was added 100 cc of diethyl ether, extracted with hydrochloric acid at pH 2.0, and the ether layer was washed with water and concentrated under reduced pressure to obtain tetracyclo [6.2.1.1 3,6 represented by the following formula. . [0 2,7 ] dodec-4-enecarboxylic acid was obtained in a yield of 27.2%.

【0064】 [0064]

【0065】上で得られたテトラシクロ[6.2.1.
3,6.02,7]ドデカ−4−エンカルボン酸34.5gを
1,4−ジオキサン100gに溶解し、そこにp−トル
エンスルホン酸0.1gとエチルビニルエーテル25.0g
を加え、室温で2時間反応させた後、有機層を水で抽出
し、さらに濃縮することにより、次式で示されるテトラ
シクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン
カルボン酸1−エトキシエチルを収率85.0%で得た。
The tetracyclo [6.2.1.
13-6 . [0 2,7 ] dodeca-4-enecarboxylic acid (34.5 g) was dissolved in 1,4-dioxane (100 g), and p-toluenesulfonic acid (0.1 g) and ethyl vinyl ether (25.0 g) were dissolved therein.
After reacting at room temperature for 2 hours, the organic layer was extracted with water and further concentrated to obtain tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . [0 2,7 ] 1-ethoxyethyl dodeca-4-enecarboxylate was obtained in a yield of 85.0%.

【0066】 [0066]

【0067】合成例5(樹脂A3の合成) 合成例4で得られたテトラシクロ[6.2.1.
3,6.02,7]ドデカ−4−エンカルボン酸1−エトキ
シエチル、無水マレイン酸および合成例1と同様にして
得られた1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタク
リロイロキシエトキシ)エチルを、2:2:6のモル比
(10.9g:3.9g:40.0g)で仕込み、全モノマー
の2重量倍のテトラヒドロフランを加えて溶液とした。
そこに、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全
モノマー量に対して2モル%添加し、63℃で約12時
間加熱した。その後、反応液を大量のヘプタンに注いで
沈殿させる操作を2回行い、精製した。 その結果、次
式で示され、各単位の組成モル比が20:20:60
で、重量平均分子量が約 10,000 の共重合体を得た。
Synthesis Example 5 (Synthesis of Resin A3) Tetracyclo [6.2.1.
13-6 . [0 2,7 ] 1-ethoxyethyl dodeca-4-enecarboxylate, maleic anhydride and 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. : 2: 6 molar ratio (10.9 g: 3.9 g: 40.0 g), and tetrahydrofuran was added in an amount of 2 times the weight of all monomers to form a solution.
Thereto, azobisisobutyronitrile as an initiator was added at 2 mol% based on the total amount of monomers, and the mixture was heated at 63 ° C. for about 12 hours. Thereafter, an operation of pouring the reaction solution into a large amount of heptane to cause precipitation was performed twice, and purification was performed. As a result, it is represented by the following formula, and the composition molar ratio of each unit is 20:20:60.
Thus, a copolymer having a weight average molecular weight of about 10,000 was obtained.

【0068】 [0068]

【0069】合成例6(モノマーの合成) 合成例1の前半と同様にして1−アダマンタンカルボニ
ルクロリドとエチレングリコールモノビニルエーテルを
反応させた。次に反応液をトルエンで抽出し、有機層を
重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄した後、水洗し、次いで
有機層を濃縮して、次式で示される1−アダマンタンカ
ルボン酸2−ビニロキシエチルを得た。
Synthesis Example 6 (Synthesis of Monomer) 1-adamantanecarbonyl chloride and ethylene glycol monovinyl ether were reacted in the same manner as in the first half of Synthesis Example 1. Next, the reaction solution was extracted with toluene, the organic layer was washed with an aqueous sodium bicarbonate solution, washed with water, and then the organic layer was concentrated to obtain 2-vinyloxyethyl 1-adamantanecarboxylate represented by the following formula.

【0070】 [0070]

【0071】5−ノルボルネン−2−カルボン酸35.8
8gおよび上で得られた1−アダマンタンカルボン酸2
−ビニロキシエチル50.0gを仕込み、1,4−ジオキ
サン150gを加えて溶液とした。そこにp−トルエン
スルホン酸0.1gを添加し、50℃で5時間攪拌した。
室温に冷却後、炭酸カリウム水溶液による洗浄および水
による洗浄を行った。有機層を減圧下で濃縮して、次式
で示される5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−〔2
−(1−アダマンチルカルボニロキシ)エトキシ〕エチ
ルを得た。
5-norbornene-2-carboxylic acid 35.8
8 g and the 1-adamantanecarboxylic acid 2 obtained above
50.0 g of vinyloxyethyl was charged, and 150 g of 1,4-dioxane was added to form a solution. Thereto was added 0.1 g of p-toluenesulfonic acid, and the mixture was stirred at 50 ° C for 5 hours.
After cooling to room temperature, washing with an aqueous potassium carbonate solution and washing with water were performed. The organic layer is concentrated under reduced pressure to give 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- [2
-(1-Adamantylcarbonyloxy) ethoxy] ethyl was obtained.

【0072】 [0072]

【0073】合成例7(樹脂A4の合成) 合成例6で得られた5−ノルボルネン−2−カルボン酸
1−〔2−(1−アダマンチルカルボニロキシ)エトキ
シ〕エチル、無水マレイン酸および合成例1と同様にし
て得られた1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタ
クリロイロキシエトキシ)エチルを、3:3:4のモル
比(34.6g:8.7g:40.0g)で仕込み、全モノマー
の2重量倍のテトラヒドロフランを加えて溶液とした。
そこに、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全
モノマー量に対して2モル%添加し、63℃で約12時
間加熱した。その後、反応液を大量のヘプタンに注いで
沈殿させる操作を2回行い、精製した。その結果、次式
で示され、各単位の組成モル比が30:30:40で、
重量平均分子量が約 10,000 の共重合体を得た。
Synthesis Example 7 (Synthesis of Resin A4) 1- [2- (1-Adamantylcarbonyloxy) ethoxy] ethyl 5-norbornene-2-carboxylate obtained in Synthesis Example 6, maleic anhydride and Synthesis Example 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate obtained in the same manner as in Example 1 was charged in a molar ratio of 3: 3: 4 (34.6 g: 8.7 g: 40.0 g), A solution was prepared by adding tetrahydrofuran twice the weight of all monomers.
Thereto, azobisisobutyronitrile as an initiator was added at 2 mol% based on the total amount of monomers, and the mixture was heated at 63 ° C. for about 12 hours. Thereafter, an operation of pouring the reaction solution into a large amount of heptane to cause precipitation was performed twice, and purification was performed. As a result, it is represented by the following formula, and the composition molar ratio of each unit is 30:30:40,
A copolymer having a weight average molecular weight of about 10,000 was obtained.

【0074】 [0074]

【0075】合成例8(樹脂A5の合成) 2−ノルボルネンおよび合成例1と同様にして得られた
1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタクリロイロ
キシエトキシ)エチルを4:6のモル比(7.5g:4
0.0g)で仕込み、全モノマーの2重量倍のテトラヒド
ロフランを加えて溶液とした。そこに、開始剤としてア
ゾビスイソブチロニトリルを全モノマー量に対して2モ
ル%添加し、63℃で約12時間加熱した。その後、反
応液を大量のヘプタンに注いで沈殿させる操作を2回行
い、精製した。その結果、次式で示され、各単位の組成
モル比が40:60で、重量平均分子量が約 10,000 の
共重合体を得た。
Synthesis Example 8 (Synthesis of Resin A5) 2-norbornene and 2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 were in a molar ratio of 4: 6 ( 7.5g: 4
0.0g), and tetrahydrofuran was added in an amount of 2 times the weight of all monomers to form a solution. Thereto, azobisisobutyronitrile as an initiator was added at 2 mol% based on the total amount of monomers, and the mixture was heated at 63 ° C. for about 12 hours. Thereafter, an operation of pouring the reaction solution into a large amount of heptane to cause precipitation was performed twice, and purification was performed. As a result, a copolymer represented by the following formula and having a composition molar ratio of each unit of 40:60 and a weight average molecular weight of about 10,000 was obtained.

【0076】 [0076]

【0077】合成例9(モノマーの合成) エチレングリコールジビニルエーテル86gとp−トル
エンスルホン酸0.1gを仕込み、1,4−ジオキサン1
50gを加えて溶液とした。そこにメタクリル酸43g
を1時間かけて滴下し、さらに室温で2時間攪拌した。
次にトルエンを加え、重炭酸ナトリウム水溶液および水
にてトルエンを洗浄した後、トルエン層を濃縮した。濃
縮残渣を減圧蒸留することにより、メタクリル酸1−
(2−ビニロキシエトキシ)エチルを収率55%で得
た。
Synthesis Example 9 (Synthesis of monomer) 86 g of ethylene glycol divinyl ether and 0.1 g of p-toluenesulfonic acid were charged, and 1,4-dioxane 1
50 g was added to make a solution. 43 g of methacrylic acid there
Was added dropwise over 1 hour, and the mixture was further stirred at room temperature for 2 hours.
Next, toluene was added, the toluene was washed with an aqueous sodium bicarbonate solution and water, and the toluene layer was concentrated. By distilling the concentrated residue under reduced pressure, methacrylic acid 1-
(2-Vinyloxyethoxy) ethyl was obtained in a yield of 55%.

【0078】上で得られたメタクリル酸1−(2−ビニ
ロキシエトキシ)エチル65g、1−アダマンタンカル
ボン酸70gおよびp−トルエンスルホン酸0.1gを仕
込み、1,4−ジオキサン100gを加えて溶液とし
た。室温で2時間攪拌後、トルエンを加え、重炭酸ナト
リウム水溶液および水にてトルエンを洗浄し、次にトル
エン層を濃縮した。さらに濃縮残渣を減圧蒸留して、次
式で示される1−アダマンタンカルボン酸1−〔2−
(1−メタクリロイロキシエトキシ)エトキシ〕エチル
を収率85%で得た。
65 g of 1- (2-vinyloxyethoxy) ethyl methacrylate obtained above, 70 g of 1-adamantanecarboxylic acid and 0.1 g of p-toluenesulfonic acid were charged, and 100 g of 1,4-dioxane was added thereto. And After stirring at room temperature for 2 hours, toluene was added, the toluene was washed with an aqueous sodium bicarbonate solution and water, and then the toluene layer was concentrated. The concentrated residue was further distilled under reduced pressure to give 1-adamantanecarboxylic acid 1- [2-
(1-methacryloyloxyethoxy) ethoxy] ethyl was obtained in a yield of 85%.

【0079】 [0079]

【0080】合成例10(樹脂A6の合成) 2−ノルボルネン、無水マレイン酸および合成例9で得
られた1−アダマンタンカルボン酸1−〔2−(1−メ
タクリロイロキシエトキシ)エトキシ〕エチルを、3:
3:4のモル比(5.0g:5.1g:26.7g)で仕込
み、全モノマーの2重量倍のテトラヒドロフランを加え
て溶液とした。そこに、開始剤としてアゾビスイソブチ
ロニトリルを全モノマー量に対して2モル%添加し、6
0℃に昇温して12時間反応させた。室温に冷却後、反
応液を大量のヘプタンに注いで沈殿させる操作を2回行
い、精製した。その結果、次式で示され、各単位の組成
モル比が30:30:40で、重量平均分子量が約 10,
000 の共重合体を得た。
Synthesis Example 10 (Synthesis of Resin A6) 2-norbornene, maleic anhydride and 1- [2- (1-methacryloyloxyethoxy) ethoxy] ethyl 1-adamantanecarboxylate obtained in Synthesis Example 9 were 3:
Charged at a molar ratio of 3: 4 (5.0 g: 5.1 g: 26.7 g), tetrahydrofuran was added in an amount of 2 times the weight of all monomers to form a solution. Thereto, azobisisobutyronitrile was added as an initiator in an amount of 2 mol% based on the total amount of monomers, and 6
The temperature was raised to 0 ° C. and reacted for 12 hours. After cooling to room temperature, the operation of pouring the reaction solution into a large amount of heptane and precipitating was performed twice to purify. As a result, as shown in the following formula, the composition molar ratio of each unit is 30:30:40, and the weight average molecular weight is about 10,
000 copolymers were obtained.

【0081】 [0081]

【0082】合成例11(樹脂AXの合成:比較用) 1−アダマンタンカルボン酸2−(1−メタクリロイロ
キシエトキシ)エチルとメタクリル酸を8:2のモル比
(33.7g:2.2g)で仕込んだほかは、合成例2に準
じて操作した。その結果、次式で示され、各単位の組成
モル比が80:20で、重量平均分子量が約 10,000 の
共重合体を得た。
Synthesis Example 11 (Synthesis of resin AX: for comparison) 8- (1-methacryloyloxyethoxy) ethyl 1-adamantanecarboxylate and methacrylic acid in a molar ratio of 8: 2 (33.7 g: 2.2 g) Except for the preparation, operations were carried out according to Synthesis Example 2. As a result, a copolymer represented by the following formula and having a composition molar ratio of each unit of 80:20 and a weight average molecular weight of about 10,000 was obtained.

【0083】 [0083]

【0084】実施例1〜7 各例毎に、表1に示す樹脂を15部、酸発生剤としての
α−メチロールベンゾイントシレート(みどり化学
(株)製)を0.3部および表1に示すクェンチャーを
0.02部用い、これらをプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート60部に溶かし、さらに孔径0.2
μm のフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト液
を調製した。これを、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)
で処理したシリコンウェハー(水の接触角60°)に、
乾燥後の膜厚が0.72μm となるよう塗布した。レジス
ト液塗布後のプリベークは、130℃、60秒の条件
で、ダイレクトホットプレート上にて行った。
Examples 1 to 7 In each case, 15 parts of the resin shown in Table 1 and 0.3 part of α-methylol benzoin tosylate (manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.) as an acid generator are shown in Table 1. Using 0.02 parts of the indicated quencher, dissolving them in 60 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and further adding 0.2 parts of pore diameter
The solution was filtered through a μm fluororesin filter to prepare a resist solution. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Silicon wafer (water contact angle 60 °) treated with
Coating was performed so that the film thickness after drying was 0.72 μm. Prebaking after the application of the resist solution was performed on a direct hot plate at 130 ° C. for 60 seconds.

【0085】こうしてレジスト膜を形成したウェハー
に、KrFエキシマステッパー〔(株)ニコン製の“NSR-
1755 EX8A”、NA=0.45〕を用いて、ラインアンドスペー
スパターンを露光した。次にホットプレート上にて、7
0℃、60秒の条件でポストエキスポジャーベーク(P
EB)を行い、さらに、2.38重量%テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を
行った。現像後のパターンを走査型電子顕微鏡で観察
し、以下の方法で、感度、解像度および接着性を調べ
た。それらの結果を、レジストの組成とともに表1に示
す。
The wafer on which the resist film was formed in this manner was coated with a KrF excimer stepper [“NSR-
The line and space pattern was exposed using 1755 EX8A ", NA = 0.45].
Post-exposure bake at 0 ° C for 60 seconds (P
EB) and paddle development with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds. The pattern after development was observed with a scanning electron microscope, and the sensitivity, resolution, and adhesion were examined by the following methods. Table 1 shows the results together with the resist composition.

【0086】感度: 0.5μm のラインアンドスペース
パターンが1:1となる露光量(実効感度)で表示し
た。
Sensitivity: The exposure amount (effective sensitivity) at which the 0.5 μm line and space pattern becomes 1: 1 was displayed.

【0087】解像度: 実効感度の露光量で分離するラ
インアンドスペースパターンの最小寸法で表示した。
Resolution: Displayed with the minimum size of a line and space pattern separated by the exposure amount of the effective sensitivity.

【0088】接着性: 0.5μm のラインアンドスペー
スパターンが1:1となる露光量で露光、現像を行った
後のパターンが、基板に接着しているものを○、少しで
も剥がれているものを×と判定した。
Adhesion: The pattern after exposure and development with an exposure amount of 0.5: 1 line-and-space pattern of 1: 1 was adhered to the substrate, and the pattern was slightly peeled off. Was determined to be ×.

【0089】[0089]

【表1】 [Table 1]

【0090】(表1の脚注)クェンチャー C1:2,2′−ジピリジルアミン C2:2,6−ジイソプロピルアニリン(Footnote to Table 1) Quencher C1: 2,2'-dipyridylamine C2: 2,6-diisopropylaniline

【0091】表1に示すとおり、本発明により、特定成
分の二元または三元共重合体である樹脂A1〜A6を用いた
レジストは、現像剥がれを起こすことがなく、基板に対
する接着性に優れている。また解像度および感度も優れ
ている。なお、実施例1〜7で用いた組成物は、ArF
エキシマレーザー露光機による露光でも、同様に優れた
性能のレジストパターンを与える。
As shown in Table 1, according to the present invention, resists using resins A1 to A6, which are binary or ternary copolymers of specific components, do not peel off during development and have excellent adhesion to substrates. ing. Also, the resolution and sensitivity are excellent. The composition used in Examples 1 to 7 was ArF
Exposure with an excimer laser exposure machine also gives a resist pattern with excellent performance.

【0092】比較例 樹脂A1に代えて、合成例11で得られた樹脂AXを用いた
以外は、実施例1および2と同様の操作を行ったとこ
ろ、現像後のパターンが基板から剥がれて倒れてしま
い、感度および解像度の測定はできなかった。
Comparative Example When the same operation as in Examples 1 and 2 was performed except that the resin AX obtained in Synthesis Example 11 was used instead of the resin A1, the pattern after development was peeled off from the substrate and fell. As a result, sensitivity and resolution could not be measured.

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明の化学増幅型ポジ型レジスト組成
物は、基板への接着性に優れており、感度や解像度など
のレジスト諸性能も良好である。また、このレジスト組
成物は親水性が高く、アルカリ現像液に対する濡れ性が
よいことから、良好なプロファイル(パターンの形状)
を与える。したがって、この組成物は、KrFエキシマ
レーザーやArFエキシマレーザーなどを用いた露光に
適しており、それによって高い性能のレジストパターン
が得られる。また、本発明に係る共重合体は、上記レジ
スト組成物の樹脂成分として有用である。
Industrial Applicability The chemically amplified positive resist composition of the present invention has excellent adhesiveness to a substrate, and also has excellent resist properties such as sensitivity and resolution. In addition, this resist composition has a high hydrophilicity and a good wettability to an alkali developing solution, and thus has a good profile (pattern shape).
give. Therefore, this composition is suitable for exposure using a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, or the like, whereby a high-performance resist pattern can be obtained. Further, the copolymer according to the present invention is useful as a resin component of the resist composition.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/027 H01L 21/30 502R ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/027 H01L 21/30 502R

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下式(I)および(II) 〔式中、R1 およびR2 は互いに独立に、水素、水酸基
を有してもよいアルキル、水酸基もしくは基 -COOCH(CH
3)OC2H4-R3を表すか、またはR1 とR2 が一緒になっ
て、-C(=O)OC(=O)- で示されるカルボン酸無水物残基を
形成するか、もしくは基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3を有して
もよい2価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素残基を形成
し、ここで、R3 は水素、アルキルまたは -OCOR4 を表
し、ここにR4 は脂環式基を表す〕 〔式中、R5 は水素またはメチルを表し、R6 は脂環式
基を表し、Xは直接結合、炭素数1〜4のアルキレンま
たはシクロへキシレンを表し、mおよびnは互いに独立
に0または1を表す〕で示される各構造単位を有する樹
脂、および酸発生剤を含有することを特徴とする化学増
幅型ポジ型レジスト組成物。
(1) The following formulas (I) and (II) [Wherein, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, an alkyl optionally having a hydroxyl group, a hydroxyl group or a group -COOCH (CH
3 ) represents OC 2 H 4 —R 3 or whether R 1 and R 2 together form a carboxylic anhydride residue represented by —C (= O) OC (= O) — , or a group -COOCH (CH 3) OC 2 H 4 -R 3 2 valent may have the form an aliphatic or alicyclic hydrocarbon residues, wherein, R 3 is hydrogen, alkyl or - OCOR 4 wherein R 4 represents an alicyclic group] [Wherein, R 5 represents hydrogen or methyl, R 6 represents an alicyclic group, X represents a direct bond, alkylene having 1 to 4 carbon atoms or cyclohexylene, and m and n each independently represent 0. Or a compound having the structural unit represented by formula (1), and an acid generator.
【請求項2】樹脂が、さらに式(III) で示される構造単位を有する請求項1記載の組成物。2. The resin further comprises a compound of the formula (III) The composition according to claim 1, which has a structural unit represented by the formula: 【請求項3】式(I)中のR1 およびR2 が互いに独立
に、水素、水酸基を有してもよいアルキル、もしくは水
酸基であるか、またはR1 とR2 が一緒になって、2価
の脂肪族もしくは脂環式炭化水素残基を形成するか、も
しくは -C(=O)OC(=O)-で示されるカルボン酸無水物残基
を形成し、式(II)中のXが直接結合、mが0または
1、そしてnが0である請求項2記載の組成物。
(3) R 1 and R 2 in the formula (I) are each independently hydrogen, alkyl optionally having a hydroxyl group, or a hydroxyl group, or R 1 and R 2 are Forming a divalent aliphatic or alicyclic hydrocarbon residue, or forming a carboxylic anhydride residue represented by -C (= O) OC (= O)-; 3. The composition according to claim 2, wherein X is a direct bond, m is 0 or 1, and n is 0.
【請求項4】式(I)の構造単位が、式(Ia)または
(Ib) 〔式中、R3 は水素、アルキルまたは -OCOR4 を表し、
ここにR4 は脂環式基を表す〕で示される請求項1また
は2記載の組成物。
(4) the structural unit of the formula (I) is represented by the formula (Ia) or (Ib): Wherein R 3 represents hydrogen, alkyl or —OCOR 4 ;
Here, R 4 represents an alicyclic group].
【請求項5】さらに、塩基性含窒素有機化合物をクェン
チャーとして含有する請求項1〜4のいずれかに記載の
組成物。
5. The composition according to claim 1, further comprising a basic nitrogen-containing organic compound as a quencher.
【請求項6】下式(I)および(II) 〔式中、R1 およびR2 は互いに独立に、水素、水酸基
を有してもよいアルキル、水酸基もしくは基 -COOCH(CH
3)OC2H4-R3を表すか、またはR1 とR2 が一緒になっ
て、-C(=O)OC(=O)- で示されるカルボン酸無水物残基を
形成するか、もしくは基 -COOCH(CH3)OC2H4-R3を有して
もよい2価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素残基を形成
し、ここで、R3 は水素、アルキルまたは -OCOR4 を表
し、ここにR4 は脂環式基を表す〕 〔式中、R5 は水素またはメチルを表し、R6 は脂環式
基を表し、Xは直接結合、炭素数1〜4のアルキレンま
たはシクロへキシレンを表し、mおよびnは互いに独立
に0または1を表す〕で示される各構造単位を有する共
重合体。
6. The following formulas (I) and (II) [Wherein, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, an alkyl optionally having a hydroxyl group, a hydroxyl group or a group -COOCH (CH
3 ) represents OC 2 H 4 —R 3 or whether R 1 and R 2 together form a carboxylic anhydride residue represented by —C (= O) OC (= O) — , or a group -COOCH (CH 3) OC 2 H 4 -R 3 2 valent may have the form an aliphatic or alicyclic hydrocarbon residues, wherein, R 3 is hydrogen, alkyl or - OCOR 4 wherein R 4 represents an alicyclic group] [Wherein, R 5 represents hydrogen or methyl, R 6 represents an alicyclic group, X represents a direct bond, alkylene having 1 to 4 carbon atoms or cyclohexylene, and m and n each independently represent 0. Or represents 1].
【請求項7】式(I)中のR1 およびR2 が水素である
請求項6記載の共重合体。
7. The copolymer according to claim 6, wherein R 1 and R 2 in the formula (I) are hydrogen.
【請求項8】式(I)の構造単位が、式(Ia)または
(Ib) 〔式中、R3 は水素、アルキルまたは -OCOR4 を表し、
ここにR4 は脂環式基を表す〕で示される請求項6記載
の共重合体。
8. The compound represented by the formula (I) is a compound represented by the formula (Ia) or (Ib): Wherein R 3 represents hydrogen, alkyl or —OCOR 4 ;
Here, R 4 represents an alicyclic group].
【請求項9】式(Ia)および(Ib)中のR3 が水素また
は1−アダマンチルカルボニロキシである請求項8記載
の共重合体。
9. The copolymer according to claim 8, wherein R 3 in formulas (Ia) and (Ib) is hydrogen or 1-adamantyl carbonyloxy.
【請求項10】式(II)中のmおよびnがともに0であ
る請求項6〜9のいずれかに記載の共重合体。
10. The copolymer according to claim 6, wherein m and n in the formula (II) are both 0.
【請求項11】式(II)中のXが直接結合、mが1、そ
してnが0である請求項6〜9のいずれかに記載の共重
合体。
11. The copolymer according to claim 6, wherein X in the formula (II) is a direct bond, m is 1, and n is 0.
【請求項12】式(II)中のmが0、そしてnが1であ
る請求項6〜9のいずれかに記載の共重合体。
12. The copolymer according to claim 6, wherein m in the formula (II) is 0 and n is 1.
【請求項13】式(II)中のmおよびnがともに1であ
る請求項6〜9のいずれかに記載の共重合体。
13. The copolymer according to claim 6, wherein m and n in the formula (II) are both 1.
【請求項14】式(II)中のR6 が1−アダマンチルで
ある請求項6〜13のいずれかに記載の共重合体。
14. The copolymer according to claim 6 , wherein R 6 in the formula (II) is 1-adamantyl.
【請求項15】さらに、式(III) で示される構造単位を有する請求項6〜14のいずれか
に記載の共重合体。
15. A compound of the formula (III) The copolymer according to any one of claims 6 to 14, which has a structural unit represented by:
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