JP2002156762A - Positive radiation-sensitive composition, and method for producing resist pattern using the same - Google Patents

Positive radiation-sensitive composition, and method for producing resist pattern using the same

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JP2002156762A
JP2002156762A JP2000352490A JP2000352490A JP2002156762A JP 2002156762 A JP2002156762 A JP 2002156762A JP 2000352490 A JP2000352490 A JP 2000352490A JP 2000352490 A JP2000352490 A JP 2000352490A JP 2002156762 A JP2002156762 A JP 2002156762A
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group
sensitive composition
radiation
acid
carbon atoms
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JP2000352490A
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Hiroyuki Nio
宏之 仁王
Kazutaka Tamura
一貴 田村
Masahide Senoo
将秀 妹尾
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high sensitivity positive radiation-sensitive composition, having resolution which enables subquarter micron patterning. SOLUTION: The positive radiation-sensitive composition contains (a) a compound, having an alkali-soluble group protected with an acid releasable group of formula (1) (wherein R1-R3 are each alkyl, substituted alkyl, cycloalkyl, an aromatic ring or an aromatic ring having an electron donative group, at least one of R1-R3 is the aromatic ring, having an electron donative group, and R1-R3 may each be the same or different) and (b) an acid-generating agent which generates acid, when irradiated with radiation. A method for producing a resist pattern using the composition is provided.

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】本発明は半導体集積回路、リ
ソグラフィー用マスクなどの製造に用いられるポジ型感
放射線性組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive radiation-sensitive composition used for producing semiconductor integrated circuits, lithography masks and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体回路、リソグラフィー用マ
スクの製造などの分野では、集積度の向上に伴って、パ
ターンの微細化が進んでいる。これを実現するためにレ
ジスト材料としてさらに高解像度のものが要求されるよ
うになってきており、0.25μm以下のサブクォータ
ーミクロンのパターンが高感度で加工できることが必要
となってきた。従来のような比較的長波長の光源を用い
るリソグラフィーでは、このような微細な加工を行うこ
とは困難であり、よりエネルギーの高いX線や電子線、
真空紫外線を用いたリソグラフィーが検討されており、
これらの光源に対応したレジストが求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, in fields such as the manufacture of semiconductor circuits and lithography masks, patterns have been miniaturized with an increase in the degree of integration. In order to realize this, a higher resolution resist material has been required, and it has become necessary to process a sub-quarter micron pattern of 0.25 μm or less with high sensitivity. With conventional lithography using a light source with a relatively long wavelength, it is difficult to perform such fine processing, and X-rays and electron beams with higher energy,
Lithography using vacuum ultraviolet light is being studied,
There is a demand for resists corresponding to these light sources.

【0003】このような露光光源に対応し、高感度、高
解像度の特性を持つ公知のレジスト材料として、化学増
幅型のレジストが盛んに検討されている。化学増幅型の
レジストは光酸発生剤の作用によって露光部に酸が発生
し、この酸の触媒作用によって露光部の溶解性が変化す
る機構を持つレジストである。従来、このような化学増
幅型レジストのうち比較的良好なレジスト性能を示すも
のに、アルカリ可溶性樹脂中のアルカリ可溶性基をt−
ブチル基などの3級エステル基、t−ブトキシカルボニ
ル基、アセタール基などの酸分解性基で保護した樹脂が
用いられている。
As a well-known resist material corresponding to such an exposure light source and having characteristics of high sensitivity and high resolution, a chemically amplified resist has been actively studied. A chemically amplified resist is a resist having a mechanism in which an acid is generated in an exposed portion by the action of a photoacid generator, and the solubility of the exposed portion is changed by the catalytic action of the acid. Conventionally, among such chemically amplified resists, those showing relatively good resist performance include an alkali-soluble group in an alkali-soluble resin of t-type.
A resin protected with an acid-decomposable group such as a tertiary ester group such as a butyl group, a t-butoxycarbonyl group, or an acetal group is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、解像度
と感度は相反する関係にあり、サブクォーターミクロン
のパターン加工を行うための解像度を得るには、感度が
十分ではないなどの欠点があった。
However, the resolution and the sensitivity are in a contradictory relationship, and there is a drawback that the sensitivity is not sufficient to obtain a resolution for processing a sub-quarter micron pattern.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、a)カルボキ
シル基を一般式(1)で示される酸脱離基で保護した化
合物およびb)放射線の照射によって酸を発生する酸発
生剤を含有することを特徴とするポジ型感放射線性組成
物、およびこれを用いたレジストパターンの製造方法で
ある。
The present invention comprises a) a compound in which a carboxyl group is protected by an acid leaving group represented by the general formula (1) and b) an acid generator which generates an acid upon irradiation with radiation. And a method of manufacturing a resist pattern using the same.

【0006】[0006]

【化5】 Embedded image

【0007】(R1〜R3はアルキル基、置換アルキル
基、シクロアルキル基、芳香環、電子供与性基を有する
芳香環のいずれかで表され、R1〜R3のうち少なくとも
1つが電子供与性基を有する芳香環で表される。R1
3はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。)
(R 1 to R 3 are represented by any of an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic ring and an aromatic ring having an electron donating group, and at least one of R 1 to R 3 is an electron ring. represented by an aromatic ring having a donating group .R 1 ~
R 3 may be the same or different. )

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明のポジ型感放射線性組成物
はa)アルカリ可溶性基を下記一般式(1)で示される
酸脱離基で保護した化合物を含有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The positive-working radiation-sensitive composition of the present invention contains a) a compound in which an alkali-soluble group is protected by an acid leaving group represented by the following general formula (1).

【0009】[0009]

【化6】 Embedded image

【0010】R1は電子供与性基を有する芳香環であ
り、R2およびR3はそれぞれ独立にアルキル基、置換ア
ルキル基、シクロアルキル基、芳香環、電子供与性基を
有する芳香環である。
R 1 is an aromatic ring having an electron donating group, and R 2 and R 3 are each independently an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic ring, or an aromatic ring having an electron donating group. .

【0011】ここでいう電子供与性基としては水素より
も電子を供与する傾向が強いものであればどのようなも
のでもよく、アシルオキシ基、アミノ基、アルキル基、
アルコキシ基などが例として挙げられる。このうち好ま
しく用いられる電子供与性基は炭素数2〜6のアシルオ
キシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜6のア
ルコキシ基であり、なかでも炭素数1〜6のアルコキシ
基が最も好ましい。電子供与性基は一つの芳香環に2つ
以上あっても良い。
The electron-donating group referred to here may be any one which has a higher tendency to donate electrons than hydrogen, such as an acyloxy group, an amino group, an alkyl group,
Examples include an alkoxy group. Among them, the electron donating group preferably used is an acyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Most preferred. Two or more electron donating groups may be present in one aromatic ring.

【0012】R1の具体例としては、4−アセチルオキ
シフェニル基、4−アセチルオキシナフチル基、3−ベ
ンジルオキシフェニル基、4−ジメチルアミノフェニル
基、2−ジメチルアミノフェニル基、4−アミノナフチ
ル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、
2,4−ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチル
フェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−メチルナ
フチル基、4−メトキシフェニル基、2−メトキシフェ
ニル基、3−エトキシフェニル基、4−t−ブトキシフ
ェニル基、4−フェノキシフェニル基、4−メトキシナ
フチル基、3−イソプロポキシフェニル基、4−メトキ
シ−3−メチルフェニル基、3,5−ジメトキシフェニ
ル基などが挙げられる。またR2およびR3の具体例とし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メ
トキシメチル基、エトキシブチル基、ヒドロキシエチル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基、メトキ
シフェニル基、およびR1の具体例として上に挙げた基
などが挙げられる。酸素に結合した3級炭素上の芳香環
に電子供与性基を導入すると脱保護の際に生成するカル
ボカチオンの正電荷が安定化されるので、脱保護が容易
となりレジスト感度が大幅に向上する。また、a)のア
ルカリ可溶性基としてはカルボキシル基、フェノール性
水酸基が好ましい。
Specific examples of R 1 include 4-acetyloxyphenyl, 4-acetyloxynaphthyl, 3-benzyloxyphenyl, 4-dimethylaminophenyl, 2-dimethylaminophenyl, and 4-aminonaphthyl. Group, p-tolyl group, m-tolyl group, o-tolyl group,
2,4-dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-methylnaphthyl group, 4-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 3-ethoxyphenyl group, Examples thereof include a 4-t-butoxyphenyl group, a 4-phenoxyphenyl group, a 4-methoxynaphthyl group, a 3-isopropoxyphenyl group, a 4-methoxy-3-methylphenyl group, and a 3,5-dimethoxyphenyl group. Specific examples of R 2 and R 3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a methoxymethyl group, an ethoxybutyl group, a hydroxyethyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group, and Specific examples of R 1 include the groups mentioned above. Introducing an electron-donating group into the aromatic ring on the tertiary carbon bonded to oxygen stabilizes the positive charge of the carbocation generated during deprotection, facilitating deprotection and greatly improving resist sensitivity. . Further, as the alkali-soluble group of a), a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group are preferable.

【0013】a)成分は低分子量の化合物でも重合体で
あっても良いが、重合体であることが好ましい。a)成
分としてより好ましいのは、下記一般式(2)または
(3)で表される構造単位を含む重合体である。
The component (a) may be a low molecular weight compound or a polymer, but is preferably a polymer. More preferred as the component (a) is a polymer containing a structural unit represented by the following general formula (2) or (3).

【0014】[0014]

【化7】 Embedded image

【0015】R4は水素原子、炭素数1〜4のアルキル
基、シアノ基、ハロゲンを表す。R5は水素原子、炭素
数1〜4のアルキル基、シアノ基、ハロゲンを表す。Y
は一般式(1)で表される酸脱離基である。このような
重合体を得るには、例えばアクリル酸やメタクリル酸の
カルボキシル基やp−ヒドロキシスチレンの水酸基を一
般式(1)で表される酸脱離基で保護した構造のモノマ
ーを合成し、アゾビスイソブチロニトリルなどで重合す
れば良い。
R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen. R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, a halogen. Y
Is an acid leaving group represented by the general formula (1). In order to obtain such a polymer, for example, a monomer having a structure in which a carboxyl group of acrylic acid or methacrylic acid or a hydroxyl group of p-hydroxystyrene is protected by an acid leaving group represented by the general formula (1) is synthesized, It may be polymerized with azobisisobutyronitrile or the like.

【0016】上記一般式(2)または(3)で表される
構造単位の具体例を以下に挙げる。
Specific examples of the structural unit represented by the general formula (2) or (3) are shown below.

【0017】[0017]

【化8】 Embedded image

【0018】[0018]

【化9】 Embedded image

【0019】[0019]

【化10】 Embedded image

【0020】一般式(2)または(3)で表される構造
単位を含む重合体は一般式(2)または(3)で表され
る構造単位のみを含む重合体であっても良いが、化学増
幅型レジストとしての特性を損なわない限り他のモノマ
ー単位を含む共重合体であっても良い。他のモノマー構
造としてはアクリル酸、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、イソプロ
ピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチ
ルアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレー
ト、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレ
ート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタク
リレート、t−ブチルメタクリレート、メチルα−クロ
ロアクリレート、エチルα−クロロアクリレート、ヒド
ロキシエチルα−クロロアクリレート、イソプロピルα
−クロロアクリレート、n−ブチルα−クロロアクリレ
ート、t−ブチルα−クロロアクリレート、メチルα−
シアノクリレート、エチルα−シアノアクリレート、ヒ
ドロキシエチルα−シアノアクリレート、イソプロピル
α−シアノアクリレート、n−ブチルα−シアノアクリ
レート、スチレン、p−ヒドロキシスチレン、α−メチ
ルスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン、マ
レイン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、メ
サコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、クロトンニトリル、マレイン
ニトリル、フマロニトリル、メタコンニトリル、シトラ
コンニトリル、イタコンニトリル、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フ
マルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミド、イタ
コンアミド、ビニルアニリン、ビニルピロリドン、ビニ
ルイミダゾールなどを挙げることができる。他のモノマ
ー単位がアルカリ可溶性基を有する場合には、該アルカ
リ可溶性基を酸脱離基で保護することもできる。酸脱離
基の具体的な例としてはメトキシメチル基、メチルチオ
メチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、メ
トキシエトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、ベ
ンジルチオメチル基、フェナシル基、ブロモフェナシル
基、メトキシフェナシル基、メチルチオフェナシル基、
α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベ
ンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル
基、プロモベンジル基、ニトロベンジル基、メトキシベ
ンジル基、メチルチオベンジル基、エトキシベンジル
基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニル
メチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、イソプ
ロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニル
メチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、プロぺニ
ル基、1−メトキシエチル基、1−メチルチオエチル
基、1,1−ジメトキシエチル基、1−エトキシエチル
基、1−エチルチオエチル基、1,1−ジエトキシエチ
ル基、1−フェノキシエチル基、1−フェニルチオエチ
ル基、1,1−ジフェノキシエチル基、1−ベンジルオ
キシエチル基、1−ベンジルチオエチル基、1−シクロ
プロピルエチル基、1−フェニルエチル基、1,1−ジ
フェニルエチル基、1−メトキシカルボニルエチル基、
1−エトキシカルボニルエチル基、1−n−プロポキシ
カルボニルエチル基、1−イソプロポキシカルボニルエ
チル基、1−n−ブトキシカルボニルエチル基、1−t
−ブトキシカルボニルエチル基、イソプロピル基、s−
ブチル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルブチル基、
トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、メチル
ジエチルシリル基、トリエチルシリル基、イソプロピル
ジメチルシリル基、メチルジイソプロピルシリル基、ト
リイソプロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル
基、メチルジ−t−ブチルシリル基、トリ−t−ブチル
シリル基、フェニルジメチルシリル基、メチルジフェニ
ルシリル基、トリフェニルシリル基、メトキシカルボニ
ル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニ
ル基、t−ブトキシカルボニル基、アセチル基、プロピ
オニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル
基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウ
リロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステア
ロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、
グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイ
ル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル
基、プロピオイル基、メタクリロイル基、クロトノイル
基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサ
コノイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロ
イル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル
基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモ
イル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イ
ソニコチノイル基、p−トルエンスルホニル基、メシル
基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、シクロヘキセニル基、4−メトキシシクロヘキ
シル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニ
ル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオ
フラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、4−
メトキシテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラ
ヒドロチオピラニル基などを挙げることができる。
The polymer containing the structural unit represented by the general formula (2) or (3) may be a polymer containing only the structural unit represented by the general formula (2) or (3), A copolymer containing other monomer units may be used as long as the characteristics as a chemically amplified resist are not impaired. Other monomer structures include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, isopropyl methacrylate, n- Butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, methyl α-chloroacrylate, ethyl α-chloroacrylate, hydroxyethyl α-chloroacrylate, isopropyl α
-Chloroacrylate, n-butyl α-chloroacrylate, t-butyl α-chloroacrylate, methyl α-
Cyanoacrylate, ethyl α-cyanoacrylate, hydroxyethyl α-cyanoacrylate, isopropyl α-cyanoacrylate, n-butyl α-cyanoacrylate, styrene, p-hydroxystyrene, α-methylstyrene, α-methyl-p-hydroxy Styrene, maleic acid, maleic anhydride, crotonic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotonitrile, maleinitrile, fumaronitrile, metaconitrile, citraconitrile, itaconitrile, acrylamide, methacrylic Amides, crotonamides, maleamides, fumaramides, mesaconamides, citraconamides, itaconamides, vinylanilines, vinylpyrrolidones, vinylimidazoles, etc. It can gel. When another monomer unit has an alkali-soluble group, the alkali-soluble group can be protected with an acid leaving group. Specific examples of acid leaving groups include methoxymethyl, methylthiomethyl, ethoxymethyl, ethylthiomethyl, methoxyethoxymethyl, benzyloxymethyl, benzylthiomethyl, phenacyl, bromophenacyl, methoxy Phenacyl group, methylthiophenacyl group,
α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, bromobenzyl group, nitrobenzyl group, methoxybenzyl group, methylthiobenzyl group, ethoxybenzyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxy Carbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, isopropoxycarbonylmethyl group, n-butoxycarbonylmethyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, propenyl group, 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1-diethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-ben Ruchioechiru group, 1-cyclopropylethyl group, 1-phenylethyl, 1,1-diphenylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group,
1-ethoxycarbonylethyl group, 1-n-propoxycarbonylethyl group, 1-isopropoxycarbonylethyl group, 1-n-butoxycarbonylethyl group, 1-t
-Butoxycarbonylethyl group, isopropyl group, s-
Butyl group, t-butyl group, 1,1-dimethylbutyl group,
Trimethylsilyl, ethyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, triethylsilyl, isopropyldimethylsilyl, methyldiisopropylsilyl, triisopropylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldi-t-butylsilyl, tri-t- Butylsilyl group, phenyldimethylsilyl group, methyldiphenylsilyl group, triphenylsilyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl Group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, lauryloyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl group, succinyl group,
Glutaryl, adipoyl, piperoyl, suberoyl, azelaoil, sebacoil, acryloyl, propyloyl, methacryloyl, crotonoyl, oleoyl, maleoyl, fumaroyl, mesaconoyl, benzoyl, phthaloyl, isophthaloyl Group, terephthaloyl group, naphthoyl group, toluoyl group, hydroatropoyl group, atropoyl group, cinnamoyl group, furoyl group, tenoyl group, nicotinoyl group, isonicotinoyl group, p-toluenesulfonyl group, mesyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group , Cyclohexyl, cyclohexenyl, 4-methoxycyclohexyl, tetrahydropyranyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydrothiopyranyl, tetrahydrothiofuranyl, 3-butane Mote tiger tetrahydropyranyl group, 4-
Examples thereof include a methoxytetrahydropyranyl group and a 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group.

【0021】また、本発明で好ましく用いられる上記一
般式(2)または(3)で表される構造単位を含む重合
体は、ドライエッチング耐性向上などのため以下のよう
な環構造を主鎖に含んでも良い。
Further, the polymer containing a structural unit represented by the above general formula (2) or (3) preferably used in the present invention has the following ring structure in the main chain for improving dry etching resistance and the like. May be included.

【0022】[0022]

【化11】 Embedded image

【0023】本発明で好ましく用いられる一般式(2)
または(3)で示される構造単位を含む重合体の重量平
均分子量は、GPCで測定されるポリスチレン換算で4
000〜1000000、好ましくは5000〜100
000、より好ましくは5000〜50000である。
Formula (2) preferably used in the present invention
Alternatively, the weight average molecular weight of the polymer containing the structural unit represented by (3) is 4 in terms of polystyrene measured by GPC.
000 to 1,000,000, preferably 5000 to 100
000, more preferably 5,000 to 50,000.

【0024】a)成分の酸脱離基に含まれる電子供与性
基を有する芳香環として好ましいのは、下記一般式
(4)で表される構造である。
The aromatic ring having an electron donating group contained in the acid leaving group of the component a) is preferably a structure represented by the following general formula (4).

【0025】[0025]

【化12】 Embedded image

【0026】R6、R8、R10はそれぞれ独立に水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜6のアルコ
キシ基を表し、そのうち少なくとも一つは上記アルキル
基もしくはアルコキシ基を表す。R7およびR9はそれぞ
れ独立に水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数
1〜6のアルコキシ基を表す。オルト位またはパラ位に
電子供与性基を導入することで、より高い感度を発現す
る。
R 6 , R 8 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one of them represents the above-mentioned alkyl group or alkoxy group. Represent. R 7 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. By introducing an electron-donating group at the ortho or para position, higher sensitivity is exhibited.

【0027】本発明のポジ型感放射線性組成物は、b)
放射線の照射によって酸を発生する酸発生剤を含有す
る。これにより、化学増幅機構によるパターン形成が可
能となり、高感度で、高解像度のパターンを得ることが
できる。ここで用いられる酸発生剤は、発生する酸によ
ってa)成分のアルカリ水溶液への溶解速度を増加せし
めるものであればどのようなものであっても良く、オニ
ウム塩、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、ジ
アゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステ
ル化合物、スルホンイミド化合物などを例として挙げる
ことができる。
The positive radiation-sensitive composition of the present invention comprises b)
Contains an acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation. Thus, a pattern can be formed by the chemical amplification mechanism, and a high-sensitivity, high-resolution pattern can be obtained. The acid generator used herein may be any acid generator that increases the dissolution rate of the component (a) in an aqueous alkali solution by the generated acid, and includes an onium salt, a halogen-containing compound, a diazoketone compound, Examples thereof include a diazomethane compound, a sulfone compound, a sulfonate compound, and a sulfonimide compound.

【0028】オニウム塩の具体的な例としては、ジアゾ
ニウム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニ
ウム塩、ホスホニウム塩、オキソニウム塩などを挙げる
ことができる。好ましいオニウム塩としてはジフェニル
ヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピ
レンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベ
ンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフ
レート、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ナフタレンスル
ホネート、(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスル
ホニウムトルエンスルホネートなどが挙げられる。
Specific examples of the onium salts include diazonium salts, ammonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, oxonium salts and the like. Preferred onium salts include diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrene sulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, (hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate And the like.

【0029】ハロゲン含有化合物の具体的な例として
は、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル
基含有ヘテロ環状化合物などが挙げられる。好ましいハ
ロゲン含有化合物としては1,1−ビス(4−クロロフ
ェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、2−フェニ
ル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、2−ナフチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンなどを挙げることができる。
Specific examples of the halogen-containing compound include a haloalkyl group-containing hydrocarbon compound and a haloalkyl group-containing heterocyclic compound. Preferred halogen-containing compounds include 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and 2-naphthyl-4,6. -Bis (trichloromethyl)
-S-triazine and the like.

【0030】ジアゾケトン化合物の具体的な例として
は、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾ
キノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物などが挙げら
れる。好ましいジアゾケトン化合物は1,2−ナフトキ
ノンジアジド−4−スルホン酸と2,2,3,4,4’
−テトラヒドロキシベンゾフェノンとのエステル、1,
2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸と1,1,
1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンとのエス
テルなどを挙げることができる。
Specific examples of the diazoketone compound include a 1,3-diketo-2-diazo compound, a diazobenzoquinone compound, and a diazonaphthoquinone compound. Preferred diazoketone compounds are 1,2-naphthoquinonediazido-4-sulfonic acid and 2,2,3,4,4 '
Esters with tetrahydroxybenzophenone, 1,
2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid and 1,1,
Examples thereof include esters with 1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane.

【0031】ジアゾメタン化合物の具体的な例として
は、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)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、
ビス(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(2,4−キシ
リルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−クロロフェ
ニルスルホニル)ジアゾメタン、メチルスルホニル−p
−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキシルス
ルホニル(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾ
メタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジ
アゾメタン、フェニルスルホニル(ベンゾイル)ジアゾ
メタン等を挙げることができる。
Specific examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane,
Bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-
Tolylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-xylylsulfonyl) diazomethane, bis (p-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl-p
-Toluenesulfonyldiazomethane, cyclohexylsulfonyl (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, phenylsulfonyl (benzoyl) diazomethane and the like.

【0032】スルホン化合物の具体的な例としては、β
−ケトスルホン化合物、β−スルホニルスルホン化合物
などが挙げられる。好ましい化合物としては、4−トリ
スフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、
ビス(フェニルスルホニル)メタンなどが挙げられる。
Specific examples of the sulfone compound include β
-Ketosulfone compounds, β-sulfonylsulfone compounds and the like. Preferred compounds include 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacylsulfone,
Bis (phenylsulfonyl) methane and the like can be mentioned.

【0033】スルホン酸エステル化合物の例としては、
アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸
エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホ
ネートなどが挙げられる。スルホン酸化合物の具体的な
例としてはベンゾイントシレート、ピロガロールトリメ
シレート、ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアン
トラセン−2−スルホネートなどを挙げることができ
る。
Examples of the sulfonic acid ester compound include:
Examples thereof include alkylsulfonic acid esters, haloalkylsulfonic acid esters, arylsulfonic acid esters, and iminosulfonates. Specific examples of the sulfonic acid compound include benzoin tosylate, pyrogallol trimesylate, and nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate.

【0034】スルホンイミド化合物の具体的な例として
は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)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロ
メチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−
(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサ
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホ
ニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6
−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリ
フルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキ
シルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)スク
シンイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)フタ
ルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ジフェ
ニルマレイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシルイミド、N−(カンファースルホニルオキ
シ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−
エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファ
ースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン
−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N
−(カンファースルホニルオキシ)ナフチルジカルボキ
シルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキ
シ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホ
ニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メチルフェニル
スルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−
メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミ
ド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−7
−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェ
ニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタ
ン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、
N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチル
ジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチル
フェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2
−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタ
ルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスル
ホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(2−トリ
フルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルス
ルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N
−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキ
シ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ
−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロ
メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキ
シルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオ
キシ)スクシンイミド、N−(2−フルオロフェニルス
ルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−フルオロフ
ェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−
(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオ
キシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フ
ルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.
1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシ
ルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキ
シ)ナフチルジカルボキシルイミド等を挙げることがで
きる。
Specific examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, and N- ( Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N-
(Trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] Heptane-5,6
-Oxy-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthyldicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) Diphenylmaleimide, N- (camphorsulfonyloxy)
Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-
Ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N
-(Camphorsulfonyloxy) naphthyldicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-
Methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.
1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) -7
-Oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-
2,3-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide,
N- (4-methylphenylsulfonyloxy) naphthyldicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2
-Trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene -2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1]
Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N
-(2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) naphthyldicarboxyl Imide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N-
(4-Fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2. 1] Hept-5
-Ene-2,3-dicarboximide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.
1] Heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) naphthyldicarboximide and the like.

【0035】これらの酸発生剤は単独あるいは2種以上
を混合して用いることができる。酸発生剤の添加量は通
例ポリマーに対して0.01〜50重量%であり、より
好ましくは0.1〜10重量%である。0.01重量%
より少ないとパターン形成が不可能となり、50重量%
より多いと現像液との親和性が低下し、現像不良などが
発生する。
These acid generators can be used alone or in combination of two or more. The amount of the acid generator to be added is generally 0.01 to 50% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, based on the polymer. 0.01% by weight
If the amount is less than 50%, the pattern cannot be formed.
If the amount is larger than the above, affinity with the developing solution is lowered, and poor development occurs.

【0036】本発明のポジ型感放射線性組成物には必要
に応じて、界面活性剤、増感剤、安定剤、消泡剤、酸拡
散抑制剤などの添加剤を加えることもできる。
If necessary, additives such as a surfactant, a sensitizer, a stabilizer, an antifoaming agent and an acid diffusion inhibitor can be added to the positive-type radiation-sensitive composition of the present invention.

【0037】本発明のポジ型感放射線性組成物は上記の
成分を溶媒に溶解することにより得られる。溶媒の使用
量としては特に限定されないが、固形分が5〜35重量
%となるように調整される。好ましく用いられる溶媒と
しては酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオ
ン酸エチル、酪酸メチル、安息香酸メチル、乳酸メチ
ル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、β−イソブチル酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキ
シプロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステ
ル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブ等のセロソルブ類、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブア
セテート等のセロソルブエステル類、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリ
コールエステル類、1,2−ジメトキシエタン、1,2
−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、アニソール
などのエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、メチル−n−アミルケトン、シクロヘキサ
ノン、イソホロンなどのケトン類、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジ
メチルスルホキシド、スルホランなどの非プロトン性極
性溶媒から選ばれる溶媒、またはこれらの複合溶媒が挙
げられる。
The positive radiation-sensitive composition of the present invention can be obtained by dissolving the above components in a solvent. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is adjusted so that the solid content is 5 to 35% by weight. Preferred solvents used are ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl benzoate, methyl lactate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, methyl β-isobutyrate, methyl 3-methoxypropionate, -Ethyl ethoxypropionate, esters such as γ-butyrolactone, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve esters such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycol esters such as monoethyl ether acetate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2
-Diethoxyethane, tetrahydrofuran, ethers such as anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl-n-amyl ketone, cyclohexanone, ketones such as isophorone, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, sulfolane and the like Solvents selected from aprotic polar solvents, or composite solvents thereof.

【0038】本発明のポジ型感放射線性組成物は被加工
基板上に塗布、乾燥され、通例、0.2μm〜2μmの
膜厚の薄膜にして使用される。この薄膜に電子線、X
線、真空紫外線等の放射線を用いてパターン露光し、露
光後ベーク、現像を行うことによって微細パターンを得
ることができる。特に電子線を用いた場合により効果が
顕著となる。
The positive-working radiation-sensitive composition of the present invention is applied on a substrate to be processed, dried, and usually used as a thin film having a thickness of 0.2 μm to 2 μm. An electron beam, X
A fine pattern can be obtained by pattern exposure using radiation such as a line or vacuum ultraviolet ray, and baking and developing after exposure. In particular, the effect becomes more remarkable when an electron beam is used.

【0039】本発明の感放射線性組成物の現像は、公知
の現像液を用いて行うことができる。例としては、アル
カリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホ
ウ酸塩などの無機アルカリ、2−ジエチルアミノエタノ
ール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等の
アミン類、水酸化テトラメチルアンモニウム、コリン等
の4級アンモニウムを1種あるいは2種以上含む水溶液
が挙げられる。
The development of the radiation-sensitive composition of the present invention can be carried out using a known developer. Examples include inorganic alkalis such as hydroxides, carbonates, phosphates, silicates and borates of alkali metals, amines such as 2-diethylaminoethanol, monoethanolamine and diethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide. And aqueous solutions containing one or more quaternary ammoniums such as choline and choline.

【0040】[0040]

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されな
い。なお、本実施例における重量平均分子量はポリスチ
レン換算によるGPC(ゲル・パーミエーション・クロ
マトグラフィ)測定値である。GPC測定には昭和電
(株)工製GPCカラム“KF−804”、“KF−8
03”、“KF−802”の3本を繋いで用い、移動相
にはテトラヒドロフランを用い、流量は毎分0.8ml
とした。試料濃度は0.2重量%、試料注入量は0.1
0mlである。検出器は示差屈折計を用いた。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The weight average molecular weight in this example is a GPC (gel permeation chromatography) measurement value in terms of polystyrene. For GPC measurement, GPC columns “KF-804” and “KF-8” manufactured by Showa Denko K.K.
03 "and" KF-802 "are connected and used, and tetrahydrofuran is used as a mobile phase at a flow rate of 0.8 ml / min.
And The sample concentration was 0.2% by weight and the sample injection amount was 0.1
0 ml. A differential refractometer was used as a detector.

【0041】実施例1 2−(4−メトキシフェニル)−2−プロピルメタクリ
レートとイタコン酸無水物との60:40(モル比)混
合物を1,4−ジオキサン中、アゾビスイソブチロニト
リルを開始剤として70℃で重合し、下記化学式(5)
の重合体(重量平均分子量9700)を得た。この重合
体3g、トリフェニルスルホニウムトリフレート300
mgをメチルセロソルブアセテートに溶解し、0.2μ
mのフィルターで濾過し、レジスト組成物を得た。
EXAMPLE 1 A 60:40 (molar ratio) mixture of 2- (4-methoxyphenyl) -2-propyl methacrylate and itaconic anhydride was started with azobisisobutyronitrile in 1,4-dioxane. Polymerized at 70 ° C as an agent, the following chemical formula (5)
(Weight average molecular weight 9700) was obtained. 3 g of this polymer, triphenylsulfonium triflate 300
mg in methyl cellosolve acetate, 0.2 μl
The mixture was filtered through a filter of m to obtain a resist composition.

【0042】得られたレジスト組成物を、HMDS処理
したシリコンウエハ上にスピンコートした後、100℃
で2分間加熱し、膜厚0.5μmのレジスト膜を得た。
このレジスト膜に電子線露光装置を用いて、加速電圧2
0kVでパターン状に電子線を照射し、90℃、2分加
熱した後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド水溶液(三菱ガス化学(株)製 ELM-D)で1分
間現像を行った。1.6μC/cm2の露光量で、0.
19μmのパターンが得られた。
The obtained resist composition was spin-coated on a HMDS-treated silicon wafer, and then heated at 100 ° C.
For 2 minutes to obtain a resist film having a thickness of 0.5 μm.
An acceleration voltage of 2 was applied to this resist film using an electron beam exposure apparatus.
The pattern was irradiated with an electron beam at 0 kV, heated at 90 ° C. for 2 minutes, and then developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (ELM-D manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) for 1 minute. At an exposure of 1.6 μC / cm 2, the
A pattern of 19 μm was obtained.

【0043】[0043]

【化13】 Embedded image

【0044】実施例2 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式
(6)の共重合体(重量平均分子量19000)を用い
る以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、電子線を照
射して、現像を行った。1.9μC/cm2の露光量
で、0.20μmのパターンが得られた。
Example 2 A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that a copolymer represented by the following chemical formula (6) (weight average molecular weight: 19000) was used instead of the copolymer used in Example 1. Irradiation was carried out for development. At an exposure of 1.9 μC / cm 2 , a pattern of 0.20 μm was obtained.

【0045】[0045]

【化14】 Embedded image

【0046】実施例3 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式
(7)の重合体(重量平均分子量11000)を用いる
以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、電子線を照射
して、現像を行った。1.4μC/cm2の露光量で、
0.20μmのパターンが得られた。
Example 3 A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that a polymer (weight average molecular weight: 11,000) represented by the following chemical formula (7) was used instead of the copolymer used in Example 1. And developed. At an exposure of 1.4 μC / cm 2 ,
A pattern of 0.20 μm was obtained.

【0047】[0047]

【化15】 Embedded image

【0048】実施例4 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式
(8)の共重合体(重量平均分子量4500)を用いる
以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、電子線を照射
して、現像を行った。3.0μC/cm2の露光量で
0.24μmのパターンが得られた。
Example 4 A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that a copolymer (weight average molecular weight: 4500) represented by the following chemical formula (8) was used instead of the copolymer used in Example 1. Irradiation was carried out for development. A pattern of 0.24 μm was obtained at an exposure amount of 3.0 μC / cm 2 .

【0049】[0049]

【化16】 Embedded image

【0050】実施例5 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式
(9)の共重合体(重量平均分子量56000)を用い
る以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、電子線を照
射して、現像を行った。3.5μC/cm2の露光量で
0.23μmのパターンが得られた。
Example 5 A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that a copolymer (weight average molecular weight: 56,000) represented by the following chemical formula (9) was used instead of the copolymer used in Example 1. Irradiation was carried out for development. A pattern of 0.23 μm was obtained with an exposure of 3.5 μC / cm 2 .

【0051】[0051]

【化17】 Embedded image

【0052】実施例6 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式(1
0)の共重合体(重量平均分子量18000)を用いる
以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、電子線を照射
して、現像を行った。2.4μC/cm2の露光量で
0.21μmのパターンが得られた。
Example 6 Instead of the copolymer used in Example 1, the following chemical formula (1) was used.
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the copolymer (0) (weight average molecular weight 18,000) was used, and the film was developed by irradiation with an electron beam. A pattern of 0.21 μm was obtained at an exposure amount of 2.4 μC / cm 2 .

【0053】[0053]

【化18】 Embedded image

【0054】実施例7 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式(1
1)の共重合体(重量平均分子量25000)を用いる
以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、電子線を照射
して、現像を行った。1.7μC/cm2の露光量で
0.20μmのパターンが得られた。
Example 7 Instead of the copolymer used in Example 1, the following chemical formula (1) was used.
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the copolymer (1) (weight average molecular weight: 25,000) was used, and the resist film was irradiated with an electron beam and developed. A pattern of 0.20 μm was obtained at an exposure of 1.7 μC / cm 2 .

【0055】[0055]

【化19】 Embedded image

【0056】実施例8 露光装置としてi線ステッパを用いる以外は実施例1と
同様の実験を行った。29mJ/cm2の露光量で0.
31μmのパターンが得られた。
Example 8 The same experiment as in Example 1 was performed except that an i-line stepper was used as an exposure apparatus. 0.1 at an exposure of 29 mJ / cm 2 .
A pattern of 31 μm was obtained.

【0057】比較例1 実施例1で用いた共重合体の代わりに、ポリ(t−ブチ
ル−α−クロロアクリレート)(重量平均分子量210
00)を用いる以外は実施例1と同様にレジスト膜を
得、電子線を照射して、現像を行った。6.2μC/c
2の露光量で0.33μmのパターンが得られ、感
度、解像度の点で、十分な特性ではなかった。
Comparative Example 1 Instead of the copolymer used in Example 1, poly (t-butyl-α-chloroacrylate) (weight average molecular weight 210
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that (00) was used, and the resist film was irradiated with an electron beam and developed. 6.2 μC / c
A pattern of 0.33 μm was obtained with an exposure amount of m 2, and the characteristics were not sufficient in terms of sensitivity and resolution.

【0058】比較例2 実施例1で用いた共重合体の代わりに、下記化学式(1
2)の共重合体(重量平均分子量12000)を用いる
以外は実施例1と同様にレジスト膜を得、評価を行っ
た。
Comparative Example 2 Instead of the copolymer used in Example 1, the following chemical formula (1)
A resist film was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the copolymer (2) (weight average molecular weight 12,000) was used.

【0059】[0059]

【化20】 Embedded image

【0060】5.8μC/cm2の露光量で0.25μ
mのパターンが得られ、感度、解像度とも十分な特性で
はなかった。
0.25 μm at an exposure of 5.8 μC / cm 2
m pattern was obtained, and both the sensitivity and the resolution were not sufficient characteristics.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明のポジ型感放射線性組成物は、上
述のように特定の保護基を含有する化合物と、放射線の
照射によって酸を発生する酸発生剤を用いることによっ
て、高解像度でかつ高感度の組成物を得ることが可能と
なった。
As described above, the positive-type radiation-sensitive composition of the present invention has high resolution by using a compound having a specific protective group and an acid generator which generates an acid upon irradiation with radiation. And it became possible to obtain a highly sensitive composition.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年11月8日(2001.11.
8)
[Submission date] November 8, 2001 (2001.11.
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0010】1〜R3はアルキル基、置換アルキル基、
シクロアルキル基、芳香環、電子供与性基を有する芳香
環のいずれかで表され、R1〜R3のうち少なくとも1つ
が電子供与性基を有する芳香環で表される。R1〜R3
それぞれ同じでも異なっていてもよい。
R 1 to R 3 are an alkyl group, a substituted alkyl group,
Aroma with cycloalkyl group, aromatic ring, electron donating group
Represented by any of rings, at least one of R 1 to R 3
Is represented by an aromatic ring having an electron donating group. R 1 to R 3 are
Each may be the same or different.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】R 1〜R3 の具体例としては、4−アセチル
オキシフェニル基、4−アセチルオキシナフチル基、3
−ベンジルオキシフェニル基、4−ジメチルアミノフェ
ニル基、2−ジメチルアミノフェニル基、4−アミノナ
フチル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル
基、2,4−ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメ
チルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−メチ
ルナフチル基、4−メトキシフェニル基、2−メトキシ
フェニル基、3−エトキシフェニル基、4−t−ブトキ
シフェニル基、4−フェノキシフェニル基、4−メトキ
シナフチル基、3−イソプロポキシフェニル基、4−メ
トキシ−3−メチルフェニル基、3,5−ジメトキシフ
ェニル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、メトキシメチル基、エトキシブチル基、ヒドロキシ
エチル基、シクロヘキシル基、フェニル基などが挙げら
れる。酸素に結合した3級炭素上の芳香環に電子供与性
基を導入すると脱保護の際に生成するカルボカチオンの
正電荷が安定化されるので、脱保護が容易となりレジス
ト感度が大幅に向上する。また、a)のアルカリ可溶性
基としてはカルボキシル基、フェノール性水酸基が好ま
しい。
Specific examples of R 1 to R 3 include a 4-acetyloxyphenyl group, a 4-acetyloxynaphthyl group,
-Benzyloxyphenyl, 4-dimethylaminophenyl, 2-dimethylaminophenyl, 4-aminonaphthyl, p-tolyl, m-tolyl, o-tolyl, 2,4-dimethylphenyl, 2, , 4,6-trimethylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-methylnaphthyl group, 4-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 3-ethoxyphenyl group, 4-t-butoxyphenyl group, 4 - phenoxyphenyl group, 4-methoxynaphthyl group, 3-isopropoxyphenyl group, 4-methoxy-3-methylphenyl group, 3,5-dimethoxyphenyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, methoxy methyl group, an ethoxy butyl group, a hydroxyethyl group, a cyclohexyl group, and etc. phenyl group. Introducing an electron-donating group into the aromatic ring on the tertiary carbon bonded to oxygen stabilizes the positive charge of the carbocation generated during deprotection, facilitating deprotection and greatly improving resist sensitivity. . Further, as the alkali-soluble group of a), a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group are preferable.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 101/02 C08L 101/02 H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AB03 AB16 AC08 AD03 BE00 BE10 CB14 CB17 CB41 CB43 FA10 4J002 BC121 BG041 BG051 BG071 BG111 EB106 EN136 EQ016 EV216 EV266 EV296 EW176 FD206 GP03 4J100 AB07P AL08P AL26P AM05P BA02P BA04P BA05P BA06P BA10P BA31P BC43P BC49P CA01 JA38 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 101/02 C08L 101/02 H01L 21/027 H01L 21/30 502R F-term (Reference) 2H025 AA01 AA02 AB03 AB16 AC08 AD03 BE00 BE10 CB14 CB17 CB41 CB43 FA10 4J002 BC121 BG041 BG051 BG071 BG111 EB106 EN136 EQ016 EV216 EV266 EV296 EW176 FD206 GP03 4J100 AB07P AL08P AL26P AM05P BA02P BA04P BA05P BA06P BA10P BA31P BC31

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)アルカリ可溶性基を一般式(1)で示
される酸脱離基で保護した化合物およびb)放射線の照
射によって酸を発生する酸発生剤を含有することを特徴
とするポジ型感放射線性組成物。 【化1】 (R1〜R3はアルキル基、置換アルキル基、シクロアル
キル基、芳香環、電子供与性基を有する芳香環のいずれ
かで表され、R1〜R3のうち少なくとも1つが電子供与
性基を有する芳香環で表される。R1〜R3はそれぞれ同
じでも異なっていてもよい。)
1. A positive electrode comprising: a) a compound in which an alkali-soluble group is protected by an acid leaving group represented by the general formula (1); and b) an acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation. Type radiation-sensitive composition. Embedded image (R 1 to R 3 are represented by any of an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic ring and an aromatic ring having an electron donating group, and at least one of R 1 to R 3 is an electron donating group And R 1 to R 3 may be the same or different.)
【請求項2】a)のアルカリ可溶性基がカルボキシル基
であることを特徴とする請求項1記載のポジ型感放射線
性組成物。
2. The positive radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the alkali-soluble group of a) is a carboxyl group.
【請求項3】a)のアルカリ可溶性基がフェノール性水
酸基であることを特徴とする請求項1記載のポジ型感放
射線性組成物。
3. The positive radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the alkali-soluble group in a) is a phenolic hydroxyl group.
【請求項4】請求項1記載のa)の化合物が重合体であ
ることを特徴とするポジ型感放射線性組成物。
4. A positive radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the compound of a) is a polymer.
【請求項5】a)が一般式(2)で表される構造単位を
含む重合体であることを特徴とする請求項1記載のポジ
型感放射線性組成物。 【化2】 (R4は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シアノ
基、ハロゲンを表す。Yは一般式(1)で表される酸脱
離基である。)
5. The positive radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein a) is a polymer containing a structural unit represented by the general formula (2). Embedded image (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen. Y is an acid leaving group represented by the general formula (1).)
【請求項6】a)が一般式(3)で表される構造単位を
含む重合体であることを特徴とする請求項1記載のポジ
型感放射線性組成物。 【化3】 (R5は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シアノ
基、ハロゲンを表す。Yは一般式(1)で表される酸脱
離基である。)
6. The positive radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein a) is a polymer containing a structural unit represented by the general formula (3). Embedded image (R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen. Y is an acid leaving group represented by the general formula (1).)
【請求項7】電子供与性基を有する芳香環が一般式
(4)で表される構造であることを特徴とする請求項1
記載のポジ型感放射線性組成物。 【化4】 (R6、R8、R10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1
〜4のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基を表
し、そのうち少なくとも一つは上記アルキル基もしくは
アルコキシ基を表す。R7およびR9はそれぞれ独立に水
素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜6のア
ルコキシ基を表す。)
7. The method according to claim 1, wherein the aromatic ring having an electron donating group has a structure represented by the general formula (4).
The positive-type radiation-sensitive composition as described in the above. Embedded image (R 6 , R 8 and R 10 each independently represent a hydrogen atom,
Represents an alkyl group having 4 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, at least one of which represents the alkyl group or the alkoxy group. R 7 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. )
【請求項8】電子供与性基が炭素数1〜6のアルコキシ
基であることを特徴とする請求項1記載のポジ型感放射
線性組成物。
8. The positive radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the electron donating group is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
【請求項9】請求項1記載のポジ型感放射線性組成物を
被加工基板上に塗布、乾燥、露光、現像するパターンの
製造法。
9. A method for producing a pattern wherein the positive-type radiation-sensitive composition according to claim 1 is applied onto a substrate to be processed, dried, exposed and developed.
【請求項10】電子線により露光を行うことを特徴とす
る請求項9記載のパターンの製造法。
10. The method according to claim 9, wherein the exposure is performed by an electron beam.
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