JPH08253534A - 橋かけポリマー - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 フォトレジストのためのバインダー樹脂とし
て用いられる部分橋かけポリマーの提供。 【解決手段】 式I及びII: (R1及びR2は、H、メチル又はハロゲンであり、R3
及びR4は、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又
はハロゲンである)の構造繰り返し単位よりなり、この
式I及びIIの構造単位中ヒドロキシル基の5〜90%
は、式III: (R5はC1〜C6アルキル、R6はH、C1〜C6アルキ
ル、R7はC1〜C18アルキル、C5〜C10シクロアルキ
ル、C5〜C14アリール又はC6〜C30アラルキル)の保
護基によって置換され、ポリマー鎖は式IV、V又はVI: の構造単位よりなる5000〜1000 000のMwを
有するポリマーは、高い処理安定性、高いコントラスト
及び良好な解像のDUVフォトレジストのためのバイン
ダーとして適している。
て用いられる部分橋かけポリマーの提供。 【解決手段】 式I及びII: (R1及びR2は、H、メチル又はハロゲンであり、R3
及びR4は、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又
はハロゲンである)の構造繰り返し単位よりなり、この
式I及びIIの構造単位中ヒドロキシル基の5〜90%
は、式III: (R5はC1〜C6アルキル、R6はH、C1〜C6アルキ
ル、R7はC1〜C18アルキル、C5〜C10シクロアルキ
ル、C5〜C14アリール又はC6〜C30アラルキル)の保
護基によって置換され、ポリマー鎖は式IV、V又はVI: の構造単位よりなる5000〜1000 000のMwを
有するポリマーは、高い処理安定性、高いコントラスト
及び良好な解像のDUVフォトレジストのためのバイン
ダーとして適している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スチレン誘導体及びヒ
ドロキシル基、酸不安定アセタール及びケタール側基、
並びに酸不安定架橋を含むビニルシクロヘキサン誘導体
を基にした橋かけポリマーに、これらのポリマーを含む
放射線感受性組成物に、これらの組成物を使用する画像
の作成法に、そしてポジレジストとして組成物の使用に
関する。
ドロキシル基、酸不安定アセタール及びケタール側基、
並びに酸不安定架橋を含むビニルシクロヘキサン誘導体
を基にした橋かけポリマーに、これらのポリマーを含む
放射線感受性組成物に、これらの組成物を使用する画像
の作成法に、そしてポジレジストとして組成物の使用に
関する。
【0002】
【従来の技術】高度集積回路の生産は、現在0.35μ
m未満の幅を有する構造物が像様に基材に移す性能を要
求する。例えばo−キノンジアジド/ノボラック系の、
解像力は、365nmの波長(像様露光のために使用され
る)において物理的に可能な限界に達している。この理
由から、深部UV領域(DUV領域、deep,ultra violet:
200〜300nm)中短い波長において作業するフォト
レジストに興味が増大している。ノボラックは、この領
域において非常に強く吸収するので、約1.0μmの通
常の層の厚さ上均一な露光は不可能である。必要な光学
的透明性を確実にするために、ポリ(p−ヒドロキシス
チレン)又はその誘導体がDUV領域中作業するフォトレ
ジストのためのバインダー樹脂として一般に使用され
る。
m未満の幅を有する構造物が像様に基材に移す性能を要
求する。例えばo−キノンジアジド/ノボラック系の、
解像力は、365nmの波長(像様露光のために使用され
る)において物理的に可能な限界に達している。この理
由から、深部UV領域(DUV領域、deep,ultra violet:
200〜300nm)中短い波長において作業するフォト
レジストに興味が増大している。ノボラックは、この領
域において非常に強く吸収するので、約1.0μmの通
常の層の厚さ上均一な露光は不可能である。必要な光学
的透明性を確実にするために、ポリ(p−ヒドロキシス
チレン)又はその誘導体がDUV領域中作業するフォトレ
ジストのためのバインダー樹脂として一般に使用され
る。
【0003】一般に知られるように、放射線感受性が増
大した系は、そのアルカリ可溶化基、例えばヒドロキシ
ル基が酸不安定保護基によって閉鎖されているアルカリ
可溶性バインダー樹脂よりなり、このようにしてバイン
ダー樹脂を実質的にアルカリ中不溶性にする。次に露光
は、適当な波長において吸収する酸フォトジェネレター
の一次反応を開始し、あとの二次反応において、保護基
の排除を招来し、このようにして可溶化基の再形成を招
来する強酸を生成する。
大した系は、そのアルカリ可溶化基、例えばヒドロキシ
ル基が酸不安定保護基によって閉鎖されているアルカリ
可溶性バインダー樹脂よりなり、このようにしてバイン
ダー樹脂を実質的にアルカリ中不溶性にする。次に露光
は、適当な波長において吸収する酸フォトジェネレター
の一次反応を開始し、あとの二次反応において、保護基
の排除を招来し、このようにして可溶化基の再形成を招
来する強酸を生成する。
【0004】挙げることができる上記の系の例は、その
フェノール基が、例えば、第三級ブチロキシカルボニル
オキシ(TBOC)又はテトラヒドロピラニル(TH
P)基によって保護されているポリ(p−ヒドロキシス
チレン)である。上記バインダー実質的にを含むフォト
レジストは知られている(例えば:M.J.Bowden 及び
S.R.Turner(編)「ポリマーの電子及び光り応用」、
ACS Series 218、Washington 1988;及び N.Hayashi
ら、Polymer 33,1583(1992)参照)が、ケイ素に対す
る接着に関する不利点を有する。
フェノール基が、例えば、第三級ブチロキシカルボニル
オキシ(TBOC)又はテトラヒドロピラニル(TH
P)基によって保護されているポリ(p−ヒドロキシス
チレン)である。上記バインダー実質的にを含むフォト
レジストは知られている(例えば:M.J.Bowden 及び
S.R.Turner(編)「ポリマーの電子及び光り応用」、
ACS Series 218、Washington 1988;及び N.Hayashi
ら、Polymer 33,1583(1992)参照)が、ケイ素に対す
る接着に関する不利点を有する。
【0005】更に、これらの化学的に強化されたポジレ
ジストは、一次反応とあとの二次反応との間の処理間隔
では極めて敏感である。延長された間隔(後露光遅延)
は、敏感な系においてはわずか数分後決定的になるが、
その結果かなりの表面阻害が生じ、T形の変性プロフィ
ルとなる(S.A.MacDonald ら、SPIE 1466 巻、Advanc
es in Resist Technology and Processing VIII(199
1)2〜7)。
ジストは、一次反応とあとの二次反応との間の処理間隔
では極めて敏感である。延長された間隔(後露光遅延)
は、敏感な系においてはわずか数分後決定的になるが、
その結果かなりの表面阻害が生じ、T形の変性プロフィ
ルとなる(S.A.MacDonald ら、SPIE 1466 巻、Advanc
es in Resist Technology and Processing VIII(199
1)2〜7)。
【0006】そのフェノール性ヒドロキシル基が一部分
のみ酸開裂性保護基によって置換されているバインダー
樹脂をレジスト処方物中使用することによってその接
着、再現性及び解像を改善する試みがなされている。上
記試みの一例は、EP−A 447,868であり、フェ
ノール性樹脂が一部分テトラヒドロピラニル基によって
保護されている放射線感受性混合物を提案している。
のみ酸開裂性保護基によって置換されているバインダー
樹脂をレジスト処方物中使用することによってその接
着、再現性及び解像を改善する試みがなされている。上
記試みの一例は、EP−A 447,868であり、フェ
ノール性樹脂が一部分テトラヒドロピラニル基によって
保護されている放射線感受性混合物を提案している。
【0007】EP−A 520,642は、アセタール又
はケタール基によって一部分保護されているポリ(ヒド
ロキシスチレン)ポリマーを提案し、このポリマーは同
様に上記の不利点に妨げられていないといわれる。しか
し、遊離フェノール性モノマー単位を有するコポリマー
は、熱安定性の喪失が増大することが知られている。熱
誘起分解(自己触媒分解)は、弱酸性のフェノール性ヒ
ドロキシル基の触媒効果から生じる部分脱保護に帰する
ことができる。現在まで知られているレジストの場合、
特に高度酸不安定保護基、例えばアセタール及びケター
ル保護基の場合、この問題は、十分は解決されていな
い。しかし、これらの保護基は、酸不安定性が小さい保
護基、例えば第三級ブトキシカルボニルオキシ(TBO
C)基または第三級ブチルエステル保護基より相対的に
長い露光と露光後ベークとの間の間隔(そしてこのよう
にして大きい処理範囲)を許容するので、好ましいのは
正にこれらの保護基である。
はケタール基によって一部分保護されているポリ(ヒド
ロキシスチレン)ポリマーを提案し、このポリマーは同
様に上記の不利点に妨げられていないといわれる。しか
し、遊離フェノール性モノマー単位を有するコポリマー
は、熱安定性の喪失が増大することが知られている。熱
誘起分解(自己触媒分解)は、弱酸性のフェノール性ヒ
ドロキシル基の触媒効果から生じる部分脱保護に帰する
ことができる。現在まで知られているレジストの場合、
特に高度酸不安定保護基、例えばアセタール及びケター
ル保護基の場合、この問題は、十分は解決されていな
い。しかし、これらの保護基は、酸不安定性が小さい保
護基、例えば第三級ブトキシカルボニルオキシ(TBO
C)基または第三級ブチルエステル保護基より相対的に
長い露光と露光後ベークとの間の間隔(そしてこのよう
にして大きい処理範囲)を許容するので、好ましいのは
正にこれらの保護基である。
【0008】US−A 5,258,257は、酸フォト
ジェネレーター及びヒドロキシル基の50%以下が酸開
裂性保護基によって閉鎖されている部分水素添加ポリ
(ヒドロキシスチレン)よりなるフォトレジストを開示
している。これらのフォトレジストは、DUV領域にお
いて高い透明性を有し、垂直に近い縁をもつ高解像レリ
ーフ構造を与えるといわれる;しかし露光後遅延時間安
定性は不適当である。得られたレリーフ構造の熱流れ抵
抗のために重要な因子は、バインダー樹脂のガラス転移
温度(Tg)のレベルである。保護基の含量が増大する
に従って、Tg、その結果レジスト構造物の流れ抵抗の
低下がある。しかし、十分に高い流れ抵抗(得られたレ
ジスト構造物の寸法安定性)は、リトグラフ処理に従う
半導体基材(TiN、SiO2、Al等)上のプラズマ
ーケミカル構造移転(エッチング処理)の場合基本的に
重要である。
ジェネレーター及びヒドロキシル基の50%以下が酸開
裂性保護基によって閉鎖されている部分水素添加ポリ
(ヒドロキシスチレン)よりなるフォトレジストを開示
している。これらのフォトレジストは、DUV領域にお
いて高い透明性を有し、垂直に近い縁をもつ高解像レリ
ーフ構造を与えるといわれる;しかし露光後遅延時間安
定性は不適当である。得られたレリーフ構造の熱流れ抵
抗のために重要な因子は、バインダー樹脂のガラス転移
温度(Tg)のレベルである。保護基の含量が増大する
に従って、Tg、その結果レジスト構造物の流れ抵抗の
低下がある。しかし、十分に高い流れ抵抗(得られたレ
ジスト構造物の寸法安定性)は、リトグラフ処理に従う
半導体基材(TiN、SiO2、Al等)上のプラズマ
ーケミカル構造移転(エッチング処理)の場合基本的に
重要である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
なポリマー、及び特にレジスト構造物の生産のための、
それから得られるポジ型、高活性、放射線感受性系を開
発することである。このポリマーは、上記の不利点を有
さない;換言すると、それらは、特に良好な接着及び処
理安定性を有し、UV放射線、電子ビーム及びX線に感受
性であるべきであり、その高い光学的透明性のためにDU
V領域において使用するのに特に適するべきである。そ
れらは又、良好な熱安定性及び露光非露光区域の間に高
いコントラストを有するべきでありまた高解像を与える
べきである。
なポリマー、及び特にレジスト構造物の生産のための、
それから得られるポジ型、高活性、放射線感受性系を開
発することである。このポリマーは、上記の不利点を有
さない;換言すると、それらは、特に良好な接着及び処
理安定性を有し、UV放射線、電子ビーム及びX線に感受
性であるべきであり、その高い光学的透明性のためにDU
V領域において使用するのに特に適するべきである。そ
れらは又、良好な熱安定性及び露光非露光区域の間に高
いコントラストを有するべきでありまた高解像を与える
べきである。
【0010】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、スチレ
ン誘導体及びヒドロキシル基及び酸不安定アセタール及
びケタール側基を含むビニルシクロヘキサン誘導体を基
にした部分橋かけポリマーよりなる放射線感受性混合物
は、上述した不利点を有さず、特に高い光学的透明性、
極めて良好な処理安定性及び露光非露光区域の間の高い
レベルのコントラストによって優れている。
ン誘導体及びヒドロキシル基及び酸不安定アセタール及
びケタール側基を含むビニルシクロヘキサン誘導体を基
にした部分橋かけポリマーよりなる放射線感受性混合物
は、上述した不利点を有さず、特に高い光学的透明性、
極めて良好な処理安定性及び露光非露光区域の間の高い
レベルのコントラストによって優れている。
【0011】本発明は、式I及びII:
【化5】 (式中R1及びR2は、互いに独立して水素、メチル又は
ハロゲンであり、R3及びR4は、互いに独立して水素、
C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又はハロゲンで
ある)の構造繰り返し単位よりなり、この式I及びIIの
構造単位中ヒドロキシル基の5〜90%は、式III:
ハロゲンであり、R3及びR4は、互いに独立して水素、
C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又はハロゲンで
ある)の構造繰り返し単位よりなり、この式I及びIIの
構造単位中ヒドロキシル基の5〜90%は、式III:
【化6】 (R5はC1〜C6アルキルであり、R6は水素又はC1〜
C6アルキルであり、R7はC1〜C18アルキル、C5〜C
10シクロアルキル、C5〜C14アリール又はC6〜C30ア
ラルキルである)の保護基によって置換され、アルキ
ル、シクロアルキル、アリール又はアラルキル基は、置
換されていないか又は1つもしくはそれ以上のヒドロキ
シル基、ニトロ基又はハロゲン原子によって置換されて
いることが可能であり、ポリマー鎖は式IV、V又はVI:
C6アルキルであり、R7はC1〜C18アルキル、C5〜C
10シクロアルキル、C5〜C14アリール又はC6〜C30ア
ラルキルである)の保護基によって置換され、アルキ
ル、シクロアルキル、アリール又はアラルキル基は、置
換されていないか又は1つもしくはそれ以上のヒドロキ
シル基、ニトロ基又はハロゲン原子によって置換されて
いることが可能であり、ポリマー鎖は式IV、V又はVI:
【化7】 (式中R1〜R6は上に定義された通りである)の構造単
位よりなる5000〜1000 000の平均分子量Mw
(重量平均)(ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測
定)を有するポリマーに関する。
位よりなる5000〜1000 000の平均分子量Mw
(重量平均)(ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測
定)を有するポリマーに関する。
【0012】アルキル基置換分R3〜R7は、直線又は枝
分かれであることができる。例は、メチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、第二級ブチ
ル、イソブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、ネオペ
ンチル、イソペンチル、n−ヘキシル及びイソヘキシル
である。アルコキシ置換分の例は、メトキシ、エトキ
シ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ及
び第三級ブトキシである。
分かれであることができる。例は、メチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、第二級ブチ
ル、イソブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、ネオペ
ンチル、イソペンチル、n−ヘキシル及びイソヘキシル
である。アルコキシ置換分の例は、メトキシ、エトキ
シ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ及
び第三級ブトキシである。
【0013】ハロゲン原子置換分R1〜R4は、好ましく
は塩素、フッ素又は臭素、特に塩素である。シクロアル
キル基R7は、例えばシクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロヘプチル及びシクロオクチルである。アリー
ル基の例は、フェニル、トリル、メシチル、ナフチル及
びアンスリルである。好ましいアラルキル基はベンジル
およびフェニルエチルである。
は塩素、フッ素又は臭素、特に塩素である。シクロアル
キル基R7は、例えばシクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロヘプチル及びシクロオクチルである。アリー
ル基の例は、フェニル、トリル、メシチル、ナフチル及
びアンスリルである。好ましいアラルキル基はベンジル
およびフェニルエチルである。
【0014】本発明による好ましいポリマーは、式Ia
及びIIa:
及びIIa:
【化8】 (式中R1、R2、R3及びR4は、上に定義された通りで
ある)の構造繰り返し単位よりなるものである。式I及
びIIにおいて、R1及びR2及びR3及びR4は、好ましく
は水素である。 式IIIの好ましい保護基は、R5が水素であり、R6がメ
チル又はエチルであるものである。
ある)の構造繰り返し単位よりなるものである。式I及
びIIにおいて、R1及びR2及びR3及びR4は、好ましく
は水素である。 式IIIの好ましい保護基は、R5が水素であり、R6がメ
チル又はエチルであるものである。
【0015】他の式IIIの好ましい保護基は、R7がメチ
ル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、第三級ブチル又はシクロヘキシルであ
るものである。式IIIの特に好ましい保護基は、R7がエ
チル、第三級ブチル又はシクロヘキシルであるものであ
る。
ル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、第三級ブチル又はシクロヘキシルであ
るものである。式IIIの特に好ましい保護基は、R7がエ
チル、第三級ブチル又はシクロヘキシルであるものであ
る。
【0016】本発明による好ましいポリマーは、フェノ
ール性ヒドロキシル基の7〜65%、特に10〜50%
が式IIIの保護基によって置換されている式I及びIIの
構造繰り返し単位よりなるものである。本発明によるポ
リマーにおいて芳香族対シクロ脂肪族構造物の比は、広
い範囲内で変わることができる。本発明によるポリマー
は、全構造単位を基にして、好ましくは1〜40%、特
に2〜15%の式IIの構造単位、及び60〜99%、特
に85〜98%の式Iの構造単位を含有する。
ール性ヒドロキシル基の7〜65%、特に10〜50%
が式IIIの保護基によって置換されている式I及びIIの
構造繰り返し単位よりなるものである。本発明によるポ
リマーにおいて芳香族対シクロ脂肪族構造物の比は、広
い範囲内で変わることができる。本発明によるポリマー
は、全構造単位を基にして、好ましくは1〜40%、特
に2〜15%の式IIの構造単位、及び60〜99%、特
に85〜98%の式Iの構造単位を含有する。
【0017】本発明によるポリマーは、好ましくは6,
000〜500,000、特に好ましくは8,000〜2
00,000、そして特に10,000〜150,000
の分子量Mwを有する。本発明によるポリマーは、既知
の方法によって、例えば、ビニルエーテル化合物又はイ
ソプロペニルエーテル化合物と、例えば、メチルビニル
エーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエ
ーテル、第三級ブチルビニルエーテル、シクロヘキシル
ビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、2−メ
トキシプロペン等と式I及びIIの構造繰り返し単位より
なるヒドロキシル含有ポリマーの後の保護によって得る
ことができる。保護は、好ましくは適当な、通常酸性の
触媒の存在下実施される。上記適当な触媒の例は、酸性
イオン交換樹脂、酸、例えばスルホン酸又はその塩、例
えばピリジニウムトシレートである。
000〜500,000、特に好ましくは8,000〜2
00,000、そして特に10,000〜150,000
の分子量Mwを有する。本発明によるポリマーは、既知
の方法によって、例えば、ビニルエーテル化合物又はイ
ソプロペニルエーテル化合物と、例えば、メチルビニル
エーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエ
ーテル、第三級ブチルビニルエーテル、シクロヘキシル
ビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、2−メ
トキシプロペン等と式I及びIIの構造繰り返し単位より
なるヒドロキシル含有ポリマーの後の保護によって得る
ことができる。保護は、好ましくは適当な、通常酸性の
触媒の存在下実施される。上記適当な触媒の例は、酸性
イオン交換樹脂、酸、例えばスルホン酸又はその塩、例
えばピリジニウムトシレートである。
【0018】式I及びIIの構造繰り返し単位よりなるヒ
ドロキシル含有ポリマーは、既知の方法によって、例え
ば別のコモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート、スチ
レン、フマロニトリル、無水マレイン酸又はマレインイ
ミド及びそれらの誘導体と共に、又はそれなしに、対応
するヒドロキシスチレン及びビニルシクロヘキサノール
誘導体の共重合によって製造することができる。
ドロキシル含有ポリマーは、既知の方法によって、例え
ば別のコモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート、スチ
レン、フマロニトリル、無水マレイン酸又はマレインイ
ミド及びそれらの誘導体と共に、又はそれなしに、対応
するヒドロキシスチレン及びビニルシクロヘキサノール
誘導体の共重合によって製造することができる。
【0019】式I及びIIの構造繰り返し単位よりなるヒ
ドロキシル含有ポリマーの好ましい製法は、ヒドロキシ
ル含有ホモポリマー、対応ポリ(4−ヒドロキシスチレ
ン)、ポリ(4−ヒドロキシーαーメチルスチレン及び
ポリ(3−ヒドロキシスチレン)、又はフェノール性ビ
ニルモノマー及び他のモノマー単位から形成されるコポ
リマー、例えば4−ヒドロキシスチレン、3−ヒドロキ
シスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルメタ
クリレート、アルキルアクリレート、スチレン、フマロ
ニトリル、無水マレイン酸又はマレインイミド及びそれ
らの誘導体の、JP−A01/103604に記載され
ている、金属触媒部分水素添加である。
ドロキシル含有ポリマーの好ましい製法は、ヒドロキシ
ル含有ホモポリマー、対応ポリ(4−ヒドロキシスチレ
ン)、ポリ(4−ヒドロキシーαーメチルスチレン及び
ポリ(3−ヒドロキシスチレン)、又はフェノール性ビ
ニルモノマー及び他のモノマー単位から形成されるコポ
リマー、例えば4−ヒドロキシスチレン、3−ヒドロキ
シスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルメタ
クリレート、アルキルアクリレート、スチレン、フマロ
ニトリル、無水マレイン酸又はマレインイミド及びそれ
らの誘導体の、JP−A01/103604に記載され
ている、金属触媒部分水素添加である。
【0020】ビニルエーテル又はイソプロペニルエーテ
ル化合物と式I及びIIの構造繰り返し単位よりなるヒド
ロキシル含有ポリマーの反応による式IIIの保護基の組
み入れは、場合によってはかなりであり、式IV、V又は
VI:
ル化合物と式I及びIIの構造繰り返し単位よりなるヒド
ロキシル含有ポリマーの反応による式IIIの保護基の組
み入れは、場合によってはかなりであり、式IV、V又は
VI:
【化9】 (式中R1〜R6は、上に定義されあ通りである)の構造
単位を通してのポリマー鎖の部分橋かけに帰することが
できる分子量の増大を伴う。
単位を通してのポリマー鎖の部分橋かけに帰することが
できる分子量の増大を伴う。
【0021】上に示される橋かけ構造物は、例えば13C
NMRスペクトル法によって検出することができる。「部
分橋かけ」なる用語は、この説明との関係で0.001
〜0.5、好ましくは0.002〜0.25そして特に0.
01〜0.15の程度をいい、この関係で橋かけの程度
は、構造単位(IV)+(V)+(VI)の数対すべての保
護基及びヒドロキシル含有構造単位の全数(換言すれば
I、II、IV、V及びVIのすべての構造単位の合計)の比
を示す。
NMRスペクトル法によって検出することができる。「部
分橋かけ」なる用語は、この説明との関係で0.001
〜0.5、好ましくは0.002〜0.25そして特に0.
01〜0.15の程度をいい、この関係で橋かけの程度
は、構造単位(IV)+(V)+(VI)の数対すべての保
護基及びヒドロキシル含有構造単位の全数(換言すれば
I、II、IV、V及びVIのすべての構造単位の合計)の比
を示す。
【0022】始めに示した通り、本発明によるポリマー
は、エレクトロニクスのためのポジレジスト(電気めっ
きレジスト、エッチレジスト及びソルダーレジスト)
中、ケミカルミリング中、印刷プレート、例えばオフセ
ット印刷プレート又は網目スクリーン印刷プレートの生
産中、並びに印刷回路中、及び特に、集積回路の生産の
ためのマイクロエレクトロニクス中用いられる。
は、エレクトロニクスのためのポジレジスト(電気めっ
きレジスト、エッチレジスト及びソルダーレジスト)
中、ケミカルミリング中、印刷プレート、例えばオフセ
ット印刷プレート又は網目スクリーン印刷プレートの生
産中、並びに印刷回路中、及び特に、集積回路の生産の
ためのマイクロエレクトロニクス中用いられる。
【0023】本発明はこのように成分(A)及び(B)
の全量を基にして、 (A) 本発明によるポリマー80.0〜99.9重量
%、好ましくは90〜99.8重量%及び (B) 化学作用放射線に暴露すると酸を生成する物質
0.1〜20.0重量%、好ましくは0.2〜10重量%
よりなる放射線感受性組成物にも関する。
の全量を基にして、 (A) 本発明によるポリマー80.0〜99.9重量
%、好ましくは90〜99.8重量%及び (B) 化学作用放射線に暴露すると酸を生成する物質
0.1〜20.0重量%、好ましくは0.2〜10重量%
よりなる放射線感受性組成物にも関する。
【0024】成分(A)のポリマーは、酸触媒の結果排
除されるアセタール又はケタール保護基を含有するの
で、アルカリ性水溶液中混合物の溶解度は増大する。橋
かけ構造物IV、V及びVIの存在は、同様に酸の作用によ
って開裂され、露光及び非露光区域の間に特に高い溶解
度差、したがって極めて高いレベルのコントラストをも
たらす。驚くべきことに、本発明のレジスト組成物は、
バインダーポリマーの高い分子量にもかかわらず極めて
高い解像を示す。
除されるアセタール又はケタール保護基を含有するの
で、アルカリ性水溶液中混合物の溶解度は増大する。橋
かけ構造物IV、V及びVIの存在は、同様に酸の作用によ
って開裂され、露光及び非露光区域の間に特に高い溶解
度差、したがって極めて高いレベルのコントラストをも
たらす。驚くべきことに、本発明のレジスト組成物は、
バインダーポリマーの高い分子量にもかかわらず極めて
高い解像を示す。
【0025】更に、これらの混合物は、特に良好な処理
安定性、非露光区域において層の厚さの損失があまりな
いことにより、又得られるレリーフ構造物の高い熱寸法
安定性によって優れている。化学作用放射線の暴露する
と酸を生成又は放つ放射線感受性成分(B)は、多数の
既知の化合物のいずれかであることができる。これら
は、例えば、ジアゾ型処理中使用されるジアゾニウム
塩、既知のポジ型コピイ用組成物中使用されるo−キノ
ンジアジド、又は照射するとハロゲン化水素酸を包含す
る。この型の化合物は、例えば、US−A 3,515,
552、3,536,489又は3,779,778及びD
E−A 27 18 259、22 43 621又は26
10 842に記載されている。
安定性、非露光区域において層の厚さの損失があまりな
いことにより、又得られるレリーフ構造物の高い熱寸法
安定性によって優れている。化学作用放射線の暴露する
と酸を生成又は放つ放射線感受性成分(B)は、多数の
既知の化合物のいずれかであることができる。これら
は、例えば、ジアゾ型処理中使用されるジアゾニウム
塩、既知のポジ型コピイ用組成物中使用されるo−キノ
ンジアジド、又は照射するとハロゲン化水素酸を包含す
る。この型の化合物は、例えば、US−A 3,515,
552、3,536,489又は3,779,778及びD
E−A 27 18 259、22 43 621又は26
10 842に記載されている。
【0026】本発明による適当な放射線感受性成分
(B)は、特にヨードニウム及びスルホニウム塩よりな
る群からの陽イオン系フォトイニシエーターである。上
記の化合物は、例えば、“UV-Curing,Science and Tec
hnology”(編者:S.P.Pappas,Technology Marketin
gCorp.,642 Westover Road,Stanford,Conneticut,
USA)に記載されている。放射線感受性化合物としてス
ルホキソニウム塩を使用することも可能である。上記の
塩は、例えば、EP−B 35,969及びEP−A 4
4,274又は54,504に記載されている。深部UV領
域中吸収する脂肪族スルホキソニウム塩を特記するべき
である。
(B)は、特にヨードニウム及びスルホニウム塩よりな
る群からの陽イオン系フォトイニシエーターである。上
記の化合物は、例えば、“UV-Curing,Science and Tec
hnology”(編者:S.P.Pappas,Technology Marketin
gCorp.,642 Westover Road,Stanford,Conneticut,
USA)に記載されている。放射線感受性化合物としてス
ルホキソニウム塩を使用することも可能である。上記の
塩は、例えば、EP−B 35,969及びEP−A 4
4,274又は54,504に記載されている。深部UV領
域中吸収する脂肪族スルホキソニウム塩を特記するべき
である。
【0027】例えば、US−A 5,118,582、U
S−A 5,189,402及びT.Unoら、Polym.Eng.S
ci.32,1511(1992)に記載されているスルホン酸を用
いることも可能である。他のスルホン酸エステル、例え
ばEP−A 502,677に記載されているN−スルホ
ニルオキシイミド及びUS−A 5,135,838に記
載されているニトロベンジルスルホネートも適当であ
る。使用することができる他のスルホニル化合物は、例
えば、DE−A 42 25 422及びPolym Eng.Sc
i.32,1476(1992)に記載されている。
S−A 5,189,402及びT.Unoら、Polym.Eng.S
ci.32,1511(1992)に記載されているスルホン酸を用
いることも可能である。他のスルホン酸エステル、例え
ばEP−A 502,677に記載されているN−スルホ
ニルオキシイミド及びUS−A 5,135,838に記
載されているニトロベンジルスルホネートも適当であ
る。使用することができる他のスルホニル化合物は、例
えば、DE−A 42 25 422及びPolym Eng.Sc
i.32,1476(1992)に記載されている。
【0028】短波長UV線又は電子ビームによる照射の場
合には、ジスルホン化合物、例えばフェニルクミルジス
ルホン及びフェニル4−アニシルジスルホンが特に好ま
しく、これらはDE 38 04 316に記載されてい
る。更に適当なものは、特に、例えばEP−A 241,
423及びEP−A 571,330に記載されているイ
ミノスルホネートに広がる。
合には、ジスルホン化合物、例えばフェニルクミルジス
ルホン及びフェニル4−アニシルジスルホンが特に好ま
しく、これらはDE 38 04 316に記載されてい
る。更に適当なものは、特に、例えばEP−A 241,
423及びEP−A 571,330に記載されているイ
ミノスルホネートに広がる。
【0029】化学作用光で照射するとスルホン酸を遊離
する化合物を用いることも可能である。上記化合物は、
それ自体知られ、GB−A 21 20 263、EP−
A 84,515、37,152又は58,643、並びに
US−A 4,258,121又は4,371,605に記
載されている。照射するとカルボン酸を遊離する化合物
も同様に使用することができる。上記化合物は、例え
ば、EP−A 552,548に記載されている。
する化合物を用いることも可能である。上記化合物は、
それ自体知られ、GB−A 21 20 263、EP−
A 84,515、37,152又は58,643、並びに
US−A 4,258,121又は4,371,605に記
載されている。照射するとカルボン酸を遊離する化合物
も同様に使用することができる。上記化合物は、例え
ば、EP−A 552,548に記載されている。
【0030】用いられる放射線感受性酸排除成分(B)
が塩である場合には、それらは好ましくは有機溶剤に可
溶である。特に好ましくは、これらの塩は、錯塩、例え
ばテトラフルオロ硼酸、ヘキサフルオロ燐酸、トリフル
オロメタンスルホン錯塩、ヘキサフルオロ砒酸又はヘキ
サフルオロアンチモン酸との生成物である。好ましいも
のは、成分(A)及び(B)のみならず成分(C)とし
て有機溶剤も含む放射線感受性組成物に広がる。
が塩である場合には、それらは好ましくは有機溶剤に可
溶である。特に好ましくは、これらの塩は、錯塩、例え
ばテトラフルオロ硼酸、ヘキサフルオロ燐酸、トリフル
オロメタンスルホン錯塩、ヘキサフルオロ砒酸又はヘキ
サフルオロアンチモン酸との生成物である。好ましいも
のは、成分(A)及び(B)のみならず成分(C)とし
て有機溶剤も含む放射線感受性組成物に広がる。
【0031】成分(C)のための有機溶剤及びその濃度
の選択は、レジスト処方物の組成の種類に、又被覆法に
よる。溶剤は、不活性であるべきである、即ち成分
(A)及び(B)との化学反応を受けるべきでなく、又
被覆の後乾燥すると再び除去されるべきである。適当な
溶剤の例は、ケトン、エーテル、エステル及び芳香族化
合物、並びにその所望の混合物である。これらの例は、
メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノン、N−メチルピロリド
ン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、2−メトキシエ
タノール、2−エトキシエタノール;アセテート、例え
ばブチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノー
ル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ブチルグリコール、アルキレングリ
コールモノアルキルエーテル、例えばエチルセロソル
ブ、エチレングリコールモノブチルエーテル及びメチル
セロソルブ;アルキレングリコールアルキルエーテルエ
ステル、例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセ
ロソルブアセテート、プロピレングリコールエチルエー
テルアセテート及びメトキシプロピルアセテート;並び
にエチルアセテート、n−ブチルアセテート及びエチル
3−エトキシプロピオネート、又メトキシメチルプロピ
オネート、エチルラクテート、トルエン及びキシレンで
ある。好ましい有機溶剤は、エチルラクテート、エトキ
シエチルプロピオネート及び、特に、メトキシプロピル
アセテートである。
の選択は、レジスト処方物の組成の種類に、又被覆法に
よる。溶剤は、不活性であるべきである、即ち成分
(A)及び(B)との化学反応を受けるべきでなく、又
被覆の後乾燥すると再び除去されるべきである。適当な
溶剤の例は、ケトン、エーテル、エステル及び芳香族化
合物、並びにその所望の混合物である。これらの例は、
メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノン、N−メチルピロリド
ン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、2−メトキシエ
タノール、2−エトキシエタノール;アセテート、例え
ばブチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノー
ル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ブチルグリコール、アルキレングリ
コールモノアルキルエーテル、例えばエチルセロソル
ブ、エチレングリコールモノブチルエーテル及びメチル
セロソルブ;アルキレングリコールアルキルエーテルエ
ステル、例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセ
ロソルブアセテート、プロピレングリコールエチルエー
テルアセテート及びメトキシプロピルアセテート;並び
にエチルアセテート、n−ブチルアセテート及びエチル
3−エトキシプロピオネート、又メトキシメチルプロピ
オネート、エチルラクテート、トルエン及びキシレンで
ある。好ましい有機溶剤は、エチルラクテート、エトキ
シエチルプロピオネート及び、特に、メトキシプロピル
アセテートである。
【0032】同様に、外に成分(D)として成分(A)
及び(B)の全量を基にして、0.01〜40重量%の
慣用の添加剤を含む組成物も好ましい。
及び(B)の全量を基にして、0.01〜40重量%の
慣用の添加剤を含む組成物も好ましい。
【0033】これらの慣用の添加剤は、例えば、次の物
質である:成分(A)及び(B)の全量を基にして、約
0.1〜2重量%の量の顔料又は色素、例えばMikrolith
Blau 4G,Orasolblau GN 及びIrgalithgrun;成分
(A)及び(B)の全量を基にして、約5〜15重量%
の量の有機及び無機充填剤、例えばタルク、石英(Si
O2)、硫酸バリウム(BaSO4)、酸化アルミニウム
及び炭酸カルシウム(それを用いて皮膜の熱抵抗性、接
着性または引っ掻き抵抗性のような性質を強化すること
が可能である);成分(A)及び(B)の全量を基にし
て、0.01〜10重量%の全量の弱酸性添加剤(ペイ
ント添加剤)、例えば泡消し剤(例えばByk 8
0)、接着促進剤(例えばベンゾトリアゾール)、殺か
び剤及びチキソトロピー剤又はエチレンオキシド及び
(又は)プロピレンオキシド単位を含有するヒドロキシ
末端ポリグリコールエーテル、例えば、Tetronic 70
1、901、908P及び1501(BASFの製
品);組成物のぬれ性を改善するため、得られるフィル
ム上ストリーキングを防止するため、照射された区域の
現像性を改善するため等の表面活性剤。これらの表面活
性剤は、非イオン系表面活性剤、例えばポリエチレンラ
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ノールエーテル、ポリオキシエチ
レンノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレング
リコールジラウレート及びポリオキシエチレングリコー
ルジステアレート;フッ素化表面活性剤、例えばF Top
EF 301、EF 303及びEF 352(Shin Akita Kasei K.K.
の製品)、Megafac F 171 及び F173(Dainippon Ink &
Chemcals の製品)、Fluorad FC 430 及びFC 431(Sum
itomo 3M Limited の製品)、Asahi Guard Chemical
s),Fluorad FC 430 及び FC431(Sumitomo 3M Limite
d の製品)、Asahi Guard AG 710,Surflon S-382,Sur
flon SC 101,SC 102,SC 103,SC 104、SC 105 及び S
C 106(Asahi Glass Co., Ltd.)を包含する。又例え
ば、オルガノシロキサンポリマー KP 341(Shin-Etsu C
hemical Co.,Ltd.の製品)及びPolyflow No.75及びN
o.95(KyoeishaYushikagakuKogyo K.K.の製品)も使
用され、これはアクリル酸又はメタクリル酸ポリマーで
ある。使用される表面活性剤の量は、成分(A)及び
(B)の全量を基にして、約0.01〜0.1重量%であ
る;成分(A)及び(B)の全量を基にして、通常0.
01〜1重量%の濃度の、高塩基性添加剤、例えば芳香
族及び脂肪族アミン、アンモニウム塩及びN−含有複素
環式化合物;上記塩基性添加剤の例は2−メチルイミダ
ゾール;トリイソプロピルアミン、4−ジメチルアミノ
ピリジン及び4,4′−ジアミノジフェニルエーテルで
ある。
質である:成分(A)及び(B)の全量を基にして、約
0.1〜2重量%の量の顔料又は色素、例えばMikrolith
Blau 4G,Orasolblau GN 及びIrgalithgrun;成分
(A)及び(B)の全量を基にして、約5〜15重量%
の量の有機及び無機充填剤、例えばタルク、石英(Si
O2)、硫酸バリウム(BaSO4)、酸化アルミニウム
及び炭酸カルシウム(それを用いて皮膜の熱抵抗性、接
着性または引っ掻き抵抗性のような性質を強化すること
が可能である);成分(A)及び(B)の全量を基にし
て、0.01〜10重量%の全量の弱酸性添加剤(ペイ
ント添加剤)、例えば泡消し剤(例えばByk 8
0)、接着促進剤(例えばベンゾトリアゾール)、殺か
び剤及びチキソトロピー剤又はエチレンオキシド及び
(又は)プロピレンオキシド単位を含有するヒドロキシ
末端ポリグリコールエーテル、例えば、Tetronic 70
1、901、908P及び1501(BASFの製
品);組成物のぬれ性を改善するため、得られるフィル
ム上ストリーキングを防止するため、照射された区域の
現像性を改善するため等の表面活性剤。これらの表面活
性剤は、非イオン系表面活性剤、例えばポリエチレンラ
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ノールエーテル、ポリオキシエチ
レンノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレング
リコールジラウレート及びポリオキシエチレングリコー
ルジステアレート;フッ素化表面活性剤、例えばF Top
EF 301、EF 303及びEF 352(Shin Akita Kasei K.K.
の製品)、Megafac F 171 及び F173(Dainippon Ink &
Chemcals の製品)、Fluorad FC 430 及びFC 431(Sum
itomo 3M Limited の製品)、Asahi Guard Chemical
s),Fluorad FC 430 及び FC431(Sumitomo 3M Limite
d の製品)、Asahi Guard AG 710,Surflon S-382,Sur
flon SC 101,SC 102,SC 103,SC 104、SC 105 及び S
C 106(Asahi Glass Co., Ltd.)を包含する。又例え
ば、オルガノシロキサンポリマー KP 341(Shin-Etsu C
hemical Co.,Ltd.の製品)及びPolyflow No.75及びN
o.95(KyoeishaYushikagakuKogyo K.K.の製品)も使
用され、これはアクリル酸又はメタクリル酸ポリマーで
ある。使用される表面活性剤の量は、成分(A)及び
(B)の全量を基にして、約0.01〜0.1重量%であ
る;成分(A)及び(B)の全量を基にして、通常0.
01〜1重量%の濃度の、高塩基性添加剤、例えば芳香
族及び脂肪族アミン、アンモニウム塩及びN−含有複素
環式化合物;上記塩基性添加剤の例は2−メチルイミダ
ゾール;トリイソプロピルアミン、4−ジメチルアミノ
ピリジン及び4,4′−ジアミノジフェニルエーテルで
ある。
【0034】成分(D)として脂肪族又は芳香族アミン
を使用することが好ましい。本発明によるレジスト処方
物は、例えば、撹拌下室温において成分(A)、(B)
及び、使用する場合には、(C)及び(D)を混合して
均質な溶液を得ることによって製造される。
を使用することが好ましい。本発明によるレジスト処方
物は、例えば、撹拌下室温において成分(A)、(B)
及び、使用する場合には、(C)及び(D)を混合して
均質な溶液を得ることによって製造される。
【0035】レジスト処方物は、既知の被覆法、例えば
浸漬、ナイフコート、ブラッシング、噴霧、特に静電気
噴霧及びリバースロールコート、そして特にスピンコー
トによって室温において基材に均一に施用される。施用
割合(層の厚さ)及び基材の型(層の支持体)は、所要
の施用の区域によって決まる。層の厚さの範囲は、一般
に0.1〜10μmを超える値、好ましくは0.2〜2.
0μmの値をカバーする。
浸漬、ナイフコート、ブラッシング、噴霧、特に静電気
噴霧及びリバースロールコート、そして特にスピンコー
トによって室温において基材に均一に施用される。施用
割合(層の厚さ)及び基材の型(層の支持体)は、所要
の施用の区域によって決まる。層の厚さの範囲は、一般
に0.1〜10μmを超える値、好ましくは0.2〜2.
0μmの値をカバーする。
【0036】マイクロエレクトロニクスにおいては基材
は、例えば、表面酸化シリコンウェファーである。被覆
の後、溶剤は一般に、例えば70〜130℃の温度にお
いて、乾燥によって除去される。
は、例えば、表面酸化シリコンウェファーである。被覆
の後、溶剤は一般に、例えば70〜130℃の温度にお
いて、乾燥によって除去される。
【0037】レジストフィルムは、乾燥後、化学作用放
射線に対して高い感受性及び基材に対して極めて良好な
接着を有するフォトレジストである。更に、深部UV領
域中でさえ、特に250μmにおいて高い透明性を有
し、良好な熱安定性を有する。レリーフ構造物を得るた
めに、新規な組成物で被覆された基材を像様露光にかけ
る。「像様露光」なる用語は、予め定められたパターン
を有するフォトマスク、例えばトランスパレンシーを通
しての露光、並びにレーザービーム(例えばコンピュー
ターの管理下被覆された面上動き、このようにして像を
発生する)を用いる露光、コンピューター管理電子ビー
ムを用いる照射及び対応するマスクを通してX線又はU
V放射線への露光をカバーする。
射線に対して高い感受性及び基材に対して極めて良好な
接着を有するフォトレジストである。更に、深部UV領
域中でさえ、特に250μmにおいて高い透明性を有
し、良好な熱安定性を有する。レリーフ構造物を得るた
めに、新規な組成物で被覆された基材を像様露光にかけ
る。「像様露光」なる用語は、予め定められたパターン
を有するフォトマスク、例えばトランスパレンシーを通
しての露光、並びにレーザービーム(例えばコンピュー
ターの管理下被覆された面上動き、このようにして像を
発生する)を用いる露光、コンピューター管理電子ビー
ムを用いる照射及び対応するマスクを通してX線又はU
V放射線への露光をカバーする。
【0038】一般に、露光は、約190〜1000nm,
特に190〜300nm、そして殊に245〜250nmの
波長を有するUV及び(又は)VIS放射線を使用して
実施される。照射は、原則としてすべての既知の放射線
源、例えば高圧水銀ランプ又はUV/VISレーザー、
そして特に、エクシマーレーザー(248nmの波長を有
するKrFエクシマーレーザ光)を使用して実施するこ
とができる。放射線源は、X線(例えばシンクロトロン
放射線)又は、なかんずく、荷電粒子のビーム(例えば
電子ビーム)であることもできる。処理パラメター、例
えば照射期間及び放射線感受性層からの放射線源の距離
は、一般に放射線感受性組成物の種類に、又皮膜の所望
特性によって決まり、いくつかのルーチンの実験を使用
して当業者が決定することができる。
特に190〜300nm、そして殊に245〜250nmの
波長を有するUV及び(又は)VIS放射線を使用して
実施される。照射は、原則としてすべての既知の放射線
源、例えば高圧水銀ランプ又はUV/VISレーザー、
そして特に、エクシマーレーザー(248nmの波長を有
するKrFエクシマーレーザ光)を使用して実施するこ
とができる。放射線源は、X線(例えばシンクロトロン
放射線)又は、なかんずく、荷電粒子のビーム(例えば
電子ビーム)であることもできる。処理パラメター、例
えば照射期間及び放射線感受性層からの放射線源の距離
は、一般に放射線感受性組成物の種類に、又皮膜の所望
特性によって決まり、いくつかのルーチンの実験を使用
して当業者が決定することができる。
【0039】像様露光の後、ウェファーは、所望の場合
には50〜150℃において数秒〜数分間加熱される
(露光後ベーク)。次にフォトレジストの露光区域は、
現像剤中溶解によって除去される。特定の現像剤の選択
は、フォトレジストの型、特に使用されるバインダー又
は生成する光分解生成物の種類によって決まる。現像剤
は、所望の場合には、湿潤剤及び有機溶剤又はそれらの
混合物が添加されている塩基の水溶液よりなることがで
きる。
には50〜150℃において数秒〜数分間加熱される
(露光後ベーク)。次にフォトレジストの露光区域は、
現像剤中溶解によって除去される。特定の現像剤の選択
は、フォトレジストの型、特に使用されるバインダー又
は生成する光分解生成物の種類によって決まる。現像剤
は、所望の場合には、湿潤剤及び有機溶剤又はそれらの
混合物が添加されている塩基の水溶液よりなることがで
きる。
【0040】本発明による組成物は、好ましくはポジレ
ジストである。したがって本発明は、更に (I) 成分(A)及び(B)の全量を基にして、
(A) 本発明によるのポリマー80.0〜99.9重量
%及び(B) 化学作用放射線の作用下酸を生成する物
質0.1〜20.0重量%よりなる放射線感受性組成物で
基材を被覆加工し、 (II) 被覆された基材をあらかじめ定められたパター
ンで化学作用放射線に露光し、そして (III) 現像剤で露光された基材を現像してポジ型レ
ジストを得ることによるポジ画像の製法に関する。
ジストである。したがって本発明は、更に (I) 成分(A)及び(B)の全量を基にして、
(A) 本発明によるのポリマー80.0〜99.9重量
%及び(B) 化学作用放射線の作用下酸を生成する物
質0.1〜20.0重量%よりなる放射線感受性組成物で
基材を被覆加工し、 (II) 被覆された基材をあらかじめ定められたパター
ンで化学作用放射線に露光し、そして (III) 現像剤で露光された基材を現像してポジ型レ
ジストを得ることによるポジ画像の製法に関する。
【0041】特に好ましい現像剤は、o−キノンジアジ
ド/ノボラックレジスト皮膜の現像にも用いられるアル
カリ性水溶液である。これらは、例えば、アルカリ金属
珪酸塩、燐酸塩、水酸化物及び炭酸塩の水溶液である
が、特に水酸化テトラアルキルアンモニウム溶液、例え
ば水酸化テトラメチルアンモニウム溶液である。所望の
場合には、これらの溶液に少量の湿潤剤及び(又は)有
機溶剤が添加されている。現像液に添加することができ
る典型的な有機溶剤は、例えば、シクロヘキサノン、2
−エトキシエタノール、アセトン、イソプロパノール、
エタノール、及びこれらの溶剤の2つ又はそれ以上の混
合物である。
ド/ノボラックレジスト皮膜の現像にも用いられるアル
カリ性水溶液である。これらは、例えば、アルカリ金属
珪酸塩、燐酸塩、水酸化物及び炭酸塩の水溶液である
が、特に水酸化テトラアルキルアンモニウム溶液、例え
ば水酸化テトラメチルアンモニウム溶液である。所望の
場合には、これらの溶液に少量の湿潤剤及び(又は)有
機溶剤が添加されている。現像液に添加することができ
る典型的な有機溶剤は、例えば、シクロヘキサノン、2
−エトキシエタノール、アセトン、イソプロパノール、
エタノール、及びこれらの溶剤の2つ又はそれ以上の混
合物である。
【0042】現像剤は、好ましくは、像様露光にかけら
れた被覆されている基材を現像液中に浸漬することによ
って、現像液上噴霧することによって、又は被覆されて
いる基材(像様露光にかけられた)に現像剤を繰り返し
施用し、スピニングによって現像剤を除去することによ
って施用される。
れた被覆されている基材を現像液中に浸漬することによ
って、現像液上噴霧することによって、又は被覆されて
いる基材(像様露光にかけられた)に現像剤を繰り返し
施用し、スピニングによって現像剤を除去することによ
って施用される。
【0043】本発明は更に、印刷プレート、印刷回路又
は集積回路を得るためのポジ型レジストとして本発明に
よる組成物の使用、並びに本発明による組成物を使用し
て得られた印刷プレート、印刷回路又は集積回路に関す
る。
は集積回路を得るためのポジ型レジストとして本発明に
よる組成物の使用、並びに本発明による組成物を使用し
て得られた印刷プレート、印刷回路又は集積回路に関す
る。
【0044】
【実施例】下の実施例は、本発明を例示するが、それを
実施例に限定しない。別に明示しないかぎり、部及び百
分率はすべて重量により、温度は摂氏の度である。
実施例に限定しない。別に明示しないかぎり、部及び百
分率はすべて重量により、温度は摂氏の度である。
【0045】合成例1:保護基含量 58%及びヒドロキ
シル基含量42%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及び第三級ブチ
ルビニルエーテルから製造されたポリマー。 テトラヒドロフラン460ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C,
Mw=4500、Mw/Mn=2、シクロ脂肪族構造単位
約10モル%)48.0g及び触媒量の4−トルエンス
ルホン酸の溶液に10℃においてテトラヒドロフラン8
0ml中第三級ブチルビニルエーテル20.0gをゆっく
り1滴ずつ添加する。その後反応混合物を室温において
5時間撹拌する。次に反応溶液を水/エタノール混合物
中に導入することによってポリマーを析出させる。次の
特性を有する非線形ポリマー57.3gが得られる: 熱重量分析(10℃/分): 差△(320℃未満の領域において;185℃において
開始、217℃においてピーク): △=25.9重量%、保護基含量42%を得る(保護基
含量は、式IIIの保護基によって、又式IV、V及びVIの
架橋メンバーによって置換されている出発ポリマーのヒ
ドロキシル基の百分率);示差走査熱量測定DSC(1
0℃/分): Tg=113℃ GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=40
000、Mw/Mn=12
シル基含量42%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及び第三級ブチ
ルビニルエーテルから製造されたポリマー。 テトラヒドロフラン460ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C,
Mw=4500、Mw/Mn=2、シクロ脂肪族構造単位
約10モル%)48.0g及び触媒量の4−トルエンス
ルホン酸の溶液に10℃においてテトラヒドロフラン8
0ml中第三級ブチルビニルエーテル20.0gをゆっく
り1滴ずつ添加する。その後反応混合物を室温において
5時間撹拌する。次に反応溶液を水/エタノール混合物
中に導入することによってポリマーを析出させる。次の
特性を有する非線形ポリマー57.3gが得られる: 熱重量分析(10℃/分): 差△(320℃未満の領域において;185℃において
開始、217℃においてピーク): △=25.9重量%、保護基含量42%を得る(保護基
含量は、式IIIの保護基によって、又式IV、V及びVIの
架橋メンバーによって置換されている出発ポリマーのヒ
ドロキシル基の百分率);示差走査熱量測定DSC(1
0℃/分): Tg=113℃ GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=40
000、Mw/Mn=12
【0046】合成例2:保護基含量20%及びヒドロキ
シル基含量80%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及び第三級ブチ
ルビニルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン230ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C,
Mw=4500、Mw/Mn=2)24.0gの溶液及び第
三級ブチルビニルエーテル15.0gに1,4−ジオキサ
ン40ml中触媒量の4−トルエンスルホン酸をゆっくり
1滴ずつ添加する。その後反応混合物を室温において6
時間撹拌する。次に反応溶液を水/イソプロパノール混
合物中に導入することによってポリマーを析出させる。
ポリマーを濾別し、水/イソプロパノール混合物で洗
い、次に一定重量になるまで減圧下乾燥する。次の特性
を有する非線形ポリマー27.5gが得られる:13 C NMR:20%保護基含量 TGA(10℃/分):△=14.8重量%(280℃
未満の領域において;155℃において開始、198℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=129
000、Mw/Mn=19
シル基含量80%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及び第三級ブチ
ルビニルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン230ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C,
Mw=4500、Mw/Mn=2)24.0gの溶液及び第
三級ブチルビニルエーテル15.0gに1,4−ジオキサ
ン40ml中触媒量の4−トルエンスルホン酸をゆっくり
1滴ずつ添加する。その後反応混合物を室温において6
時間撹拌する。次に反応溶液を水/イソプロパノール混
合物中に導入することによってポリマーを析出させる。
ポリマーを濾別し、水/イソプロパノール混合物で洗
い、次に一定重量になるまで減圧下乾燥する。次の特性
を有する非線形ポリマー27.5gが得られる:13 C NMR:20%保護基含量 TGA(10℃/分):△=14.8重量%(280℃
未満の領域において;155℃において開始、198℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=129
000、Mw/Mn=19
【0047】合成例3:保護基含量24%及びヒドロキ
シル基含量 76%を有する、ポリー4−ヒドロキシスチ
レン及び第三級ブチルビニルエーテルから製造されたポ
リマー。 テトラヒドロフラン80ml中ポリ−4−ヒドロキシスチ
レン(Mw=8000、Mw/Mn=6)15.0gの溶液
及び第三級ブチルビニルエーテル3.1gにテトラヒド
ロフラン20ml中触媒量の4−トルエンスルホン酸をゆ
っくり1滴ずつ添加する。その後反応混合物を室温にお
いて 1 時間撹拌する。次に反応溶液を水中に導入する
ことによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾別
し、水/イソプロパノール混合物で洗い、次に一定重量
になるまで減圧下乾燥する。次の特性を有する非線形ポ
リマー17.8gが得られる: TGA(10℃/分):△=9.3重量%(320℃未
満の領域において;165℃において開始、190℃に
おいてピーク)、保護基含量24%を得る; DSC(10℃/分):Tg=133℃ GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=31 0
00、Mw/Mn=8
シル基含量 76%を有する、ポリー4−ヒドロキシスチ
レン及び第三級ブチルビニルエーテルから製造されたポ
リマー。 テトラヒドロフラン80ml中ポリ−4−ヒドロキシスチ
レン(Mw=8000、Mw/Mn=6)15.0gの溶液
及び第三級ブチルビニルエーテル3.1gにテトラヒド
ロフラン20ml中触媒量の4−トルエンスルホン酸をゆ
っくり1滴ずつ添加する。その後反応混合物を室温にお
いて 1 時間撹拌する。次に反応溶液を水中に導入する
ことによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾別
し、水/イソプロパノール混合物で洗い、次に一定重量
になるまで減圧下乾燥する。次の特性を有する非線形ポ
リマー17.8gが得られる: TGA(10℃/分):△=9.3重量%(320℃未
満の領域において;165℃において開始、190℃に
おいてピーク)、保護基含量24%を得る; DSC(10℃/分):Tg=133℃ GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=31 0
00、Mw/Mn=8
【0048】合成例4:保護基含量27%及びヒドロキ
シル基含量73%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及びエチルビニ
ルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン120ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-
C,Mw=4500、Mw/Mn=2)20.0g及び触媒
量の4−トルエンスルホン酸の溶液に10℃においてエ
チルビニルエーテル8.6gをゆっくり1滴ずつ添加す
る。その後反応混合物を室温において3時間撹拌する。
次に反応溶液を水/イソプロパノール混合物中に導入す
ることによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾別
し、水/イソプロパノール混合物で洗い、次に一定重量
になるまで減圧下乾燥する。次の特性を有する非線形ポ
リマー19.5gが得られる: TGA(10℃/分):△=13.9重量%(310℃
未満の領域において;214℃において開始、260℃
においてピーク)、保護基含量27%を得る; DSC(10℃/分):211℃と270℃との間で吸
熱; Tg=117℃ GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=15
000,Mw/Mn=3
シル基含量73%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及びエチルビニ
ルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン120ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-
C,Mw=4500、Mw/Mn=2)20.0g及び触媒
量の4−トルエンスルホン酸の溶液に10℃においてエ
チルビニルエーテル8.6gをゆっくり1滴ずつ添加す
る。その後反応混合物を室温において3時間撹拌する。
次に反応溶液を水/イソプロパノール混合物中に導入す
ることによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾別
し、水/イソプロパノール混合物で洗い、次に一定重量
になるまで減圧下乾燥する。次の特性を有する非線形ポ
リマー19.5gが得られる: TGA(10℃/分):△=13.9重量%(310℃
未満の領域において;214℃において開始、260℃
においてピーク)、保護基含量27%を得る; DSC(10℃/分):211℃と270℃との間で吸
熱; Tg=117℃ GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=15
000,Mw/Mn=3
【0049】合成例5:保護基含量57%及びヒドロキ
シル基含量43%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及びシクロヘキ
シルビニルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン120ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C,
Mw=4500、Mw/Mn=2)20.0g及び触媒量の
4−トルエンスルホン酸の溶液に10℃においてシクロ
ヘキシルビニルエーテル25.20gをゆっくり1滴ず
つ添加する。その後反応混合物を室温において5時間撹
拌する。次に反応溶液を水/エタノール混合物中に導入
することによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾
別し、ジオキサン200mlに溶解し、ふたたび水/エタ
ノール混合物中析出させる。その後このようにして精製
されたポリマーを一定重量になるまで減圧下乾燥する。
次の特性を有する非線形ポリマー26gが得られる:13 C NMR:57%保護基含量 TGA(10℃/分):△=34.3重量%(320℃
未満の領域において;205℃において開始、217℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=16 0
00、Mw/Mn=3
シル基含量43%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及びシクロヘキ
シルビニルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン120ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C,
Mw=4500、Mw/Mn=2)20.0g及び触媒量の
4−トルエンスルホン酸の溶液に10℃においてシクロ
ヘキシルビニルエーテル25.20gをゆっくり1滴ず
つ添加する。その後反応混合物を室温において5時間撹
拌する。次に反応溶液を水/エタノール混合物中に導入
することによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾
別し、ジオキサン200mlに溶解し、ふたたび水/エタ
ノール混合物中析出させる。その後このようにして精製
されたポリマーを一定重量になるまで減圧下乾燥する。
次の特性を有する非線形ポリマー26gが得られる:13 C NMR:57%保護基含量 TGA(10℃/分):△=34.3重量%(320℃
未満の領域において;205℃において開始、217℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=16 0
00、Mw/Mn=3
【0050】合成例6:保護基含量44%及びヒドロキ
シル基含量56%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及びエチル 1
−プロペニルエーテルから製造されたポリマー。 テトラヒドロフラン270ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C)
24.0g、エチル1−プロペニルエーテル12.9g及
び触媒量の4−トルエンスルホン酸の溶液を室温におい
て24時間撹拌する。次に反応溶液を水中に導入するこ
とによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾別し、
水洗する。乾燥後、次の特性を有する無色粉末21.8
gが得られる:13 C NMR:44%保護基含量 TGA(10℃/分):△=20.2重量%(280℃
未満の領域において;223℃において開始、261℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=11 0
00、Mw/Mn=6
シル基含量56%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及びエチル 1
−プロペニルエーテルから製造されたポリマー。 テトラヒドロフラン270ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-C)
24.0g、エチル1−プロペニルエーテル12.9g及
び触媒量の4−トルエンスルホン酸の溶液を室温におい
て24時間撹拌する。次に反応溶液を水中に導入するこ
とによってポリマーを析出させる。ポリマーを濾別し、
水洗する。乾燥後、次の特性を有する無色粉末21.8
gが得られる:13 C NMR:44%保護基含量 TGA(10℃/分):△=20.2重量%(280℃
未満の領域において;223℃において開始、261℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=11 0
00、Mw/Mn=6
【0051】合成例7:保護基含量21%及びヒドロキ
シル基含量79%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン]及び第三級ブチルビニルエーテルから製造された
ポリマー。 テトラヒドロフラン95ml中ポリ−4−ヒドロキシスチ
レン22.5g、第三級ブチルビニルエーテル9.3gお
よび触媒量の4−トルエンスルホン酸の溶液を室温にお
いて60時間撹拌する。次に反応溶液を水中に導入する
ことによってポリマーを析出させる。生成物を濾別し、
水洗する。乾燥後、次の特性を有する無色粉末20.4
gが得られる:13 C NMR:21%保護基含量 TGA(10℃/分):△=16.9重量%(290℃
未満の領域において;123℃において開始、182℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=149
000、Mw/Mn=55
シル基含量79%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン]及び第三級ブチルビニルエーテルから製造された
ポリマー。 テトラヒドロフラン95ml中ポリ−4−ヒドロキシスチ
レン22.5g、第三級ブチルビニルエーテル9.3gお
よび触媒量の4−トルエンスルホン酸の溶液を室温にお
いて60時間撹拌する。次に反応溶液を水中に導入する
ことによってポリマーを析出させる。生成物を濾別し、
水洗する。乾燥後、次の特性を有する無色粉末20.4
gが得られる:13 C NMR:21%保護基含量 TGA(10℃/分):△=16.9重量%(290℃
未満の領域において;123℃において開始、182℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=149
000、Mw/Mn=55
【0052】合成例8:保護基含量28%及びヒドロキ
シル基含量72%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及び第三級ブチ
ルビニルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン500ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-
C)48g及び第三級ブチルビニルエーテル35.0gの
溶液に1,4−ジオキサン30ml中触媒量のHClを1
0℃においてゆっくり1滴ずつ添加する。その後反応混
合物を室温において5時間撹拌する。次に反応溶液を水
中に導入することによってポリマーを析出させる。生成
物を濾過し、水で洗う。乾燥後、次の特性を有する無色
粉末52.9gが得られる:13 C NMR:28%保護基含量 TGA(10℃/分):△=22.3重量%(280℃
未満の領域において;155℃において開始、198℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=43 0
00、Mw/Mn=9 DSC(10℃/分):Tg=125℃
シル基含量72%を有する、ポリ[4−ヒドロキシスチ
レン/4−ビニルシクロヘキサノール]及び第三級ブチ
ルビニルエーテルから製造されたポリマー。 1,4−ジオキサン500ml中部分水素添加ポリ−4−
ヒドロキシスチレン(Maruka Lyncur(登録商標)PHM-
C)48g及び第三級ブチルビニルエーテル35.0gの
溶液に1,4−ジオキサン30ml中触媒量のHClを1
0℃においてゆっくり1滴ずつ添加する。その後反応混
合物を室温において5時間撹拌する。次に反応溶液を水
中に導入することによってポリマーを析出させる。生成
物を濾過し、水で洗う。乾燥後、次の特性を有する無色
粉末52.9gが得られる:13 C NMR:28%保護基含量 TGA(10℃/分):△=22.3重量%(280℃
未満の領域において;155℃において開始、198℃
においてピーク): GPC(ポリスチレンキャリブレーション):Mw=43 0
00、Mw/Mn=9 DSC(10℃/分):Tg=125℃
【0053】施用例1 合成例1からのポリマー96.8重量部、フェニルクミ
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液1、固形分
22%)。その後孔径9.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.83μmを
有するフィルムが得られるように、3つのシリコンウェ
ファー上にスピン被覆加工する。 ウェファー1(予備乾燥後GPC分析):Mw=38 000、
Mw/Mn=16 ウェファー2(予備乾燥後GPC分析そして200mJ/
cm2のブロードバンド深部UV露光):Mw=10 300、M
w/Mn=2.3 ウェファー3(予備乾燥後GPC分析、200mJ/cm2
のブロードバンド深部UV露光そしてホットプレート上
110℃において60秒間完了まで乾燥):M w=650
0、Mw/Mn=1.3(出発物質の分子量:Mw=4400、Mw
/Mn=2.1)
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液1、固形分
22%)。その後孔径9.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.83μmを
有するフィルムが得られるように、3つのシリコンウェ
ファー上にスピン被覆加工する。 ウェファー1(予備乾燥後GPC分析):Mw=38 000、
Mw/Mn=16 ウェファー2(予備乾燥後GPC分析そして200mJ/
cm2のブロードバンド深部UV露光):Mw=10 300、M
w/Mn=2.3 ウェファー3(予備乾燥後GPC分析、200mJ/cm2
のブロードバンド深部UV露光そしてホットプレート上
110℃において60秒間完了まで乾燥):M w=650
0、Mw/Mn=1.3(出発物質の分子量:Mw=4400、Mw
/Mn=2.1)
【0054】施用例2 施用例1に類似の操作において、フォトレジスト溶液1
を、ホットプレート上120℃において60秒間予備乾
燥して後、厚さ0.83μmを有するフィルムが得られ
るように、シリコンウェファー上にスピンコートする。
露光(構造化)は、2mJ/cm2の段階で解像試験マスク
を通して5:1プロジェクション露光ユニット(Canon
FPA 4500、NA 0.37、248nmのKrFエクシマ
ーレーザー放射線)を用いて実施される。次にホットプ
レート上110℃において60秒間でウェファーの乾燥
を完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テ
トラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。75
mJ/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形
状(vertical profilas)を有するポジのサブセミミクロ
ン構造物が得られる。0.35μmの線が解像される。
を、ホットプレート上120℃において60秒間予備乾
燥して後、厚さ0.83μmを有するフィルムが得られ
るように、シリコンウェファー上にスピンコートする。
露光(構造化)は、2mJ/cm2の段階で解像試験マスク
を通して5:1プロジェクション露光ユニット(Canon
FPA 4500、NA 0.37、248nmのKrFエクシマ
ーレーザー放射線)を用いて実施される。次にホットプ
レート上110℃において60秒間でウェファーの乾燥
を完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テ
トラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。75
mJ/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形
状(vertical profilas)を有するポジのサブセミミクロ
ン構造物が得られる。0.35μmの線が解像される。
【0055】施用例3 合成例2からのポリマー96.8重量部、フェニルクミ
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液2、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.82μmを
有するフィルムが得られるように、シリコンウェファー
上にスピンコートする。露光は、1mJ/cm2の段階でK
rFエクシマーレーザー放射線(248nm)により4:
1プロジェクション露光ユニット(GCA XLS ステッパ
ー、NA 0.53)を用いて実施される。次にホットプレ
ート上120℃において60秒間でウェファーの乾燥を
完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テト
ラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。36mJ
/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形状
を有するポジのサブセミミクロン構造物が得られる。
0.25μm l/sの構造物が解像される。
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液2、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.82μmを
有するフィルムが得られるように、シリコンウェファー
上にスピンコートする。露光は、1mJ/cm2の段階でK
rFエクシマーレーザー放射線(248nm)により4:
1プロジェクション露光ユニット(GCA XLS ステッパ
ー、NA 0.53)を用いて実施される。次にホットプレ
ート上120℃において60秒間でウェファーの乾燥を
完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テト
ラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。36mJ
/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形状
を有するポジのサブセミミクロン構造物が得られる。
0.25μm l/sの構造物が解像される。
【0056】施用例4 合成例3からのポリマー96.8重量部、フェニルクミ
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液3、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.83μmを
有するフィルムが得られるように、シリコンウェファー
上にスピンコートする。露光は、2mJ/cm2の段階でK
rFエクシマーレーザー放射線(248nm)により5:
1プロジェクション露光ユニット(Canon FPA 450
0、NA 0.37)を用いて実施される。次にホットプレ
ート上120℃において60秒間でウェファーの乾燥を
完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テト
ラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。60mJ
/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形状
を有するポジのサブセミミクロン構造物が得られる。
0.30μm l/sの構造物が解像される。
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液3、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.83μmを
有するフィルムが得られるように、シリコンウェファー
上にスピンコートする。露光は、2mJ/cm2の段階でK
rFエクシマーレーザー放射線(248nm)により5:
1プロジェクション露光ユニット(Canon FPA 450
0、NA 0.37)を用いて実施される。次にホットプレ
ート上120℃において60秒間でウェファーの乾燥を
完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テト
ラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。60mJ
/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形状
を有するポジのサブセミミクロン構造物が得られる。
0.30μm l/sの構造物が解像される。
【0057】施用例5 合成例4からのポリマー96.8重量部、フェニルクミ
ルジスルホン3重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液4、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上130℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.82μmを
有するフィルムが得られるように、シリコンウェファー
上にスピンコートする。露光は、2mJ/cm2の段階でK
rFエクシマーレーザー放射線(248nm)により5:
1プロジェクション露光ユニット(Canon FPA 450
0、NA 0.37)を用いて実施される。次にホットプレ
ート上130℃において60秒間でウェファーの乾燥を
完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テト
ラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。36mJ
/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形状
を有するポジのサブセミミクロン構造物が得られる。
0.30μm l/sの構造物が解像される。
ルジスルホン3重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液4、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上130℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.82μmを
有するフィルムが得られるように、シリコンウェファー
上にスピンコートする。露光は、2mJ/cm2の段階でK
rFエクシマーレーザー放射線(248nm)により5:
1プロジェクション露光ユニット(Canon FPA 450
0、NA 0.37)を用いて実施される。次にホットプレ
ート上130℃において60秒間でウェファーの乾燥を
完了し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テト
ラメチルアンモニウム溶液中60秒間現像する。36mJ
/cm2の露光量において、正確に再現された垂直の形状
を有するポジのサブセミミクロン構造物が得られる。
0.30μm l/sの構造物が解像される。
【0058】施用例6 合成例5からのポリマー96.8重量部、フェニルクミ
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液5、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.8μmを有
するフィルムが得られるように、シリコンウェファー上
にスピンコートする。露光は、2mJ/cm2の段階でKr
Fエクシマーレーザー放射線(248nm)により5:1
プロジェクション露光ユニット(Canon FPA 4500、
NA 0.37)を用いて実施される。次にホットプレート
上100℃において60秒間でウェファーの乾燥を完了
し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テトラメ
チルアンモニウム溶液中60秒間現像する。40mJ/cm
2の露光量において正確に再現された垂直の形状を有す
るポジのサブセミミクロン構造物が得られる。0.35
μm l/sの構造物が解像される。
ルジスルホン1重量部及び4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル0.2重量部を1−メトキシ−2−プロピル
アセテートに溶解する(フォトレジスト溶液5、固形分
22%)。その後孔径0.2μmを有するフィルターを
通して溶液を濾過し、そしてホットプレート上120℃
において60秒間予備乾燥して後、厚さ0.8μmを有
するフィルムが得られるように、シリコンウェファー上
にスピンコートする。露光は、2mJ/cm2の段階でKr
Fエクシマーレーザー放射線(248nm)により5:1
プロジェクション露光ユニット(Canon FPA 4500、
NA 0.37)を用いて実施される。次にホットプレート
上100℃において60秒間でウェファーの乾燥を完了
し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テトラメ
チルアンモニウム溶液中60秒間現像する。40mJ/cm
2の露光量において正確に再現された垂直の形状を有す
るポジのサブセミミクロン構造物が得られる。0.35
μm l/sの構造物が解像される。
【0059】施用例7 合成例8からのポリマー96.85重量部、2−ニトロ
−6−(トリフルオロメチル)ベンジル4−メトキシベ
ンゼンスルホネート3重量部及び2,4,5−トリフェニ
ルイミダゾール0.15重量部部を1−メトキシ−2−
プロピルアセテート354部に溶解する。孔径0.2μ
mを有するフィルターを通して溶液を濾過し、そしてホ
ットプレート上120℃において60秒間予備乾燥して
後、厚さ0.82μmを有するフィルムが得られるよう
に、シリコンウェファー上にスピンコートする。露光
は、3mJ/cm2の段階で暗視野マスクを通してKrFエ
クシマーレーザー放射線(248nm)により5:1プロ
ジェクション露光ユニット(Canon FPA 4500、NA
0.37)を用いて実施される。次にホットプレート上
120℃において60秒間でウェファーの乾燥を完了
し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テトラメ
チルアンモニウム溶液中60秒間現像する。25mJ/cm
2の露光量において、正確に再現された垂直の0.35μ
m l/sの構造物が得られる。
−6−(トリフルオロメチル)ベンジル4−メトキシベ
ンゼンスルホネート3重量部及び2,4,5−トリフェニ
ルイミダゾール0.15重量部部を1−メトキシ−2−
プロピルアセテート354部に溶解する。孔径0.2μ
mを有するフィルターを通して溶液を濾過し、そしてホ
ットプレート上120℃において60秒間予備乾燥して
後、厚さ0.82μmを有するフィルムが得られるよう
に、シリコンウェファー上にスピンコートする。露光
は、3mJ/cm2の段階で暗視野マスクを通してKrFエ
クシマーレーザー放射線(248nm)により5:1プロ
ジェクション露光ユニット(Canon FPA 4500、NA
0.37)を用いて実施される。次にホットプレート上
120℃において60秒間でウェファーの乾燥を完了
し、次にウェファーを市販0.262N水酸化テトラメ
チルアンモニウム溶液中60秒間現像する。25mJ/cm
2の露光量において、正確に再現された垂直の0.35μ
m l/sの構造物が得られる。
【0060】本発明は、その特定の実施大要を参照して
上で説明したが、その中に開示された概念から逸脱する
ことなしにおおくの変化、修飾及び変動を行うことがで
きることは明らかである。したがって、特許請求の範囲
の精神及び広い範囲にはいる上記の変化、修飾及び変動
はすべて包含することが意図される。明細書中に引用さ
れる特許出願、特許その他の刊行物はすべて参照によっ
て全体が本明細書に加入されるものとする。
上で説明したが、その中に開示された概念から逸脱する
ことなしにおおくの変化、修飾及び変動を行うことがで
きることは明らかである。したがって、特許請求の範囲
の精神及び広い範囲にはいる上記の変化、修飾及び変動
はすべて包含することが意図される。明細書中に引用さ
れる特許出願、特許その他の刊行物はすべて参照によっ
て全体が本明細書に加入されるものとする。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/033 G03F 7/033 7/039 501 7/039 501 H01L 21/027 H05K 3/00 F H05K 3/00 3/06 H 3/06 H01L 21/30 502R (72)発明者 ノルベルト・ムエンツエル ドイツ連邦共和国79423ヘルタースハイム. イム・クラウゼンフエルト3 (72)発明者 カール−ローレンツ・メルテスドルフ ドイツ連邦共和国79189バートクローツイ ンゲン.フアルケンシユタイナーシユトラ ーセ17 (72)発明者 パスクアーレ・アルフレド・フアルチーニ ヨ スイス国4052バール.フアルンスブルガー シユトラーセ7 (72)発明者 ハインツ・ホルツヴアルト ドイツ連邦共和国79189バートクローツイ ンゲン.セントブラジールヴエーク2 (72)発明者 オツトマル・ローデ ドイツ連邦共和国79591アイメルデインゲ ン.ジルヒヤーヴエーク9 (72)発明者 ハンス−ヨルク・キルナー スイス国4133プラテルン.ヴアルテンベル クシユトラーセ35
Claims (15)
- 【請求項1】 式I及びII: 【化1】 (式中R1及びR2は、互いに独立して水素、メチル又は
ハロゲンであり、R3及びR4は、互いに独立して水素、
C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又はハロゲンで
ある)の構造繰り返し単位よりなり、この式I及びIIの
構造単位中ヒドロキシル基の5〜90%は、式III: 【化2】 (R5はC1〜C6アルキルであり、R6は水素又はC1〜
C6アルキルであり、R7はC1〜C18アルキル、C5〜C
10シクロアルキル、C5〜C14アリール又はC6〜C30ア
ラルキルである)の保護基によって置換され、アルキ
ル、シクロアルキル、アリール又はアラルキル基は、置
換されていないか又は1つもしくはそれ以上のヒドロキ
シル基、ニトロ基又はハロゲン原子によって置換されて
いることが可能であり、ポリマー鎖は式IV、V又はVI: 【化3】 (式中R1〜R6は上に定義された通りである)の構造単
位よりなる5000〜1000 000の平均分子量Mw
(重量平均)(ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測
定)を有するポリマー。 - 【請求項2】 式Ia及びIIa: 【化4】 (式中R1、R2、R3及びR4は、請求項1中定義された
通りである)の構造繰り返し単位よりなる請求項1記載
のポリマー。 - 【請求項3】 R1及びR2が水素である請求項1記載の
ポリマー。 - 【請求項4】 R3及びR4が水素である請求項1記載の
ポリマー。 - 【請求項5】 R5が水素であり、R6がメチル又はエチ
ルである請求項1記載のポリマー。 - 【請求項6】 R7がメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第三級ブチ
ル、又はシクロヘキシルである請求項1記載のポリマ
ー。 - 【請求項7】 R7がエチル、第三級ブチル又はシクロ
ヘキシルである請求項1記載のポリマー。 - 【請求項8】 式I及びIIの構造単位においてヒドロキ
シル基の7〜65%が式IIIの保護基によって置換され
ている請求項1記載のポリマー。 - 【請求項9】 成分(A)及び(B)の全量を基にし
て、(A) 請求項1記載のポリマー80.0〜99.9
重量%及び(B) 化学作用放射線の作用下酸を生成す
る物質0.1〜20.0重量%よりなる放射線感受性組成
物。 - 【請求項10】 成分(A)及び(B)ならびに成分
(C)として有機溶剤を含有する請求項9記載の放射線
感受性組成物。 - 【請求項11】 成分(A)及び(B)のみならず成分
(D)として脂肪族又は芳香族アミンよりもなる請求項
9記載の放射線感受性組成物。 - 【請求項12】 成分(B)としてジスルホン化合物よ
りなる請求項9記載の放射線感受性組成物。 - 【請求項13】 (I) 請求項9記載の放射線感受性
組成物で基材を被覆し、(II) 被覆された基材をあら
かじめ定められたパターンで化学作用放射線に露光し、
そして(III) 現像剤で露光された基材を現像してポ
ジ型レジストを得ることによるポジ画像の製法。 - 【請求項14】 印刷プレート、印刷回路又は集積回路
を得るためのポジ型レジストとして請求項9記載の放射
線感受性組成物の使用。 - 【請求項15】 請求項9記載の放射線感受性組成物を
使用して得られた印刷プレート、印刷回路又は集積回
路。
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CH3835/94 | 1994-12-20 | ||
CH383594 | 1994-12-20 | ||
CH44195 | 1995-02-15 | ||
CH553/95 | 1995-02-27 | ||
CH441/95 | 1995-02-27 | ||
CH55395 | 1995-02-27 |
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---|---|
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KR (1) | KR960022623A (ja) |
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US6342334B1 (en) | 1999-05-20 | 2002-01-29 | Nec Corporation | Chemically amplified resist compositions |
US6384169B1 (en) | 1997-10-08 | 2002-05-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Styrene polymer, chemically amplified positive resist composition and patterning process |
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US6806023B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-10-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive radiation-sensitive composition |
JP4554738B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2010-09-29 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. | ポリビニルフェノール類のアセタール化合物の製造法及びそれを用いた感放射線性組成物 |
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EP0718317B1 (en) * | 1994-12-20 | 2000-02-23 | Olin Microelectronic Chemicals, Inc. | Photoresist compositions |
US5952150A (en) * | 1995-06-08 | 1999-09-14 | Jsr Corporation | Radiation sensitive resin composition |
KR100545601B1 (ko) * | 1996-07-18 | 2006-06-21 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 감방사선성수지조성물 |
JP3808140B2 (ja) * | 1996-09-10 | 2006-08-09 | Azエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | 新規酸感応性基で保護されたヒドロキシスチレン重合体およびこれらを含む放射線感応性材料 |
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- 1995-12-20 KR KR1019950052374A patent/KR960022623A/ko not_active Application Discontinuation
-
1997
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