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JP4352831B2 - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

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JP4352831B2
JP4352831B2 JP2003329356A JP2003329356A JP4352831B2 JP 4352831 B2 JP4352831 B2 JP 4352831B2 JP 2003329356 A JP2003329356 A JP 2003329356A JP 2003329356 A JP2003329356 A JP 2003329356A JP 4352831 B2 JP4352831 B2 JP 4352831B2
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正昭 宮路
宏道 原
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

本発明は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザーあるいはF2 エキシマレーザー等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如き各種の放射線を使用する微細加工に有用な化学増幅型レジストとして好適に使用できる感放射線性樹脂組成物に関する。 The present invention is a chemistry useful for microfabrication using various kinds of radiation such as deep ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser or F 2 excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams. The present invention relates to a radiation sensitive resin composition that can be suitably used as an amplification resist.

集積回路素子の製造に代表される微細加工の分野においては、より高い集積度を得るために、最近では0.20μm以下のレベルでの微細加工が可能なリソグラフィー技術が必要とされている。
しかし、従来のフォトリソグラフィープロセスでは、一般に放射線としてi線等の近紫外線が用いられているが、この近紫外線では、サブクオーターミクロンレベル以下での微細加工が極めて困難であると言われている。
そこで、0.20μm以下のレベルにおける微細加工を可能とするために、より波長の短い放射線の利用が検討されている。このような短波長の放射線としては、例えば、水銀灯の輝線スペクトルやエキシマレーザー等の遠紫外線、X線、電子線等を挙げることができるが、これらのうち特に、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)あるいはF2 エキシマレーザー(波長157nm)が注目されており、これらのエキシマレーザーに適した感放射線性樹脂組成物として、酸解離性官能基を有する成分と放射線の照射(以下、「露光」という。)により酸を発生する感放射線性酸発生剤とによる化学増幅効果を利用した化学増幅型感放射線性樹脂組成物が数多く提案されている。
この化学増幅型感放射線性樹脂組成物は、それ自身ではアルカリ現像液に不溶または難溶であるが、酸の作用により解離する酸解離性基を有する樹脂を用い、該酸解離性基が感放射線性酸発生剤から発生した酸の作用により解離して、カルボキシル基やフェノール性水酸基等の酸性官能基を形成し、その結果レジスト被膜の露光領域がアルカリ現像液に可溶性となる現象を利用したものである。
In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, in order to obtain a higher degree of integration, recently, lithography technology capable of microfabrication at a level of 0.20 μm or less is required.
However, in the conventional photolithography process, near ultraviolet rays such as i rays are generally used as radiation, and it is said that fine processing at a sub-quarter micron level or less is extremely difficult with this near ultraviolet rays.
Therefore, in order to enable microfabrication at a level of 0.20 μm or less, use of radiation having a shorter wavelength is being studied. Examples of such short-wave radiation include far-ultraviolet rays such as an emission line spectrum of an mercury lamp and an excimer laser, an X-ray, an electron beam, etc. Among them, in particular, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) has attracted attention. As a radiation-sensitive resin composition suitable for these excimer lasers, a component having an acid-dissociable functional group and irradiation with radiation ( Hereinafter, many chemically amplified radiation-sensitive resin compositions utilizing a chemical amplification effect by a radiation-sensitive acid generator that generates an acid by “exposure” have been proposed.
This chemically amplified radiation sensitive resin composition itself is insoluble or hardly soluble in an alkaline developer, but uses a resin having an acid dissociable group that is dissociated by the action of an acid. Dissociated by the action of the acid generated from the radiation acid generator to form acidic functional groups such as carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups. As a result, the exposed area of the resist film becomes soluble in an alkaline developer. Is.

そして近年、感放射線性酸発生剤を2種以上用いる化学増幅型感放射線性樹脂組成物も幾つか提案されており、例えば、特許文献1に、ヨードニウム塩化合物等のイオン性化合物とN−スルホニルオキシイミド化合物等の非イオン性化合物とからなる感放射線性酸発生剤、およびヒドロキシスチレン類とt−ブチル(メタ)アクリレート等の酸感受性部位を有する(メタ)アクリル酸エステル類との共重合体を含有するフォトレジスト組成物が開示され、そのほか特許文献2に、ビス(トリフェニルスルホニウム)スルフィド塩化合物等の露光部の溶解速度を遅くする効果の大きい成分とN−スルホニルオキシイミド化合物やジフェニルヨードニウム塩化合物等の露光部の溶解速度を遅くする効果の小さい成分とからなる感放射線性酸発生剤、およびヒドロキシスチレン類とt−ブトキシスチレン類との共重合体等の酸解離性基を有する樹脂を含有するポジ型フォトレジスト組成物が、特許文献3に、N−スルホニルオキシイミド化合物、およびヒドロキシスチレン類と酸解離性アセタール基を有するスチレン類との共重合体を含有し、さらにオニウム塩化合物等の他の感放射線性酸発生剤を併用してもよく、また該共重合体がt−ブトキシスチレン類を含有してもよい感放射線性樹脂組成物が、それぞれ開示されている。   Recently, several chemically amplified radiation-sensitive resin compositions using two or more radiation-sensitive acid generators have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an ionic compound such as an iodonium salt compound and N-sulfonyl. A radiation-sensitive acid generator comprising a nonionic compound such as an oxyimide compound, and a copolymer of hydroxystyrenes and (meth) acrylic acid esters having an acid-sensitive moiety such as t-butyl (meth) acrylate In addition, Patent Document 2 discloses a component having a large effect of slowing the dissolution rate of an exposed portion such as a bis (triphenylsulfonium) sulfide salt compound, an N-sulfonyloxyimide compound, and diphenyliodonium. A radiation-sensitive acid generator comprising a component having a small effect of slowing the dissolution rate of an exposed part such as a salt compound And a positive photoresist composition containing a resin having an acid-dissociable group, such as a copolymer of hydroxystyrenes and t-butoxystyrenes, is disclosed in Patent Document 3 as an N-sulfonyloxyimide compound and hydroxystyrene. And a copolymer of styrenes having an acid-dissociable acetal group, and another radiation-sensitive acid generator such as an onium salt compound may be used in combination, and the copolymer may be t-butoxy. Radiation sensitive resin compositions that may contain styrenes are disclosed respectively.

特開2000−147753号公報JP 2000-147753 A 特開平11−167199号公報JP-A-11-167199 特開平11−352677号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-352677

ところで、近年のフォトリソグラフィープロセスは急速に微細化が進み、特にKrFエキシマレーザーによるフォトリソグラフィープロセスでは限界解像度が光源波長の半分以下にまで迫ろうとしている。そのためフォトレジストとしての化学増幅型感放射線性樹脂組成物に求められる要求が益々厳しくなっており、特に焦点深度余裕に対する要求が厳しいものとなっている。
しかしながら、集積回路素子の分野において、従来より高い集積度が求められるようになると、前記特許文献1〜3のものを含めて従来の化学増幅型感放射線性樹脂組成物では、特に焦点深度余裕が十分ではないという問題がある。
By the way, the recent photolithography process is rapidly miniaturized, and in particular, in the photolithography process using a KrF excimer laser, the limit resolution is approaching half or less of the light source wavelength. Therefore, the demand for a chemically amplified radiation-sensitive resin composition as a photoresist is becoming more and more severe, and particularly the demand for a depth of focus margin is severe.
However, in the field of integrated circuit elements, when a higher degree of integration is required than in the past, the conventional chemically amplified radiation-sensitive resin compositions including those in Patent Documents 1 to 3 have particularly a depth of focus margin. There is a problem that it is not enough.

本発明の課題は、このような問題に対処するためになされたもので、活性放射線、例えばKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザーあるいはF2 エキシマレーザーに代表される遠紫外線に感応する化学増幅型レジストとして、感度、パターン形状等の基本物性が優れるとともに、特に焦点深度余裕に優れた感放射線性樹脂組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to cope with such problems, and is a chemically amplified resist that is sensitive to far ultraviolet rays represented by actinic radiation, for example, KrF excimer laser, ArF excimer laser, or F 2 excimer laser. An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition that is excellent in basic physical properties such as sensitivity and pattern shape, and that is particularly excellent in focus depth margin.

本発明は、
(A)下記一般式(1)で表される繰り返し単位と下記一般式(2)で表される繰り返し単位とを有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、一般式(2)中の−C(R3)3 基が解離したときにアルカリ易溶性となる樹脂、並びに(B)下記一般式(8)で表される化合物からなるN−スルホニルオキシイミド化合物および下記一般式(9)で表される化合物からなるジフェニルヨードニウム塩化合物を必須成分とする感放射線性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物(以下、「感放射線性樹脂組成物〔I〕」という。)、からなる。
The present invention
(A) An alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) and a repeating unit represented by the following general formula (2), A resin that becomes readily soluble in alkali when the -C (R 3 ) 3 group is dissociated, and (B) an N-sulfonyloxyimide compound consisting of a compound represented by the following general formula (8) and the following general formula (9) A radiation-sensitive resin composition (hereinafter referred to as “radiation-sensitive resin composition [I]”) containing a radiation-sensitive acid generator containing a diphenyliodonium salt compound consisting of a compound represented by the formula: ).

Figure 0004352831
〔一般式(1)において、R1 は1価の有機基を表し、複数存在するR1 は相互に同一でも異なってもよく、nは1〜3の整数であり、mは0〜2の整数である。〕
Figure 0004352831
[In General Formula (1), R 1 represents a monovalent organic group, a plurality of R 1 may be the same or different from each other, n is an integer of 1 to 3, and m is 0 to 2. It is an integer. ]

Figure 0004352831
〔一般式(2)において、R2 は水素原子またはメチル基を表し、各R3 は相互に独立に炭素数1〜4の飽和炭化水素基を表す。〕
Figure 0004352831
〔一般式(8)において、R 7 は2価の有機基を示し、R 8 は1価の有機基を示す。〕
Figure 0004352831
〔一般式(9)において、X - は1価のアニオンを表す。〕
Figure 0004352831
[In General formula (2), R < 2 > represents a hydrogen atom or a methyl group, and each R < 3 > represents a C1-C4 saturated hydrocarbon group mutually independently. ]
Figure 0004352831
[In General Formula (8), R 7 represents a divalent organic group, and R 8 represents a monovalent organic group. ]
Figure 0004352831
[In the general formula (9), X represents a monovalent anion. ]

以下、本発明について詳細に説明する。
(A)成分
感放射線性樹脂組成物〔I〕における(A)成分は、前記一般式(1)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1)」という。)と前記一般式(2)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(2)」という。)とを有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、一般式(2)中の−C(R3)3 基が解離したときにアルカリ易溶性となる樹脂(以下、「樹脂(A)」という。)からなる。
ここでいう「アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性」とは、樹脂(A)を含有する感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レジスト被膜の代わりに樹脂(A)のみを用いた被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The component (A) in the component (A) radiation-sensitive resin composition [I] is a repeating unit represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as “repeating unit (1)”) and the general formula (1). 2) an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin having a repeating unit represented by 2) (hereinafter referred to as “repeating unit (2)”), and —C (R 3 ) 3 in the general formula (2) It consists of a resin (hereinafter referred to as “resin (A)”) that becomes readily soluble in alkali when the group is dissociated.
The term “alkali insoluble or hardly soluble in alkali” as used herein refers to the alkali development conditions employed when a resist pattern is formed from a resist film formed using a radiation-sensitive resin composition containing the resin (A). Thus, when a film using only the resin (A) is developed instead of the resist film, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.

一般式(1)において、R1 の1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のハロゲン化アルキル基、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のハロゲン化アルコキシル基等を挙げることができる。 In the general formula (1), examples of the monovalent organic group represented by R 1 include a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a linear or branched halogen group having 1 to 12 carbon atoms. An alkyl group, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, a linear or branched halogenated alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, and the like.

好ましい繰り返し単位(1)としては、例えば、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、2−メチル−3−ヒドロキシスチレン、4−メチル−3−ヒドロキシスチレン、5−メチル−3−ヒドロキシスチレン、2−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3,4−ジヒドロキシスチレン、2,4,6−トリヒドロキシスチレン等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。
これらの繰り返し単位(1)のうち、特にp−ヒドロキシスチレンの重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。
樹脂(A)において、繰り返し単位(1)は、単独でまたは2種以上が存在することができる。
Preferred examples of the repeating unit (1) include o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, 2-methyl-3-hydroxystyrene, 4-methyl-3-hydroxystyrene, 5-methyl-3- Examples of units in which a polymerizable unsaturated bond is cleaved such as hydroxystyrene, 2-methyl-4-hydroxystyrene, 3-methyl-4-hydroxystyrene, 3,4-dihydroxystyrene, 2,4,6-trihydroxystyrene be able to.
Of these repeating units (1), a unit in which the polymerizable unsaturated bond of p-hydroxystyrene is cleaved is particularly preferable.
In the resin (A), the repeating unit (1) can be present alone or in combination of two or more.

また、好ましい繰り返し単位(2)としては、例えば、p−t−ブトキシスチレン、p−t−ブトキシ−α−メチルスチレン、p−(2−エチル−2−プロポキシ)スチレン、p−(2−エチル−2−プロポキシ)−α−メチルスチレン等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。
これらの繰り返し単位(2)のうち、特にp−t−ブトキシスチレンの重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。
樹脂(A)において、繰り返し単位(2)は、単独でまたは2種以上が存在することができる。
Preferred examples of the repeating unit (2) include pt-butoxystyrene, pt-butoxy-α-methylstyrene, p- (2-ethyl-2-propoxy) styrene, and p- (2-ethyl). And a unit in which a polymerizable unsaturated bond such as 2-propoxy) -α-methylstyrene is cleaved.
Among these repeating units (2), a unit in which a polymerizable unsaturated bond of pt-butoxystyrene is cleaved is particularly preferable.
In the resin (A), the repeating unit (2) may be present alone or in combination of two or more.

樹脂(A)は、繰り返し単位(1)および繰り返し単位(2)以外の繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位(a)」という。)を有することができる。
他の繰り返し単位(a)としては、例えば、
i−プロピル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、アダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフラニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート等の重合性不飽和結合が開裂した(メタ)アクリル酸エステル系単位;
The resin (A) can have a repeating unit other than the repeating unit (1) and the repeating unit (2) (hereinafter referred to as “other repeating unit (a)”).
As other repeating units (a), for example,
i-propyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( (Meth) acrylate, 1-methylcyclohexyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, di Cyclopentenyl (meth) acrylate, adamantane-1-yl (meth) acrylate, 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl Meth) acrylate, tetrahydrofuranyl (meth) acrylate, a polymerizable unsaturated bond such as tetrahydropyranyl (meth) acrylate is cleaved (meth) acrylic ester units;

t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、p−t−ブトキシカルボニルメチルオキシスチレン、p−(2−t−ブトキシカルボニルエチルオキシ)スチレン、p−テトラヒドロフラニルオキシスチレン、p−テトラヒドロピラニルオキシスチレン等の重合性不飽和結合が開裂したビニル芳香族系単位
等の酸解離性基を含有する単位のほか、
Polymerization failure such as t-butoxycarbonyloxystyrene, pt-butoxycarbonylmethyloxystyrene, p- (2-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene, p-tetrahydrofuranyloxystyrene, p-tetrahydropyranyloxystyrene, etc. In addition to units containing acid-dissociable groups such as vinyl aromatic units with saturated bonds cleaved,

スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、m−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン等のビニル芳香族化合物;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、アダマンチルメチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレート、
Styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o-hydroxy-α-methylstyrene, m-hydroxy-α-methylstyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, o -Vinyl aromatic compounds such as methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, adamantylmethyl (meth) acrylate, Phenyl (meth) acrylate, phenethyl (meth) acrylate,

下記式(5)で表される単量体

Figure 0004352831
(式中、aは1〜6の整数である。)、 Monomer represented by the following formula (5)
Figure 0004352831
(Wherein, a is an integer of 1 to 6),

下記式(6)で表される単量体

Figure 0004352831
(式中、bは1〜6の整数である。)、 Monomer represented by the following formula (6)
Figure 0004352831
(Wherein b is an integer of 1 to 6),

下記式(7)で表される単量体

Figure 0004352831
(式中、各cはそれぞれ1〜6の整数である。)
等の他の(メタ)アクリル酸エステル類; Monomer represented by the following formula (7)
Figure 0004352831
(In the formula, each c is an integer of 1 to 6)
Other (meth) acrylic acid esters, etc .;

下記一般式(3)で表される不飽和アミド化合物

Figure 0004352831
〔一般式(3)において、R4 は水素原子またはメチル基を表し、各R5 は相互に独立に水素原子または炭素数1〜4の飽和炭化水素基を表す。〕; Unsaturated amide compound represented by the following general formula (3)
Figure 0004352831
[In General formula (3), R < 4 > represents a hydrogen atom or a methyl group, and each R < 5 > represents a hydrogen atom or a C1-C4 saturated hydrocarbon group mutually independently. ];

(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、けい皮酸等の不飽和カルボン酸類;
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和多価カルボン酸無水物類;
(メタ)アクリル酸2−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシプロピル等の不飽和カルボン酸のカルボキシアルキルエステル類;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル等の不飽和ニトリル化合物;
マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド化合物;
N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−ビニルイミダゾール、4−ビニルイミダゾール等の他の含窒素ビニル化合物
等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。
Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid;
Unsaturated polycarboxylic anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride;
Carboxyalkyl esters of unsaturated carboxylic acids such as 2-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-carboxypropyl (meth) acrylate, 3-carboxypropyl (meth) acrylate;
Unsaturated nitrile compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, maleinnitrile, fumaronitrile;
Unsaturated imide compounds such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide;
N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinyl pyrrolidone, 2-vinyl pyridine, 3-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-vinyl imidazole, other nitrogen-containing vinyl compounds such as 4-vinyl imidazole, etc. Examples include units in which a saturated bond is cleaved.

これらの他の繰返し単位(a)のうち、スチレン、α−メチルスチレン、前記式(5)で表される単量体、前記一般式(3)で表される不飽和アミド化合物等の重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。
樹脂(A)において、他の繰り返し単位(a)は、単独でまたは2種以上が存在することができる。
Among these other repeating units (a), polymerizability such as styrene, α-methylstyrene, a monomer represented by the formula (5), and an unsaturated amide compound represented by the general formula (3). A unit in which an unsaturated bond is cleaved is preferred.
In the resin (A), other repeating units (a) may be present alone or in combination of two or more.

樹脂(A)において、繰り返し単位(1)の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、50〜90モル%、好ましくは60〜80モル%、特に好ましくは65〜75モル%であり、繰り返し単位(2)の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、10〜40モル%、好ましくは15〜35モル%、特に好ましくは20〜30モル%であり、他の繰り返し単位(a)の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、20モル%以下、好ましくは10モル%以下であり、酸解離性基を有する繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、10〜40モル%、好ましくは15〜35モル%である。   In the resin (A), the content of the repeating unit (1) is usually 50 to 90 mol%, preferably 60 to 80 mol%, particularly preferably 65 to 75 mol%, based on all repeating units. The content of the repeating unit (2) is usually 10 to 40 mol%, preferably 15 to 35 mol%, particularly preferably 20 to 30 mol%, based on all repeating units, and other repeating units (a ) Is usually 20 mol% or less, preferably 10 mol% or less, based on all repeating units, and the content of repeating units having an acid dissociable group is usually based on all repeating units. , 10 to 40 mol%, preferably 15 to 35 mol%.

この場合、繰り返し単位(1)の含有率が50モル%未満では、レジストパターンの基板への密着性が低下する傾向があり、一方90モル%を超えると、解像度が低下する傾向がある。また、繰り返し単位(2)の含有率が10モル%未満では、解像度が低下する傾向があり、一方40モル%を超えると、レジストパターンの基板への密着性が低下する傾向がある。また、他の繰り返し単位(a)の含有率が20モル%を超えると、解像度が低下する傾向がある。さらに、酸解離性基を有する繰り返し単位の含有率が10モル%未満では、解像度が低下する傾向があり、一方40モル%を超えると、レジストパターンの基板への密着性が低下する傾向がある。   In this case, if the content of the repeating unit (1) is less than 50 mol%, the adhesion of the resist pattern to the substrate tends to be reduced, whereas if it exceeds 90 mol%, the resolution tends to be reduced. In addition, when the content of the repeating unit (2) is less than 10 mol%, the resolution tends to decrease, and when it exceeds 40 mol%, the adhesion of the resist pattern to the substrate tends to decrease. Moreover, when the content rate of another repeating unit (a) exceeds 20 mol%, there exists a tendency for the resolution to fall. Furthermore, if the content of the repeating unit having an acid dissociable group is less than 10 mol%, the resolution tends to be lowered, whereas if it exceeds 40 mol%, the adhesion of the resist pattern to the substrate tends to be lowered. .

樹脂(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、1,000〜150,000、好ましくは3,000〜100,000である。
また、樹脂(A)のMwとゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算数分子量(以下、「Mn」という。)との比(Mw/Mn)は、通常、1〜10、好ましくは1〜5である。
感放射線性樹脂組成物〔I〕において、樹脂(A)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
The polystyrene-reduced weight molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the resin (A) is usually 1,000 to 150,000, preferably 3,000 to 100,000. It is.
Moreover, the ratio (Mw / Mn) of Mw of the resin (A) and polystyrene-reduced number molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually 1 to 10, preferably Is 1-5.
In the radiation sensitive resin composition [I], the resin (A) can be used alone or in admixture of two or more.

樹脂(A)は、例えば、
アセトキシスチレンまたはその核置換誘導体類と繰り返し単位(2)を与える単量体とを、場合により他の繰り返し単位(a)を与える単量体と共に、共重合したのち、得られた共重合体中のアセトキシ基を選択的に加水分解する方法;
フェノール性水酸基を含有する前駆樹脂中の該フェノール性水酸基の水素原子の一部を
−C(R3)3 基を含む酸解離性基で置換する方法;
繰り返し単位(1)を与える単量体と繰り返し単位(2)を与える単量体とを、場合により他の繰り返し単位(a)を与える単量体と共に、共重合する方法
等によって製造することができる。
Resin (A) is, for example,
In the copolymer obtained after copolymerizing acetoxystyrene or a nucleus-substituted derivative thereof and a monomer giving the repeating unit (2), optionally together with a monomer giving another repeating unit (a) A method for selectively hydrolyzing the acetoxy group of
A method of substituting part of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in the precursor resin containing a phenolic hydroxyl group with an acid-dissociable group containing a -C (R 3 ) 3 group;
A monomer that gives the repeating unit (1) and a monomer that gives the repeating unit (2) may be produced by a method such as copolymerization with a monomer that gives another repeating unit (a). it can.

(B)成分
感放射線性樹脂組成物〔I〕における(B)成分は、前記一般式(8)で表される化合物(以下、「酸発生剤(B1)」という。)からなるN−スルホニルオキシイミド化合物および前記一般式(9)で表される化合物(以下、「酸発生剤(B2)」という。)からなるジフェニルヨードニウム塩化合物を必須成分とする感放射線性酸発生剤からなる。
The component (B) in the component (B) radiation-sensitive resin composition [I] is N-sulfonyl composed of a compound represented by the general formula (8) (hereinafter referred to as “acid generator (B1)”). It consists of a radiation-sensitive acid generator containing a diphenyliodonium salt compound consisting of an oxyimide compound and a compound represented by the general formula (9) (hereinafter referred to as “acid generator (B2)”) as an essential component.

一般式(8)において、R7 の2価の有機基としては、例えば、メチレン基、炭素数2〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2〜20のアラルキレン基、ジフルオロメチレン基、炭素数2〜20の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキレン基、シクロヘキシレン基、フェニレン基、ノルボルナン骨格を有する2価の基や、これらの基を炭素数6以上のアリール基あるいは炭素数1以上のアルコキシル基で置換基した基等を挙げることができる。 In the general formula (8), examples of the divalent organic group represented by R 7 include a methylene group, a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, an aralkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and difluoromethylene. A divalent group having a group, a linear or branched perfluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclohexylene group, a phenylene group or a norbornane skeleton, or an aryl group or carbon having 6 or more carbon atoms. Examples thereof include a group substituted with an alkoxyl group having a number of 1 or more.

また、R8 の1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキル基、炭素数3〜10のパーフルオロシクロアルキル基、ビシクロ環を有する炭素数7〜15の1価の炭化水素基、炭素数6〜12のアリール基等を挙げることができ、該ビシクロ環を有する炭化水素基および該アリール基はそれぞれハロゲン原子あるいはオキソ基で置換されていてもよい。 Examples of the monovalent organic group represented by R 8 include a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and carbon. Examples include a perfluorocycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a monovalent hydrocarbon group having 7 to 15 carbon atoms having a bicyclo ring, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and the like, and a hydrocarbon having the bicyclo ring The group and the aryl group may each be substituted with a halogen atom or an oxo group.

好ましい酸発生剤(B1)の具体例としては、
N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド
等を挙げることができる。
これらの酸発生剤(B1)のうち、特にN−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミドが好ましい。
本発明において、N−スルホニルオキシイミド化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
As a specific example of a preferable acid generator (B1),
N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept -5-ene-2,3-dicarboximide, N- (benzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) ) Succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide and the like.
Of these acid generators (B1), N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide is particularly preferable.
In the present invention, the N-sulfonyloxyimide compounds can be used alone or in admixture of two or more.

一般式(9)において、X- の1価のアニオンとしては、例えば、MXi (但し、Mはほう素原子、燐原子、砒素原子またはアンチモン原子を示し、Xはハロゲン原子を示し、iは4〜6の整数である。)、ハロゲンアニオン、炭素数1〜20のスルホン酸アニオン、炭素数1〜20のカルボン酸アニオン等を挙げることができ、該スルホン酸アニオンおよび該カルボン酸アニオンはそれぞれハロゲン原子あるいはオキソ基で置換されていてもよい。 In the general formula (9), as the monovalent anion of X , for example, MX i (where M represents a boron atom, phosphorus atom, arsenic atom or antimony atom, X represents a halogen atom, i represents And an anion of 4 to 6.), a halogen anion, a sulfonic acid anion having 1 to 20 carbon atoms, a carboxylic acid anion having 1 to 20 carbon atoms, and the like. It may be substituted with a halogen atom or an oxo group.

本発明における酸発生剤(B2)としては、X- が前記スルホン酸アニオンである化合物が好ましく、その具体例としては、
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、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロベンゼンスルホネート等を挙げることができる。
これらの酸発生剤(B2)のうち、特に、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、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート等が好ましい。
本発明において、ジフェニルヨードニウム塩化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
As the acid generator (B2) in the present invention, a compound in which X is the sulfonate anion is preferable, and specific examples thereof include:
Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodoniumbenzenesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium p-tri Fluoromethylbenzene sulfonate, diphenyl iodonium perfluorobenzene sulfonate, etc. can be mentioned.
Of these acid generators (B2), diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, and the like are particularly preferable.
In the present invention, the diphenyliodonium salt compounds can be used alone or in admixture of two or more.

感放射線性樹脂組成物〔I〕において、ジフェニルヨードニウム塩化合物は、トリフェニルスホニウム塩やビス(t−ブチル)ヨードニウム塩などと比較して、放射線透過率が高く、また焦点がずれたときのパターン形状の劣化およびパターン線幅の変動が小さいため、焦点深度余裕を大きくする作用を示すものであり、このジフェニルヨードヨードニウム塩化合物を溶解禁止効果の強いN−スルホニルオキシイミド化合物と組み合わせて用いることにより、より大きな焦点深度余裕を達成することができる。   In the radiation-sensitive resin composition [I], the diphenyliodonium salt compound has a higher radiation transmittance than the triphenylsulfonium salt, bis (t-butyl) iodonium salt, and the like. Deterioration of pattern shape and variation in pattern line width are small, so that it shows the action of increasing the depth of focus margin, and this diphenyliodoiodonium salt compound is used in combination with an N-sulfonyloxyimide compound having a strong dissolution inhibiting effect. As a result, a larger depth of focus margin can be achieved.

また、感放射線性樹脂組成物〔I〕においては、N−スルホニルオキシイミド化合物およびジフェニルヨードニウム塩化合物以外の感放射線性酸発生剤(以下、「他の酸発生剤」という。)を使用することもできる。
他の酸発生剤としては、例えば、ヨードニウム塩類やスルホニウム塩類等のオニウム塩化合物、有機ハロゲン化合物、ジスルホン類やジスルホニルジアゾメタン類等のスルホン化合物等を挙げることができる。
In the radiation sensitive resin composition [I], a radiation sensitive acid generator other than the N-sulfonyloxyimide compound and the diphenyliodonium salt compound (hereinafter referred to as “other acid generator”) should be used. You can also.
Examples of other acid generators include onium salt compounds such as iodonium salts and sulfonium salts, organic halogen compounds, and sulfone compounds such as disulfones and disulfonyldiazomethanes.

好ましい他の酸発生剤としては、例えば、
ビス(p−t−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、ビス(p−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(p−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(p−t−ブチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、ビス(p−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(p−t−ブチルフェニル)ヨードニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(p−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、
ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、
(p−フルオロフェニル)(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、(p−フルオロフェニル)(フェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(p−フルオロフェニル)(フェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、(p−フルオロフェニル)(フェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、
Preferred other acid generators include, for example,
Bis (pt-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (pt-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (pt-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Bis (pt-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (pt-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, bis (pt-butylphenyl) iodonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis ( pt-butylphenyl) iodonium perfluorobenzenesulfonate,
Bis (p-fluorophenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (p-fluorophenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (p-fluorophenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (p-fluorophenyl) ) Iodonium 10-camphorsulfonate;
(P-fluorophenyl) (phenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, (p-fluorophenyl) (phenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, (p-fluorophenyl) (phenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, (P-fluorophenyl) (phenyl) iodonium 10-camphorsulfonate,

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、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、
トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムp−トルエンスルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムベンゼンスルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウム10−カンファースルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムp−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリス(p−メトキシフェニル)スルホニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、
Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfoniumbenzenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate , Triphenylsulfonium p-trifluoromethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium perfluorobenzenesulfonate,
Tris (p-methoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (p-methoxyphenyl) sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, tris (p-methoxyphenyl) sulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, tris (p-methoxyphenyl) ) Sulfonium p-toluenesulfonate, tris (p-methoxyphenyl) sulfonium benzenesulfonate, tris (p-methoxyphenyl) sulfonium 10-camphorsulfonate, tris (p-methoxyphenyl) sulfonium p-trifluoromethylbenzenesulfonate, tris (p -Methoxyphenyl) sulfonium perfluorobenzenesulfonate,

トリス(p−フルオロフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(p−フルオロフェニル)スルホニウムp−トルエンスルホネート、
(p−ヒドロキシフェニル)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−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、
(p−フルオロフェニル)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−フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート
等のオニウム塩化合物;
ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(3,3−ジメチル−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ドデカン−8−スルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジスルホニルジアゾメタン類
等を挙げることができる。
本発明において、他の酸発生剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Tris (p-fluorophenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (p-fluorophenyl) sulfonium p-toluenesulfonate,
(P-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (p-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium p-toluenesulfonate,
Onium salt compounds such as (p-fluorophenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and (p-fluorophenyl) diphenylsulfonium p-toluenesulfonate;
Disulfonyldiazomethanes such as bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (3,3-dimethyl-1,5-dioxaspiro [5.5] dodecane-8-sulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane, etc. be able to.
In the present invention, other acid generators can be used alone or in admixture of two or more.

感放射線性樹脂組成物〔I〕において、感放射線性酸発生剤の使用量は、レジストとしての感度および現像性を確保する観点から、全樹脂成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部、さらに好ましくは0.1〜15重量部である。この場合、感放射線性酸発生剤の使用量が0.1重量部未満では、感度および現像性が低下する傾向があり、一方20重量部を超えると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターンを得られ難くなる傾向がある。   In the radiation sensitive resin composition [I], the amount of the radiation sensitive acid generator used is preferably 0.1 with respect to 100 parts by weight of the total resin component from the viewpoint of ensuring the sensitivity and developability as a resist. -20 parts by weight, more preferably 0.1-15 parts by weight. In this case, if the amount of the radiation-sensitive acid generator used is less than 0.1 parts by weight, the sensitivity and developability tend to decrease. It tends to be difficult to obtain a resist pattern.

また、N−スルホニルオキシイミド化合物とジフェニルヨードニウム塩化合物との重量比(N−スルホニルオキシイミド化合物/ジフェニルヨードニウム塩化合物)は、好ましくは99/1〜5/95、さらに好ましくは95/5〜40/60、特に好ましくは92/8〜50/50である。この場合、該重量比が99/1を超えても5/95未満でも、パターン形状が損なわれたり、あるいは焦点深度余裕の改善効果が低下したりする傾向がある。   The weight ratio of the N-sulfonyloxyimide compound to the diphenyliodonium salt compound (N-sulfonyloxyimide compound / diphenyliodonium salt compound) is preferably 99/1 to 5/95, more preferably 95/5 to 40. / 60, particularly preferably 92/8 to 50/50. In this case, even if the weight ratio exceeds 99/1 or less than 5/95, the pattern shape tends to be impaired, or the effect of improving the depth of focus margin tends to decrease.

また、他の酸発生剤の使用割合は、全感放射線性酸発生剤に対して、通常、30重量%以下、好ましくは10重量%以下である。この場合、他の酸発生剤の使用割合が30重量%を超えると、本発明の所期の効果が不十分となるおそれがある。   Moreover, the usage-amount of another acid generator is 30 weight% or less normally with respect to all the radiation sensitive acid generators, Preferably it is 10 weight% or less. In this case, if the use ratio of the other acid generator exceeds 30% by weight, the intended effect of the present invention may be insufficient.

重合体(C)
感放射線性樹脂組成物〔I〕は、前記一般式(3)で表される不飽和アミド化合物(以下、「不飽和アミド化合物(3)」という。)の重合性不飽和結合が開裂した単位および/またはジアセトン(メタ)アクリルアミドの重合性不飽和結合が開裂した単位を有する重合体(以下、「重合体(C)」という。)を含有することができる。
Polymer (C)
The radiation sensitive resin composition [I] is a unit in which a polymerizable unsaturated bond of the unsaturated amide compound represented by the general formula (3) (hereinafter referred to as “unsaturated amide compound (3)”) is cleaved. And / or a polymer having a unit in which a polymerizable unsaturated bond of diacetone (meth) acrylamide is cleaved (hereinafter referred to as “polymer (C)”).

以下では、不飽和アミド化合物(3)およびジアセトン(メタ)アクリルアミドをまとめて「特定アミド系単量体」といい、特定アミド系単量体の重合性不飽和結合が開裂した単位を「特定アミド系繰り返し単位」という。
本発明における好ましい不飽和アミド化合物(3)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−i−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。
本発明において、特定アミド系単量体としては、特に、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等が好ましい。
Hereinafter, the unsaturated amide compound (3) and diacetone (meth) acrylamide are collectively referred to as “specific amide monomer”, and the unit in which the polymerizable unsaturated bond of the specific amide monomer is cleaved is referred to as “specific amide monomer”. System repeat unit ".
Preferred unsaturated amide compounds (3) in the present invention include, for example, (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, and Ni-propyl (meth) acrylamide. Nt-butyl (meth) acrylamide and the like.
In the present invention, as the specific amide monomer, N, N-dimethyl (meth) acrylamide and the like are particularly preferable.

重合体(C)は、特定アミド系繰り返し単位のみからなることもできるが、樹脂(A)との相溶性の観点から、少なくとも前記繰り返し単位(1)を有することが好ましい。
重合体(C)において、繰り返し単位(1)としては、特にp−ヒドロキシスチレンの重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。
Although a polymer (C) can also consist only of a specific amide type repeating unit, it is preferable to have at least the said repeating unit (1) from a compatible viewpoint with resin (A).
In the polymer (C), the repeating unit (1) is particularly preferably a unit in which the polymerizable unsaturated bond of p-hydroxystyrene is cleaved.

また、重合体(C)は、特定アミド系繰り返し単位および繰り返し単位(1)以外の繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位(c)」という。)を有することもできる。
他の繰り返し単位(c)としては、例えば、前記樹脂(A)における繰り返し単位(2)および他の繰り返し単位(a)について例示した単位(但し、不飽和アミド化合物(3)の重合性不飽和結合が開裂した繰り返し単位を除く。)と同様のものを挙げることができる。
これらの他の繰り返し単位(c)のうち、特に、p−t−ブトキシスチレン、スチレン等の重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。
重合体(C)において、他の繰り返し単位(c)は、単独でまたは2種以上が存在することができる。
The polymer (C) can also have a repeating unit other than the specific amide-based repeating unit and the repeating unit (1) (hereinafter referred to as “other repeating unit (c)”).
Examples of the other repeating unit (c) include the units exemplified for the repeating unit (2) and the other repeating unit (a) in the resin (A) (however, the polymerizable unsaturated unsaturated amide compound (3)). The same as the above can be mentioned.
Among these other repeating units (c), a unit in which a polymerizable unsaturated bond such as pt-butoxystyrene or styrene is cleaved is particularly preferable.
In the polymer (C), other repeating units (c) may be present alone or in combination of two or more.

重合体(C)において、特定アミド系繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、0.1モル%以上、好ましくは1〜40モル%、特に好ましくは2〜20モル%であり、繰り返し単位(1)の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、90モル%以下、好ましくは50〜80モル%、特に好ましくは60〜80モル%であり、他の繰り返し単位(c)の含有率は、全繰り返し単位に対して、通常、40モル%以下、好ましくは35モル%以下である。   In the polymer (C), the content of the specific amide-based repeating unit is usually 0.1 mol% or more, preferably 1 to 40 mol%, particularly preferably 2 to 20 mol%, based on all repeating units. The content of the repeating unit (1) is usually 90 mol% or less, preferably 50 to 80 mol%, particularly preferably 60 to 80 mol%, based on all repeating units, and other repeating units ( The content of c) is usually 40 mol% or less, preferably 35 mol% or less, based on all repeating units.

この場合、特定アミド系繰り返し単位の含有率が0.1モル%未満では、焦点深度余裕の改善効果が低下する傾向がある。また、繰り返し単位(1)の含有率が90モル%を超えると、後述する組成物溶液に使用される溶剤への溶解性が低下する傾向がある。また、他の繰り返し単位(c)の含有率が40モル%を超えると、樹脂(A)との相溶性が低下する傾向がある。   In this case, when the content of the specific amide repeating unit is less than 0.1 mol%, the effect of improving the depth of focus margin tends to be reduced. Moreover, when the content rate of a repeating unit (1) exceeds 90 mol%, there exists a tendency for the solubility to the solvent used for the composition solution mentioned later to fall. Moreover, when the content rate of another repeating unit (c) exceeds 40 mol%, there exists a tendency for compatibility with resin (A) to fall.

感放射線性樹脂組成物〔I〕においては、樹脂(A)が不飽和アミド化合物(3)に由来する繰り返し単位を有する場合、重合体(C)を含有しなくても所期の効果を奏することができるが、樹脂(A)が不飽和アミド化合物(3)に由来する繰り返し単位を含まない場合は、重合体(C)を含有することが好ましい。
この後者の場合、重合体(C)の使用量は、樹脂(A)中の不飽和アミド化合物(3)に由来する繰り返し単位を含む特定アミド系繰り返し単位の含有率が、樹脂(A)と重合体(C)との合計100重量部当たり、好ましくは0.01〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜5重量部となるように調整される。
In the radiation sensitive resin composition [I], when the resin (A) has a repeating unit derived from the unsaturated amide compound (3), the desired effect can be obtained even if the polymer (C) is not contained. However, when the resin (A) does not contain a repeating unit derived from the unsaturated amide compound (3), it is preferable to contain the polymer (C).
In this latter case, the amount of the polymer (C) used is such that the content of the specific amide repeating unit containing the repeating unit derived from the unsaturated amide compound (3) in the resin (A) is the same as that of the resin (A). It is preferably adjusted to 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight in total with the polymer (C).

重合体(C)のMwは、通常、1,000〜150,000、好ましくは3,000〜100,000である。
また、重合体(C)のMwとMnとの比(Mw/Mn)は、通常、1〜10、好ましくは1〜5である。
感放射線性樹脂組成物〔I〕において、重合体(C)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
The Mw of the polymer (C) is usually 1,000 to 150,000, preferably 3,000 to 100,000.
Moreover, the ratio (Mw / Mn) of Mw and Mn of the polymer (C) is usually 1 to 10, preferably 1 to 5.
In the radiation sensitive resin composition [I], the polymer (C) can be used alone or in admixture of two or more.

重合体(C)は、例えば、
特定アミド系単量体とアセトキシスチレンまたはその核置換誘導体類とを、場合により他の繰り返し単位(c)を与える単量体と共に、共重合したのち、得られた共重合体中のアセトキシ基を選択的に加水分解する方法;
特定アミド系単量体を、好ましくは繰り返し単位(1)を与える単量体の存在下で、場合により他の繰り返し単位(c)を与える単量体と共に、重合する方法
等によって製造することができる。
The polymer (C) is, for example,
After copolymerizing a specific amide monomer and acetoxystyrene or a nucleus-substituted derivative thereof together with a monomer that optionally gives another repeating unit (c), an acetoxy group in the obtained copolymer A method of selective hydrolysis;
The specific amide monomer may be produced by a method of polymerizing, for example, in the presence of a monomer that gives the repeating unit (1), optionally together with a monomer that gives another repeating unit (c). it can.

酸拡散制御剤
感放射線性樹脂組成物〔I〕には、露光により感放射線性酸発生剤から生じた酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域での好ましくない化学反応を抑制する作用を有する酸拡散制御剤を配合することが好ましい。このような酸拡散制御剤を使用することにより、組成物の貯蔵安定性が向上し、またレジストとして解像度が向上するとともに、露光から露光後の加熱処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。
The acid diffusion control agent radiation sensitive resin composition [I] controls the diffusion phenomenon in the resist film of the acid generated from the radiation sensitive acid generator by exposure, and suppresses undesired chemical reactions in non-exposed areas. It is preferable to add an acid diffusion control agent having the function of By using such an acid diffusion control agent, the storage stability of the composition is improved, the resolution is improved as a resist, and due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to heat treatment after exposure. Changes in the line width of the resist pattern can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

酸拡散制御剤としては、レジストパターンの形成工程中の露光や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
このような含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(4)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(α)」という。)、下記一般式(10)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(β)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有するジアミノ化合物(以下、「含窒素化合物(γ)」という)、窒素原子を3個以上有するジアミノ重合体(以下、「含窒素化合物(δ)」という)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
As the acid diffusion controller, a nitrogen-containing organic compound whose basicity does not change by exposure or heat treatment in the resist pattern forming step is preferable.
Examples of such a nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (α)”), a compound represented by the following general formula (10) ( Hereinafter, referred to as “nitrogen-containing compound (β)”), diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (γ)”), diamino polymer having three or more nitrogen atoms (Hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (δ)”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.

Figure 0004352831
〔一般式(4)において、各R6 は相互に独立に1価の有機基を表すか、あるいは2つのR6 が相互に結合して式中の窒素原子と共に環を形成している。〕
Figure 0004352831
[In the general formula (4), each R 6 independently represents a monovalent organic group, or two R 6 are bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom in the formula. ]

Figure 0004352831
〔一般式(10)において、各R9 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基または炭素数7〜18のアラルキル基を示し、これらのアルキル基、アリール基およびアラルキル基はそれぞれヒドロキシ基等の官能基で置換されていてもよい。〕
Figure 0004352831
[In General Formula (10), each R 9 is independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. An aryl group or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, and these alkyl group, aryl group and aralkyl group may each be substituted with a functional group such as a hydroxy group. ]

一般式(4)において、R6 の1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基または炭素数7〜18のアラルキル基を示し、これらのアルキル基、アリール基およびアラルキル基はそれぞれヒドロキシ基等の官能基で置換されていてもよい。
また、2つのR6 が相互に結合して式中の窒素原子と共に形成した環としては、例えば5〜6員の環を挙げることができ、これらの環はさらに窒素原子、酸素原子等の追加の異項原子を1種以上あるいは1個以上含有することもできる。
In the general formula (4), examples of the monovalent organic group represented by R 6 include a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups or aralkyl groups having 7 to 18 carbon atoms, and these alkyl groups, aryl groups and aralkyl groups may each be substituted with a functional group such as a hydroxy group.
In addition, examples of the ring formed by combining two R 6 together with the nitrogen atom in the formula include a 5- to 6-membered ring, and these rings are further added with a nitrogen atom, an oxygen atom, or the like. One or more of these hetero atoms may be contained.

含窒素化合物(α)としては、例えば、N―(t−ブトキシカルボニル)ピペリジン、N―(t−ブトキシカルボニル)イミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)−2−フェニルベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ジ−n−オクチルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン等を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing compound (α) include N- (t-butoxycarbonyl) piperidine, N- (t-butoxycarbonyl) imidazole, N- (t-butoxycarbonyl) benzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl). 2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) di-n-octylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- (t-butoxycarbonyl ) Diphenylamine and the like.

含窒素化合物(β)としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類等を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing compound (β) include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; di-n-butylamine, di-n- Dialkylamines such as pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine, Trialkylamines such as tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine Aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methyl Ruanirin, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, aromatic amines such as 1-naphthylamine; can be mentioned monoethanolamine, diethanolamine, alkanolamines such as triethanolamine and the like.

含窒素化合物(γ)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N',N' −テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N' テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4' −ジアミノジフェニルメタン、4,4' −ジアミノジフェニルエーテル、4,4' −ジアミノベンゾフェノン、4,4' −ジアミノジフェニルアミン、2,2' −ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン等を挙げることができる。
含窒素化合物(δ) としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
Examples of the nitrogen-containing compound (γ) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ′ tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexa Methylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2′-bis (4-aminophenyl) propane, 2 -(3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4 -Hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene Zen, 1,3-bis can be mentioned [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, and the like.
Examples of the nitrogen-containing compound (δ) include polyethyleneimine, polyallylamine, N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide polymer, and the like.

前記アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。
前記ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリブチルチオウレア等を挙げることができる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができる。
Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.
Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tributylthiourea and the like. be able to.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazoles such as imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, and 2-phenylbenzimidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methyl Such as pyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, acridine, etc. In addition to pyridines, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, 4-methylmorpholine, piperazine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, etc. To list It can be.

これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素化合物(α)、含窒素複素環化合物等が好ましく、特に、N―(t−ブトキシカルボニル)2フェニルベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミンや、イミダゾール類等が好ましい。
感放射線性樹脂組成物〔I〕および感放射線性樹脂組成物〔II〕において、酸拡散制御剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Of these nitrogen-containing organic compounds, nitrogen-containing compounds (α), nitrogen-containing heterocyclic compounds and the like are preferable, and in particular, N- (t-butoxycarbonyl) 2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine. Also preferred are imidazoles.
In the radiation sensitive resin composition [I] and the radiation sensitive resin composition [II], the acid diffusion control agent can be used alone or in admixture of two or more.

酸拡散制御剤の配合量は、全樹脂成分100重量部当り、通常、15重量部以下、好ましくは0.001〜10重量部、さらに好ましくは0.005〜5重量部である。この場合、酸拡散制御剤の配合量が15重量部を超えると、レジストとしての感度や露光部の現像性が低下する傾向がある。なお、酸拡散制御剤の配合量が0.001重量部未満では、プロセス条件によっては、レジストとしてのパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。   The compounding amount of the acid diffusion controller is usually 15 parts by weight or less, preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.005 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total resin components. In this case, when the compounding amount of the acid diffusion controller exceeds 15 parts by weight, the sensitivity as a resist and the developability of the exposed part tend to be lowered. In addition, if the compounding quantity of an acid diffusion control agent is less than 0.001 weight part, there exists a possibility that the pattern shape and dimension fidelity as a resist may fall depending on process conditions.

また、感放射線性樹脂組成物〔I〕には、必要に応じて、界面活性剤、増感剤等の各種の添加剤を配合することができる。
前記界面活性剤は、塗布性やストリエーション、レジストとしての現像性等を改良する作用を示す成分である。
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−n−オクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン−n−ノニルフェノールエーテル、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等を挙げることができ、また市販品としては、例えば、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ社製);メガファックス F171、同 F173(以上、大日本インキ化学工業(株)製);フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC101、同SC102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106(以上、旭硝子(株)製);KP341(信越化学工業(株)製)、ポリフローNo.75、No.95(以上、共栄社化学(株)製)等を挙げることができる。
界面活性剤の配合量は、全樹脂成分100重量部当り、好ましくは2重量部以下である。
Moreover, various additives, such as surfactant and a sensitizer, can be mix | blended with radiation sensitive resin composition [I] as needed.
The surfactant is a component that exhibits an effect of improving coatability, striation, developability as a resist, and the like.
Examples of such surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene-n-octylphenol ether, polyoxyethylene-n-nonylphenol ether, polyethylene glycol dilaurate. Polyethylene glycol distearate and the like, and commercially available products include, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products); Megafax F171, F173 (above, large) Nippon Ink Chemical Co., Ltd.); Fluorad FC430, FC431 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC1 2, the SC103, the SC104, the SC 105, the SC 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
The compounding amount of the surfactant is preferably 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total resin components.

前記増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ローズベンガル類、アントラセン類等を挙げることができる。
増感剤の配合量は、全樹脂成分100重量部当り、好ましくは50重量部以下である。 また、染料および/または顔料を配合することにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和でき、接着助剤を配合することにより、基板との接着性をさらに改善することができる。
さらに、前記以外の添加剤として、4−ヒドロキシ−4’−メチルカルコン等のハレーション防止剤、形状改良剤、保存安定剤、消泡剤等を配合することもできる。
Examples of the sensitizer include benzophenones, rose bengals, anthracene and the like.
The blending amount of the sensitizer is preferably 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total resin components. In addition, by blending dyes and / or pigments, the latent image of the exposed area can be visualized, and the influence of halation during exposure can be mitigated. By blending an adhesion aid, adhesion to the substrate is further improved. can do.
Furthermore, as additives other than those described above, an antihalation agent such as 4-hydroxy-4′-methylchalcone, a shape improver, a storage stabilizer, an antifoaming agent, and the like can be blended.

組成物溶液
感放射線性樹脂組成物〔I〕は、通常、その使用に際して、全固形分の濃度が、通常、0.1〜50重量%、好ましくは1〜40重量%になるように、溶剤に均一に溶解したのち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することにより、組成物溶液として調製される。
前記組成物溶液の調製に使用される溶剤としては、例えば、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;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、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
The composition solution radiation-sensitive resin composition [I] is usually a solvent so that, when used, the concentration of the total solid content is usually 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 40% by weight. Then, it is prepared as a composition solution by, for example, filtering with a filter having a pore size of about 0.2 μm.
Examples of the solvent used for the preparation of the composition solution include:
Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Propylene glycol monoalkyl ethers such as ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether; propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n-propyl ether, propylene glycol di-n -Propylene glycol such as butyl ether Dialkyl ethers; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono -n- propyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monobutyl -n- butyl ether acetate;

乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸i−プロピル等の乳酸エステル類;ぎ酸n−アミル、ぎ酸i−アミル等のぎ酸エステル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸i−アミル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類;プロピオン酸i−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−ブチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート等のプロピオン酸エステル類;ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、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メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;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−メチルピロリドン等のアミド類;γ−ブチロラクン等のラクトン類等を挙げることができる。
これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Lactic acid esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate; formate esters such as n-amyl formate and i-amyl formate; ethyl acetate, n-propyl acetate, i-acetate Acetic esters such as propyl, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl acetate, i-amyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate; i-propyl propionate, propionate Propionic acid esters such as n-butyl acid, i-butyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate; ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 2-hydroxy-3- Methyl methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy Other esters such as ethyl lopionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone and cyclohexanone; N-methylformamide, N, N-dimethyl Examples include amides such as formamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; lactones such as γ-butyrolacun.
These solvents can be used alone or in admixture of two or more.

レジストパターンの形成方法
感放射線性樹脂組成物〔I〕からレジストパターンを形成する際には、前述したようにして調製された組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハー等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成し、場合により予め70℃〜160℃程度の温度で加熱処理(以下、「PB」という)を行なったのち、所定のマスクパターンを介して露光する。
露光に使用される放射線としては、感放射線性酸発生剤の種類に応じて、例えば、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)あるいはF2 エキシマレーザー(波長157nm)等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線を適宜選択して使用することができるが、KrFエキシマレーザー(波長248nm)等の遠紫外線が好ましい。
また、露光量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物〔I〕の配合組成、各添加剤の種類等に応じて、適宜選定される。
Formation method of resist pattern When forming a resist pattern from the radiation-sensitive resin composition [I], the composition solution prepared as described above is applied to an appropriate solution such as spin coating, cast coating, roll coating, etc. For example, a resist film is formed by coating on a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum by a coating means. In some cases, a heat treatment (hereinafter referred to as “PB And then exposing through a predetermined mask pattern.
The radiation used for the exposure is, for example, a far-field such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), or an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) depending on the type of the radiation-sensitive acid generator. Charged particle beams such as ultraviolet rays and synchrotron radiation such as X-rays and electron beams can be appropriately selected and used, but far ultraviolet rays such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm) are preferred.
Moreover, exposure conditions, such as exposure amount, are suitably selected according to the compounding composition of radiation sensitive resin composition [I], the kind of each additive, etc.

本発明においては、高精度の微細パターンを安定して形成するために、露光後に、好ましくは70〜160℃程度の温度で30秒以上加熱処理(以下、「PEB」という)を行なうことが好ましい。この場合、PEBの温度が70℃未満では、基板の種類による感度のばらつきが広がるおそれがある。
その後、アルカリ現像液を用い、通常、10〜50℃で10〜200秒間、好ましくは15〜30℃で15〜100秒間、特に好ましくは20〜25℃で15〜90秒間現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。
前記アルカリ現像液としては、例えばテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類等のアルカリ性化合物を、通常、1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%、特に好ましくは1〜3重量%の濃度となるよう溶解したアルカリ性水溶液が使用される。
また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤を適宜添加することもできる。
なお、レジストパターンの形成に際しては、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、レジスト被膜上に保護膜を設けることもできる。
In the present invention, in order to stably form a high-precision fine pattern, it is preferable to perform a heat treatment (hereinafter referred to as “PEB”) for 30 seconds or longer after exposure, preferably at a temperature of about 70 to 160 ° C. . In this case, if the temperature of the PEB is less than 70 ° C., there is a possibility that the variation in sensitivity depending on the type of the substrate is spread.
Thereafter, using an alkali developer, development is usually performed at 10 to 50 ° C. for 10 to 200 seconds, preferably at 15 to 30 ° C. for 15 to 100 seconds, particularly preferably at 20 to 25 ° C. for 15 to 90 seconds. The resist pattern is formed.
As the alkali developer, for example, an alkaline compound such as tetraalkylammonium hydroxide is usually dissolved so as to have a concentration of 1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, particularly preferably 1 to 3% by weight. Alkaline aqueous solution is used.
In addition, for example, a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be appropriately added to the developer composed of the alkaline aqueous solution.
In forming the resist pattern, a protective film can be provided on the resist film in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere.

本発明の感放射線性樹脂組成物〔I〕は、例えばKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザーあるいはF2 エキシマレーザーに代表される遠紫外線に感応する化学増幅型レジストとして、感度、パターン形状等の基本物性が優れるとともに、特に焦点深度余裕に優れており、今後さらに微細化が進むと予想される集積回路素子の製造に極めて好適に使用することができる。 The radiation sensitive resin composition [I] of the present invention is a chemical amplification resist sensitive to far ultraviolet rays typified by, for example, KrF excimer laser, ArF excimer laser or F 2 excimer laser, and has basic physical properties such as sensitivity and pattern shape. In particular, it is excellent in the depth of focus margin, and can be used very suitably for the manufacture of integrated circuit elements that are expected to be further miniaturized in the future.

合成例1(樹脂(A)の製造)
p−アセトキシスチレン101g、スチレン5g、p−t−ブトキシスチレン42g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)6gおよびt−ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル160gに溶解したのち、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合した。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下して、生成樹脂を凝固精製した。
次いで、この精製樹脂に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えたのち、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80gおよび水15gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行なった。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた樹脂をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Mwが16,000、Mw/Mnが1.7であり、13C−NMR分析の結果、p−ヒドロキシスチレンとスチレンとp−t−ブトキシスチレンとの共重合モル比が72:5:23であった。この樹脂を「樹脂(A-1)」とする。
Synthesis Example 1 (Production of resin (A))
101 g of p-acetoxystyrene, 5 g of styrene, 42 g of p-t-butoxystyrene, 6 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) and 1 g of t-dodecyl mercaptan were dissolved in 160 g of propylene glycol monomethyl ether, and then reacted in a nitrogen atmosphere. Polymerization was performed for 16 hours while maintaining the temperature at 70 ° C. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane to coagulate and purify the resulting resin.
Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified resin, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting resin was dissolved in acetone, then dropped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. did.
The obtained resin has Mw of 16,000 and Mw / Mn of 1.7. As a result of 13 C-NMR analysis, the copolymerization molar ratio of p-hydroxystyrene, styrene and pt-butoxystyrene is as follows. 72: 5: 23. This resin is referred to as “resin (A-1)”.

樹脂(A-1)並びに下記する樹脂(A-2)および重合体(C-1)のMwおよびMnの測定は、東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL2本、G3000HXL1本、G4000HXL1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶剤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ィー(GPC)により測定した。   The measurement of Mw and Mn of the resin (A-1) and the resin (A-2) and polymer (C-1) described below was carried out using GPC columns (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL) manufactured by Tosoh Corporation. Measurement was performed by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of a flow rate of 1.0 ml / min, an elution solvent tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C.

合成例2(樹脂(A)の製造)
p−アセトキシスチレン71.5g、スチレン3.2g、p−t−ブトキシスチレン24.6g、N,N−ジメチルアクリルアミド0.6g、AIBN4.1gおよびt−ドデシルメルカプタン0.6gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル160gに溶解し、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合した。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下して、生成樹脂を凝固精製した。
次いで、この精製樹脂に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えたのち、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80gおよび水15gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行なった。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた樹脂をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Mwが16,000、Mw/Mnが1.7であり、13C−NMR分析の結果、p−ヒドロキシスチレンとスチレンとp−t−ブトキシスチレンとN,N−ジメチルアクリルアミドとの共重合モル比が71:5:23:1であった。この樹脂を「樹脂(A-2)」とする。
Synthesis Example 2 (Production of resin (A))
Propylene glycol monomethyl ether containing 71.5 g of p-acetoxystyrene, 3.2 g of styrene, 24.6 g of pt-butoxystyrene, 0.6 g of N, N-dimethylacrylamide, 4.1 g of AIBN and 0.6 g of t-dodecyl mercaptan It melt | dissolved in 160g and superposed | polymerized for 16 hours, hold | maintaining reaction temperature at 70 degreeC by nitrogen atmosphere. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane to coagulate and purify the resulting resin.
Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified resin, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting resin was dissolved in acetone, then dropped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. did.
The obtained resin had Mw of 16,000 and Mw / Mn of 1.7. As a result of 13 C-NMR analysis, p-hydroxystyrene, styrene, pt-butoxystyrene, and N, N-dimethylacrylamide were obtained. Copolymerization molar ratio was 71: 5: 23: 1. This resin is referred to as “resin (A-2)”.

合成例3(重合体(C)の製造)
p−アセトキシスチレン64.7g、スチレン3.4g、p−t−ブトキシスチレン25.5g、N,N−ジメチルアクリルアミド6.4g、AIBN4gおよびt−ドデシルメルカプタン0.6gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル100gに溶解したのち、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合した。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下して、生成重合体を凝固精製した。
次いで、この精製重合体に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えたのち、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80gおよび水15gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行なった。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた重合体は、Mwが15,000、Mw/Mnが1.6であり、13C−NMR分析の結果、p−ヒドロキシスチレンとスチレンとp−t−ブトキシスチレンとN,N−ジメチルアクリルアミドの共重合モル比が62:5:23:10であった。この重合体を、「重合体(C-1)」とする。
Synthesis Example 3 (Production of polymer (C))
64.7 g of p-acetoxystyrene, 3.4 g of styrene, 25.5 g of pt-butoxystyrene, 6.4 g of N, N-dimethylacrylamide, 4 g of AIBN and 0.6 g of t-dodecyl mercaptan are added to 100 g of propylene glycol monomethyl ether. After dissolution, polymerization was carried out for 16 hours under a nitrogen atmosphere while maintaining the reaction temperature at 70 ° C. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane, and the resulting polymer was coagulated and purified.
Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified polymer again, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in acetone, then dripped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and filtered under reduced pressure at 50 ° C. overnight. Dried.
The obtained polymer had Mw of 15,000 and Mw / Mn of 1.6. As a result of 13 C-NMR analysis, p-hydroxystyrene, styrene, pt-butoxystyrene, and N, N-dimethyl were obtained. The copolymerization molar ratio of acrylamide was 62: 5: 23: 10. This polymer is referred to as “polymer (C-1)”.

実施例1〜8および比較例1〜3
表1(部は重量基準である。)に示す各成分を混合して均一溶液としたのち、孔径0.2μmのメンブランフィルターでろ過して、組成物溶液を調製した。その後、ブリューワーサイエンス社製DUV42(反射防止膜用組成物)を膜厚600オングストロームになるようにスピンコートしたのち205℃で60秒間焼成したシリコンウエハー上に、各組成物溶液をスピンコートしたのち、130℃で90秒間PBを行なって、膜厚0.4μmのレジスト被膜を形成した。
次いで、(株)ニコン製ステッパーS203B(開口数0.68)を用い、KrFエキシマレーザーにより露光したのち、130℃で90秒間PEBを行なった。その後、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を用い、23℃で1分間、パドル法により現像したのち、純水で水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成した。各レジストの評価結果を表2に示す。
Examples 1-8 and Comparative Examples 1-3
Each component shown in Table 1 (parts are based on weight) was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a composition solution. Then, after spin-coating DUV42 (composition for antireflection film) manufactured by Brewer Science Co., Ltd. so as to have a film thickness of 600 Å, each composition solution was spin-coated on a silicon wafer baked at 205 ° C. for 60 seconds. PB was performed at 130 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.4 μm.
Next, using a Stepper S203B (numerical aperture: 0.68) manufactured by Nikon Corporation, exposure was performed with a KrF excimer laser, and then PEB was performed at 130 ° C. for 90 seconds. Thereafter, a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was used and developed by the paddle method at 23 ° C. for 1 minute, and then washed with pure water and dried to form a resist pattern. Table 2 shows the evaluation results of each resist.

ここで、各レジストの評価は、下記の要領で実施した。
感度:
シリコンウエハー上に形成したレジスト被膜に露光量を変えて露光したのち、直ちにPEBを行なって、現像し、水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成したとき、線幅0.13μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量により感度を評価した。
パターン形状:
線幅0.13μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)の方形状断面を走査型電子顕微鏡により観察して評価した。
焦点深度余裕:
設計線幅0.13μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)マスクを介し最適露光量で、焦点深度を−1.0μmから+1.0μmまで0.1μm刻みに変えて露光したとき、形成されたレジストパターンの線幅が0.117μm(−10%)から0.143μm(+10%)になるまでの焦点深度の範囲を焦点深度余裕とした。
Here, each resist was evaluated in the following manner.
sensitivity:
The resist film formed on the silicon wafer is exposed to a different exposure amount and then immediately exposed to PEB, developed, washed with water, and dried to form a resist pattern. The exposure amount for forming the space pattern (1L1S) with a one-to-one line width was set as the optimum exposure amount, and the sensitivity was evaluated based on the optimum exposure amount.
Pattern shape:
A square cross section of a line and space pattern (1L1S) having a line width of 0.13 μm was observed and evaluated with a scanning electron microscope.
Depth of focus margin:
It was formed when exposure was performed by changing the depth of focus from -1.0 μm to +1.0 μm in increments of 0.1 μm through an optimum exposure dose through a line and space pattern (1L1S) mask with a design line width of 0.13 μm. The focal depth range from the resist pattern line width from 0.117 μm (−10%) to 0.143 μm (+ 10%) was defined as the focal depth margin.

表1中の樹脂(A-1)、樹脂(A-2)および重合体(C-1)以外の成分は、下記のとおりである。
酸発生剤(B1):
B1-1 :N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト −5−エン−2,3−ジカルボキシイミド
B1-2 :N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1] ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド
酸発生剤(B2):
B2-1 :ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート
B2-2 :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
B2-3 :ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
他の酸発生剤:
b-1 :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
Components other than resin (A-1), resin (A-2) and polymer (C-1) in Table 1 are as follows.
Acid generator (B1):
B1-1: N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide B1-2: N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [ 2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximidic acid generator (B2):
B2-1: Diphenyliodonium 10-camphorsulfonate B2-2: Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate B2-3: Diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate Other acid generators:
b-1: triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate

酸拡散制御剤:
D-1 :2−フェニルベンズイミダゾール
D-2 :N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール
溶剤:
S-1 :乳酸エチル
S-2 :3−エトキシプロピオン酸エチル
S-3 :プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S-4 :2−ヘプタノン
Acid diffusion control agent:
D-1: 2-phenylbenzimidazole D-2: Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole solvent:
S-1: ethyl lactate S-2: ethyl 3-ethoxypropionate S-3: propylene glycol monomethyl ether acetate S-4: 2-heptanone

Figure 0004352831
Figure 0004352831

Figure 0004352831
Figure 0004352831

Claims (4)

(A)下記一般式(1)で表される繰り返し単位と下記一般式(2)で表される繰り返し単位とを有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、一般式(2)中の−C(R3)3 基が解離したときにアルカリ易溶性となる樹脂、並びに(B)下記一般式(8)で表される化合物からなるN−スルホニルオキシイミド化合物および下記一般式(9)で表される化合物からなるジフェニルヨードニウム塩化合物を必須成分とする感放射線性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
Figure 0004352831
〔一般式(1)において、R1 は1価の有機基を表し、複数存在するR1 は相互に同一でも異なってもよく、nは1〜3の整数であり、mは0〜2の整数である。〕
Figure 0004352831
〔一般式(2)において、R2 は水素原子またはメチル基を表し、各R3 は相互に独立に炭素数1〜4の飽和炭化水素基を表す。〕
Figure 0004352831
〔一般式(8)において、R 7 は2価の有機基を示し、R 8 は1価の有機基を示す。〕
Figure 0004352831
〔一般式(9)において、X - は1価のアニオンを表す。〕
(A) An alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) and a repeating unit represented by the following general formula (2), A resin that becomes readily soluble in alkali when the -C (R 3 ) 3 group is dissociated, and (B) an N-sulfonyloxyimide compound consisting of a compound represented by the following general formula (8) and the following general formula (9) A radiation-sensitive resin composition comprising a radiation-sensitive acid generator containing a diphenyliodonium salt compound consisting of a compound represented by formula (I ) as an essential component.
Figure 0004352831
[In General Formula (1), R 1 represents a monovalent organic group, a plurality of R 1 may be the same or different from each other, n is an integer of 1 to 3, and m is 0 to 2. It is an integer. ]
Figure 0004352831
[In General formula (2), R < 2 > represents a hydrogen atom or a methyl group, and each R < 3 > represents a C1-C4 saturated hydrocarbon group mutually independently. ]
Figure 0004352831
[In General Formula (8), R 7 represents a divalent organic group, and R 8 represents a monovalent organic group. ]
Figure 0004352831
[In the general formula (9), X represents a monovalent anion. ]
さらに(C)下記一般式(3)で表される単量体の重合性不飽和結合が開裂した単位および/またはジアセトン(メタ)アクリルアミドの重合性不飽和結合が開裂した単位を有する重合体を含有する請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 0004352831
〔一般式(3)において、R4 は水素原子またはメチル基を表し、各R5 は相互に独立に水素原子または炭素数1〜4の飽和炭化水素基を表す。〕
And (C) a polymer having a unit in which the polymerizable unsaturated bond of the monomer represented by the following general formula (3) is cleaved and / or a unit in which the polymerizable unsaturated bond of diacetone (meth) acrylamide is cleaved. The radiation sensitive resin composition of Claim 1 to contain.
Figure 0004352831
[In General formula (3), R < 4 > represents a hydrogen atom or a methyl group, and each R < 5 > represents a hydrogen atom or a C1-C4 saturated hydrocarbon group mutually independently. ]
さらに(D)酸拡散制御剤を含有する請求項1または請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation sensitive resin composition according to claim 1 or 2, further comprising (D) an acid diffusion controller. (D)酸拡散制御剤が下記一般式(4)で表される化合物からなる請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 0004352831
〔一般式(4)において、各R6 は相互に独立に1価の有機基を表すか、あるいは2つのR6 が相互に結合して式中の窒素原子と共に環を形成している。〕
The radiation sensitive resin composition according to claim 3, wherein (D) the acid diffusion controller comprises a compound represented by the following general formula (4).
Figure 0004352831
[In the general formula (4), each R 6 independently represents a monovalent organic group, or two R 6 are bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom in the formula. ]
JP2003329356A 2003-09-22 2003-09-22 Radiation sensitive resin composition Expired - Lifetime JP4352831B2 (en)

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