[go: up one dir, main page]

JPH09222722A - Chemical amplification type radiation sensitive composition - Google Patents

Chemical amplification type radiation sensitive composition

Info

Publication number
JPH09222722A
JPH09222722A JP8027846A JP2784696A JPH09222722A JP H09222722 A JPH09222722 A JP H09222722A JP 8027846 A JP8027846 A JP 8027846A JP 2784696 A JP2784696 A JP 2784696A JP H09222722 A JPH09222722 A JP H09222722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
resin
alkali
radiation
resist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8027846A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3780027B2 (en
Inventor
Tameichi Ochiai
為一 落合
Takaaki Niimi
高明 新実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP02784696A priority Critical patent/JP3780027B2/en
Publication of JPH09222722A publication Critical patent/JPH09222722A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3780027B2 publication Critical patent/JP3780027B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compsn. having high resolution and adaptable to half- micron lithography using radiation by incorporating a specified compd. as a solvent. SOLUTION: A coating film forming resin and a compd. generating an acid under radiation are dissolved as principal components in a compd. represented by the formula as a solvent to obtain the objective radiation sensitive compsn. In the formula, each of R1 -R3 is optionally halogen substd. 1-3C alkyl and R1 -R3 may be different from one another. The coating film forming resin is an alkali- soluble resin or a resin obtd. by protecting at least part of the alkali solubility imparting groups of the alkali-soluble resin with protective groups releasable in the presence of an acid catalyst. Novolak resin or polyacrylic acid is preferably used as the alkali-soluble resin. The generated acid is preferably sulfonic acid, sulfenic acid or sulfinic acid.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一般に放射線に感応
する感放射線性組成物に関するものであり、詳しくは半
導体集積回路を作成するレジストとして好適な感放射性
塗布組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to radiation-sensitive compositions sensitive to radiation, and more particularly to radiation-sensitive coating compositions suitable as resists for producing semiconductor integrated circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の高集積度化は、一般に
言われるように3年間に4倍のスピードで進行し、例え
ばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー(DR
AM)を例にとれば、現在では、4Mビットの記憶容量
を持つものの本格生産が開始されている。それにともな
い集積回路の生産に不可欠のフォトリソグラフィー技術
に対する要求も年々きびしくなってきている。例えば、
4MビットDRAMの生産には、0.8μm レベルのリ
ソグラフィー技術が必要とされ、更に高集積度化の進ん
だ16MDRAMにおいては、0.5μm レベル、64
MDRAMでは0.35μm レベルのリソグラフィー技
術が必要とされると予想されている。これにともない、
それぞれのリソグラフィーレベルに対応できるレジスト
の開発が切望されている。このような流れの中で超微細
加工に適したレジストとして、化学増幅型レジストが注
目されている。化学増幅型レジストとは、紫外線、遠紫
外線、X線、例えば電子線のような放射線の照射により
発生した酸の触媒作用により放射線照射部の現像液に対
する溶解性を制御するレジストである。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of a semiconductor integrated circuit is generally increased four times in three years as generally known, for example, dynamic random access memory (DR)
AM) as an example, full-scale production has started at present with a storage capacity of 4 Mbits. Along with this, the demand for photolithography technology, which is indispensable for the production of integrated circuits, has been increasing year by year. For example,
For production of 4M bit DRAM, 0.8 μm level lithography technology is required, and for 16M DRAM with higher integration, 0.5 μm level, 64 μm level
In MDRAM, it is expected that 0.35 μm level lithography technology will be required. Along with this,
There is a strong demand for the development of resists that can be applied to each lithography level. In such a flow, a chemically amplified resist has attracted attention as a resist suitable for ultrafine processing. The chemically amplified resist is a resist that controls the solubility of a radiation irradiation part in a developing solution by a catalytic action of an acid generated by irradiation with radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron rays.

【0003】更に超微細化が進んでいる今日ではレジス
トの露光に用いられる波長も、水銀灯のi線(365n
m)からKrFエキシマレーザ光(248nm)へと短
波長化が進んでいる。例えばポジ型フォトレジストにお
いては従来はナフトキノンジアジドを感光剤とするレジ
ストであったが、このポジ型レジストはKrFエキシマ
レーザ光などの遠紫外領域の光に対しては透過率が非常
に低く、低感度かつ低解像力となってしまう。このよう
な問題を解決する新しいポジ型レジストとして、酸発生
剤と酸触媒反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が
増大するような化合物とからなる化学増幅型ポジ型フォ
トレジストが種々提案されている。このような化学増幅
型ポジ型フォトレジストにおいて、高解像力を得るため
には、酸触媒反応によりアルカリ現像液に対する溶解性
が増大するような化合物の構造が非常に重要である。ま
た、化学増幅型ポジ型フォトレジストにおける特有の問
題として、露光と露光後ベーク(ポスト・エクスポージ
ャー・ベーク)との間の引置き時間に対する安定性の問
題がある。すなわち、露光とポスト・エクスポージャー
・ベークとの間の時間が長いと、発生した酸の拡散に由
来するパターン寸法の変動がしばしば起こる。
Nowadays, as the ultra-miniaturization is further advanced, the wavelength used for resist exposure is also the i-line (365n) of a mercury lamp.
From m) to KrF excimer laser light (248 nm), the wavelength is becoming shorter. For example, in the case of a positive photoresist, conventionally, naphthoquinonediazide was used as a photosensitizer. However, this positive photoresist has a very low transmittance for light in the far ultraviolet region such as KrF excimer laser light and has a low transmittance. It is sensitive and has low resolution. As a new positive resist for solving such a problem, various chemically amplified positive photoresists have been proposed which are composed of an acid generator and a compound whose solubility in an alkali developing solution is increased by an acid catalyst reaction. In such a chemically amplified positive photoresist, in order to obtain high resolution, it is very important to have a structure of a compound whose solubility in an alkali developing solution is increased by an acid-catalyzed reaction. Further, as a peculiar problem in the chemically amplified positive photoresist, there is a problem of stability with respect to a delay time between exposure and post-exposure bake (post exposure bake). That is, if the time between the exposure and the post-exposure bake is long, the pattern size often changes due to the diffusion of the generated acid.

【0004】一方、従来感放射線性塗布組成物に使用さ
れていた溶媒であるエチルセロソルブアセテートは近年
安全性の問題が指摘されており、これにかわる溶媒が求
められている。即ち、エチルセロソルブアセテートは生
体内にてエトキシ酢酸が生成し、このアルコキシ酢酸が
毒性を示すとされている(化学経済、1988年8月号
72頁、及び、European Chemical
Industry Ecology and Toxi
cology Center Technical R
eport No. 4 July 30, 1982、及
び同No. 17April 19, 1985)。エチル
セロソルブアセテートに代わる溶媒として、例えば、特
開昭61−6648号公報には、プロピレングリコール
メチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエー
テル類が、特開昭61−7837号公報には、プロピレ
ングリコールメチルエーテルアセテート等のプロピレン
グリコールアルキルエーテルアセテート類が、特開昭6
2−123444号公報には、メトキシ酢酸メチル、エ
トキシ酢酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン
酸メチル(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メ
チルに同じ)、2−オキシプロピオン酸エチル、3−メ
トキシプロピオン酸エチル等のモノオキシモノカルボン
酸エステル類が溶媒として提案されている。しかしなが
ら、これらは極性が低いため、化学増幅型レジストの成
分の中で、特に酸発生剤の溶解性が充分でなく、保存中
に安定で均一なレジスト液を得ることは困難である。こ
れらの要求を満たすために、高性能の感放射性塗布組成
物の開発が鋭意行われているが、使用するプロセス側か
ら要求されている本質的な高解像等の性能に加え感度、
塗布膜の均一性、あるいは化学増幅型レジストにおける
露光とポスト・エクスポージャー・ベークとの間の引置
き時に起きるパターン寸法変動の抑制等を満たすことは
難しいことであった。
On the other hand, the problem of safety has been pointed out in recent years for ethyl cellosolve acetate, which has been used as a solvent for radiation-sensitive coating compositions, and a solvent which can replace it has been demanded. That is, it is said that ethyl cellosolve acetate produces ethoxyacetic acid in vivo and the alkoxyacetic acid is toxic (Chemical Economics, August 1988, p. 72, and European Chemical).
Industry Economy and Toxi
college Center Technical R
eport No. 4 July 30, 1982, and No. 17 April 19, 1985). As a solvent to replace ethyl cellosolve acetate, for example, propylene glycol alkyl ethers such as propylene glycol methyl ether are disclosed in JP-A-61-1648, and propylene glycol methyl ether acetate is disclosed in JP-A-61-7837. Propylene glycol alkyl ether acetates such as
No. 2-123444, methyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 2-oxy-2-methylpropionate (same as methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate), ethyl 2-oxypropionate, 3- Monooxymonocarboxylic acid esters such as ethyl methoxypropionate have been proposed as solvents. However, because of their low polarity, among the components of the chemically amplified resist, the solubility of the acid generator is particularly insufficient, and it is difficult to obtain a stable and uniform resist solution during storage. In order to meet these requirements, the development of a high-performance radiation-sensitive coating composition has been earnestly made, but in addition to the performance such as the essential high resolution required from the process side to be used, the sensitivity,
It has been difficult to satisfy the uniformity of the coating film, the suppression of the pattern dimension variation occurring during the exposure between the chemically amplified resist and the post exposure bake, and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、放射線を用いたハーフミク
ロンリソグラフィーに対応できる高解像度を有する感放
射線性塗布組成物を提供することである。本発明の他の
目的は化学増幅型レジストにおいて側壁荒れのない良好
なパターン形状を与え、しかも露光と露光後ベークとの
間の引置き時間に対する安定性が良好な感放射線性塗布
組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a radiation-sensitive coating composition having high resolution which can be applied to half-micron lithography using radiation. is there. Another object of the present invention is to provide a radiation-sensitive coating composition which gives a good pattern shape without side wall roughness in a chemically amplified resist and has good stability with respect to a leaving time between exposure and post-exposure bake. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、化学増幅型感放射線性組成物の溶媒として
特定の化合物を含有する溶媒を用いることにより本発明
の上記目的が達成されることを見い出した。即ち、本発
明の要旨は、塗膜形成性樹脂、放射線により酸を発生す
る化合物、及び溶媒として下記式(A)で表わされる化
合物を含有することを特徴とする化学増幅型感放射線性
組成物に存する。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies by the present inventors, the above object of the present invention was achieved by using a solvent containing a specific compound as a solvent for a chemically amplified radiation-sensitive composition. I was found to be done. That is, the gist of the present invention is a chemically amplified radiation-sensitive composition comprising a film-forming resin, a compound that generates an acid upon irradiation with radiation, and a compound represented by the following formula (A) as a solvent. Exist in.

【0007】[0007]

【化3】 Embedded image

【0008】(R1、R2、R3はハロゲン原子で置換されて
いても良いC1〜C3のアルキル基を表わし、相互に同じで
も異なっていても良い。) 溶媒は露光前のベーク後もレジスト膜中に残留してお
り、この溶媒の性質がレジストの性能に大きく関わって
いると考えられる。特に、本発明の特定溶媒を含む化学
増幅型レジストにおいては解像度の向上だけでなく、側
壁荒れのない良好なパターン形状を与え、更には露光と
露光後ベークとの間の引置き時間に対する安定性が改善
される。
(R 1 , R 2 and R 3 represent a C 1 to C 3 alkyl group which may be substituted with a halogen atom and may be the same or different from each other.) The solvent is a bake before exposure. After that, it remains in the resist film, and it is considered that the property of this solvent has a great influence on the performance of the resist. In particular, in the chemically amplified resist containing the specific solvent of the present invention, not only the resolution is improved, but also a good pattern shape without sidewall roughness is provided, and further, stability with respect to the leaving time between exposure and post-exposure bake is provided. Is improved.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
感放射線性組成物は、主成分として塗膜形成性樹脂、放
射線により酸を発生する化合物(以下、酸発生剤と略す
る)を上記式(A)で表わされる化合物を含む溶媒に溶
解してなる組成物である。本発明に用いられる塗膜形成
性樹脂は一般的にはアルカリ可溶性樹脂または、そのア
ルカリ可溶性を付与する基の少なくとも一部が酸触媒に
より脱離可能な基(以下、保護基と略す)で保護された
樹脂である。アルカリ可溶性樹脂は特に限定されない
が、好ましくはノボラック樹脂、ポリアクリル酸、ポリ
ビニルアルコール、ポリヒドロキシスチレン、またはこ
れらの誘導体などが用いられる。このうち特に好ましく
はノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレンもしくはこ
れらの誘導体の如きポリビニルフェノール類である。ポ
リビニルフェノール類としては、例えばヒドロキシスチ
レン単独での重合またはヒドロキシスチレンと各種のビ
ニルモノマーとを共重合して得られる樹脂である。ヒド
ロキシスチレンと共重合するビニルモノマーとしては、
アクリル酸、ビニルアルコールまたは、これらの誘導体
などが用いられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The radiation-sensitive composition of the present invention comprises a film-forming resin as a main component, a compound that generates an acid by radiation (hereinafter, abbreviated as an acid generator) in a solvent containing a compound represented by the above formula (A). It is a composition formed by dissolution. The coating film-forming resin used in the present invention is generally protected by an alkali-soluble resin or a group (hereinafter, abbreviated as a protecting group) capable of leaving at least a part of the group imparting alkali-solubility by an acid catalyst. Resin. The alkali-soluble resin is not particularly limited, but preferably novolac resin, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyhydroxystyrene, or a derivative thereof is used. Of these, polyvinylphenols such as novolac resin, polyhydroxystyrene or derivatives thereof are particularly preferable. The polyvinylphenols are, for example, resins obtained by polymerization of hydroxystyrene alone or copolymerization of hydroxystyrene and various vinyl monomers. As a vinyl monomer copolymerized with hydroxystyrene,
Acrylic acid, vinyl alcohol, or derivatives thereof are used.

【0010】ノボラック樹脂としては、フェノール、o
−クレゾ−ル、m −クレゾール、p−クレゾール、3−
エチルフェノール、2,5−キシレノール、3,5−キ
シレノール、フェニルフェノール等のアルキル基又はア
リール基で置換されていてもよいフェノール類;2−メ
トキシフェノール、4−メトキシフェノール、4−フェ
ノキシフェノール等のアルコキシ又はアリ−ルオキシフ
ェノール類;α−ナフトール、β−ナフトール、3−メ
チル−α−ナフトール等のアルキル基で置換されてもよ
いナフトール類;1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,
3−ジヒドロキシ−2−メチルベンゼン、1,2,3−
トリヒドロキシベンゼン、1,2,3−トリヒドロキシ
−5−メチルベンゼン、1,3,5−トリヒドロキシベ
ンゼン等のアルキル基で置換されてもよいポリヒドロキ
シベンゼン類等のヒドロキシ芳香族化合物とホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の
脂肪族アルデヒド類、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベ
ンズアルデヒド等の芳香族アルデヒド類、アセトン等の
アルキルケトン類等のカルボニル化合物とを、例えば塩
酸、硫酸、しゅう酸等の酸触媒の存在下、加熱し、重縮
合させることにより製造されたものが挙げられる。
Novolak resins include phenol, o
-Cresol, m-cresol, p-cresol, 3-
Phenols which may be substituted with an alkyl group or an aryl group such as ethylphenol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, phenylphenol; 2-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, 4-phenoxyphenol and the like. Alkoxy or aryloxyphenols; naphthols which may be substituted with an alkyl group such as α-naphthol, β-naphthol, 3-methyl-α-naphthol; 1,3-dihydroxybenzene, 1,
3-dihydroxy-2-methylbenzene, 1,2,3-
Hydroxy aromatic compounds such as polyhydroxybenzenes which may be substituted with alkyl groups such as trihydroxybenzene, 1,2,3-trihydroxy-5-methylbenzene and 1,3,5-trihydroxybenzene, and formaldehyde, Paraformaldehyde, aliphatic aldehydes such as acetaldehyde, benzaldehyde, aromatic aldehydes such as hydroxybenzaldehyde, carbonyl compounds such as alkyl ketones such as acetone, for example, in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, oxalic acid, The thing manufactured by heating and polycondensing is mentioned.

【0011】尚、上記ヒドロキシ芳香族化合物は本発明
に悪影響を与えないかぎりハロゲン原子、ニトロ基、エ
ステル基等の置換基を有していても良い。又、これらの
樹脂は必要に応じ、更に、水素等により還元し、短波長
領域の吸光度を低くしたものを用いても良い。ポリビニ
ルフェノール類としては、具体的には、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−(o−ヒドロキシフェニル)プロピレン、
2−(m−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(p
−ヒドロキシフェニル)プロピレンなどのヒドロキシス
チレン類の単独または2種以上、場合により上記ビニル
モノマーをラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤ま
たはカチオン重合開始剤の存在下で重合した樹脂が用い
られる。また、重合後樹脂の吸光度を下げるために水素
添加を行なったものを用いてもよく、又、芳香族化合物
モノマー中に本発明に悪影響を与えない限りハロゲン原
子、ニトロ基、エステル基等の置換基を有しても良い。
ポリビニルフェノール類の重量平均分子量はポリスチレ
ン換算値(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ
測定)で、1,000以上100,000以下、好まし
くは7,000以上60,000以下、さらに好ましく
は9,000以上60,000以下のものが用いられ
る。ポリビニルフェノールの分子量が、この範囲よりも
小さいとレジストとしての十分な塗膜が得られず、耐熱
性が劣る傾向があり、この範囲よりも大きいと露光部分
のアルカリ現像液に対する溶解性が小さくなり、良好な
レジストのパターンが得られない傾向がある。
The hydroxyaromatic compound may have a substituent such as a halogen atom, a nitro group or an ester group as long as it does not adversely affect the present invention. If desired, these resins may be further reduced with hydrogen or the like to reduce the absorbance in the short wavelength region. Specific examples of the polyvinylphenols include o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, 2- (o-hydroxyphenyl) propylene,
2- (m-hydroxyphenyl) propylene, 2- (p
A resin obtained by polymerizing hydroxystyrenes such as -hydroxyphenyl) propylene alone or in combination of two or more, and optionally the above vinyl monomer in the presence of a radical polymerization initiator, an anionic polymerization initiator or a cationic polymerization initiator is used. In addition, after the polymerization, hydrogenated products may be used to reduce the absorbance of the resin, and as long as the aromatic compound monomer does not adversely affect the present invention, substitution of halogen atoms, nitro groups, ester groups, etc. It may have a group.
The weight average molecular weight of polyvinylphenol is 1,000 or more and 100,000 or less, preferably 7,000 or more and 60,000 or less, more preferably 9,000 or more 60 in terms of polystyrene conversion value (gel permeation chromatography measurement). 000 or less is used. If the molecular weight of polyvinylphenol is smaller than this range, a sufficient coating film as a resist cannot be obtained and the heat resistance tends to be poor, and if it is larger than this range, the solubility of the exposed part in an alkaline developer becomes small. However, there is a tendency that a good resist pattern cannot be obtained.

【0012】保護基としては、酸により脱離可能な基な
ら特に限定されるものではないが、好ましくは下記式
(III)または(IV)で表わされる構造を有する保護基が
望ましく、特にt −ブチルオキシカルボニル基、テトラ
ヒドロピラニル基、エトキシエチル基が好ましい。
The protecting group is not particularly limited as long as it is a group that can be removed by an acid, but a protecting group having a structure represented by the following formula (III) or (IV) is preferable, and t- Butyloxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group and ethoxyethyl group are preferred.

【0013】[0013]

【化4】 Embedded image

【0014】(ただし、R7、R8は水素原子、C1〜C10
アルキル基を表わし、R9、R13 はC1〜C10 以下のアルキ
ル基を表わす。また、R7とR8あるいはR7とR9とが互いに
結合して、C3〜C10 の環を形成していてもよい。)
[0014] (wherein, R 7, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group of C 1 ~C 10, R 9, R 13 represents a C 1 -C 10 an alkyl group. Further, R 7 and R 8 or R 7 and R 9 may be bonded to each other to form a C 3 to C 10 ring.)

【0015】尚、アルカリ可溶性を付与する基として
は、芳香族性又は脂肪族性水酸基、カルボキシル基等が
挙げられるが、好ましくは、フェノール性水酸基であ
り、少なくとも一部が保護されるとは、保護されること
によりアルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶性が阻害され
る量であり、特に限定されないが、好ましくは、アルカ
リ可溶性を付与する基の10モル%以上、好ましくは2
0〜60モル%である。
Examples of the group that imparts alkali solubility include aromatic or aliphatic hydroxyl groups, carboxyl groups, and the like. Among them, phenolic hydroxyl groups are preferable, and at least a part of them is protected. It is an amount by which the alkali-solubility of the alkali-soluble resin is inhibited by the protection, and is not particularly limited, but preferably 10 mol% or more of the group imparting alkali-solubility, preferably 2
0 to 60 mol%.

【0016】本発明に用いられる酸発生剤としては、露
光に用いられる光または電子線によって酸を発生するも
のであれば、特に制限なく用いることができるが、具体
的には、たとえば、トリス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、トリス(トリブロモメチル)−s−トリア
ジン、トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、
2,4−ビス(トリブロモメチル)−6−p−メトキシ
フェニル−s−トリアジンなどのハロゲン含有s−トリ
アジン誘導体、1,2,3,4−テトラブロモブタン、
1,1,2,2−テトラブロモエタン、四臭化炭素、ヨ
ードホルムなどのハロゲン置換パラフィン系炭化水素、
ヘキサブロモシクロヘキサン、ヘキサクロロシクロヘキ
サン、ヘキサブロモシクロドデカンなどのハロゲン置換
シクロパラフィン系炭化水素、ビス(トリクロロメチ
ル)ベンゼン、ビス(トリブロモメチル)ベンゼンなど
のハロゲン含有ベンゼン誘導体、トリブロモメチルフェ
ニルスルホン、トリクロロメチルフェニルスルホン、
2,3−ジブロモスルホランなどのハロゲン含有スルホ
ン化合物、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシ
アヌレートなどのハロゲン含有イソシアヌレート誘導
体、トリフェニルスルホニウムクロライド、トリフェニ
ルスルホニウムメタンスルホネート、トリフェニルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、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
ルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニ
ルスルホニウムヘキサフルオロホスホネートなどのスル
ホニウム塩、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p−トルエン
スルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロ
ボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアル
セネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホス
ホネートなどのヨードニウム塩、p−トルエンスルホン
酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエ
ンスルホン酸ブチル、p−トルエンスルホン酸フェニ
ル、1,2,3−トリ(p−トルエンスルホニル)ベン
ゼン、p−トルエンスルホン酸ベンゾインエステル、メ
タンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、メタ
ンスルホン酸ブチル、1,2,3−トリ(メタンスルホ
ニル)ベンゼン、メタンスルホン酸フェニル、メタンス
ルホン酸ベンゾインエステル、トリフルオロメタンスル
ホン酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、
トリフルオロメタンスルホン酸ブチル、1,2,3−ト
リ(トリフルオロメタンスルホニル)ベンゼン、トリフ
ルオロメタンスルホン酸フェニル、トリフルオロメタン
スルホン酸ベンゾインエステル、などのスルホン酸エス
テル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、ジ
(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ジ(シクロヘキ
シルスルホニル)ジアゾメタンなどのスルホンジアジド
類、o−ニトロベンジル−p−トルエンスルホネートな
どのo−ニトロベンジルエステル類、N,N′−ジ(フ
ェニルスルホニル)ヒドラジドなどのスルホンヒドラジ
ド類などが好適に使用される。また、オルトキノンジア
ジド基を含む酸発生剤としては、通常、1,2−ベンゾ
キノンジアジド−4−スルホン酸、1,2−ナフトキノ
ンジアジド−4−スルホン酸、1,2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホン酸等のエステルもしくはアミド等
のオルトキノンジアジド系化合物が用いられる。これら
酸発生剤のうちで特に好ましくは、発生する酸がスルホ
ン酸、スルフェン酸、スルフィン酸のいずれかである化
合物である。具体的には、トリフェニルスルホニウムp
−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−
トルエンスルホネートなどのオニウムのスルホン酸塩、
p−トルエンスルホン酸フェニル、1,2,3−トリ
(p−トルエンスルホニル)ベンゼンなどのスルホン酸
エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン
類、ジ(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ジ(シク
ロヘキシルスルホニル)ジアゾメタンなどのスルホンジ
アジド類、o−ニトロベンジル−p−トルエンスルホネ
−トなどのo−ニトロベンジルエステル類などが好適に
用いられる。
The acid generator used in the present invention can be used without particular limitation as long as it can generate an acid by the light or electron beam used for exposure. Specifically, for example, tris ( Trichloromethyl) -s-
Triazine, tris (tribromomethyl) -s-triazine, tris (dibromomethyl) -s-triazine,
A halogen-containing s-triazine derivative such as 2,4-bis (tribromomethyl) -6-p-methoxyphenyl-s-triazine, 1,2,3,4-tetrabromobutane,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as 1,1,2,2-tetrabromoethane, carbon tetrabromide, and iodoform,
Halogen-substituted cycloparaffin hydrocarbons such as hexabromocyclohexane, hexachlorocyclohexane, hexabromocyclododecane, halogen-containing benzene derivatives such as bis (trichloromethyl) benzene, bis (tribromomethyl) benzene, tribromomethylphenyl sulfone, trichloromethyl Phenyl sulfone,
Halogen-containing sulfone compounds such as 2,3-dibromosulfolane, halogen-containing isocyanurate derivatives such as tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate, triphenylsulfonium chloride, triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, Triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, and other sulfonium salts, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium tetra Fluoroborate, dipheni Iodonium salts such as iodonium hexafluoroarsenate and diphenyliodonium hexafluorophosphonate, methyl p-toluenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, butyl p-toluenesulfonate, phenyl p-toluenesulfonate, 1,2,3- Tri (p-toluenesulfonyl) benzene, p-toluenesulfonic acid benzoin ester, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, butyl methanesulfonate, 1,2,3-tri (methanesulfonyl) benzene, phenyl methanesulfonate, Methanesulfonic acid benzoin ester, methyl trifluoromethanesulfonate, ethyl trifluoromethanesulfonate,
Butyl trifluoromethanesulfonate, 1,2,3-tri (trifluoromethanesulfonyl) benzene, phenyl trifluoromethanesulfonate, benzoin ester of trifluoromethanesulfonic acid, etc., disulfones such as diphenyldisulfone, di (phenyl) Sulfonyldiazides such as sulfonyl) diazomethane and di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, o-nitrobenzyl esters such as o-nitrobenzyl-p-toluenesulfonate, sulfone hydrazides such as N, N′-di (phenylsulfonyl) hydrazide Classes and the like are preferably used. The acid generator containing an orthoquinonediazide group is usually 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid. Orthoquinonediazide compounds such as esters or amides are used. Among these acid generators, particularly preferred are compounds in which the generated acid is any of sulfonic acid, sulfenic acid and sulfinic acid. Specifically, triphenylsulfonium p
-Toluenesulfonate, diphenyliodonium p-
Onium sulfonates such as toluene sulfonate,
phenyl p-toluene sulfonate, sulfonates such as 1,2,3-tri (p-toluenesulfonyl) benzene, disulfones such as diphenyldisulfone, di (phenylsulfonyl) diazomethane, di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, etc. O-nitrobenzyl esters such as sulfonediazides and o-nitrobenzyl-p-toluenesulfonate are preferably used.

【0017】本発明における感放射線性組成物は、基本
的には主成分としての塗膜形成性樹脂、及び放射線によ
り酸を発生する化合物を上記式(A)で表わされる溶媒
に溶解してなる組成物であるが、より具体的には、次の
様な構成の組成物が例示される。 組成例1:アルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶性を付与
する基の少なくとも一部が酸触媒により脱離可能な基で
保護された樹脂、酸発生剤を上記式(A)で表わされる
溶媒に溶解させたポジ型の化学増幅型感放射線性組成物
The radiation-sensitive composition according to the present invention basically comprises a coating film-forming resin as a main component and a compound capable of generating an acid upon irradiation, which is dissolved in a solvent represented by the above formula (A). Although it is a composition, more specifically, a composition having the following constitution is exemplified. Composition Example 1: A resin in which at least a part of the alkali-solubilizing group of the alkali-soluble resin is protected by a group capable of leaving by an acid catalyst, and an acid generator were dissolved in a solvent represented by the above formula (A). Positive type chemically amplified radiation sensitive composition

【0018】組成例2:アルカリ可溶性樹脂のアルカリ
可溶性を付与する基の少なくとも一部が酸触媒により脱
離可能な基で保護された樹脂、酸発生剤、溶解抑制剤を
上記式(A)で表わされる溶媒に溶解させたポジ型の化
学増幅型感放射線性組成物 組成例3:アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、溶解抑制剤
を上記式(A)で表わされる溶媒に溶解させたポジ型の
化学増幅型感放射線性組成物
Composition Example 2: A resin, an acid generator, and a dissolution inhibitor represented by the above formula (A), in which at least a part of the groups imparting alkali solubility to the alkali-soluble resin are protected by a group capable of leaving by an acid catalyst. Positive-type chemically amplified radiation-sensitive composition dissolved in a solvent represented by Composition Example 3: A positive-type chemically amplified radiation-sensitive composition prepared by dissolving an alkali-soluble resin, an acid generator, and a dissolution inhibitor in the solvent represented by the formula (A). Chemically amplified radiation-sensitive composition

【0019】組成例4:アルカリ可溶性樹脂、酸発生
剤、架橋剤を上記式(A)で表わされる溶媒に溶解させ
たネガ型の化学増幅型感放射線性組成物 上記組成例2、組成例3で言う溶解抑制剤とは、アルカ
リ現像液に対するアルカリ可溶性樹脂の未露光部の溶解
性を制御する化合物で酸触媒作用により脱離する基を有
するものであれば、低分子化合物でも高分子の樹脂でも
良い。好ましくはフェノール性水酸基やカルボキシル基
等の酸性官能基の水素原子を酸触媒作用により脱離する
基で保護した化合物である。低分子化合物の例としては
ビスフェノール誘導体、トリスフェノール誘導体等のフ
ェノール性化合物に代表されるような下記構造式(V)
あるいは(VI)で表わされる化合物が挙げられる。
Composition example 4: Negative chemically amplified radiation-sensitive composition obtained by dissolving an alkali-soluble resin, an acid generator and a crosslinking agent in the solvent represented by the formula (A). Composition example 2 and composition example 3 above. In the case of the dissolution inhibitor, a compound that controls the solubility of the unexposed portion of the alkali-soluble resin in an alkali developing solution and has a group capable of leaving by an acid catalyst action is a high molecular weight resin or a high molecular weight resin. But good. A compound in which a hydrogen atom of an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group is protected by a group capable of leaving by an acid catalyst action is preferable. Examples of the low molecular weight compound include the following structural formula (V) represented by a phenolic compound such as a bisphenol derivative and a trisphenol derivative.
Alternatively, a compound represented by (VI) may be mentioned.

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】(式中、R14 、R15 、R16 、R17 およびR
18 は、各々独立にハロゲン原子、アルキル型、アルコ
キシ基またはアラルキル基であり、a、b及びcは独立
に0〜4の範囲の整数である。また、R16 及びR17 はこ
れらを含むアルキレン環を形成していてもよい。R19
R23 は水素原子、アルキル基であり、dは独立に0〜3
の範囲の整数である。
(Wherein R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R
18 is each independently a halogen atom, an alkyl type, an alkoxy group or an aralkyl group, and a, b and c are each independently an integer in the range of 0 to 4. R 16 and R 17 may form an alkylene ring containing them. R 19 ~
R 23 is a hydrogen atom or an alkyl group, and d is independently 0 to 3
Is an integer in the range

【0022】[0022]

【化6】 [Chemical 6]

【0023】また、酸触媒作用により脱離する基の構造
は基本的に前述の保護基(III)または(IV)で表わされ
るが、特にt −ブチルオキシカルボニル基、テトラヒド
ロピラル基、エトキシエチル基等が好ましい。更に、本
発明に用いられる溶解抑制剤は単独もしくは2種以上混
合して使用することもできる。尚、上記組成例における
アルカリ可溶性樹脂およびアルカリ可溶性樹脂のアルカ
リ可溶性を付与する基の少なくとも一部が酸触媒により
脱離可能な基で保護された樹脂は単独もしくは2種以上
を混合して使用できる。上記組成例1〜4に於けるアル
カリ可溶性樹脂としては、前記の中でもポリビニルフェ
ノール類が好ましく、特にポリビニルフェノールが好ま
しい。組成例1および組成例2における酸触媒により脱
離可能な基で保護された樹脂としてはポリビニルフェノ
ール類の水酸基が前記の如き、保護基で保護されたもの
が好ましく、特に前記構造単位(I)を含む樹脂A又は
前記構造単位(II)を含む樹脂Bが好ましく、特に両者
を混合して用いるのが好ましい。
The structure of the group capable of leaving by acid catalysis is basically represented by the above-mentioned protecting group (III) or (IV), but especially t-butyloxycarbonyl group, tetrahydropyral group, ethoxyethyl group. Etc. are preferred. Furthermore, the dissolution inhibitors used in the present invention can be used alone or in combination of two or more. The alkali-soluble resin in the above composition examples and the resin in which at least a part of the groups imparting alkali-solubility of the alkali-soluble resin are protected with a group capable of being removed by an acid catalyst can be used alone or in combination of two or more kinds. . Among the above, polyvinylphenols are preferable as the alkali-soluble resin in Composition Examples 1 to 4, and polyvinylphenol is particularly preferable. The resin protected with a group capable of leaving by an acid catalyst in Composition Example 1 and Composition Example 2 is preferably one in which the hydroxyl group of polyvinylphenol is protected with a protective group as described above, and particularly the structural unit (I) The resin A containing the above or the resin B containing the structural unit (II) is preferable, and it is particularly preferable to use both as a mixture.

【0024】前記構造単位(I)及び(II)に於て、R4
〜R6及びR10 〜R12 は好ましくは水素原子であり、又、
構造単位(I)中、前記保護基(III)に相当する部分が
テトラヒドロピラニル基又はエトキシエチル基であり、
構造単位(II)中、前記保護基(IV)に相当する部分が
t−ブチルオキシカルボニルオキシ基であるのが好まし
い。一方、組成例4で言う架橋剤とは酸触媒作用により
アルカリ可溶性樹脂と反応して該樹脂を架橋するように
作用する化合物であり、具体的には、例えば、ヘキサメ
トキシメチルメラミン、メチロールウレア等、ネガ型の
化学増幅型感放射線性組成物の架橋剤として公知のもの
が挙げられる。
In the above structural units (I) and (II), R 4
~ R 6 and R 10 ~ R 12 are preferably hydrogen atoms, and
In the structural unit (I), the portion corresponding to the protecting group (III) is a tetrahydropyranyl group or an ethoxyethyl group,
In the structural unit (II), the portion corresponding to the protecting group (IV) is preferably a t-butyloxycarbonyloxy group. On the other hand, the cross-linking agent referred to in Composition Example 4 is a compound that reacts with an alkali-soluble resin by an acid catalyst action to cross-link the resin, and specifically, for example, hexamethoxymethylmelamine, methylolurea, etc. As the cross-linking agent for the negative chemically amplified radiation sensitive composition, known ones can be mentioned.

【0025】本発明の感放射性塗布組成物には本発明の
効果を損なわない程度に添加剤を加えることができる。
添加剤の例としては界面活性剤、増感剤、含窒素化合物
等が挙げられる。本発明における感放射線性組成物は、
溶媒として前記の(A)で表わされる化合物を含有する
ことを特徴とする発明である。前記式(A)で示される
化合物の具体例としては、α−ヒドロキシイソ酪酸メチ
ルエステル、α−ヒドロキシイソ酪酸エチルエステル、
α−ヒドロキシイソ酪酸ブチルエステル、α−ヒドロキ
シ−α−トリクロロメチルプロピオン酸メチルエステ
ル、α−ヒドロキシ−α−トリクロロメチルプロピオン
酸エチルエステル、α−ヒドロキシ−α−トリクロロメ
チルプロピオン酸ブチルエステル、α−ヒドロキシ−α
−メチル−酪酸メチルエステル、α−ヒドロキシ−α−
メチル−酪酸エチルエステル、α−ヒドロキシ−α−メ
チル−酪酸ブチルエステル、α−ヒドロキシ−α−エチ
ル−酪酸メチルエステル、α−ヒドロキシ−α−エチル
−酪酸エチルエステル、α−ヒドロキシ−α−エチル−
酪酸ブチルエステル、α−ヒドロキシ−α−メチルイソ
吉草酸メチルエステル、α−ヒドロキシ−α−メチルイ
ソ吉草酸エチルエステル、α−ヒドロキシ−α−メチル
イソ吉草酸ブチルエステル等が挙げられ、中でも、R1
R3がC1〜C3のアルキル基であるのが好ましく、特に、メ
チル基であるのが好ましい。
Additives can be added to the radiation-sensitive coating composition of the present invention to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
Examples of additives include surfactants, sensitizers, nitrogen-containing compounds and the like. The radiation-sensitive composition in the present invention is
The invention is characterized by containing the compound represented by the above (A) as a solvent. Specific examples of the compound represented by the formula (A) include α-hydroxyisobutyric acid methyl ester, α-hydroxyisobutyric acid ethyl ester,
α-Hydroxyisobutyric acid butyl ester, α-hydroxy-α-trichloromethylpropionic acid methyl ester, α-hydroxy-α-trichloromethylpropionic acid ethyl ester, α-hydroxy-α-trichloromethylpropionic acid butyl ester, α-hydroxy -Α
-Methyl-butyric acid methyl ester, α-hydroxy-α-
Methyl-butyric acid ethyl ester, α-hydroxy-α-methyl-butyric acid butyl ester, α-hydroxy-α-ethyl-butyric acid methyl ester, α-hydroxy-α-ethyl-butyric acid ethyl ester, α-hydroxy-α-ethyl-
Butyric acid butyl ester, α-hydroxy-α-methylisovaleric acid methyl ester, α-hydroxy-α-methylisovaleric acid ethyl ester, α-hydroxy-α-methylisovaleric acid butyl ester, and the like, among which R 1 to
R 3 is preferably a C 1 -C 3 alkyl group, and particularly preferably a methyl group.

【0026】尚、本発明では発明の効果を妨げない範囲
であれば他の溶媒を1種又は2種以上混合しても差し支
えない。適当な混合溶媒としては2−ヘキサノン、シク
ロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、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などのセロソルブ系溶媒、ジエ
チルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒ
ドロキシブチレ−ト、エチルアセトアセテート、酢酸ブ
チル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチ
ル、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチルなど
のエステル系溶媒、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ブチルエーテル、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
リコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレン
グリコールジメチルエーテルなどのプロピレングリコー
ル系溶媒、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、2
−ヘプタノンなどのケトン系溶媒、あるいはこれらの混
合溶媒、あるいはさらに芳香族炭化水素を添加したもの
などが挙げられる。
In the present invention, one or more other solvents may be mixed as long as the effects of the invention are not impaired. Suitable mixed solvents include ketone-based solvents such as 2-hexanone and cyclohexanone, methyl cellosolve,
Ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, cellosolve solvent such as ethyl cellosolve acetate, diethyl oxalate, ethyl pyruvate, ethyl-2-hydroxybutyrate, ethyl acetoacetate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl butyrate, butyl butyrate, Ester solvents such as methyl lactate, ethyl lactate and methyl 3-methoxypropionate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono Propylene glycol solvent such as butyl ether acetate, dipropylene glycol dimethyl ether, cyclo Cyclohexanone, methyl amyl ketone, 2
-A ketone solvent such as heptanone, a mixed solvent thereof, or a solvent to which an aromatic hydrocarbon is further added.

【0027】本発明の感放射線性塗布組成物を用いて半
導体基板上にレジストパターンを形成する場合には、通
常、上記のような溶媒に溶解した本発明の感放射線性塗
布組成物を半導体基板上に塗布し、プリベーク、露光に
よるパタ−ンの転写、露光後ベーク、現像の各工程を経
てフォトレジストとして使用することができる。半導体
基板は、通常半導体製造用基板として使用されているも
のであり、シリコン基板、ガリウムヒ素基板などであ
る。
When a resist pattern is formed on a semiconductor substrate using the radiation-sensitive coating composition of the present invention, the radiation-sensitive coating composition of the present invention dissolved in a solvent as described above is usually used for the semiconductor substrate. It can be used as a photoresist after being coated on the surface thereof, pre-baked, transferred a pattern by exposure, baked after exposure, and developed. The semiconductor substrate is generally used as a substrate for manufacturing a semiconductor, and is a silicon substrate, a gallium arsenide substrate, or the like.

【0028】塗布には通常スピンコーターが使用され、
露光には、高圧水銀灯の436nm、365nmの光、
低圧水銀灯の254nm、エキシマレーザーなどを光源
とする157nm、193nm、222nm、248n
mの光または電子線などが好適に用いられる。露光の際
の光は、単色光でなくブロードであってもよい。また、
位相シフト法による露光も適用可能である。
A spin coater is usually used for coating,
For exposure, high pressure mercury lamp 436nm, 365nm light,
254 nm of a low-pressure mercury lamp, 157 nm, 193 nm, 222 nm, 248 n using an excimer laser or the like as a light source
m light or electron beam is preferably used. Light at the time of exposure may be broad instead of monochromatic light. Also,
Exposure by the phase shift method is also applicable.

【0029】本発明の感放射線性塗布組成物の現像液に
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモ
ニア水などの無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロ
ピルアミンなどの第1級アミン類、ジエチルアミン、ジ
−n−プロピルアミンなどの第2級アミン類、トリエチ
ルアミン,N,N−ジエチルメチルアミンなどの第3級
アミン類、テトラメチルアンモニウムハイドロオキシ
ド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイドロ
オキシドなどの第4級アンモニウム塩、もしくはこれに
アルコ−ル、界面活性剤などを添加したものを使用する
ことができる。本発明の感放射線性塗布組成物は超LS
Iの製造のみならず一般のIC製造用、マスク製造用、
画像形成用、液晶画面製造用、カラーフィルター製造用
あるいはオフセット印刷用としても有用である。
The developer of the radiation-sensitive coating composition of the present invention contains an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propyl. Primary amines such as amines, secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine and N, N-diethylmethylamine, tetramethylammonium hydroxide, trimethylhydroxy It is possible to use a quaternary ammonium salt such as ethylammonium hydroxide, or a salt obtained by adding an alcohol, a surfactant or the like thereto. The radiation-sensitive coating composition of the present invention has a super LS
Not only for manufacturing I, but for general IC manufacturing, mask manufacturing,
It is also useful for image formation, liquid crystal screen production, color filter production or offset printing.

【0030】[0030]

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り実施例により
何等制約は受けない。 合成例1(テトラヒドロピラニル化ポリビニルフェノー
ルの合成) 1リットルの三角フラスコにポリビニルフェノール(重
量平均分子量5200)24gと酢酸エチル320ml
とを加え、均一に溶解させたあと、3,4−ジヒドロ−
2H −ピラン16.8gを加え、更に35%塩酸0.3
gを加え、4時間攪拌を続けた。反応後、この反応溶液
を140mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和
し、その後3回この有機層を水洗した。さらに、この有
機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、ロータリエバポレ
ーターで約200mlに濃縮した。この濃縮液を1. 5
リットルのn−ヘキサンに投入して、ポリマーを回収し
た。析出したポリマーを真空乾燥して、30.7gのテ
トラヒドロピラニル化ポリビニルフェノールを得た。得
られたポリマ−を重水素化アセトンに溶解し、プロトン
NMRスペクトルを測定し、芳香族水素のシグナルδ値
6.2〜7.0とアセタールメチン水素のシグナルδ値
5.2〜5.5との面積比よりアセタール化率をもとめ
ると28.2%となった。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the examples unless it exceeds the gist thereof. Synthesis Example 1 (Synthesis of tetrahydropyranylated polyvinylphenol) 24 g of polyvinylphenol (weight average molecular weight 5200) and 320 ml of ethyl acetate are placed in a 1-liter Erlenmeyer flask.
Was added and dissolved uniformly, and then 3,4-dihydro-
2H-pyran 16.8 g was added, and 35% hydrochloric acid 0.3
g was added and stirring was continued for 4 hours. After the reaction, this reaction solution was neutralized with 140 ml of a saturated sodium hydrogen carbonate aqueous solution, and then the organic layer was washed with water three times. Furthermore, this organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to about 200 ml by a rotary evaporator. This concentrate is 1.5
The polymer was recovered by pouring it into liter of n-hexane. The precipitated polymer was vacuum dried to obtain 30.7 g of tetrahydropyranylated polyvinyl phenol. The obtained polymer was dissolved in deuterated acetone and the proton NMR spectrum was measured. The signal δ value of aromatic hydrogen and the signal δ value of acetal methine hydrogen were 5.2 to 5.5. When the acetalization rate was obtained from the area ratio with, it was 28.2%.

【0031】合成例2(1−エトキシエチル化ポリビニ
ルフェノールの合成1) 窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた1リットルの四つ
口フラスコにポリビニルフェノール(重量平均分子量4
1400)30gと酢酸エチル300mlとを加え、均
一に溶解させたあと、エチルビニルエーテル15.4g
を加え、ウオーターバスで40℃に加熱した。これに、
35%塩酸0.3gを加え、4時間攪拌を続けた。反応
後、この反応溶液を400mlの1%炭酸水素ナトリウ
ム水溶液で抽出した。この有機層を無水硫酸ナトリウム
で乾燥後、ロータリエバポレーターで約100mlに濃
縮した。この濃縮液を1リットルのn−ヘキサンに投入
して、ポリマーを回収した。析出したポリマ−を真空乾
燥して、32.5gの1−エトキシエチル化ポリビニル
フェノールを得た。得られたポリマーを重水素化アセト
ンに溶解し、プロトンNMRスペクトルを測定し、芳香
族水素のシグナルδ値6.2〜7.0とアセタールメチ
ン水素のシグナルδ値5.2〜5.5との面積比よりア
セタール化率をもとめると26.0%となった。
Synthesis Example 2 (Synthesis 1 of 1-Ethoxyethylated Polyvinyl Phenol) Polyvinyl phenol (weight average molecular weight: 4) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube, a stirrer and a thermometer.
1400) and 300 ml of ethyl acetate were added and uniformly dissolved, and then 15.4 g of ethyl vinyl ether.
Was added and heated to 40 ° C. in a water bath. to this,
0.3 g of 35% hydrochloric acid was added and stirring was continued for 4 hours. After the reaction, this reaction solution was extracted with 400 ml of a 1% sodium hydrogen carbonate aqueous solution. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to about 100 ml with a rotary evaporator. This concentrated solution was poured into 1 liter of n-hexane to recover the polymer. The precipitated polymer was vacuum dried to obtain 32.5 g of 1-ethoxyethylated polyvinylphenol. The obtained polymer was dissolved in deuterated acetone, and the proton NMR spectrum was measured to find that the signal δ value of aromatic hydrogen was 6.2 to 7.0 and the signal δ value of acetal methine hydrogen was 5.2 to 5.5. When the acetalization rate was calculated from the area ratio of, it was 26.0%.

【0032】合成例3(1−エトキシエチル化ポリビニ
ルフェノールの合成2) 合成例3と同様にして、ポリビニルフェノール(重量平
均分子量41400)30g、エチルビニルエーテル1
4.4g、反応溶媒として酢酸エチル300mリットル
とから、39.8gの1−エトキシエチル化ポリビニル
フェノールを得た。
Synthesis Example 3 (Synthesis 2 of 1-ethoxyethylated polyvinylphenol) In the same manner as in Synthesis Example 3, 30 g of polyvinylphenol (weight average molecular weight 41400) and ethyl vinyl ether 1
From 4.4 g and 300 ml of ethyl acetate as a reaction solvent, 39.8 g of 1-ethoxyethylated polyvinylphenol was obtained.

【0033】得られたポリマーのプロトンNMRスペク
トルを測定し、アセタール化率をもとめると29.1%
となった。 合成例4(1−エトキシエチル化ポリビニルフェノール
の合成3) 合成例3と同様にして、ポリビニルフェノール(重量平
均分子量41400)30g、エチルビニルエーテル1
5.3g、反応溶媒として酢酸エチル300mlとか
ら、36.4gの1−エトキシエチル化ポリビニルフェ
ノールを得た。得られたポリマーのプロトンNMRスペ
クトルを測定し、アセタール化率をもとめると40.4
%となった。
The proton NMR spectrum of the obtained polymer was measured to find the acetalization rate, which was 29.1%.
It became. Synthetic Example 4 (Synthesis 3 of 1-ethoxyethylated polyvinylphenol) In the same manner as in Synthetic Example 3, 30 g of polyvinylphenol (weight average molecular weight 41400), ethyl vinyl ether 1
From 5.3 g and 300 ml of ethyl acetate as a reaction solvent, 36.4 g of 1-ethoxyethylated polyvinylphenol was obtained. The proton NMR spectrum of the obtained polymer was measured and the acetalization rate was determined to be 40.4.
%.

【0034】合成例5(tert−ブトキシカルボニル
オキシ化ポリビニルフェノールの合成1) 窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた1リットルの四つ
口フラスコにポリビニルフェノール(重量平均分子量8
660)18.0gとアセトン150mlとを加え、均
一に溶解させたあと、触媒としてN,N−ジメチルアミ
ノピリジン0.01gを加えて、ウオーターバスで40
℃に加熱した。これに、ジ−tert−ブチル−ジ−カ
−ボネ−ト8.84gをゆっくり加え、4時間攪拌を続
けた。反応後、この反応溶液を1.5リットルのイオン
交換水に投入して、ポリマーを回収した。このポリマー
をアセトン100mlに溶解させ、1.5リットルのイ
オン交換水に再沈させて、ポリマーを回収した。このポ
リマーをアセトン100mlに再び溶解させ、1.5リ
ットルのイオン交換水に再沈させて、ポリマーを回収し
たあと、真空乾燥して、21.81gのtert−ブト
キシカルボニルオキシ化ポリビニルフェノールを得た。
得られたポリマーを示差熱重量分析により、重量減少率
を求め、保護率を計算したところ、保護率は27%であ
った。(測定条件:温度範囲30〜280℃、昇温速度
10℃/分、窒素流量100ml/分)
Synthesis Example 5 (Synthesis 1 of tert-butoxycarbonyloxylated polyvinylphenol) Polyvinylphenol (weight average molecular weight: 8) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer and a thermometer.
660) 18.0 g and acetone 150 ml were added and dissolved uniformly, then N, N-dimethylaminopyridine 0.01 g was added as a catalyst, and the mixture was mixed with a water bath at 40
Heated to ° C. To this, 8.84 g of di-tert-butyl-di-carbonate was slowly added and stirring was continued for 4 hours. After the reaction, this reaction solution was poured into 1.5 liters of ion-exchanged water to collect the polymer. The polymer was dissolved in 100 ml of acetone and reprecipitated in 1.5 liter of ion-exchanged water to recover the polymer. This polymer was redissolved in 100 ml of acetone and reprecipitated in 1.5 liters of ion-exchanged water to recover the polymer, which was then vacuum dried to obtain 21.81 g of tert-butoxycarbonyloxylated polyvinylphenol. .
The obtained polymer was subjected to a differential thermogravimetric analysis to determine the weight reduction rate, and the protection rate was calculated. The protection rate was 27%. (Measurement conditions: temperature range 30 to 280 ° C., temperature rising rate 10 ° C./min, nitrogen flow rate 100 ml / min)

【0035】合成例6(tert−ブトキシカルボニル
オキシ化ポリビニルフェノールの合成2) 合成例5と同様にして、ポリビニルフェノール(重量平
均分子量13400)18.0g、ジ−tert−ブチ
ル−ジ−カーボネート8.84g、反応溶媒としてアセ
トン150ml、触媒としてN,N−ジメチルアミノピ
リジン0.01gとから21.92gのtert−ブト
キシカルボニルオキシ化ポリビニルフェノールを得た。
得られたポリマーを示差熱重量分析により、重量減少率
を求め、保護率を計算したところ、保護率は27%であ
った。(測定条件:温度範囲30〜280℃、昇温速度
10℃/分、窒素流量100ml/分) 合成例7(テトラヒドロピラニル化トリスフェノールの
合成)
Synthesis Example 6 (Synthesis 2 of tert-butoxycarbonyloxylated polyvinylphenol) In the same manner as in Synthesis Example 5, 18.0 g of polyvinylphenol (weight average molecular weight 13400), di-tert-butyl-di-carbonate 8. 21.92 g of tert-butoxycarbonyloxylated polyvinylphenol was obtained from 84 g, acetone as a reaction solvent 150 ml, and N, N-dimethylaminopyridine 0.01 g as a catalyst.
The obtained polymer was subjected to a differential thermogravimetric analysis to determine the weight reduction rate, and the protection rate was calculated. The protection rate was 27%. (Measurement conditions: temperature range 30 to 280 ° C., heating rate 10 ° C./min, nitrogen flow rate 100 ml / min) Synthesis Example 7 (synthesis of tetrahydropyranylated trisphenol)

【0036】1リットルの三角フラスコにトリスフェノ
ール 19.5g 、3,4−ジヒドロ−2H −ピラン3
7.8g、酢酸エチル220g を加え、更に35%塩酸
0.3gを加え、室温にて1日攪拌を続けた。反応後、
この反応溶液を140mlの飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液で中和し、その後3回この有機層を水洗した。さら
に、この有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮し
テトラヒドロピラニル化トリスフェノールを得た。
In a 1 liter Erlenmeyer flask, 19.5 g of trisphenol, 3,4-dihydro-2H-pyran 3
7.8 g and 220 g of ethyl acetate were added, 0.3 g of 35% hydrochloric acid was further added, and stirring was continued for 1 day at room temperature. After the reaction,
The reaction solution was neutralized with 140 ml of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and then the organic layer was washed with water three times. Further, this organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to obtain tetrahydropyranylated trisphenol.

【0037】比較例1 合成例1で合成した樹脂1.0g、合成例7で合成した
溶解抑制剤0.43g、酸発生剤として、トリフェニル
スルホニウムトリフレート0.07g、およびプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート5.4gを
混合し、レジスト感光液とした。この感光液をシリコン
基板上にスピンコートし、ホットプレート上で120
℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜
とした。このシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製
KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.4
2)を用い、51mJ/cm2 のエネルギー量で露光し
た後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベ−クし
た。この後、このレジスト膜をテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分間現像し
た。この現像後に得られたレジストパターンを走査電子
顕微鏡で観察することにより露光と露光後ベークとの間
の引置き時間0分と30分の解像力を評価した。その結
果、0分の場合は0.32μm のライン アンド スペ
ースが解像していたが、30分の場合は0.38μm の
ライン アンド スペースまで解像力が劣化していた。
Comparative Example 1 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 1, 0.43 g of the dissolution inhibitor synthesized in Synthesis Example 7, 0.07 g of triphenylsulfonium triflate as an acid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 5.4 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution is spin-coated on a silicon substrate and then 120
The resist film was baked at 90 ° C. for 90 seconds to form a 0.75 μm thick resist film. The resist film on this silicon substrate is applied to a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA = 0.4
2) was used and exposed with an energy amount of 51 mJ / cm 2 , and then baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resist pattern obtained after this development was observed with a scanning electron microscope to evaluate the resolving power between the exposure time and the post-exposure bake of 0 minutes and 30 minutes. As a result, the line and space of 0.32 μm was resolved at 0 minutes, but the resolution was deteriorated to the line and space of 0.38 μm at 30 minutes.

【0038】実施例1 合成例1で合成した樹脂1.0g、合成例7で合成した
溶解抑制剤0.43g、光酸発生剤として、トリフェニ
ルスルホニウムトリフレート0.07g、およびα−ヒ
ドロキシイソ酪酸メチルエステル5.4gを混合し、レ
ジスト感光液とした。この感光液をシリコン基板上にス
ピンコートし、ホットプレート上で120℃、90秒間
ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。この
シリコン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキシ
マレ−ザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用い、
42mJ/cm2 のエネルギ−量で露光した後、ホット
プレ−ト上で80℃、90秒間ベークした。この後、こ
のレジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド
2.38重量%水溶液で1分間現像した。この現像後に
得られたレジストパターンを走査電子顕微鏡で観察する
ことにより露光と露光後ベ−クとの間の引置き時間0分
と30分の解像力を評価した。その結果、0分、30の
場合ともに0.30μm のライン アンド スペースが
解像しており、比較例1と比べレジストの性能の向上が
見られた。
Example 1 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 1, 0.43 g of the dissolution inhibitor synthesized in Synthesis Example 7, 0.07 g of triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, and α-hydroxyiso Butyric acid methyl ester (5.4 g) was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was used for the NiF KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA = 0.42).
After exposure with an energy amount of 42 mJ / cm 2 , the film was baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure time and the post-exposure bake of 0 minutes and 30 minutes was evaluated. As a result, the line and space of 0.30 μm was resolved at 0 minutes and 30 minutes, and the performance of the resist was improved as compared with Comparative Example 1.

【0039】比較例2 合成例4で合成した樹脂0.8g、酸発生剤として、ト
リフェニルスルホニウムトシレート0.0056g、お
よびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト4.6gを混合し、レジスト感光液とした。この感光
液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート
上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmの
レジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト膜を
ニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(N
A=0.42)を用い、13.0mJ/cm2 のエネル
ギー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、90
秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1
分間現像した。この現像後に得られたレジストパターン
を走査電子顕微鏡で観察することにより露光と露光後ベ
ークとの間の引置き時間0分の解像力を評価した。その
結果、0.32μm のライン アンド スペースの解像
力であった。
Comparative Example 2 0.8 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, 0.0056 g of triphenylsulfonium tosylate as an acid generator, and 4.6 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed to prepare a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on the silicon substrate is processed by a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (N
A = 0.42) and exposed at an energy amount of 13.0 mJ / cm 2 , and then on a hot plate at 80 ° C. for 90
Bake for 2 seconds. Thereafter, the resist film was washed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 hour.
Minutes. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure and the post-exposure bake was evaluated for 0 minutes. As a result, the line-and-space resolution was 0.32 μm.

【0040】実施例2 合成例4で合成した樹脂0.8g、光酸発生剤として、
トリフェニルスルホニウムトシレート0.0056g、
およびα−ヒドロキシイソ酪酸メチルエステル4.6g
を混合し、レジスト感光液とした。この感光液をシリコ
ン基板上にスピンコートし、ホットプレート上で120
℃、90秒間ベークし、膜厚1.0μmのレジスト膜と
した。このシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製K
rFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.4
2)を用い、42.5mJ/cm2のエネルギー量で露
光した後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベーク
した。この後、このレジスト膜をテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分間現像し
た。この現像後に得られたレジストパターンを走査電子
顕微鏡で観察することにより露光と露光後ベークとの間
の引置き時間0分の解像力を評価した。その結果、0.
28μm のライン アンド スペースが良好な形状で解
像しており比較例2と比べレジスト性能の向上が見られ
た。
Example 2 0.8 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, as a photo-acid generator,
Triphenylsulfonium tosylate 0.0056 g,
And α-hydroxyisobutyric acid methyl ester 4.6 g
Were mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution is spin-coated on a silicon substrate and then 120
The resist film was baked at 90 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 1.0 μm. The resist film on this silicon substrate is made by Nikon K
rF excimer laser reduction projection exposure system (NA = 0.4
2) was used and exposed to an energy amount of 42.5 mJ / cm 2 , and then baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure and the post-exposure bake was evaluated for 0 minutes. As a result, 0.
The line and space of 28 μm was resolved in a good shape, and the resist performance was improved as compared with Comparative Example 2.

【0041】比較例3 合成例3で合成した樹脂0.6g、合成例6で合成した
樹脂0.067g、酸発生剤として、トリフェニルスル
ホニウムトシレート0.023g、およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート3.6gを混合
し、レジスト感光液とした。この感光液をシリコン基板
上にスピンコートし、ホットプレート上で120℃、9
0秒間ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜とし
た。このシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製Kr
Fエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.42)
を用い、18.5mJ/cm2 のエネルギー量で露光し
た後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベークし
た。この後、このレジスト膜をテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分間現像し
た。この現像後に得られたレジストパターンを走査電子
顕微鏡で観察することにより露光と露光後ベークとの間
の引置き時間0分の解像力を評価した。その結果、0.
40μm のライン アンド スペースの解像力であっ
た。
Comparative Example 3 0.6 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3, 0.067 g of the resin synthesized in Synthesis Example 6, 0.023 g of triphenylsulfonium tosylate as an acid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 6 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate, and then on a hot plate at 120 ° C for 9
The resist film was baked for 0 second to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on the silicon substrate is a Nikon Kr
F excimer laser reduction projection exposure system (NA = 0.42)
Was used for exposure with an energy amount of 18.5 mJ / cm 2 , and then baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure and the post-exposure bake was evaluated for 0 minutes. As a result, 0.
The line and space resolution was 40 μm.

【0042】実施例3 合成例3で合成した樹脂0.6g、合成例6で合成した
樹脂0.067g、酸発生剤として、トリフェニルスル
ホニウムトシレート0.023g、およびα−ヒドロキ
シイソ酪酸メチルエステル5.4g混合し、レジスト感
光液とした。この感光液をシリコン基板上にスピンコー
トし、ホットプレート上で120℃、90秒間ベーク
し、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。このシリコ
ン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキシマレー
ザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用い、44.
0mJ/cm2 のエネルギー量で露光した後、ホットプ
レート上で80℃、90秒間ベークした。この後、この
レジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド
2.38重量%水溶液で1分間現像した。この現像後に
得られたレジストパターンを走査電子顕微鏡で観察する
ことにより露光と露光後ベークとの間の引置き時間0分
の解像力を評価した。その結果、0.28μm のライン
アンド スペ−スが良好な形状で解像しており比較例
2と比べレジスト性能の向上が見られた。
Example 3 0.6 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3, 0.067 g of the resin synthesized in Synthesis Example 6, 0.023 g of triphenylsulfonium tosylate as an acid generator, and α-hydroxyisobutyric acid methyl ester. 5.4 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on the silicon substrate was formed by using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation.
After exposure with an energy amount of 0 mJ / cm 2 , baking was performed on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure and the post-exposure bake was evaluated for 0 minutes. As a result, the line and space of 0.28 μm was resolved in a good shape, and the resist performance was improved as compared with Comparative Example 2.

【0043】実施例4 実施例3のレジスト感光液に界面活性剤(FC430、
住友スリ−エム(株)製)を100ppm添加したレジ
スト感光液を調液した。この感光液をシリコン基板上に
スピンコートし、ホットプレート上で120℃、90秒
間ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。こ
のシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキ
シマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用
い、44.0mJ/cm2 のエネルギー量で露光した
後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベ−クした。
この後、このレジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド2.38重量%水溶液で1分間現像した。こ
の現像後に得られたレジストパターンを走査電子顕微鏡
で観察することにより露光と露光後ベークとの間の引置
き時間0分の解像力を評価した。その結果、0.28μ
m のライン アンド スペースが良好な形状で解像して
おり比較例3と比べレジスト性能の向上が見られた。
Example 4 A resist (FC430, FC430,
A resist photosensitive solution containing 100 ppm of Sumitomo 3M Ltd. was prepared. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was exposed with an energy amount of 44.0 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then exposed on a hot plate at 80 ° C. for 90 minutes. Bake for a second.
Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure and the post-exposure bake was evaluated for 0 minutes. As a result, 0.28μ
The line and space of m was resolved in a good shape, and the resist performance was improved as compared with Comparative Example 3.

【0044】比較例4 合成例3で合成した樹脂0.35g、合成例5で合成し
た樹脂0.15g、光酸発生剤として、ジフェニルヨー
ドニウムトシレート0.0175g、およびプロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート2.7gを混
合し、更にトリイソプロパノールアミンを光酸発生剤の
10分の1モル等量添加しレジスト感光液とした。この
感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレ
ート上で110℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μ
mのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト
膜をニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置
(NA=0.42)を用い、11.0mJ/cm2 のエ
ネルギー量で露光した後、ホットプレート上で100
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより露光と
露光後ベ−クとの間の引置き時間0分と30分の解像力
を評価した。その結果、0分の場合は0.26μm のラ
イン アンド スペースが解像していたが、30分の場
合は0.34μm のライン アンド スペースまで解像
力が劣化していた。
Comparative Example 4 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 5, 0.0175 g of diphenyliodonium tosylate as a photoacid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate.2. 7 g was mixed, and triisopropanolamine was further added in an amount equal to 1/10 mol of the photoacid generator to prepare a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75 μm.
m as the resist film. The resist film on the silicon substrate was exposed with an energy amount of 11.0 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then 100 on a hot plate.
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. By observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope, the resolving power between the exposure time and the post-exposure bake of 0 minutes and 30 minutes was evaluated. As a result, the line and space of 0.26 μm was resolved at 0 minutes, but the resolution was deteriorated to the line and space of 0.34 μm at 30 minutes.

【0045】実施例5 合成例3で合成した樹脂0.35g、合成例5で合成し
た樹脂0.15g、酸発生剤として、ジフェニルヨード
ニウムトシレート0.0175g、およびα−ヒドロキ
シイソ酪酸メチルエステル4.1gを混合し、更にトリ
イソプロパノールアミンを光酸発生剤の10分の1モル
等量と界面活性剤(FC430、住友スリーエム(株)
製)を100ppm添加しレジスト感光液とした。この
感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレ
ート上で110℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μ
mのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト
膜をニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置
(NA=0.42)を用い、18.5mJ/cm2のエ
ネルギー量で露光した後、ホットプレート上で100
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより露光と
露光後ベークとの間の引置き時間0分と30分の解像力
を評価した。その結果、0分の場合は0.26μm のラ
イン アンド スペースが解像し、30分の場合は0.
30μmのライン アンド スペースまで解像力し、比
較例4と比べて露光と露光後ベ−クとの間の引置き時間
に対する安定性が改善された。
Example 5 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 5, 0.0175 g of diphenyliodonium tosylate as an acid generator, and α-hydroxyisobutyric acid methyl ester 4 0.1 g of triisopropanolamine and a surfactant (FC430, Sumitomo 3M Limited) in an amount of 1/10 molar equivalent of the photoacid generator.
(Manufactured by Mitsui Chemical Co., Ltd.) was added as a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75 μm.
m as the resist film. The resist film on the silicon substrate was exposed with an energy amount of 18.5 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then 100 on a hot plate.
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resist pattern obtained after this development was observed with a scanning electron microscope to evaluate the resolving power between the exposure time and the post-exposure bake of 0 minutes and 30 minutes. As a result, a 0.26 μm line and space was resolved at 0 minutes, and a line and space of 0.
Resolving power was achieved up to a line and space of 30 .mu.m, and the stability with respect to the leaving time between the exposure and the post-exposure bake was improved as compared with Comparative Example 4.

【0046】実施例6 合成例3で合成した樹脂0.35g、合成例5で合成し
た樹脂0.15g、酸発生剤として、ジフェニルヨード
ニウムトシレート0.0175g、およびα−ヒドロキ
シイソ酪酸メチルエステル/プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート混合溶媒(混合比率4:1)
4.1gを混合し、更にトリイソプロパノールアミンを
酸発生剤の10分の1モル等量と界面活性剤(FC43
0、住友スリーエム(株)製)を100ppm添加しレ
ジスト感光液とした。この感光液をシリコン基板上にス
ピンコートし、ホットプレート上で110℃、90秒間
ベ−クし、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。この
シリコン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキシ
マレーザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用い、
11.4mJ/cm2 のエネルギー量で露光した後、ホ
ットプレート上で100℃、90秒間ベークした。この
後、このレジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド2.38重量%水溶液で1分間現像した。この現
像後に得られたレジストパターンを走査電子顕微鏡で観
察することにより露光と露光後ベークとの間の引置き時
間0分と30分の解像力を評価した。その結果、0分の
場合は0.26μm のライン アンド スペースが解像
し、30分の場合は0.26μm のライン アンド ス
ペースまで解像力し、比較例4と比べて露光と露光後ベ
ークとの間の引置き時間に対する安定性が改善された。
Example 6 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 5, 0.0175 g of diphenyliodonium tosylate as an acid generator, and α-hydroxyisobutyric acid methyl ester / Propylene glycol monomethyl ether acetate mixed solvent (mixing ratio 4: 1)
4.1 g were mixed, and triisopropanolamine was further added to a surfactant (FC43
0, 100 ppm of Sumitomo 3M Ltd. was added to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was exposed using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA = 0.42).
After exposure with an energy amount of 11.4 mJ / cm 2 , baking was performed on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resist pattern obtained after this development was observed with a scanning electron microscope to evaluate the resolving power between the exposure time and the post-exposure bake of 0 minutes and 30 minutes. As a result, a line and space of 0.26 μm was resolved in the case of 0 minutes, and a line and space of 0.26 μm was resolved in the case of 30 minutes, which was between the exposure and the post-exposure bake as compared with Comparative Example 4. The stability of the pesticides against the storage time was improved.

【0047】比較例5 合成例2で合成した樹脂0.8g、合成例6で合成した
樹脂0.089g、酸発生剤として、トリフェニルスル
ホニウムトシレート0.031g、およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート4.8gを混合
し、レジスト感光液とした。この感光液をシリコン基板
上にスピンコートし、ホットプレート上で120℃、9
0秒間ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜とし
た。このシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製Kr
Fエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.42)
を用い、9.0mJ/cm2 のエネルギー量で露光した
後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベークした。
この後、このレジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド2.38重量%水溶液で1分間現像した。こ
の現像後に得られたレジストパターンを走査電子顕微鏡
で観察したところ側壁荒れの目立つ不良なパターン形状
であった。
Comparative Example 5 0.8 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.089 g of the resin synthesized in Synthesis Example 6, 0.031 g of triphenylsulfonium tosylate as an acid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 8 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate, and then on a hot plate at 120 ° C for 9
The resist film was baked for 0 second to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on the silicon substrate is a Nikon Kr
F excimer laser reduction projection exposure system (NA = 0.42)
Was used for exposure with an energy amount of 9.0 mJ / cm 2 , and then baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds.
Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. When the resist pattern obtained after this development was observed with a scanning electron microscope, it was found to be a defective pattern shape with conspicuous side wall roughness.

【0048】実施例7 合成例2で合成した樹脂0.8g、合成例6で合成した
樹脂0.089g、酸発生剤として、トリフェニルスル
ホニウムトシレート0.031g、およびα−ヒドロキ
シイソ酪酸メチルエステル4.8gを混合し、レジスト
感光液とした。この感光液をシリコン基板上にスピンコ
ートし、ホットプレート上で120℃、90秒間ベーク
し、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。このシリコ
ン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキシマレー
ザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用い、9.0
mJ/cm2 のエネルギ−量で露光した後、ホットプレ
−ト上で80℃、90秒間ベークした。この後、このレ
ジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.
38重量%水溶液で1分間現像した。この現像後に得ら
れたレジストパターンを走査電子顕微鏡で観察したとこ
ろ側壁荒れが比較例6と比べ改善された良好なパターン
形状であった。尚、各実施例及び比較例の組成及び結果
をまとめて表−1〜表−3に示す。
Example 7 0.8 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.089 g of the resin synthesized in Synthesis Example 6, 0.031 g of triphenylsulfonium tosylate as an acid generator, and α-hydroxyisobutyric acid methyl ester 4.8 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on the silicon substrate was set to 9.0 using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA = 0.42).
After exposure with an energy amount of mJ / cm 2 , the film was baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. After that, the resist film was treated with tetramethylammonium hydroxide 2.
It was developed with a 38% by weight aqueous solution for 1 minute. When the resist pattern obtained after this development was observed with a scanning electron microscope, the side wall roughness was improved as compared with Comparative Example 6, and a good pattern shape was obtained. The compositions and results of each Example and Comparative Example are summarized in Table-1 to Table-3.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は特定の化合物を含有する溶媒を
用いることにより、高解像度を達成する。しかも、本発
明の感放射線性塗布組成物は、露光と露光後のベークと
の間の引置き時間に対して安定であり、またこれを用い
て得られるレジストパターンは側壁荒れのない良好な形
状を有し、実用上極めて有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention achieves high resolution by using a solvent containing a specific compound. Moreover, the radiation-sensitive coating composition of the present invention is stable with respect to the leaving time between exposure and baking after exposure, and the resist pattern obtained by using it has a good shape without sidewall roughness. And is extremely useful in practice.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塗膜形成性樹脂、放射線により酸を発生
する化合物、及び溶媒として下記式(A)で表わされる
化合物を含有することを特徴とする化学増幅型感放射線
性組成物。 【化1】 (R1、R2、R3はハロゲン原子で置換されていても良いC1
〜C3のアルキル基を表わし、相互に同じでも異なってい
ても良い。)
1. A chemically amplified radiation-sensitive composition comprising a film-forming resin, a compound that generates an acid upon irradiation with radiation, and a compound represented by the following formula (A) as a solvent. Embedded image (R 1 , R 2 and R 3 are C 1 which may be substituted with a halogen atom.
To C 3 alkyl groups, which may be the same or different from each other. )
【請求項2】 塗膜形成性樹脂が、アルカリ可溶性樹脂
のアルカリ可溶性を付与する基の少なくとも一部が酸触
媒作用により脱離可能な基で保護された樹脂であること
を特徴とする請求項1に記載の化学増幅型感放射線性組
成物。
2. The coating film-forming resin is a resin in which at least a part of the alkali-solubilizing groups of the alkali-soluble resin is protected by a group capable of leaving by an acid catalyst action. The chemically amplified radiation-sensitive composition according to 1.
【請求項3】 塗膜形成性樹脂がアルカリ可溶性樹脂で
あり、該化学増幅型感放射線組成物が更に架橋剤を含有
することを特徴とする請求項1に記載の化学増幅型感放
射線性組成物。
3. The chemically amplified radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the film-forming resin is an alkali-soluble resin, and the chemically amplified radiation-sensitive composition further contains a crosslinking agent. Stuff.
【請求項4】 アルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶性を
付与する基の少なくとも一部が酸触媒作用により脱離可
能な基で保護された樹脂が、下記構造単位(I)を含む
樹脂A又は下記構造単位(II)を含む樹脂Bを含有する
ことを特徴とする請求項2に記載の化学増幅型感放射線
性組成物。 【化2】 (ただし、R4、R5、R6、R10 、R11 、R12 は水素原子、
C1〜C4のアルキル基を表わし、R7、R8は水素原子、C1
C10 のアルキル基を表わし、R9、R13 はC1〜C10のアル
キル基を表わす。また、R7とR8あるいはR7とR9とが互い
に結合して、C3〜C10 の環を形成していてもよい。)
4. A resin A containing the structural unit (I) shown below, or a resin having the structural unit (I) shown below, in which at least a part of the groups imparting alkali solubility to the alkali-soluble resin is protected by a group capable of leaving by acid catalysis. The chemically amplified radiation-sensitive composition according to claim 2, further comprising a resin B containing (II). Embedded image (However, R 4 , R 5 , R 6 , R 10 , R 11 , and R 12 are hydrogen atoms,
Represents a C 1 to C 4 alkyl group, R 7 and R 8 are hydrogen atoms, and C 1 to
Represents a C 10 alkyl group, and R 9 and R 13 represent a C 1 to C 10 alkyl group. Further, R 7 and R 8 or R 7 and R 9 may be bonded to each other to form a C 3 to C 10 ring. )
JP02784696A 1996-02-15 1996-02-15 Chemically amplified radiation-sensitive composition Expired - Fee Related JP3780027B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02784696A JP3780027B2 (en) 1996-02-15 1996-02-15 Chemically amplified radiation-sensitive composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02784696A JP3780027B2 (en) 1996-02-15 1996-02-15 Chemically amplified radiation-sensitive composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09222722A true JPH09222722A (en) 1997-08-26
JP3780027B2 JP3780027B2 (en) 2006-05-31

Family

ID=12232292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02784696A Expired - Fee Related JP3780027B2 (en) 1996-02-15 1996-02-15 Chemically amplified radiation-sensitive composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3780027B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1165118A (en) * 1997-08-15 1999-03-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Resist material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1165118A (en) * 1997-08-15 1999-03-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Resist material

Also Published As

Publication number Publication date
JP3780027B2 (en) 2006-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3016231B2 (en) Negative resist composition
US6090518A (en) Radiation sensitive composition
US6165677A (en) Photoresist composition
JPH06242605A (en) Positive type radiation sensitive mixture
JP3966430B2 (en) Radiation sensitive composition
US5962187A (en) Radiation sensitive composition
JP3447136B2 (en) Positive photosensitive composition
JP3847365B2 (en) Positive radiation sensitive composition
JP3780027B2 (en) Chemically amplified radiation-sensitive composition
JPH07271037A (en) Positive ionization-sensitive radioactive resin composition
JPH06130670A (en) Positive photosensitive composition
JPH1130857A (en) Positive radiation sensitive resin composition
JP2000275835A (en) Pattern forming method
JP2000275836A (en) Radiation sensitive resin composition
JPH05216234A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2003177536A (en) Chemically amplified positive resist composition
EP0886182A1 (en) Positive photoresist composition
JP3259263B2 (en) Negative radiation-sensitive resin composition
JPH10171112A (en) Positive photosensitive composition
JP7539466B2 (en) PAG-FREE POSITIVE CHEMICALLY AMPLIFIED RESIST COMPOSITIONS AND METHODS FOR USE THEREOF
JPH05333562A (en) Developing method for negative photoresist
JP4097782B2 (en) Radiation sensitive composition
JP4023931B2 (en) Positive radiation sensitive resin composition
JP4017771B2 (en) Radiation sensitive composition
JPH08254820A (en) Resist composition

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050616

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050620

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050920

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060306

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140310

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees