JP3175126B2 - Radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Radiation-sensitive resin composition

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JP3175126B2
JP3175126B2 JP02904592A JP2904592A JP3175126B2 JP 3175126 B2 JP3175126 B2 JP 3175126B2 JP 02904592 A JP02904592 A JP 02904592A JP 2904592 A JP2904592 A JP 2904592A JP 3175126 B2 JP3175126 B2 JP 3175126B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、感放射線性樹脂組成物
に関する。さらに詳しくは、特にエキシマレーザーなど
の遠紫外線といった放射線を用いる超微細加工に有用な
レジストとして好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive resin composition particularly suitable as a resist useful for ultrafine processing using radiation such as far ultraviolet rays such as excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の製造に代表される微細加工の
分野においては、集積回路のより高い集積度を得るため
に、リソグラフィーにおける加工サイズの微細化がさら
に進んでおり、近年では、0.5μm以下の微細加工を
安定的に行うことのできる技術が必要とされている。そ
のため、微細加工に用いられるレジストにおいても、
0.5μm以下のパターンを精度良く形成することが必
要であるが、従来の可視光線(700〜400nm)ま
たは近紫外線(400〜300nm)を用いる方法で
は、0.5μm以下の微細パターンを精度良く形成する
ことは極めて困難である。それ故、波長の短い(300
nm以下)放射線を利用したリソグラフィーが検討され
ている。
2. Description of the Related Art In the field of fine processing represented by the manufacture of integrated circuits, the processing size in lithography has been further reduced in order to obtain a higher degree of integration of integrated circuits. There is a need for a technique capable of stably performing fine processing of 5 μm or less. Therefore, even in resists used for microfabrication,
It is necessary to form a pattern having a size of 0.5 μm or less with high accuracy. However, in the conventional method using visible light (700 to 400 nm) or near ultraviolet light (400 to 300 nm), a fine pattern of 0.5 μm or less can be formed with high accuracy. It is extremely difficult to form. Therefore, the short wavelength (300
Lithography using radiation has been studied.

【0003】このような放射線としては、水銀灯の輝線
スペクトル(254nm)、KrFエキシマレーザー
(248nm)などに代表される遠紫外線や、X線、荷
電粒子線などを挙げることができるが、これらのうち特
に注目されているのがエキシマレーザーを使用したリソ
グラフィーである。このため、リソグラフィーに使用さ
れるレジストに関しても、エキシマレーザーにより0.
5μm以下の微細パターンを高感度で、現像性(現像時
のスカムや残像残りがない)、残膜性(現像時膜減りし
ない)、接着性(現像時にレジストパターンが剥がれな
い)、耐熱性(熱によりレジストパターンが変化しな
い)などに優れたレジストが必要とされている。さら
に、集積回路の微細化にともなって、エッチング工程の
ドライ化が進んでおり、レジストの耐ドライエッチング
性は、重要な性能の要件となっている。
Examples of such radiation include far-ultraviolet rays typified by the emission line spectrum (254 nm) of a mercury lamp, KrF excimer laser (248 nm), X-rays, charged particle beams, and the like. Of particular interest is lithography using excimer lasers. For this reason, resists used for lithography are also processed by excimer laser.
High sensitivity for fine patterns of 5 μm or less, developability (no scum or residual image at the time of development), residual film property (the film does not decrease at the time of development), adhesiveness (the resist pattern does not peel off at the time of development), heat resistance ( There is a need for a resist excellent in that the resist pattern does not change due to heat). Further, with the miniaturization of integrated circuits, the dryness of the etching process is progressing, and the dry etching resistance of the resist is an important requirement for performance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は新規な
感放射線性樹脂組成物を提供することにある。本発明の
他の目的は、微細加工を安定的に行うことができ、高感
度、高解像度で、耐ドライエッチング性、現像性、残膜
性、接着性、耐熱性などの性能に優れたレジストとして
好適な、感放射線性樹脂組成物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明
らかとなろう。
An object of the present invention is to provide a novel radiation-sensitive resin composition. Another object of the present invention is to provide a resist that can stably perform microfabrication, has high sensitivity, high resolution, and has excellent properties such as dry etching resistance, developability, residual film properties, adhesion, and heat resistance. To provide a radiation-sensitive resin composition that is suitable as the above.
Still other objects and advantages of the present invention will be apparent from the following description.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、(A)下記式(1)
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows: (A) The following formula (1)

【0006】[0006]

【化3】 Embedded image

【0007】で表される繰返し単位および/または下記
式(2)
[0007] In repeating unit and / or the following formula expressed (2)

【0008】[0008]

【化4】 Embedded image

【0009】で表わされる繰返し単位を有する重合体お
よび(B)放射線照射により酸を発生する化合物(以
下、「光酸発生剤」という)を含有することを特徴とす
ポジ型感放射線性樹脂組成物によって達成される。
A polymer having a repeating unit represented by the formula (B):
Lower, is achieved by the positive-tone radiation-sensitive resin composition characterized by containing a) as "photoacid generator".

【0010】本発明で用いられる(A)成分である重合
体(以下、「重合体(A)」と称する)は、上記式
(1)および/または(2)で表わされる繰返し単位を
含有する。
The polymer (A) used in the present invention (hereinafter referred to as “polymer (A)”) contains a repeating unit represented by the above formula (1) and / or (2). .

【0011】上記式(1)または(2)中のArの2〜
8価の芳香環の好ましい例としては、下記式
In the above formula (1) or (2), 2 to 2 of Ar
Preferred examples of the octavalent aromatic ring include the following formula:

【0012】[0012]

【化5】 Embedded image

【0013】などが挙げられる。And the like.

【0014】上記式(1)または(2)中のR1におけ
るアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチ
ル基などが挙げられる。好ましくはメチル基である。
Examples of the alkyl group for R 1 in the above formula (1) or (2) include a methyl group, an ethyl group and an n-
Examples include a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group and the like. Preferably it is a methyl group.

【0015】上記式(1)または(2)中のR2におけ
るアリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、
アントラセン基、ピレン基などが挙げられる。好ましく
はフェニル基またはナフチル基である。R2におけるア
ルキル基の例としてはR1において挙げたものと同じも
のを挙げることができる。
Examples of the aryl group for R 2 in the above formula (1) or (2) include a phenyl group, a naphthyl group,
Examples include an anthracene group and a pyrene group. Preferably, it is a phenyl group or a naphthyl group. Examples of the alkyl group for R 2 include the same as those described for R 1 .

【0016】上記式(1)中のYにおける酸の存在下で
遊離しうる置換基(以下、「Z基」と称する)の具体例
としては、置換メチル基、1−置換エチル基、シリル
基、ゲルミル基またはアルコキシカルボニル基が挙げら
れる。
Specific examples of the substituent which can be liberated in the presence of an acid in Y in the above formula (1) (hereinafter referred to as "Z group") include a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group and a silyl group. , A germyl group or an alkoxycarbonyl group.

【0017】ここで、置換メチル基としては、例えばメ
トキシメチル基、メチルチオメチル基、メトキシエトキ
シメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチ
オピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロ
チオフラニル基、ベンジルオキシメチル基、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、α−
メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、トリフェ
ニルメチル基、ジフェニルメチル基、ブロモベンジル
基、ニトロベンジル基、メトキシベンジル基、ピペロニ
ル基などを、
Here, the substituted methyl group includes, for example, methoxymethyl group, methylthiomethyl group, methoxyethoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiofuranyl group, benzyloxymethyl Group, phenacyl group, bromophenacyl group, methoxyphenacyl group, α-
Methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, triphenylmethyl group, diphenylmethyl group, bromobenzyl group, nitrobenzyl group, methoxybenzyl group, piperonyl group, etc.

【0018】1−置換エチル基としては1−メトキシエ
チル基、1−エトキシエチル基、イソプロピル基、t−
ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基などを、シリル
基としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、
t−ブチルジメチルシリル基、イソプロピルジメチルシ
リル基、フェニルジメチルシリル基などを、
As the 1-substituted ethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, isopropyl group, t-
Butyl group, 1,1-dimethylpropyl group and the like, and silyl groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group,
t-butyldimethylsilyl group, isopropyldimethylsilyl group, phenyldimethylsilyl group, etc.

【0019】ゲルミル基としてはトリメチルゲルミル
基、トリエチルゲルミル基、t−ブチルジメチルゲルミ
ル基、イソプロピルジメチルゲルミル基、フェニルジメ
チルゲルミル基などを、アルコキシカルボニル基として
はメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−
ブトキシカルボニル基などを挙げることができる。
The germyl group includes trimethylgermyl group, triethylgermyl group, t-butyldimethylgermyl group, isopropyldimethylgermyl group, phenyldimethylgermyl group and the like, and the alkoxycarbonyl group includes methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group. Group, t-
Butoxycarbonyl group and the like.

【0020】重合体(A)の分子量は、GPC(ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー)で測定したポリス
チレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」と称する)
の値が好ましくは1,000〜30,000、より好まし
くは2,000〜20,000である。Mwが1,000
未満では耐熱性が低下する傾向があり、30,000を
超えると、塗布し難い傾向にある。
The molecular weight of the polymer (A) is determined by the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) (hereinafter referred to as "Mw").
Is preferably from 1,000 to 30,000, more preferably from 2,000 to 20,000. Mw is 1,000
If it is less than 30, the heat resistance tends to decrease, and if it exceeds 30,000, it tends to be difficult to apply.

【0021】本発明の重合体(A)を製造する方法とし
ては、例えば下記式(3) (R1m−Ar−(XY)n ... (3) で表わされる芳香族化合物と2−オキソアセテックアシ
ッド(CHO−COOH)を含むアルデヒド類を重縮合
させることにより得られる。上記式(3)中のR1
m、Ar、X、Yおよびnは上記式(1)に示した基お
よび整数と同じである。
As a method for producing the polymer (A) of the present invention, for example, an aromatic compound represented by the following formula (3) (R 1 ) m -Ar- (XY) n . -Oxoacetec acid (CHO-COOH) is obtained by polycondensing aldehydes. R 1 in the above formula (3),
m, Ar, X, Y and n are the same as the groups and integers shown in the above formula (1).

【0022】これら式(3)で表わされる好ましい化合
物としては、例えばベンゼン、トルエン、ナフタレン、
ピレン、ジュレンなどの芳香族炭化水素;フェノール、
o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、
2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−
キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノ
ール、2,3,4−トリメチルフェノール、2,3,5−ト
リメチルフェノール、レゾルシノール、2−メチルレゾ
ルシノール、ハイドロキノン、2−メチルハイドロキノ
ン、カテコール、ピロガロール、フロログリシノールな
どのフェノール誘導体;ヒドロキシ安息香酸、ジヒドロ
キシ安息香酸、トリヒドロキシ安息香酸などのヒドロキ
シ安息香酸誘導体;アニリン、トルイジン、フェニレン
ジアミンなどの芳香族アミン誘導体などが挙げられる。
上記式(3)で表わされる化合物は単独であるいは2種
以上の混合物であってもよい。
Preferred compounds represented by the formula (3) include, for example, benzene, toluene, naphthalene,
Aromatic hydrocarbons such as pyrene and durene; phenol,
o-cresol, m-cresol, p-cresol,
2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-
Xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,4-trimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, resorcinol, 2-methylresorcinol, hydroquinone, 2-methylhydroquinone, catechol, pyrogallol, Phenol derivatives such as phlorogrisinol; hydroxybenzoic acid derivatives such as hydroxybenzoic acid, dihydroxybenzoic acid and trihydroxybenzoic acid; and aromatic amine derivatives such as aniline, toluidine and phenylenediamine.
The compounds represented by the above formula (3) may be used alone or as a mixture of two or more.

【0023】本発明に用いられるアルデヒド類は2−オ
キソアセティックアシドを含有するものである。2−オ
キソアセティックアシド以外の他のアルデヒド類として
は、例えばホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセ
トアルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトア
ルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェ
ニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデ
ヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキ
シベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m
−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒ
ド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズア
ルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベ
ンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メ
チルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、
p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラールなどを
挙げることができ、特にアセトアルデヒドとホルムアル
デヒドを好適に用いることができる。
The aldehyde used in the present invention contains 2-oxoacetic acid. Other aldehydes other than 2-oxoacetic acid include, for example, formaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m
-Chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde,
Examples thereof include pn-butylbenzaldehyde and furfural, and acetaldehyde and formaldehyde can be particularly preferably used.

【0024】本発明で用いられるアルデヒド類は2−オ
キソアセティックアシドを単独で用いてもよいし、前述
した他のアルデヒド類と組み合わせて用いることもでき
る。2−オキソアセティックアシドと他のアルデヒド類
の使用割合(2−オキソアセティックアシド/他のアル
デヒド類)は、通常100/0〜30/70(モル
比)、好ましくは95/5〜30/70(モル比)であ
る。上記アルデヒド類の使用量は、式(3)で表わされ
る化合物1モルに対し、0.1〜3モルが好ましく、よ
り好ましくは0.3〜1.5モルである。
As the aldehyde used in the present invention, 2-oxoacetic acid may be used alone or in combination with the other aldehydes described above. The use ratio of 2-oxoacetic acid and other aldehydes (2-oxoacetic acid / other aldehydes) is usually 100/0 to 30/70 (molar ratio), preferably 95/5 to 30 /. 70 (molar ratio). The amount of the aldehyde to be used is preferably 0.1 to 3 mol, more preferably 0.3 to 1.5 mol, per 1 mol of the compound represented by the formula (3).

【0025】式(3)で表わされる化合物とアルデヒド
類との重縮合に用いられる触媒としては、塩酸、硝酸、
硫酸などの無機酸およびギ酸、シュウ酸、p−トルエン
スルホン酸、酢酸などの有機酸からなる酸性触媒あるい
は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ性
触媒を挙げることができる。
The catalyst used for the polycondensation of the compound represented by the formula (3) with aldehydes includes hydrochloric acid, nitric acid,
Examples thereof include an acidic catalyst comprising an inorganic acid such as sulfuric acid and an organic acid such as formic acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid and acetic acid, and an alkaline catalyst such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.

【0026】重縮合においては、反応媒質は特に限定し
ないが、例えば水が用いられる。重縮合に用いられる式
(3)で表わされる化合物が水溶液に溶解せず、反応初
期から不均一になる場合は、反応媒質として親水性溶媒
を使用することもできる。これらの親水性溶媒として
は、例えばメタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブ
タノ−ルなどのアルコ−ル類;テトラヒドロフラン、ジ
オキサンなどの環状エ−テル類が挙げられる。これらの
反応媒質の使用量は、通常、反応原料100重量部当
り、20〜1,000重量部である。
In the polycondensation, the reaction medium is not particularly limited, but for example, water is used. When the compound represented by the formula (3) used for the polycondensation is not dissolved in the aqueous solution and becomes inhomogeneous from the beginning of the reaction, a hydrophilic solvent can be used as a reaction medium. Examples of these hydrophilic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. The amount of the reaction medium is usually 20 to 1,000 parts by weight per 100 parts by weight of the reaction raw material.

【0027】重縮合の温度は、反応原料の反応性に応じ
て、適宜調整することができるが、通常10〜200
℃、好ましくは70〜150℃である。なお、重縮合の
方法としては、式(3)で表わされる化合物、アルデヒ
ド類および触媒を一括して仕込む方法、式(3)で表わ
される化合物、アルデヒド類および/または触媒などを
反応の進行とともに加えていく方法、式(1)で表わさ
れる繰返し単位を有する低分子量体を得たのち、アルデ
ヒド類および/または触媒などを加える方法などを挙げ
ることができる。
The temperature of the polycondensation can be appropriately adjusted according to the reactivity of the reaction raw materials.
° C, preferably 70 to 150 ° C. As the polycondensation method, a compound represented by the formula (3), aldehydes and a catalyst are charged at once, and a compound represented by the formula (3), aldehydes and / or a catalyst are added as the reaction proceeds. Examples of the method include a method of adding, a method of obtaining a low molecular weight compound having a repeating unit represented by the formula (1), and then adding an aldehyde and / or a catalyst.

【0028】重縮合終了後、通常、系内に存在する未反
応原料、触媒および反応溶媒を除去するために、一般的
に内温を130℃〜230℃に上昇させ、減圧下、例え
ば20〜50mmHg程度で揮発分を留去した後、重合体を
回収する。また重合体が析出している場合は析出物を分
離することによって回収することもできる。
After completion of the polycondensation, the internal temperature is generally raised to 130 ° C. to 230 ° C. to remove unreacted raw materials, catalyst and reaction solvent present in the system, and the pressure is reduced under a reduced pressure, After the volatile components are distilled off at about 50 mmHg, the polymer is recovered. When a polymer is precipitated, it can be recovered by separating the precipitate.

【0029】上記式(1)中のYにおいて、Z基を有す
る重合体(A)は、例えば上記で得られた重合体とZ基
を有する化合物を酸触媒下で縮合反応することにより得
ることができる。上記式(2)で表わされる繰返し単位
を含有する重合体(A)は、上記式(1)で表わされる
繰返し単位を含有する重合体中のXY基とCOOY基を
環化させることにより得ることができる。
The polymer (A) having a Z group in Y in the above formula (1) is obtained, for example, by subjecting the polymer obtained above to a condensation reaction with a compound having a Z group in the presence of an acid catalyst. Can be. The polymer (A) containing the repeating unit represented by the above formula (2) is obtained by cyclizing the XY group and the COOY group in the polymer containing the repeating unit represented by the above formula (1). Can be.

【0030】(B)成分である光酸発生剤としてはオニ
ウム塩、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、ス
ルホン化合物、スルホン酸化合物、ニトロベンジル化合
物などが挙げられる。具体的には以下に示す化合物を例
示することができる。
[0030] (B) an onium salt, a halogen-containing compound as component der Ru photoacid generator, diazoketone compounds, sulfone compounds, sulfonic acid compounds, and nitrobenzyl compounds. Specifically, the following compounds can be exemplified.

【0031】オニウム塩:ヨードニウム塩、スルホニウ
ム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム
塩などを挙げることができる。好ましくは、下記式
Onium salt: an iodonium salt, a sulfonium salt, a phosphonium salt, a diazonium salt, an ammonium salt and the like can be mentioned. Preferably, the following formula

【0032】[0032]

【化6】 Embedded image

【0033】で表わされる化合物であり、特に好ましく
は、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、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
ウムヘキサフルオロアンチモネートなどである。
And particularly preferably triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, etc.

【0034】ハロゲン含有化合物:ハロアルキル基含有
炭化水素系化合物、ハロアルキル基含有ヘテロ環状化合
物などを挙げることができる。好ましくは、下記式
Halogen-containing compound: Examples include a haloalkyl group-containing hydrocarbon compound and a haloalkyl group-containing heterocyclic compound. Preferably, the following formula

【0035】[0035]

【化7】 Embedded image

【0036】で表わされる化合物であり、特に好ましく
は、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−
トリクロロエタン、フェニル−ビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメ
チル)−s−トリアジンなどである。
And particularly preferably 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-
Trichloroethane, phenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, naphthyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like.

【0037】ジアゾケトン化合物: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を挙げることができる。好ましく
は、下記式
Diazoketone compound: 1,3-diketo-2
-Diazo compounds, diazobenzoquinone compounds, diazonaphthoquinone compounds and the like. Preferably, the following formula

【0038】[0038]

【化8】 Embedded image

【0039】で表わされる化合物であり、特に好ましく
は、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルク
ロリド、2,3,4,4’−テトラヒドロベンゾフェノン
の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エス
テル、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エ
タンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸
エステル、1,1−ビス(3,5−ジメチル−2−ヒドロ
キシフェニル)−1−[4−(4−ヒドロキシベンジ
ル)フェニル]エタンの1,2−ナフトキノンジアジド
−4−スルホン酸エステルなどである。
And particularly preferably 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 2,3,4,4'-tetrahydrobenzophenone. 1,2-Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 1,1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- [ 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 4- (4-hydroxybenzyl) phenyl] ethane and the like.

【0040】スルホン化合物:β−ケトスルホン、β−
スルホニルスルホンなどを挙げることができる。好まし
くは、下記式
Sulfone compounds: β-ketosulfone, β-
Sulfonyl sulfone and the like can be mentioned. Preferably, the following formula

【0041】[0041]

【化9】 Embedded image

【0042】で表わされる化合物であり、特に好ましく
は、4−トリ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)メタンなどで
ある。
[0042] a compound represented by, and particularly preferably 4-tri Le phenacyl sulfone, mesityl phenacyl sulfone, bis (phenylsulfonyl) methane and the like.

【0043】ニトロベンジル化合物:ニトロベンジルス
ルホネート化合物、ジニトロベンジルスルホネート化合
物などを挙げることができる。好ましくは、下記式
Nitrobenzyl compound: nitrobenzylsulfonate compound, dinitrobenzylsulfonate compound and the like can be mentioned. Preferably, the following formula

【0044】[0044]

【化10】 Embedded image

【0045】で表わされる化合物であり、特に好ましく
は、2−ニトロベンジルトシレート、2,4−ジニトロ
ベンジルトシレート、4−ニトロベンジル−9,10−
ジエトキシアントラセン−2−スルホネートなどであ
る。
And particularly preferably 2-nitrobenzyl tosylate, 2,4-dinitrobenzyl tosylate, 4-nitrobenzyl-9,10-
And diethoxyanthracene-2-sulfonate.

【0046】スルホン酸化合物: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、イミノスルホナートなどを挙げるこ
とができ、好ましくは、下記式
Sulfonic acid compounds: Alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, iminosulfonates and the like are preferred.

【0047】[0047]

【化11】 Embedded image

【0048】で表わされる化合物であり、特に好ましく
は、ベンゾイントシレート、ピロガロールのトリストリ
フレートなどである。重合体(A)と光酸発生剤のみを
用いるとポジ型レジスト組成物になる。
And particularly preferably benzoin tosylate, pyrogallol tris triflate and the like. When only the polymer (A) and the photoacid generator are used, a positive resist composition is obtained.

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】これらの光酸発生剤のうち、特にオニウム
塩、ジアゾケトン化合物などが好ましい。これらの光酸
発生剤の配合量は、上記重合体(A)100重量部に対
し、好ましくは1〜100重量部であり、より好ましく
は3〜50重量部である。1重量部未満では、十分なパ
ターン形成能力が得られ難く、また100重量部をこえ
ると、レジストとしてパターンを形成した際にスカムを
生じやすくなる。
[0051] These Chi sac photoacid generator, onium salts, especially, diazoketone compounds and the like are preferable. These photo acids
The amount of the generator is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 3 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer (A). When the amount is less than 1 part by weight, it is difficult to obtain a sufficient pattern forming ability, and when the amount exceeds 100 parts by weight, scum tends to be generated when a pattern is formed as a resist.

【0052】本発明の組成物は、さらに必要に応じて、
溶解禁止剤、溶解促進剤、界面活性剤などの各種配合剤
を配合することができる。
The composition of the present invention may further comprise, if necessary,
Dissolution inhibitors, solubility enhancers, can contain various compounding agents such as interfacial active agent.

【0053】溶解禁止剤は、放射線照射前には重合体
(A)のアルカリ性水溶液からなる現像液に対する溶解
性を低下させ、放射線照射後、前記光酸発生剤により発
生した酸により開裂し、レジストパターン形成時に使用
するアルカリ性水溶液からなる現像液に対する溶解性を
向上させる化合物である。溶解禁止剤としては、それ
故、かかる性質を有する化合物であれば特に限定されず
に使用できるが、例えば下記式
The dissolution inhibitor reduces the solubility of the polymer (A) in a developing solution composed of an alkaline aqueous solution before irradiation with radiation, and after irradiation, is cleaved by the acid generated by the photoacid generator. It is a compound that improves the solubility in a developer consisting of an alkaline aqueous solution used at the time of pattern formation. As the dissolution inhibitor, any compound having such properties can be used without any particular limitation.

【0054】[0054]

【化12】 Embedded image

【0055】[0055]

【化13】 Embedded image

【0056】で表わされる化合物または構造単位を有す
重合体を挙げることができる。なお、上記式中R32は、
置換メチル基、1−置換エチル基、シリル基、ゲルミル
基またはアルコキシカルボニル基であり、前記Z基の例
示で述べた置換基を具体例として挙げることができる。
And a polymer having a structural unit. In the above formula, R 32 is
It is a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a silyl group, a germyl group or an alkoxycarbonyl group, and specific examples thereof include the substituents described above for the Z group.

【0057】特に、光酸発生剤と溶解禁止剤を配合する
ことが好ましい。上記溶解禁止剤は、重合体(A)10
0重量部に対し、好ましくは100重量部以下、より好
ましくは、10〜50重量部で使用される。
[0057] In particular, it is preferable to incorporate a dissolution inhibitor and a photoacid generator. The dissolution inhibitor comprises a polymer (A) 10
It is preferably used in an amount of 100 parts by weight or less, more preferably 10 to 50 parts by weight, based on 0 parts by weight.

【0058】また、溶解促進剤は、重合体(A)のアル
カリ溶解性を促進するために配合されるものである。か
かる性質を有する化合物または重合体であれば特に限定
させずに使用できるが、例えばベンゼン環数2〜6程度
のフェノール化合物、またはMwが20,000以下の
ポリ(p−ヒドロキシスチレン)重合体が挙げられる。
溶解促進剤の配合量は、通常、重合体(A)100重
量部当り、50重量部以下である。
[0058] The dissolution promoter is added to promote the alkali solubility of the polymer (A). Any compound or polymer having such properties can be used without particular limitation. For example, a phenol compound having about 2 to 6 benzene rings or a poly (p-hydroxystyrene) polymer having a Mw of 20,000 or less is used. No.
The compounding amount of the dissolution promoter is usually 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the polymer (A).

【0059】[0059]

【0060】[0060]

【0061】[0061]

【0062】[0062]

【0063】[0063]

【0064】[0064]

【0065】[0065]

【0066】また界面活性剤は、組成物の塗布性や現像
性を改良するために配合されるものであり、このような
界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチ
レンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウ
レート、ポリエチレングリコールジステアレート、エフ
トップEF301、EF303、EF352(商品名、
新秋田化成社製)、メガファックスF171、F17
2、F173(商品名、大日本インキ社製)、フロラー
ドFC430、FC431(商品名、住友スリーエム社
製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−38
2、SC−101、SC−102、SC−103、SC
−104、SC−105、SC−106(商品名、旭硝
子社製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(商
品名、信越化学工業社製)、アクリル酸系またはメタク
リル酸系(共)重量体ポリフローNo.75、No.95
(商品名、共栄社油脂化学工業社製)などが挙げられ
る。
Surfactants are incorporated to improve the coating properties and developability of the composition. Examples of such surfactants include polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene stearyl ether. ,
Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, F-top EF301, EF303, EF352 (trade names,
Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Megafax F171, F17
2, F173 (trade name, manufactured by Dainippon Ink), Florado FC430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-38
2, SC-101, SC-102, SC-103, SC
-104, SC-105, SC-106 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid or methacrylic acid (co) weight polyflow No. 75 , No.95
(Trade name, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like.

【0067】これらの界面活性剤の配合量は、組成物の
固形分100重量部当り、通常、2重量部以下である。
その他の添加剤としては、アゾ系化合物、アミン化合物
などからなるハレーション防止剤、増感剤、接着助剤、
保存安定剤、消泡剤などを挙げることができる。
The amount of these surfactants is usually not more than 2 parts by weight per 100 parts by weight of the solid content of the composition.
Other additives include an azo compound, an antihalation agent comprising an amine compound, a sensitizer, an adhesion aid,
Examples thereof include a storage stabilizer and an antifoaming agent.

【0068】本発明の組成物は、前述した重合体
(A)、光酸発生剤および必要により配合される各種の
配合剤を、例えば固形分濃度が20〜40重量%となる
ように溶剤に溶解させる。
The composition of the present invention is prepared by adding the above-mentioned polymer (A), a photoacid generator and various compounding agents, if necessary, to a solvent so that the solid content concentration becomes 20 to 40% by weight. Allow to dissolve.

【0069】この際に用いられる溶剤としては、例えば
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテ
ート、2−エトキシエチルアセテート、ジエチレングリ
コールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
エチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル
アセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルア
セテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、
シクロヘキサノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチ
ル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、
エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒド
ロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロ
ピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3
−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオ
ン酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、2−ヘプタノ
ン、3−ヘプタノン、4−ペンタノン、ピルビン酸エチ
ルなどを用いることができる。
Examples of the solvent used at this time include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate. , Propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone,
Cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate,
Ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3
-Ethyl ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-pentanone, ethyl pyruvate and the like can be used.

【0070】また、これらの溶剤には、必要に応じてN
−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミ
ド、N,N−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、ベンジルエチルエーテ
ル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホ
ロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1
−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安
息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチ
ル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレ
ン、フェニルセロソルブアセテートなどの高沸点溶剤を
添加することもできる。
In these solvents, if necessary, N
-Methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, benzylethylether, dihexylether, acetonylacetone, isophorone, Caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1
-High boiling solvents such as nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and phenyl cellosolve acetate can also be added.

【0071】本発明の組成物は、上記の溶液の形でシリ
コンウェハーなどの基板上に塗布し、乾燥することによ
ってレジスト膜を形成する。この場合、基板上への塗布
は、例えば本発明の組成物を固体分濃度が5〜50重量
%となるように前記の溶剤に溶解し、濾過した後、これ
を回転塗布、流し塗布、ロ−ル塗布などにより塗布する
ことによって行われる。
The composition of the present invention is applied in the form of the above solution on a substrate such as a silicon wafer and dried to form a resist film. In this case, for application on the substrate, for example, the composition of the present invention is dissolved in the above-mentioned solvent so that the solid content concentration becomes 5 to 50% by weight, filtered, and then spin-coated, flow-coated, and rolled. This is carried out by application such as a rule application.

【0072】形成されたレジスト膜には、微細パターン
を形成するために部分的に放射線が照射される。用いら
れる放射線には特に制限がなく、例えばエキシマレーザ
ーなどの遠紫外線、シンクロトロン放射線などのX線、
電子線などの荷電粒子線が、使用される感放射線剤の種
類に応じて用いられる。放射線量などの照射条件は、組
成物の配合組成、各添加量の種類などに応じて適宜決定
される。
The formed resist film is partially irradiated with radiation in order to form a fine pattern. There is no particular limitation on the radiation used, for example, deep ultraviolet rays such as excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation,
A charged particle beam such as an electron beam is used depending on the type of the radiation-sensitive agent used. Irradiation conditions such as radiation dose are appropriately determined according to the composition of the composition, the type of each added amount, and the like.

【0073】本発明においては、組成物のみかけの感度
を向上させるために、放射線照射後に加熱を行なうこと
が好適である。この加熱条件は、組成物の配合組成、各
添加剤の種類などによって異なるが、通常、30〜20
0℃、好ましくは50〜150℃である。
In the present invention, in order to improve the apparent sensitivity of the composition, it is preferable to perform heating after irradiation. The heating conditions vary depending on the composition of the composition, the type of each additive, and the like.
0 ° C, preferably 50 to 150 ° C.

【0074】次いで行われる現像に使用される現像液と
しては、パターンを得るために、例えば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミ
ン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プ
ロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミ
ン、ジメチルエタノ−ルアミン、トリエタノ−ルアミ
ン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド、ピロ−ル、ピペリジ
ン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデ
セン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノ
ナンなどを溶解してなるアルカリ性水溶液などを使用す
ることができる。
The developer used in the subsequent development may be, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propyl to obtain a pattern. Amine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrol, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5. For example, an alkaline aqueous solution obtained by dissolving 4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonane and the like can be used.

【0075】また上記現像液に水溶性有機溶媒、例えば
メタノール、エタノールなどのアルコール類や界面活性
剤を適量添加したアルカリ性水溶液を現像液として使用
することもできる。なお、このようなアルカリ性水溶液
からなる現像液を用いて現像を行った場合は、一般的に
は引き続き水でリンスを行う。
An alkaline aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent, for example, an alcohol such as methanol or ethanol or a surfactant to the above-mentioned developer can also be used as the developer. When development is performed using a developing solution composed of such an alkaline aqueous solution, rinsing is generally continued with water.

【0076】[0076]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例によって、何ら制約される
ものではない。なお、実施例中のMwの測定およびレジ
ストの評価は、以下の方法により行ったものである。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples. The measurement of Mw and the evaluation of the resist in the examples were performed by the following methods.

【0077】Mw:東ソー社製GPCカラム(G200
0HXL2本、G3000HXL1本、G4000HXL
本)を用い、流量1.5ml/分、溶出溶媒テトラヒド
ロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリ
スチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグ
ラフ法により示差屈折検出器にて測定した。
Mw: Tosoh GPC column (G200
0H XL 2 this, one G3000H XL, G4000H XL 1
Using this method, the measurement was carried out with a differential refraction detector by gel permeation chromatography using monodisperse polystyrene as a standard under a flow rate of 1.5 ml / min, an eluting solvent of tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C.

【0078】最適照射量: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にて現像し、水でリン
スし、乾燥してウェハー上にレジストパターンを形成さ
せ、0.6μmのライン・アンド・スペースパターン
(1L1S)を1対1の幅に形成するKr−Fエキシマ
レーザーの照射量(以下、これを「最適照射量」とい
う)を求めた。照射装置はKr−Fエキシマレーザーを
発するアドモンサイエンス社製「MBK−400TL−
N」を用いた。
Optimum irradiation dose: developing with 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, rinsing with water, and drying to form a resist pattern on the wafer, and a 0.6 μm line and space pattern The irradiation amount of Kr-F excimer laser for forming (1L1S) in a one-to-one width (hereinafter referred to as "optimal irradiation amount") was obtained. The irradiation device is "MBK-400TL-" manufactured by Admon Science Co. which emits a Kr-F excimer laser.
N "was used.

【0079】解像度:最適照射時間で照射した時に解像
されている最小レジストパターンの寸法を測定した。
Resolution: The dimension of the minimum resist pattern resolved when irradiated for the optimum irradiation time was measured.

【0080】残膜率:最適照射時間における現像後のパ
ターンの厚さを現像前のレジスト膜の厚さで割り、この
値を100倍して%の単位をつけて表わした。
Residual film ratio: The thickness of the pattern after development at the optimum irradiation time was divided by the thickness of the resist film before development, and this value was multiplied by 100 and expressed in units of%.

【0081】現像性:未照射部のスカムや現像残りの程
度、照射部の膨潤および蛇行を調べた。
Developability: The scum of the unirradiated portion, the degree of undeveloped portion, the swelling and meandering of the irradiated portion were examined.

【0082】耐熱性:クリーンオーブン中にレジストパ
ターンを形成したウェハーを入れて、150℃にてパタ
ーンが崩れない場合を良好とした。
Heat resistance: A wafer in which a resist pattern was formed was placed in a clean oven, and the case where the pattern did not collapse at 150 ° C. was evaluated as good.

【0083】合成例1 フラスコに2,5−キシレノール122g(1.0モ
ル)、2−オキソアセティックアシド1水和物36.8
2g(0.4モル)、濃塩酸50mlおよびメタノール
200gを仕込み、還流下で4時間反応を行った。析出
した白色の化合物を濾過し、少量のトルエンで数回、大
量の水で数回洗浄し、乾燥し、下記式(4)
Synthesis Example 1 In a flask, 122 g (1.0 mol) of 2,5-xylenol, 36.8 2-oxoacetic acid monohydrate
2 g (0.4 mol), 50 ml of concentrated hydrochloric acid and 200 g of methanol were charged and reacted under reflux for 4 hours. The precipitated white compound was filtered, washed several times with a small amount of toluene and several times with a large amount of water, and dried.

【0084】[0084]

【化17】 Embedded image

【0085】で示される化合物(以下、「化合物
(a)」とする)95gを得た。
95 g of a compound represented by the following formula (hereinafter, referred to as “compound (a)”) was obtained.

【0086】合成例2 フラスコに合成例1で得られた化合物(a)30g
(0.1モル)、パラクレゾール10.8g(0.1モ
ル)、37重量%ホルマリン8.2g(ホルムアルデヒ
ド;0.1モル)、ジオキサン5gおよび塩酸1mlを
仕込み、100℃にて2時間反応させた。反応後、反応
物を50mlのアセトンにて希釈し、大量の水に注ぎ、
重合体を析出させた。この重合体を濾過し、濾液がpH
試験紙にて中性を示すまで水で数回洗浄し、乾燥して精
製を行い、下記式(5)
Synthesis Example 2 30 g of the compound (a) obtained in Synthesis Example 1 was placed in a flask.
(0.1 mol), 10.8 g (0.1 mol) of paracresol, 8.2 g of 37% by weight formalin (formaldehyde; 0.1 mol), 5 g of dioxane and 1 ml of hydrochloric acid, and reacted at 100 ° C. for 2 hours. I let it. After the reaction, the reaction was diluted with 50 ml of acetone, poured into a large amount of water,
The polymer was precipitated. The polymer is filtered and the filtrate is adjusted to pH
After washing with water several times with a test paper until it shows neutrality, drying and purification, the following formula (5)

【0087】[0087]

【化18】 Embedded image

【0088】に示される構造単位を有する重合体を得
た。得られた重合体のMwは2,300であった。この
重合体を重合体(A1)とする。
A polymer having the structural unit shown in the above was obtained. Mw of the obtained polymer was 2,300. This polymer is referred to as a polymer (A1).

【0089】合成例3 合成例2で得られた重合体(A1)20g、3,4−ジ
ヒドロ−2H−ピラン20.0gおよびパラトルエンス
ルホン酸0.5gをアセトン100mlに溶解し、10
℃にて24時間反応を行った。反応後、炭酸水素ナトリ
ウム水溶液を添加し中和した後、酢酸エチルにて生成物
を抽出し、水洗し、減圧下にて未反応物を除去した。次
いでジオキサンに溶解した後、大量の水により生成物を
再沈し、濾別し、水洗し、乾燥し、フェノール性水酸基
およびカルボキシル基をテトラヒドルピラニル化した重
合体を得た。この重合体を重合体(A2)とする。1
−NMRによる分析からフェノール性水酸基およびカル
ボキシル基のテトラヒドロピラニル化率はほぼ100%
であった。重合体(A2)のMwは2,700であっ
た。
Synthesis Example 3 20 g of the polymer (A1) obtained in Synthesis Example 2 and 20.0 g of 3,4-dihydro-2H-pyran and 0.5 g of paratoluenesulfonic acid were dissolved in 100 ml of acetone.
The reaction was performed at 24 ° C. for 24 hours. After the reaction, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added for neutralization, and then the product was extracted with ethyl acetate, washed with water, and unreacted substances were removed under reduced pressure. Then, after dissolving in dioxane, the product was reprecipitated with a large amount of water, separated by filtration, washed with water, and dried to obtain a polymer in which a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group were tetrahydropyranylated. This polymer is referred to as a polymer (A2). 1 H
According to the analysis by NMR, the rate of tetrahydropyranylation of the phenolic hydroxyl group and the carboxyl group was almost 100%.
Met. Mw of the polymer (A2) was 2,700.

【0090】合成例4 化合物(a)30g(0.1モル)、パラ−t−ブチル
フェノール15.0g(0.1モル)、37重量%ホルマ
リン9.5g(ホルムアルデヒド;0.12モル)、ジオ
キサン5gおよび塩酸1mlを仕込み、100℃にて3
時間反応を行った以外は合成例3と同様にして上記式
(5)に示される構造単位を有する重合体を得た。得ら
れた重合体のMwは3,500であった。この重合体を
重合体(A3)とする。
Synthesis Example 4 30 g (0.1 mol) of compound (a), 15.0 g (0.1 mol) of para-t-butylphenol, 9.5 g of 37% by weight formalin (formaldehyde; 0.12 mol), dioxane 5 g and 1 ml of hydrochloric acid were charged,
A polymer having a structural unit represented by the above formula (5) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3 except that the reaction was performed for a time. Mw of the obtained polymer was 3,500. This polymer is referred to as a polymer (A3).

【0091】合成例5 合成例4で得られた重合体(A3)20g、塩化ベンジ
ル10.0gおよび炭酸カリウム13.8gをジメチルホ
ルムアミド100ml中にて100℃で8時間反応を行
った。反応後、蓚酸水溶液に注ぎ、過剰の炭酸カリウム
を中和した後、酢酸エチルにて抽出し、水洗を数回行っ
たのち、酢酸エチルを留去した。
Synthesis Example 5 20 g of the polymer (A3) obtained in Synthesis Example 4, 10.0 g of benzyl chloride and 13.8 g of potassium carbonate were reacted in 100 ml of dimethylformamide at 100 ° C. for 8 hours. After the reaction, the mixture was poured into an aqueous solution of oxalic acid to neutralize excess potassium carbonate, extracted with ethyl acetate, washed several times with water, and then distilled off the ethyl acetate.

【0092】次いで、残渣をアセトン100mlに溶解
し、1lの水に注ぎ、重合体を析出させた。析出した重
合体を濾別し、水洗し、乾燥し、下記式(6)
Next, the residue was dissolved in 100 ml of acetone and poured into 1 l of water to precipitate a polymer. The precipitated polymer was separated by filtration, washed with water, and dried, and was treated by the following formula (6).

【0093】[0093]

【化19】 Embedded image

【0094】に示される構造単位を有する重合体を得
た。この重合体を重合体(A4)とする。得られた重合
体(A4)のMwは4,000であった。
A polymer having the structural unit shown in the above was obtained. This polymer is referred to as a polymer (A4). Mw of the obtained polymer (A4) was 4,000.

【0095】樹脂(B1)および(B2) 樹脂(B1)はMwが7,200のポリ(p−ヒドロキ
シスチレン)であり、樹脂(B2)は樹脂(B1)のフ
ェノール性水酸基を65%トリメチルシリル化した樹脂
である。
Resins (B1) and (B2) Resin (B1) is a poly (p-hydroxystyrene) having a Mw of 7,200, and resin (B2) is a resin (B1) having a phenolic hydroxyl group of 65% by trimethylsilylation. It is a resin.

【0096】実施例1 樹脂(A1)100重量部、光酸発生剤としてトリフェ
ニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート2重
量部および溶解禁止剤として樹脂(B2)50重量部を
3−メトキシプロピオン酸メチル411重量部に溶解し
たのち、0.2μmのメンブランフィルターで濾過し、
レジスト溶液を得た。
Example 1 100 parts by weight of resin (A1), 2 parts by weight of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate as a photoacid generator and 50 parts by weight of resin (B2) as a dissolution inhibitor were 411 parts by weight of methyl 3-methoxypropionate. And filtered through a 0.2 μm membrane filter.
A resist solution was obtained.

【0097】上記レジスト溶液をシリコンウェハー上に
スピナーで塗布したのち、100℃で100秒間プレベ
ークし、膜厚1.0μmのレジスト膜を形成した。上記
レジスト膜にパターンを密着させて、Kr−Fエキシマ
レーザーを照射したのち、110℃で90秒間照射後ベ
ークを行った。次に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に23℃で1分間浸漬して現
像し、水で30秒間リンスした。その結果、最適照射量
は90mJ/cm2、解像度は0.30μmであり、良好
な形状の0.3μmのライン・アンド・スペースポジ型
パターンが得られた。また、現像性は良好であり、未放
射線照射部の残膜率は86%であり、耐熱性は良好であ
った。
The above-mentioned resist solution was applied on a silicon wafer by a spinner, and then prebaked at 100 ° C. for 100 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm. After the pattern was brought into close contact with the resist film and irradiated with a Kr-F excimer laser, baking was performed after irradiation at 110 ° C. for 90 seconds. Next, the film was developed by immersion in a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 1 minute, and rinsed with water for 30 seconds. As a result, the optimum irradiation amount was 90 mJ / cm 2 , the resolution was 0.30 μm, and a 0.3 μm line-and-space positive pattern having a good shape was obtained. Further, the developability was good, the residual film ratio of the unirradiated portion was 86%, and the heat resistance was good.

【0098】実施例2 樹脂(A2)100重量部、光酸発生剤としてトリフェ
ニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート3重量
部を3−エトキシプロピオン酸エチル278重量部に溶
解し、濾過し、レジスト溶液を得た。得られたレジスト
溶液を用いて、実施例1と同様に塗布、プレベーク、放
射線照射、照射後ベーク、現像およびリンスを行った。
その結果、最適照射量は100mJ/cm2、解像度は
0.30μmであり、良好な形状の0.30μmのライン
・アンド・スペースポジ型パターンが得られた。また、
現像性は良好であり、未放射線照射部の残膜率は98%
であり、耐熱性は良好であった。
Example 2 100 parts by weight of resin (A2) and 3 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate as a photoacid generator were dissolved in 278 parts by weight of ethyl 3-ethoxypropionate, followed by filtration to obtain a resist solution. Was. Using the obtained resist solution, coating, pre-baking, radiation irradiation, post-irradiation baking, development and rinsing were performed in the same manner as in Example 1.
As a result, the optimum irradiation amount was 100 mJ / cm 2 , the resolution was 0.30 μm, and a 0.30 μm line-and-space positive pattern having a good shape was obtained. Also,
Good developability, 98% residual film ratio in unirradiated area
And the heat resistance was good.

【0099】[0099]

【0100】実施例 樹脂(A4)100重量部、光酸発生剤として2,3,
4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの1,2−ナ
フトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル(平均エ
ステル化率75%)5重量部を2−ヒドロキシプロピオ
ン酸エチル284重量部に溶解し、濾過し、レジスト溶
液を得た。得られたレジスト溶液を用いて実施例1と同
様に塗布、プレベーク、放射線照射、照射後ベーク、現
像およびリンスを行った。その結果、最適照射量は65
mJ/cm2、解像度は0.30μmであり、良好な形状
の0.30μmのライン・アンド・スペースポジ型パタ
ーンが得られた。また、現像性は良好であり、未放射線
照射部の残膜率は96%であり、耐熱性は良好であっ
た。
Example 3 100 parts by weight of resin (A4), 2,3,
5 parts by weight of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 4,4'-tetrahydroxybenzophenone (average esterification rate: 75%) was dissolved in 284 parts by weight of ethyl 2-hydroxypropionate, filtered, A solution was obtained. Using the obtained resist solution, coating, pre-baking, irradiation with radiation, baking after irradiation, development and rinsing were performed in the same manner as in Example 1. As a result, the optimal dose is 65
mJ / cm 2 , the resolution was 0.30 μm, and a 0.30 μm line-and-space positive pattern having a good shape was obtained. In addition, the developability was good, the residual film ratio in the unirradiated part was 96%, and the heat resistance was good.

【0101】実施例 樹脂(A2)100重量部、溶解促進剤として樹脂(B
1)10重量部、光酸発生剤として1,1,1−トリス
(4−ヒドロキシフェニル)エタンの1,2−ナフトキ
ノンジアジド−4−スルホン酸エステル(平均エステル
化率70%)5重量部を2−エトキシエチルアセテート
311重量部に溶解し、濾過し、レジスト溶液を得た。
得られたレジスト溶液を用いて実施例1と同様に塗布、
プレベーク、放射線照射、照射後ベーク、現像およびリ
ンスを行った。その結果、最適照射量は100mJ/c
2、解像度は0.30μmであり、良好な形状の0.3
0μmのライン・アンド・スペースポジ型パターンが得
られた。また、現像性は良好であり、未放射線照射部の
残膜率は96%であり、耐熱性は良好であった。
Example 4 100 parts by weight of resin (A2) and resin (B) as a dissolution promoter
1) 10 parts by weight, 5 parts by weight of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane (average esterification rate 70%) as a photoacid generator It was dissolved in 311 parts by weight of 2-ethoxyethyl acetate and filtered to obtain a resist solution.
Using the obtained resist solution, apply in the same manner as in Example 1,
Prebaking, irradiation, baking after irradiation, development, and rinsing were performed. As a result, the optimal dose is 100 mJ / c
m 2 , the resolution is 0.30 μm, and 0.3
A 0 μm line-and-space positive pattern was obtained. Further, the developability was good, the residual film ratio of the unirradiated portion was 96%, and the heat resistance was good.

【0102】[0102]

【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、微細
加工を安定的にでき、高感度、高解像度で、耐ドライエ
ッチング性、現像性、接着性、耐熱性、残膜性などの性
能に優れたレジスト組成物として好適である。また、本
発明の感放射線性樹脂組成物は、エキシマレーザーなど
の遠紫外線以外にもシンクロトロン放射線などのX線、
電子線などの荷電粒子線といった放射線のいずれにも対
応できるので、今後さらに微細化が進行すると予想され
る集積回路製造用のレジストとして有利に使用できる。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention can stably perform fine processing, has high sensitivity, high resolution, and has dry etching resistance, developability, adhesion, heat resistance, residual film properties, and the like. It is suitable as a resist composition having excellent performance. In addition, the radiation-sensitive resin composition of the present invention may include X-rays such as synchrotron radiation in addition to far ultraviolet rays such as excimer lasers,
Since it can cope with any kind of radiation such as a charged particle beam such as an electron beam, it can be advantageously used as a resist for manufacturing integrated circuits, which is expected to be further miniaturized in the future.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 孝夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本 合成ゴム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−134631(JP,A) 特開 昭61−7836(JP,A) 特開 平2−214863(JP,A) 特開 平3−150567(JP,A) 特開 平3−130774(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/00 - 7/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takao Miura 2--11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. (56) References JP-A-58-133461 (JP, A) JP-A Sho 61-7836 (JP, A) JP-A-2-214863 (JP, A) JP-A-3-150567 (JP, A) JP-A-3-130774 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/ 00-7/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A)下記式(1) 【化1】 で表される繰返し単位および/または下記式(2) 【化2】 で表わされる繰返し単位を有する重合体 および (B)放射線照射により酸を発生する化合物を含有する
ことを特徴とするポジ型感放射線性樹脂組成物。
(A) The following formula (1): And / or the following formula (2): A positive radiation-sensitive resin composition comprising: a polymer having a repeating unit represented by the formula: and (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation .
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