JP2000284482A - レジスト組成物 - Google Patents

レジスト組成物

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JP2000284482A JP2000015401A JP2000015401A JP2000284482A JP 2000284482 A JP2000284482 A JP 2000284482A JP 2000015401 A JP2000015401 A JP 2000015401A JP 2000015401 A JP2000015401 A JP 2000015401A JP 2000284482 A JP2000284482 A JP 2000284482A
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線、特に300 nm以下の遠紫外光、KrFエ
キシマレーザ光等に対し高透明性を有し、これ等光源に
よる露光や電子線、軟X線照射に対して高い感度を有
し、耐熱性や基板密着性に優れ、高解像性能を有し、パ
ターン寸法が経時的に変動せずに精度の高いパターンが
得られ、貯蔵安定性に優れ、広いDOFや良好なマスク
リニアリティを有し、基板依存性がなく、裾引きやスカ
ムが生ぜず且つ側壁荒れも少ない矩形のパターン形状が
得られる実用的なレジスト組成物の提供。 【解決手段】酸の作用によりアルカリ可溶性となる特定
のポリマー2種以上と、ジアゾジスルホン化合物1種
と、特定の2種のオニウム塩からなる群から選ばれた1
種以上と、これ等を溶解可能な溶剤とを含んで成ること
を特徴とする化学増幅型レジスト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子等の製造
に於て使用されるレジスト組成物に関する。詳しくは露
光エネルギー源として紫外線、特に300 nm以下の遠紫外
光、例えばKrFエキシマレーザ光等を用いてポジ型の
パターンを形成する際に使用されるレジスト組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高密度集積化に
伴い、微細加工、中でもフォトリソグラフィに用いられ
る露光装置のエネルギー源は益々、短波長化し、今では
遠紫外光(300 nm以下)、KrFエキシマレーザ光(24
8.4 nm)等の利用が開始されている。しかしながらこれ
等波長での量産技術に適した実用性の高いレジスト組成
物は未だ適当なものが見出されていない。
【0003】KrFエキシマレーザ光や遠紫外光を光源
とするレジスト組成物としては、露光エネルギー量を低
減させる方法として提唱[H.Ito ら,Polym.Eng.Sci.,
23,1012(1983年)]された化学増幅型レジスト組成物
が一般に使用されている。
【0004】化学増幅型レジスト組成物についてはこれ
迄多くの報告がなされているが実用上、多くの課題を抱
えている。
【0005】即ち、初期の報告[例えば、特公平2-2766
0号公報(米国特許第 4491628号);特開昭62-115440号
公報(米国特許第4603101号);特開平2-25850号公報;
Y.Jianら,Polym.Mater.Sci. & Eng.,66,41(1992年)
等]では使用されるポリマーが、例えばポリ(p-tert−
ブトキシカルボニルオキシスチレン)、ポリ(p-tert−
ブトキシスチレン)、ポリ(p-tert−ブトキシカルボニ
ルオキシ−α−メチルスチレン)、ポリ(p-tert−ブト
キシ−α−メチルスチレン)、ポリ(p-イソプロペニル
フェノキシ酢酸 tert-ブチル)、ポリ(p-tert−ブトキ
シカルボニルオキシスチレン/スルホン)、ポリ(p-テ
トラヒドロピラニルオキシスチレン)、ポリ[p-(1-メ
トキシエトキシ)スチレン]、ポリ[p-(1-フェノキシ
エトキシ)スチレン]等のフェノールエーテル系ポリマ
ーであるが、何れのポリマーも基板との密着性が不良で
現像の際に膜剥がれし易く、また、耐熱性も乏しい。そ
のため、これらポリマーを含有するレジスト材料は、良
好なパターンが得られないという欠点を有している。ま
た、カルボン酸系のポリマー、例えばポリ(p-ビニル安
息香酸 tert-ブチル)やポリ(p-ビニル安息香酸テトラ
ヒドロピラニル)等を用いたレジスト材料の場合にはベ
ンゾイル基に起因して248.4 nm付近の光透過性が不十分
な為に解像性が不良であるという問題点があり、ポリ
(メタクリル酸 tert-ブチル)をポリマーとして用いた
レジスト材料の場合にはポリマーの耐熱性不良、ドライ
エッチング耐性不良等の問題点がある。
【0006】この他、ケイ素含有ポリマーを用いたレジ
スト組成物も開示されている[例えば、特公平3-44290
号公報等]が、ポリマーとして例えばポリ(p-トリメチ
ルシリルオキシスチレン)やポリ(p-tert−ブチルジメ
チルシリルオキシスチレン)を使用した場合、感度が低
い、ケイ素含有の為アッシングで完全には除去出来ない
等の問題があり実用化は困難であった。
【0007】開発が進むにつれて上記の欠点を改良した
化学増幅型レジスト組成物として、ポリ(p-tert−ブト
キシカルボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン)を用いたレジスト組成物[特開平2-209977号公報;
特開平3-206458号公報]、ポリ(p-テトラヒドロピラニ
ルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)を用いたレ
ジスト組成物[特許第2675138号公報(欧州特許第34249
8号);特開平2-161436号公報;特開平3-83063号公
報]、或はポリ(p-tert−ブトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン)を使用したレジスト組成物[特開平2-62
544号公報;特開平4-211258号(米国特許第5350660号、
欧州特許第440374号)]等が報告された。
【0008】しかしながら、これ等ポリマーを使用した
レジスト組成物は何れも、要求される解像性能を達成出
来ず、また、実用化に際して議論されたDelay Timeの問
題点[レジスト塗布から露光迄の間、又は露光から加熱
処理(PEB)迄の間の時間経過により寸法が変動した
り、パターン形状が劣化する問題]や基板依存性の問題
点[半導体基板としてはSiO2、Si3N4、Ti3N4、BPSG又は
ポリシリコン等が使用されるがこれ等基板の違いにより
パターン形状が不良になる問題]等を克服出来なかっ
た。
【0009】その後、保護基としてアセタール基やケタ
ール基を導入したポリマー〔例えば、ポリ(p-1-メトキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)等〕とト
リフェニルスルホニウム塩誘導体、ジフェニルヨードニ
ウム塩等の酸発生剤を用いたレジスト組成物[例えば、
特開平2-161436号公報;特開平4-219757号公報(欧州特
許第447868号);特開平5-281745号公報(欧州公開特許
553737号公報);特開平3-282550号公報]等が報告され
たが、これ等組成物は何れもスカムの発生(現像時の溶
け残り、エッチングの際に下地基板に転写されるので問
題になる)、基板依存性やDelay Timeの問題を抱えてい
る。この他特開平5-249682号公報(欧州公開特許520642
号公報)では、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシ−1-メチ
ルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/メタクリル酸メチル)又はポリ(p-1-エトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/フマロニトリ
ル)等のポリマーとジアゾジスルホン化合物等を酸発生
剤とするレジスト組成物が、また、特開平8-253528号公
報では、ポリ(p-1-tert−ブトキシエトキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン)とジアゾジスルホン化合物等を
酸発生剤とするレジスト組成物が夫々開示されている。
【0010】これ等のレジスト組成物は解像性能、Dela
y Time等多くの点で優れているが、基板依存性不良及び
スカムの発生等の問題を抱えている。
【0011】更にこの他、特開平8-15864号公報(欧州
特許第679951号、米国特許第5736296号)、特開平8-262
721号公報、特開平9-127698号公報、特開平9-90639号公
報ではポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン)及びポリ(p-tert−ブトキシカルボニル
オキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)の2種の混合
ポリマーと1種以上のジアゾジスルホン化合物を酸発生
剤として含んでなるレジスト組成物が、特開平9-160244
号公報ではポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン)及びポリ(p-tert−ブトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)の2種の混合ポリマーと1
種類の酸発生剤とから成る組成物が、また、特開平10-9
7074号公報ではポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン)及びポリ(p-テトラヒドロピラ
ニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)の2種の
ポリマーと1種類の酸発生剤とから成る組成物が夫々開
示されている。これ等組成物については、近年の0.20〜
0.15μmの線幅での各種性能要求に対して、解像性能不
良、焦点裕度(DOF)不足や側壁形状不良等の多くの
問題点を抱えている。
【0012】更に、特開平9-160246号公報ではポリ(p-
1-エトキシエトキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)と、溶解抑制剤としての、
分子量1000〜3000の、酸不安定基でフェノール性水酸基
の水素原子が部分置換された化合物と、オニウム塩を酸
発生剤として含んで成るレジスト組成物が、また、特開
平10-48826号公報ではポリマーとしてアセタール基(例
えば1-エトキシエトキシ基等)で保護されたp-ヒドロキ
シスチレンモノマー単位を構成成分として含んで成るp-
ヒドロキシスチレン系ポリマーと、このポリマーよりも
重量平均分子量が小さいアルコキシ基(例えばtert-ブ
トキシ基)等で保護されたp-ヒドロキシスチレンモノマ
ー単位を構成成分として含んで成るp-ヒドロキシスチレ
ン系ポリマーとを併用し、これらと1種又は2種以上の
酸発生剤とを組合せてなるレジスト組成物が夫々報告さ
れているが、これ等組成物も近年の0.20〜0.15μmの線
幅での各種性能要求に対して、DOF不足、側壁形状不
良、Delay Time、基板依存性、貯蔵安定性不良等の問題
点がある。
【0013】この他、特開平9-274320号公報及び特開平
10-53621号公報では、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカルボ
ニルオキシスチレン)又はポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシス
チレン)とジアゾジスルホン化合物と実質的にカウンタ
ーイオンに芳香環や脂肪族多環を含まないオニウム塩を
混合した酸発生剤からなるレジスト組成物が夫々報告さ
れている。これら組成物も近年の0.20〜0.15μmの線幅
での各種性能要求に対してDOF不足、側壁形状不良、
Delay Time等の問題点がある。この様に化学増幅型レジ
スト組成物は、開発初期に見られた、ポリマーの耐熱性
が乏しい、基板との密着性が不良である、248.4 nm付近
の光透過性が不十分である等の課題は改善されてきた
が、寸法の微細化に伴う性能向上の要求に対して解像性
能が不十分である、経時的にパターン寸法が変動する、
パターン形状が劣化する、DOFが不足する、或はパタ
ーン形状に裾引きやスカムが残る、パターン形状側壁の
荒れが大きい、基板依存性が大きい等の問題点を未だ有
し、実用上満足されるものは得られていない。従って、
これ等の問題点を改善した実用的なレジスト組成物が渇
望されている現状にある。
【0014】
【発明が解決しょうとする課題】上記した如き状況に鑑
み本発明が解決しようとする課題は、紫外線、特に300n
m以下の遠紫外光、KrFエキシマレーザ光等に対し高
透明性を有し、これ等光源による露光や電子線、軟X線
照射に対して高い感度を有し、耐熱性や基板密着性に優
れ、高解像性能を有し、パターン寸法が経時的に変動せ
ずに精度の高いパターンが得られ、貯蔵安定性に優れ、
広いDOFや良好なマスクリニアリティを有し、基板依
存性がなく、裾引きやスカムが生ぜず且つ側壁荒れも少
ない矩形のパターン形状が得られる実用的なレジスト組
成物を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する目的でなされたものであり、下記の構成から成る。 『酸の作用によりアルカリ可溶性となる下記一般式[2
4]
【化11】 [式中、R1及びR2は夫々独立して水素原子又はメチル
基を表し、R3及びR4は夫々独立して水素原子、炭素数
1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素数
1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のハロアルキル基、又
は置換されていても良いフェニル基を表し、両者が結合
してメチレン鎖を形成していても良く(但し、R3及び
4が共に水素原子の場合は除く。)、R5は炭素数1〜
10の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素数1〜
10の直鎖状、分枝状又は環状のハロアルキル基又はアラ
ルキル基を表し、R22はエステル化されたカルボキシル
基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、
m及びnは夫々独立して自然数を表し、jは0又は自然
数を表す(但し、0.10≦m+j/m+n+j≦0.90で且
つ0≦j/m+n+j≦0.25である。)。]で示される
ポリマー2種以上と、下記一般式[3]で示される化合
物1種以上と、下記一般式[4]で示される化合物及び
一般式[6]で示される化合物からなる群から選ばれた
1種以上と、これ等を溶解可能な溶剤とを含んで成るこ
とを特徴とする化学増幅型レジスト組成物。
【化12】 [式中、R8は炭素数3〜8の分枝状又は環状のアルキ
ル基を表し、R9は炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は
環状のアルキル基、又はアラルキル基を表す。]
【化13】 [式中、R10、R11及びR12は夫々独立して水素原子、
ハロゲン原子、炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
のアルキル基、炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
のアルコキシ基又はフェニルチオ基を表し、R13は1-ナ
フチル基、2-ナフチル基、10−カンファー基、ピリジル
基、又は下記一般式[5]
【化14】 (式中、R14及びR15は夫々独立して水素原子又はハロ
ゲン原子を表し、R16は水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜12の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素
数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルコキシ基、又はトリ
フルオロメチル基を表す。)を表す。]
【化15】 [式中、R17及びR18は夫々独立して水素原子、炭素数
1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基、又は炭素数1
〜4の直鎖状又は分枝状のアルコキシ基を表し、R19
1-ナフチル基、2-ナフチル基、10−カンファー基、フェ
ニル基、又は炭素数1〜12の直鎖状、分枝状又は環状の
アルキル基で置換されたフェニル基を表す。]。
【0016】
【発明の実施の形態】上記一般式[24]に於て、R3
及びR4で示される炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は
環状のアルキル基及び炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又
は環状のハロアルキル基のアルキル基としては、例えば
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、
シクロプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-
ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル
基、tert-ペンチル基、1-メチルペンチル基、シクロペ
ンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキ
シル基等が挙げられ、R5で示される炭素数1〜10の直
鎖状、分枝状又は環状のアルキル基及び炭素数1〜10の
直鎖状、分枝状又は環状のハロアルキル基のアルキル基
としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、
イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、イソ
ブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル
基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルペン
チル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシ
ル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノ
ニル基、デシル基等が挙げられる。
【0017】また、R3及びR4で示される炭素数1〜6
の直鎖状、分枝状又は環状のハロアルキル基のハロゲ
ン、R5で示される炭素数1〜10の直鎖状、分枝状又は
環状のハロアルキル基のハロゲンとしては、例えば塩
素、臭素、ヨウ素、フッ素等が挙げられる。
【0018】一般式[24]に於て、R5で示されるア
ラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル
基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基、メチルフ
ェネチル基、エチルベンジル基等が挙げられる。
【0019】一般式[24]に於て、R22で示される置
換基を有していてもよいアリール基のアリール基として
は、例えばフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、その
置換基としては炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状のアル
キル基、炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状のアル
コキシ基、飽和複素環オキシ基、又は下記一般式[2]
【化16】 (式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状
のアルキル基、アリール基、又は飽和複素環基を表し、
Xは単結合又は酸素原子を表し、lは0又は自然数を表
す。)を表す。]で示される基等が挙げられ、更に具体
的には例えば下記一般式[29]
【化17】 [式中、R6は水素原子、炭素数1〜4の直鎖状又は分
枝状のアルキル基、炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は
環状のアルコキシ基、飽和複素環オキシ基、又は下記一
般式[2]
【化18】 (式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状
のアルキル基、アリール基、又は飽和複素環基を表し、
Xは単結合又は酸素原子を表し、lは0又は自然数を表
す。)を表す。]で示される基が挙げられる。一般式
[29]に於て、R 6で示される炭素数1〜4の直鎖状
又は分枝状のアルキル基としては、例えばメチル基、エ
チル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、
イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基等が挙げ
られる。R6で示される炭素数1〜8の直鎖状、分枝状
又は環状のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、
エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、シ
クロプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、t
ert-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、nーペンチルオキシ
基、イソペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、
n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、シクロ
ヘキシルオキシ基、1-メチルシクロペンチルオキシ基、
1-メチルシクロヘキシルオキシ基、nーペプチルオキシ
基、イソペプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、ter
t-オクチルオキシ基等が挙げられ、飽和複素環オキシ基
としては、テトラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒド
ロフラニルオキシ基等が挙げられる。
【0020】一般式[2]に於て、R7で示される炭素
数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基として
は、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプ
ロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル
基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、te
rt-ペンチル基、1-メチルペンチル基、シクロペンチル
基、1-メチルシクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘ
キシル基、シクロヘキシル基、1-メチルシクロヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられ、飽和複素環
基としては、例えばテトラヒドロピラニル基、テトラヒ
ドロフラニル基等が挙げられる。また、R7で示される
アリール基としては、フェニル基、4-メチルフェニル
基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が挙げられる。
【0021】一般式[2]で示される官能基の具体例と
しては、例えばメトキシカルボニルオキシ基、エトキシ
カルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ
基、イソブトキシカルボニルオキシ基、sec-ブトキシカ
ルボニルオキシ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ
基、イソペンチルオキシカルボニルオキシ基、tert-ペ
ンチルオキシカルボニルオキシ基、1-メチルシクロヘキ
シルオキシカルボニルメチルオキシ基、1-メチルシクロ
ペンチルオキシカルボニルメチルオキシ基、テトラヒド
ロピラニルオキシカルボニルメチルオキシ基、テトラヒ
ドロフラニルオキシカルボニルメチルオキシ基、tert-
ブトキシカルボニルメチルオキシ基、アセチルオキシ
基、イソブタノイルオキシ基、ピバロイルオキシ基、イ
ソバレロイルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキ
シ基、ベンゾイルオキシ基、4-メチルベンゾイルオキシ
基、1-ナフトイルオキシ基、2-ナフトイルオキシ基等が
挙げられる。
【0022】一般式[24]に於て、R3及びR4で示さ
れる置換基を有していてもよいアリール基の置換基とし
ては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素等のハロゲン原子、
直鎖状又は分枝状のアルキル基(好ましくは炭素数が1
〜4である、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル
基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert
-ブチル基、sec-ブチル基等)や直鎖状又は分枝状のア
ルコキシ基(好ましくは炭素数が1〜4である、例えば
メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポ
キシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキ
シ基、sec-ブトキシ基等)が挙げられる。
【0023】また、R3とR4とで形成されるメチレン鎖
としては炭素数2〜5であるものが挙げられる。上記一
般式[24]に於て、R22で示されるエステル化された
カルボキシル基の具体例としては、例えば−COOR23
[式中、R23は炭化水素残基を表す]が挙げられる。R
23で示される炭化水素残基としては、例えば、炭素数1
〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、又は炭素
数7〜9の有橋脂環式炭化水素基等が挙げられ、ここで
いう炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル
基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル
基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、
イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペン
チル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチル
ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘ
キシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、また、炭素
数7〜9の有橋脂環式炭化水素基としては、例えばイソ
ボルニル基、ノルボルニル基等が挙げられる。
【0024】一般式[24]に示されるポリマーの好ま
しい具体例としては、例えば下記一般式[1]
【化19】 [式中、kは0又は自然数を表し、R1〜R6、m及びn
は前記と同じ(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦0.90
で且つ0≦k/m+n+k≦0.25である。)。]で示さ
れるポリマー、又は一般式[25]
【化20】 [式中、R1〜R5、R23、m及びnは前記と同じであ
り、hは0又は自然数を表す(但し、0.10≦m+h/m
+n+h≦0.90で且つ0≦h/m+n+h≦0.25であ
る。)]で示されるポリマー等が挙げられる。尚、上記
一般式[24]、[1]及び[25]に於て、一般式
[8]
【化21】 (式中、R1〜R3、R4及びR5は前記と同じ。)で示さ
れるモノマー単位の割合は、好ましくは全モノマー単位
中の10%以上であり、更に好ましくは10%〜60%、更に
より好ましくは10%〜50%である。本発明のレジスト組
成物は、酸の作用により極めて容易に保護基が脱離して
水酸基となる、下記一般式[7]
【0025】
【化22】
【0026】(式中、R3、R4及びR5は前記と同
じ。)で示される官能基、即ち、アルコキシアルコキシ
基、ハロアルコキシアルコキシ基、アラルキルオキシア
ルコキシ基、アルコキシ−1-フェニルアルコキシ基、ハ
ロアルコキシ−1-フェニルアルコキシ基又はアラルキル
オキシ−1-(4-メチルフェニル)アルコキシ基を有するモ
ノマー単位、即ち、下記一般式[8]
【0027】
【化23】
【0028】(式中、R1、R3、R4及びR5は前記と同
じ。)で示されるモノマー単位と、基板密着性及び耐熱
性を良好にする、下記一般式[9]
【0029】
【化24】 (式中、R1は前記と同じ。)で示されるモノマー単位
と、露光部の現像速度を抑制して側壁形状を良好にした
り、近接効果の影響を抑制したり、マスクリニアリティ
を良好にしたりする目的で必要に応じて使用されるモノ
マー単位、即ち、下記一般式[26]
【0030】
【化25】
【0031】(式中、R2及びR22は前記と同じ。)で
示されるモノマー単位とから構成される、下記一般式
[24]
【0032】
【化26】
【0033】(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6
m、n及びjは前記と同じ。)で示されるポリマーを2
種以上使用する点に一つの特徴を有する。また、一般式
[26]で示されるモノマー単位の好ましい具体例とし
ては、例えば一般式[10]、
【化27】 (式中、R2及びR6は前記と同じ。)一般式[28]
【化28】 (式中、R2とR22は前記と同じ。)等が挙げられる。
【0034】本発明に於て、2種以上のポリマーの組合
せとしては、例えば一般式[11]
【0035】
【化29】
【0036】[式中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6
は前記と同じであり、p、q及びrは自然数を表す(但
し、0.10≦p+r/p+q+r≦0.90で且つ0.05≦r/
p+q+r≦0.25である。)。]で示される、重量平均
分子量やモノマー単位の構成比率等が異なったポリマー
2種以上の組合せ、上記一般式[11]で示されるポ
リマー1種以上と下記一般式[12]
【0037】
【化30】
【0038】[式中、R1、R3、R4及びR5は前記と同
じであり、m及びnは自然数を表す(但し、0.10≦m/
m+n≦0.90である。)。]で示されるポリマー1種以
上との組合せ、上記一般式[12]で示される、重量
平均分子量やモノマー単位の構成比率等が異なったポリ
マー2種以上の組合せ、下記一般式[27
【化31】 [式中、R1、R2、R3、R4、R5及びR23は前記と同
じであり、p、q及びgは自然数を表す(但し、0.10≦
p+q/p+q+g≦0.90で且つ0.05≦g/p+q+g
≦0.25である。)。]で示される、重量平均分子量やモ
ノマー単位の構成比率等が異なったポリマー2種以上の
組合せ、上記一般式[11]で示されるポリマー1種
以上と、上記一般式[27]で示されるポリマー1種以
上との組合せ、上記一般式[12]で示されるポリマ
ー1種以上と、上記一般式[27]で示されるポリマー
1種以上との組合せ、又は上記一般式一般式[11]
で示されるポリマー1種以上と、上記一般式[12]で
示されるポリマー1種以上と、上記一般式[27]で示
されるポリマー1種以上との組合せ等が挙げられる。上
記に於て、一般式[11]で示されるポリマーは、一般
式[1]で示されるポリマーのうちkが自然数であるも
のに相当し、一般式[12]で示されるポリマーは、一
般式[1]で示されるポリマーのうちkが0であるもの
並びに一般式[25]で示されるポリマーのうちhが0
であるものに相当し、一般式[27]で示されるポリマ
ーは、一般式[25]で示されるポリマーのうちhが自
然数であるものに夫々相当する。尚、上記一般式[1
1]、[12]及び[27]に於て、一般式[8]で示
されるモノマー単位の割合は、好ましくは全モノマー単
位中の10%以上、更に好ましくは10%〜60%、更により
好ましくは10%〜50%である。本発明のレジスト組成物
はポリマーとして、高解像性能、DOF、耐熱性、パタ
ーン形状、マスクリニアリティ、エッチング耐性、近接
効果の影響抑制等のレジスト性能を兼ね備えるために夫
々の特徴を有する一般式[24]で示されるポリマー2
種以上を併用することが特徴である。より好ましい具体
例としては前記一般式[11]で示される異なったポリ
マー(例えば、重量平均分子量や各モノマー単位の構成
比の異なったポリマー、異なった各モノマー単位から構
成されるポリマー等が挙げられる。)2種以上の併用、
一般式[11]で示されるポリマー1種以上と、一般式
[12]で示されるポリマー1種以上の混合、前記一般
式[27]で示される異なったポリマー(例えば、重量
平均分子量や各モノマー単位の構成比の異なったポリマ
ー、異なった各モノマー単位から構成されるポリマー等
が挙げられる。)2種以上の併用、一般式[27]で示
されるポリマー1種以上と、一般式[11]で示される
ポリマー1種以上の混合、又は一般式[27]で示され
るポリマー1種以上と、一般式[12]で示されるポリ
マー1種以上の混合等が挙げられ、中でも一般式[1
1]で示されるポリマー1種以上と、一般式[12]で
示されるポリマー1種以上を併用及び一般式[27]で
示されるポリマー1種以上と、一般式[11]で示され
るポリマー1種以上を併用するのが特に好ましい。
【0039】一般式[11]で示されるポリマ−と、一
般式[12]で示されるポリマーとの使用割合として
は、通常、95:5〜5:95であるが、ラインアンドスペ
ース用として用いる場合は、光強度差の点から、通常9
5:5〜50:50が好ましいが、耐熱性、パターン側壁形
状の点を考慮すると90:10〜50:50がより好ましい。ま
た、コンタクトホール用として用いる場合は通常50:50
〜5:95であるが、解像性、DOFの点で有利な50:50
〜10:90がより好ましい。更に、一般式[11]、[1
2]又は[27]で示されるポリマ−を夫々2種組合せ
て用いる場合の使用割合としては、通常、95:5〜5:
95である。また、一般式[11]で示されるポリマーと
一般式[27]で示されるポリマ−、又は一般式[1
2]で示されるポリマーと一般式[27]で示されるポ
リマ−との使用割合としては、通常、95:5〜5:95で
あり、50:50〜5:95がより好ましい。また、一般式
[11]で示されるポリマーと一般式[12]で示され
るポリマ−と一般式[27]で示されるポリマ−との使
用割合としては、通常、90:5:5〜5:5:90、90:
5:5〜5:90:5又は5:90:5〜5:5:90であ
る。
【0040】本発明のレジスト組成物に使用される上記
一般式[1]、一般式[11]、一般式[12]、一般
式[24]、一般式[25]又は一般式[27]で示さ
れるポリマーは、一般式[7]で示される官能基が既存
のtert-ブトキシカルボニルオキシ基、テトラヒドロピ
ラニルオキシ基、tert-ブトキシ基、tert-ブトキシカル
ボニルメチルオキシ基、カルボン酸 tert-ブチルエステ
ル基等の官能基と比較して酸の作用により極めて容易に
保護基が脱離して水酸基となることに起因して、解像性
能の向上、経時的なパターン寸法の維持(Delay Time)
及びウェハー面内での寸法均一性等の点で極めて有利で
ある。
【0041】また、ポリマー中に一般式[26]で示さ
れるモノマー単位、より具体的には一般式[10]、一
般式[28]等で示されるモノマー単位を適宜含有させ
ることにより、現像時に現像速度を調整することができ
るので、アセタール基を官能基とするポリマーに共通し
て見られる側壁荒れを改善し、近接効果の影響を抑制
し、マスクリニアリティも向上させることができる。ま
た、このモノマー単位を含有させることにより、ポリマ
ー中の一般式[8]で示されるモノマー単位の含量を低
減出来ることに起因してポリマー全体の耐熱性向上にも
大きく寄与する。
【0042】一般式[8]で示されるモノマー単位とし
ては、例えばp-又はm-ヒドロキシスチレン誘導体、p-又
はm-ヒドロキシ−α−メチルスチレン誘導体等のモノマ
ー由来のモノマー単位が挙げられ、それ等のモノマーの
具体例としては、例えばp-又はm-1-メトキシ−1-メチル
エトキシスチレン、p-又はm-1-ベンジルオキシ−1-メチ
ルエトキシスチレン、p-又はm-1-ベンジルオキシエトキ
シスチレン、p-又はm-1-エトキシエトキシスチレン、p-
又はm-1-メトキシエトキシスチレン、p-又はm-1-n-ブト
キシエトキシスチレン、p-又はm-1-イソブトキシエトキ
シスチレン、p-又はm-1-(1,1-ジメチルエトキシ)−1-
メチルエトキシスチレン、p-又はm-1-(1,1-ジメチルエ
トキシ)エトキシスチレン、p-又はm-1-(2-クロルエト
キシ)エトキシスチレン、p-又はm-1-(2-エチルヘキシ
ルオキシ)エトキシスチレン、p-又はm-1-エトキシ−1-
メチルエトキシスチレン、p-又はm-1-n-プロポキシエト
キシスチレン、p-又はm-1-メチル−1-n-プロポキシエト
キシスチレン、p-又はm-1-メトキシプロポキシスチレ
ン、p-又はm-1-エトキシプロポキシスチレン、p-又はm-
1-メトキシブトキシスチレン、m-又はp-1-メトキシシク
ロヘキシルオキシスチレン、m-又はp-1-エトキシ−1-シ
クロヘキシルメトキシスチレン、p-又はm-1-シクロヘキ
シルオキシエトキシスチレン、p-又はm-(α-エトキシ
ベンジル)オキシスチレン、p-又はm-〔α-エトキシ−
(4-メチルベンジル)〕オキシスチレン、p-又はm-〔α
-エトキシ−(4-メトキシベンジル)〕オキシスチレ
ン、p-又はm-〔α-エトキシ−(4-ブロムベンジル)〕
オキシスチレン、p-又はm-1-エトキシ−2-メチルプロポ
キシスチレン及びこれ等p-又はm-ヒドロキシスチレン誘
導体と同様の置換基を有するp-又はm-ヒドロキシ−α−
メチルスチレン誘導体が挙げられる。
【0043】また、一般式[9]で示されるモノマー単
位の具体例としては、例えばp-又はm-ビニルフェノー
ル、p-又はm-ヒドロキシ−α−メチルスチレン等に由来
するモノマー単位等が挙げられる。
【0044】一般式[10]で示されるモノマー単位と
しては、具体的には例えばスチレン、p-又はm-メチルス
チレン、p-又はm-tertーブチルスチレン、p-又はm-メト
キシスチレン、p-又はm-エトキシスチレン、p-又はm-イ
ソプロポキシスチレン、p-又はm-tert−ブトキシスチレ
ン、p-又はm-シクロヘキシルオキシスチレン、p-又はm-
1-メチルシクロヘキシルオキシスチレン、p-又はm-1-メ
チルシクロペンチルオキシスチレン、p-又はm-テトラヒ
ドロピラニルオキシスチレン、p-又はm-テトラヒドロフ
ラニルオキシスチレン、p-又はm-アセチルオキシスチレ
ン、p-又はm-イソブタノイルオキシスチレン、p-又はm-
ピバロイルオキシスチレン、p-又はm-シクロヘキシルカ
ルボニルオキシスチレン、p-又はm-ベンゾイルオキシス
チレン、p-又はm-(4-メチルベンゾイル)オキシスチレ
ン、p-又はm-1-ナフトイルオキシスチレン、p-又はm-2-
ナフトイルオキシスチレン、p-又はm-メトキシカルボニ
ルオキシスチレン、p-又はm-エトキシカルボニルオキシ
スチレン、p-又はm-イソプロポキシカルボニルオキシス
チレン、p-又はm-イソブトキシカルボニルオキシスチレ
ン、p-又はm-sec-ブトキシカルボニルオキシスチレン、
p-又はm-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン、p-
又はm-イソペンチルオキシカルボニルオキシスチレン、
p-又はm-tert−ペンチルオキシカルボニルオキシスチレ
ン、p-又はm-ビニルフェノキシ酢酸 1-メチルシクロペ
ンチル、p-又はm-ビニルフェノキシ酢酸 1-メチルシク
ロヘキシル、p-又はm-ビニルフェノキシ酢酸 テトラヒ
ドロピラニル、p-又はm-ビニルフェノキシ酢酸 tert-ブ
チル等のモノマー単位及びこれ等スチレン誘導体と同様
な置換基を有するα−メチルスチレン誘導体等のモノマ
ー由来のモノマー単位が挙げられる。一般式[28]で
示されるモノマー単位としては、具体的には例えばアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸 n-プロ
ピル、アクリル酸 tert-ブチル、アクリル酸シクロヘキ
シル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ノルボルニ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸 n-プロピル、メタクリル酸 tert-ブチル、メタ
クリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、
メタクリル酸ノルボルニル等のモノマー由来のモノマー
単位が挙げられる。
【0045】一般式[24]、一般式[1]又は一般式
[25]で示されるポリマーに於て、上記一般式[8]
で示されるモノマー単位及び一般式[26]で示される
モノマー単位の一般式[24]で示されるポリマー中に
占める構成比率、上記一般式[8]で示されるモノマー
単位及び一般式[10]で示されるモノマー単位の一般
式[1]で示されるポリマー中に占める構成比率、又
は、一般式[8]で示されるモノマー単位及び一般式
[28]で示されるモノマー単位の一般式[25]で示
されるポリマー中に占める構成比率は、夫々のポリマー
に於て両者の合計が通常10〜90モル%であり、何れの場
合も本発明のレジスト組成物として使用可能であるが解
像性能、ポリマーの耐熱性、基板との密着性及びマスク
リニアリティを極めて良好にするという観点からは20〜
50モル%が好ましい。
【0046】また、一般式[26]、一般式[10]又
は一般式[28]で示されるモノマー単位が、一般式
[24]、一般式[1]又は一般式[25]で示される
ポリマー中に占める構成比率は夫々のポリマーに於て通
常0〜25モル%であるが、解像性能の低下を抑制しなが
ら、側壁荒れやマスクリニアリティを良好に出来、近接
効果の影響を軽減出来るという点で0〜20モル%が好ま
しい。また、本願発明に係る一般式[11]で示される
ポリマーと一般式[12]で示されるポリマーとを組合
せて用いる場合の上記一般式[8]で示されるモノマー
単位及び一般式[10]で示されるモノマー単位の一般
式[11]で示されるポリマー中に占める構成比率は、
両者の合計が通常10〜90モル%であり、何れの場合も本
発明のレジスト組成物として使用可能であるが解像性
能、ポリマーの耐熱性、基板との密着性及びマスクリニ
アリティを極めて良好にするという観点から20〜50モル
%が特に好ましい。
【0047】また、一般式[10]又は一般式[28]
で示されるモノマー単位が一般式[11]又は一般式
[27]で示されるポリマー中に占める構成比率は、夫
々のポリマーに於て通常5〜25モル%であるが、特に解
像性能の低下を抑制しながら、側壁荒れやマスクリニア
リティを良好に出来、近接効果の影響を軽減出来るとい
う点で10〜20モル%が好ましい。
【0048】一般式[12]で示されるポリマーに於
て、上記一般式[8]で示されるモノマー単位が一般式
[12]で示されるポリマー中に占める構成比率は通常
10〜90モル%であるが、解像性能、Delay Timeの影響抑
制効果、基板との密着性の改善等の点から20〜50モル%
が特に好ましい。一般式[1]で示されるポリマー2種
の組合せの好ましい例としては、第一のポリマーはR1
及びR2が夫々独立して水素原子又はメチル基であり、
3及びR4は何れか一方が水素原子又は炭素数1〜6の
直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、他方が炭
素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であ
り、R5が炭素数1〜10の直鎖状、分枝状又は環状のア
ルキル基又はアラルキル基であり、R6が炭素数1〜8
の直鎖状、分枝状又は環状のアルコキシ基、飽和複素環
オキシ基又は下記一般式[2]
【化32】 (式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分枝状のアル
キル基、フェニル基又は飽和複素環オキシ基であり、X
は単結合又は酸素原子であり、lは0又は1である。)
で示される基であり、m及びnが夫々独立して自然数で
あり、kが自然数(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦
0.90で且つ0<k/m+n+k≦0.25である。)であ
り、第二のポリマーはkが0で、R1〜R5、m及びnは
第一のポリマーのそれらと同じものであるものが挙げら
れる。更に好ましい例としては、一般式[1]で示され
るポリマー2種を含んで成り、第一のポリマーはR1
2及びR3が水素原子であり、R4が炭素数1〜6の直
鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R5が炭素
数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であ
り、R6が炭素数3〜8の分枝状又は環状のアルコキシ
基、テトラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロフラ
ニルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ
基、ベンゾイルオキシ基、tert-ブトキシカルボニルオ
キシ基、tert-ブトキシカルボニルメチルオキシ基であ
り、m及びnが夫々独立して自然数であり、kが自然数
(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦0.90で且つ0<k
/m+n+k≦0.25である。)であり、第二のポリマー
はkが0で、R1〜R5、m及びnは第一のポリマーのそ
れらと同じものが挙げられる。更にまたより好ましい例
としては、一般式[1]で示されるポリマー2種を含ん
で成り、第一のポリマーはR1、R2及びR3が水素原子
であり、R4が炭素数1〜6の直鎖状又は分枝状のアル
キル基であり、R5が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又
は環状のアルキル基であり、R6がイソプロポキシ基、t
ert-ブトキシ基、テトラヒドロピラニルオキシ基、テト
ラヒドロフラニルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロ
イルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、tert-ブトキシカ
ルボニルオキシ基、tert-ブトキカルボニルメチルオキ
シ基であり、m及びnが夫々独立して自然数であり、k
が自然数(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦0.90で且
つ0<k/m+n+k≦0.25である。)であり、第二の
ポリマーはkが0で、R1〜R5、m及びnは第一のポリ
マーのそれらと同じものであるものが挙げられる。一般
式[1]で示されるポリマー1種以上と一般式[25]
で示されるポリマー1種以上との組合せの好ましい例と
しては、一般式[1]で示されるポリマーはR1及びR2
は夫々独立して水素原子又はメチル基であり、R3及び
4は何れか一方が水素原子又は炭素数1〜6の直鎖
状、分枝状又は環状のアルキル基であり、他方が炭素数
1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、
5が炭素数1〜10の直鎖状、分枝状又は環状のアル
キル基又はアラルキル基であり、R6が炭素数1〜8の
直鎖状、分枝状又は環状のアルコキシ基、飽和複素環オ
キシ基又は下記一般式[2]
【0049】
【化33】
【0050】(式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状、分
枝状又は環状のアルキル基、アリール基、又は飽和複素
環基を表し、Xは単結合又は酸素原子を表し、lは0又
は自然数を表す。)を表し、m及びnは夫々独立して自
然数を表し、kは0又は自然数(但し、0.10≦m+k/
m+n+k≦0.90で且つ0≦k/m+n+k≦0.25であ
る。)で示されるポリマーであり、一般式[25]で示
されるポリマーはR1及びR2は夫々独立して水素原子又
はメチル基であり、R3及びR4は何れか一方が水素原子
又は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル
基であり、他方が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環
状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜10の直鎖
状、分枝状又は環状のアルキル基又はアラルキル基であ
り、R23が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のア
ルキル基、又は炭素数7〜9の有橋脂環式炭化水素基を
表し、m及びnは夫々独立して自然数を表し、hは0又
は自然数(但し、0.10≦m+h/m+n+h≦0.90で且
つ0≦h/m+n+h≦0.25である。)で示されるポリ
マーが挙げられる。
【0051】更に好ましい例としては、一般式[1]で
示されるポリマーと一般式[25]で示されるポリマー
とを含んで成り、一般式[1]で示されるポリマーはR
1、R2及びR3が水素原子であり、R4が炭素数1〜6の
直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R5が炭
素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であ
り、R6が炭素数3〜8の分枝状又は環状のアルコキシ
基、テトラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロフラ
ニルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ、
ベンゾイルオキシ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ
基、tert-ブトキシカルボニルメチルオキシ基であり、
m、n及びkは夫々独立して自然数(但し、0.10≦m+
k/m+n+k≦0.90で且つ0<k/m+n+k≦0.25
である。)であり、一般式[25]で示されるポリマー
はR1、R2及びR3が水素原子であり、R4は炭素数1〜
6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R5
が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基
であり、R23が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
のアルキル基、又は炭素数7〜9の有橋脂環式炭化水素
基を表し、m、n及びhは夫々独立して自然数(但し、
0.10≦m+h/m+n+h≦0.90で且つ0<h/m+n
+h≦0.25である。)であるものが挙げられる。
【0052】更に特に好ましい例としては、一般式
[1]で示されるポリマーと一般式[25]で示される
ポリマーとを含んで成り、一般式[1]で示されるポリ
マーはR 1、R2及びR3が水素原子であり、R4が炭素数
1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、
5が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキ
ル基であり、R6がイソプロポキシ基、tert-ブトキシ
基、テトラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロフラ
ニルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ、
ベンゾイルオキシ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ
基であり、m、n及びkは夫々独立して自然数(但し、
0.10≦m+k/m+n+k≦0.90で且つ0<k/m+n
+k≦0.25である。)]であり、一般式[25]で示さ
れるポリマーはR1、R2及びR3が水素原子であり、R4
は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基
であり、R5が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
のアルキル基であり、R23がメチル基、tert-ブチル
基、シクロヘキシル基、イソボルニル基、ノルボルニル
基であり、m、n及びhは夫々独立して自然数(但し、
0.10≦m+h/m+n+h≦0.90で且つ0<h/m+n
+h≦0.25である。)]であるものが挙げられる。
【0053】一般式[25]で示されるポリマー2種の
組合せの好ましい例としては、第一のポリマーはR1
びR2は夫々独立して水素原子又はメチル基であり、R3
及びR4は何れか一方が水素原子又は炭素数1〜6の直
鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、他方が炭素
数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であ
り、R5が炭素数1〜10の直鎖状、分枝状又は環状の
アルキル基又はアラルキル基であり、R23は炭素数1〜
6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、又は炭素数
7〜9の有橋脂環式炭化水素基であり、m、n及びhは
夫々独立して自然数(但し、0.10≦m+h/m+n+h
≦0.90で且つ0<h/m+n+h≦0.25である。)であ
り、第二のポリマーはhが0でR1〜R5、m及びnが第
一のポリマーのそれ等と同じものであるものが挙げられ
る。
【0054】更に好ましい例としては、一般式[25]
で示されるポリマー2種を含んで成り、第一のポリマー
はR1、R2及びR3が水素原子であり、R4は炭素数1〜
6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R5
が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基
であり、R23は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
のアルキル基、又は炭素数7〜9の有橋脂環式炭化水素
基であり、m、n及びhは夫々独立して自然数(但し、
0.10≦m+h/m+n+h≦0.90で且つ0<h/m+n
+h≦0.25である。)であり、第二のポリマーはhが0
でR1〜R5、m及びnが第一のポリマーのそれ等と同じ
ものであるものが挙げられる。
【0055】更に特に好ましい例としては、一般式[2
5]で示されるポリマー2種を含んで成り、第一のポリ
マーはR1、R2及びR3が水素原子であり、R4は炭素数
1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、
5が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキ
ル基であり、R23はメチル基、tert-ブチル基、シクロ
ヘキシル基、イソボルニル基又はノルボルニル基であ
り、m、n及びhは夫々独立して自然数(但し、0.10≦
m+h/m+n+h≦0.90で且つ0<h/m+n+h≦
0.25である。)であり、第二のポリマーはhが0でR1
〜R5、m及びnが第一のポリマーのそれ等と同じもの
であるものが挙げられる。
【0056】一般式[1]で示される第一のポリマーと
第二のポリマーの好ましい使用割合としては95:5〜
5:95の範囲が挙げられる。
【0057】一般式[1]で示されるポリマーと一般式
[25]で示されるポリマーの好ましい使用割合として
は95:5〜5:95の範囲が挙げられる。
【0058】一般式[25]で示される第一のポリマー
と第二のポリマーの好ましい使用割合としては95:5
〜5:95の範囲が挙げられる。
【0059】一般式[24]、一般式[1]及び一般式
[25]で示されるポリマーの平均分子量としてはレジ
スト組成物として利用可能なものであれば特に限定する
ことなく挙げられるが、好ましい範囲としてはポリスチ
レンを標準とするGPC測定法により求めた重量平均分
子量(Mw)が通常、3,000〜50,000程度、好ましくは
5,000〜25,000程度であり、また、一般式[24]、一
般式[1]又は一般式[25]で示されるポリマーの重
量平均分子量と数平均分子量との比率(分散度:Mw/
Mn)は1.0〜2.5の範囲が好ましいが、特に一般式
[1]で示されるポリマーの分散度は現像時に露光部位
の現像液に対する溶出速度が均等となり、その結果、パ
ターン側壁を良好にし、且つ耐熱性も高くなる1.0〜1.5
の範囲がより好ましい。
【0060】一般式[11]で示される3元ポリマーの
具体例としては、例えばポリ(p-1-メトキシ-1-メチル
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/スチレ
ン)、ポリ(p-1-メトキシ-1-メチルエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-メチルスチレン)、ポリ
(p-1-メトキシ-1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-メトキシスチレン)、ポリ(p-1-メト
キシ−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシ
−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/
p-1-メチルシクロヘキシルオキシスチレン)、ポリ(p-
1-メトキシ−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシ
スチレン/p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレ
ン)、ポリ(p-1-メトキシ−1-メチルエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノキシ酢酸 ter
t-ブチル)、ポリ(p-1-メトキシ−1-メチルエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-エトキシカルボニル
オキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシ−1-メチルエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノ
キシ酢酸 1-メチルシクロヘキシル)、ポリ(p-1-メト
キシ−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン)、ポリ
(m-1-メトキシ−1-メチルエトキシスチレン/m-ヒドロ
キシスチレン/m-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-
1-メトキシ−2-メチルプロポキシスチレン/p-ヒドロキ
シスチレン/p-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-
メトキシ−1-n-プロポキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-
1-ベンジルオキシ−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン/スチレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキ
シ−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/p-メチルスチレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキシ−1-
メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イ
ソプロポキシスチレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキシ−
1-メチルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-
tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロ
ポキシスチレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシス
チレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキシエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカルボニル
オキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン/スチレン)、ポリ(p-1-エ
トキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-メ
チルスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロピルスチレン)、
ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシス
チレン/p-メトキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-エトキシス
チレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン/p-イソプロポキシスチレン)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-1-メチル
シクロペンチルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-シクロヘ
キシルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-1-メチルシクロヘ
キシルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-メトキシカルボニ
ルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-エトキシカルボニルオ
キシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロポキシカルボニル
オキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカルボニ
ルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソブトキシカルボニ
ルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシストレン/p-イソペンチルオキシカ
ルボニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキ
シスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-アセチルオキシ
スチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-ピバロイルオキシスチレン)、
ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシス
チレン/p-シクロヘキシルカルボニルオキシスチレ
ン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-ベンゾイルオキシスチレン)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-テトラヒドロフラニルオキシスチレン)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-1-ナフトイルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エト
キシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-テト
ラヒドロピラニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニル
フェノキシ酢酸 1-メチルシクロヘキシル)、ポリ(p-1
-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p
-ビニルフェノキシ酢酸 tert-ブチル)、ポリ(p-1-エ
トキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビ
ニルフェノキシ酢酸 テトラヒドロピラニル)、ポリ(m
-1-エトキシエトキシスチレン/m-ヒドロキシスチレン
/m-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン)、ポリ
(m-1-エトキシエトキシスチレン/m-ヒドロキシスチレ
ン/m-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/スチレ
ン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-メチルスチレン)、ポリ(p-1-メトキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/m-メチル
スチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-2-ナフトイルオキシスチレ
ン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-tert−ブチルスチレン)、ポリ(p-1-
メトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-
メトキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-エトキシスチレン)、
ポリ(p-1-メトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシス
チレン/p-イソプロポキシスチレン)、ポリ(p-1-メト
キシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert
−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-1-メチルシクロヘキ
シルオキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノキシ酢
酸 テトラヒドロピラニル)、ポリ(p-1-メトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロ
ピラニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキ
シスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-エトキシカルボ
ニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカル
ボニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソブチルオキシ
カルボニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノ
キシ酢酸 tert-ブチル)、ポリ(p-1-メトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノキシ
酢酸 1-メチルシクロヘキシル)、ポリ(m-1-メトキシ
エトキシスチレン/m-ヒドロキシスチレン/m-tert−ブ
トキシスチレン)、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシス
チレン/m-ヒドロキシスチレン/p-メトキシスチレ
ン)、ポリ(p-1,1-ジメチルエトキシエトキシスチレン
/m-ヒドロキシスチレン/m-メトキシスチレン)、ポリ
(p-1,1-ジメチルエトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-
1-n-プロポキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-tert−ブトキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシ
−n-プロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イ
ソプロポキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-プロ
ポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブト
キシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシ−n-プロポキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチ
レン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-プロポキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン/p-ピバロイルオキシスチレ
ン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-プロポキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラニルオキシス
チレン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-プロポキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカルボニル
オキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-プロポキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-メチルベンゾイル
オキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシ−n-プロポキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカ
ルボニルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-ブ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブト
キシスチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/スチレン)、ポ
リ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカルボニルオキシ
スチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシス
チレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラニ
ルオキシスチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ピバロイ
ルオキシスチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロ
ポキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシシクロヘキシル
オキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブト
キシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシシクロヘキシルメ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブト
キシスチレン)、ポリ[p-〔α-エトキシ−(p-メチル
ベンジル)〕オキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/
p-tert−ブトキシスチレン]、ポリ[p-〔α-エトキシ
−(p-ブロムベンジル)〕オキシスチレン/p-ヒドロキ
シスチレン/p-tert−ブトキシスチレン]等が挙げられ
る。
【0061】一般式[12]で示される2元ポリマーの
具体例としては、例えばポリ(p-1-メトキシ−1-メチル
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-
1-ベンジルオキシ−1-メチルエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-メトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-n-
ブトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、
ポリ(p-1-イソブトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキ
シスチレン)、ポリ(p-1,1-ジメチルエトキシ−1-メチ
ルエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ
(p-1-メトキシ−n-プロポキシスチレン/p-ヒドロキシ
スチレン)、ポリ(p-1-エトキシ−n-プロポキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシ
ルオキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、
ポリ(p-1,1-ジメチルエトキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシシクロヘキシ
ルメトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ
〔p-(α-エトキシベンジル)オキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン〕、ポリ[p-〔α-エトキシ−(p-メチ
ルベンジル)〕オキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン]等が挙げられる。
【0062】また、一般式[27]で示される3元ポリ
マーの具体例としては、例えばポリ(p-1-エトキシプロ
ポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸
メチル)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/メタクリル酸エチル)、ポリ(p-
1-エトキシプロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/メタクリル酸 tert-ブチル)、ポリ(p-1-エトキシプ
ロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル
酸シクロヘキシル)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸イソボル
ニル)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン/メタクリル酸ノルボルニル)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/アクリル酸メチル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸 tert-ブ
チル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン/アクリル酸シクロヘキシル)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/アクリル酸イソボルニル)、ポリ(p-1-エトキシエ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸
メチル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン/メタクリル酸 tert-ブチル)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/メタクリル酸イソボルニル)、ポリ(p-1-エトキシ
プロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル
酸メチル)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸 tert-ブチル)、ポ
リ(p-1-エトキシプロポキシスチレン/p-ヒドロキシス
チレン/アクリル酸シクロヘキシル)、ポリ(p-1-エト
キシプロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アク
リル酸イソボルニル)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸ノルボル
ニル)、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/アクリル酸メチル)、ポリ(p-1-
イソブトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/アクリル酸 tert-ブチル)、ポリ(p-1-イソブトキシ
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸
シクロヘキシル)、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸イソボルニ
ル)、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン/メタクリル酸メチル)、ポリ(p-1-
イソブトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/メタクリル酸シクロヘキシル)、ポリ(p-1-シクロヘ
キシルオキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/アクリル酸メチル)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル
酸 tert-ブチル)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸シ
クロヘキシル)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸イソ
ボルニル)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸 tert-
ブチル)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸シクロヘ
キシル)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸イソボル
ニル)等が挙げられる。
【0063】一般式[24]で示されるポリマーの中、
例えば一般式[1]で示されるポリマーは、例えば下記
a)〜d)等に示す方法により容易に得る事が出来る。 a)方法−1(一般式[1]に於てk≠0でR6が水素
原子、アルキル基、直鎖状のアルコキシ基であるポリマ
ーの製造法) 下記一般式[13]
【0064】
【化34】
【0065】(式中、R1は前記と同じ。)で示される
モノマーと、任意の量の下記一般式[14]
【0066】
【化35】
【0067】(式中、R2及びR6は前記と同じ。)で示
されるモノマーとを、ポリマー製造法の常法に従い、例
えばラジカル重合開始剤[例えば、2,2'−アゾビスイソ
ブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2-メチルブチロニト
リル)、2,2'−アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2'−アゾビス(2-メチルプロピオン酸メチ
ル)、2,2'−アゾビス(2-メチルプロピオン酸エチ
ル)、2,2'−アゾビス(2-メチル酪酸メチル)等のアゾ
系重合開始剤やベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパ
ーオキシド、ビス(4-tert−ブチルシクロヘキシル)パ
ーオキシジカーボネート、ジtert-ブチルパーオキシ
ド、tert-ブチルパーオキシ 2−エチルヘキサノエー
ト、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1-ビス(t
ert−ブチルパーオキシ)−3,3,5-トリメチルシクロヘ
キサン等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。]の
存在下、トルエン、1,4-ジオキサン、1,2-ジメトキシエ
タン、テトラヒドロフラン、イソプロパノール、2-メト
キシプロパノール、1,3-ジオキソラン、酢酸エチル、メ
チルエチルケトン等の有機溶剤中、窒素又はアルゴン気
流下、50〜120℃で1〜10時間重合反応させる。尚、重
合開始剤としては、溶解性が高いため低分子量のポリマ
ーが得られ易く、且つ安全性や毒性の点で有利な非ニト
リル系の2,2'−アゾビス(2-メチルプロピオン酸メチ
ル)、2,2'−アソビス(2-メチルプロピオン酸エチ
ル)、2,2'−アゾビス(2-メチル酪酸メチル)がより好
ましい。
【0068】また、この他、分散度の小さいポリマーを
得る目的ではn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、
ナフタレンナトリウム、tert−ブチルリチウム、クミル
カリウム、ナフタレンカリウム等の触媒下、エチルエー
テル、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、メ
チルエチルケトン、1,3-ジオキソラン、酢酸エチル、ト
ルエン等の脱水された有機溶剤中で窒素又はアルゴン気
流中、−78℃〜25℃で1〜10時間反応させるアニオンリ
ビング重合が好ましい。反応後は高分子取得法の常法に
従って後処理を行って、下記一般式[15]
【0069】
【化36】
【0070】[式中、R1、R2、R6及びkは前記と同
じであリ、eは自然数を表す(但し、0.75≦e/(k+
e)≦0.99である。)。]で示されるコポリマーを単離
する。
【0071】次いでこのコポリマーをテトラヒドロフラ
ン、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、n-プロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノー
ル、tert−ブタノール、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソ
ラン等の有機溶剤中、適当な酸[例えば、硫酸、リン
酸、塩酸、臭化水素酸等の無機酸及びその他のルイス
酸、p-トルエンスルホン酸、10−カンファースルホン
酸、マロン酸、シュウ酸等の有機酸が好ましい。]と30
〜110℃で1〜20時間反応させて、官能基であるtert-ブ
チル基を完全に脱離させる。反応後は高分子取得法の常
法に従って後処理を行って、下記一般式[16]
【0072】
【化37】
【0073】(式中、R1、R2、R6、e及びkは前記
と同じ。)で示されるヒドロキシスチレンコポリマーを
単離する。更にこのコポリマーと任意の量の下記一般式
[17]
【0074】
【化38】
【0075】(式中、R4及びR5は前記と同じであり、
20は水素原子、炭素数1〜5の直鎖状又は分枝状のア
ルキル基、炭素数1〜5の直鎖状又は分枝状のハロアル
キル基、又は置換されていても良いフェニル基を表し、
21は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、
また、R20とR21とでメチレン鎖を形成していても良
い。)で示されるエテニルエーテル化合物とを、テトラ
ヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、1,4-ジ
オキサン、1,3-ジオキソラン、塩化メチレン、1,2-ジメ
トキシエタン、エチルエーテル、酢酸エチル等の有機溶
剤中、適当な触媒[例えば、硫酸、塩酸、オキシ塩化
燐、p-トルエンスルホン酸、10−カンファースルホン
酸、クロルスルホン酸・ピリジン塩、硫酸・ピリジン
塩、p-トルエンスルホン酸・ピリジン塩等]の存在下、
10〜100℃で1〜30時間反応させ、前記一般式[7]で
示される官能基を任意の割合で化学的に導入させる。ま
た、この他、一般式[16]で示されるコポリマーと任
意の量の下記一般式[18]
【0076】
【化39】
【0077】(式中、R3、R4及びR5は前記と同じで
あり、Yはハロゲン原子を表す。)で示される化合物と
を、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケト
ン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、塩化メチレ
ン、1,2-ジメトキシエタン、エチルエーテル、N,N-ジメ
チルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、酢酸エ
チル等の有機溶剤中、適当な脱ハロゲン化水素剤[例え
ば、アンモニア、ジメチルアミン、トリメチルアミン、
ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリ
ジン、モルホリン、ピコリン等]の存在下、-10〜100℃
で1〜30時間反応させ、前記一般式[7]で示される官
能基を任意の割合で化学的に導入させても良い。反応後
は高分子取得法の常法に従って後処理を行い、前記一般
式[1]で示されるポリマーを単離する。
【0078】b)方法−2(一般式[1]に於てk≠0
でR6=tert-ブトキシ基のポリマーの製造) 上記一般式[13]で示されるモノマーを方法−1と同
様の操作法により重合させた後、高分子取得法の常法に
従って後処理を行い、下記一般式[19]
【0079】
【化40】
【0080】(式中、R1は前記と同じ、dは自然数を
表す。)で示されるホモポリマーを単離する。次いでこ
のホモポリマーをテトラヒドロフラン、アセトン、1,4-
ジオキサン、1,3-ジオキソラン、メタノール、エタノー
ル、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノー
ル、sec-ブタノール、tert-ブタノール等の有機溶剤
中、適当な酸[例えば、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素
酸等の無機酸及びその他のルイス酸、p-トルエンスルホ
ン酸、10−カンファースルホン酸、マロン酸、シュウ酸
等の有機酸が好ましい。]と30〜100℃で1〜10時間反
応させて官能基であるtert-ブチル基を任意の割合で脱
離させる。反応後は高分子取得法の常法に従って後処理
を行い、下記一般式[20]
【0081】
【化41】
【0082】(式中、R1、R2及びkは前記と同じであ
り、c=m+nである。)で示されるヒドロキシスチレ
ンコポリマーを単離する。次いでこのポリマーに方法−
1と同様の操作法により上記一般式[7]で示される官
能基を導入させた後、高分子取得法の常法に従って後処
理を行い、前記一般式[1]で示されるポリマーを単離
する。
【0083】c)方法−3(一般式[1]に於てk=0
のポリマーの製造) 上記一般式[13]又は下記一般式[21]
【0084】
【化42】
【0085】(式中、R1は前記と同じ。)で示される
モノマーを方法−1と同様な操作法で夫々、重合反応さ
せた後、高分子取得法の常法に従って後処理を行い、上
記一般式[19]又は下記一般式[22]
【0086】
【化43】
【0087】(式中、R1及びdは前記と同じ。)で示
されるホモポリマーを単離する。次いでこのホモポリマ
ーをテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキ
ソラン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、n-プロ
パール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノ
ール、tert-ブタノール、水等の溶剤中、要すれば窒素
気流中、適当な塩基[例えば、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、アンモニア水、ヒドロキシルアミン、各種
テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド水溶液、各種
トリアルキルアミン類、各種トリアラルキルアミン類等
が好ましい。]、又は適当な酸[例えば、硫酸、塩酸、
リン酸、臭化水素酸等の無機酸及びその他のルイス酸、
p-トルエンスルホン酸、10−カンファースルホン酸、マ
ロン酸、シュウ酸等が好ましい。]の存在下で10〜70℃
で30分〜10時間反応させて官能基であるtert-ブチル基
又はアセチル基を完全に脱離させる。反応後は高分子取
得法の常法に従って行い、下記一般式[23]
【0088】
【化44】
【0089】(式中、R1及びdは前記と同じ。)で示
されるヒドロキシスチレンポリマーを単離する。更にこ
のホモポリマーに方法−1と同様の操作法により上記一
般式[7]で示される官能基を導入させた後、高分子取
得法の常法に従って後処理を行い、上記一般式[1]で
示されるポリマーを単離する。
【0090】d)方法−4(一般式[1]に於てk≠0
で、R6が分枝状又は環状のアルコキシ基、飽和複素環
オキシ基又は一般式[2]で示される基であるポリマー
の製造) 上記、方法−3で得られた一般式[23]で示されるホ
モポリマーをテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、酢
酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、塩化メチレ
ン、1,3-ジオキソラン、メタノール、エタノール、n-プ
ロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブ
タノール、 tert-ブタノール、塩化メチレン等の有機溶
剤中、適当な塩基(例えば、水酸化カリウム、水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチル
アミン、N-メチル−2-ピロリドン、ピペリジン、各種テ
トラアルキルアンモニウムヒドロキシド水溶液、各種ト
リアルキルアミン類、各種トリアラルキルアミン類等が
好ましい。)の存在下、任意の量の水酸基の保護剤、例
えば二炭酸ジ tert-ブチル等の二炭酸ジアルキル、クロ
ル炭酸メチル等のクロル炭酸アルキル、2,3-ジヒドロフ
ラン、3,4-ジヒドロ-2H-ピラン、モノクロル酢酸 tert-
ブチル、モノクロル酢酸 1−メチルシクロヘキシル、イ
ソブテン、ジアルキル硫酸、ヨウ化アルキル、塩化 1-
メチルシクロヘキシル等と10〜 100℃で30分〜30時間反
応させ、反応後は高分子取得法の常法に従って後処理を
行い、前記一般式[16]で示されるコポリマーとす
る。
【0091】更にこのコポリマーに方法−1と同様な操
作法により上記一般式[7]で示される官能基を導入さ
せた後、高分子取得法の常法に従って後処理を行い、前
記一般式[1]で示されるポリマーを単離する。
【0092】一般式[25]で示されるポリマーについ
ても、一般式[14]で示されるモノマーの代りに、例
えば一般式[30]
【化45】 (式中、R22は前記と同じ。)を用いる以外は上記した
一般式[1]を得る方法に準じて合成すれば同様に得る
ことができる。
【0093】本発明のレジスト組成物は、本発明に係る
ポリマー以外に感放射線照射により酸を発生する感光性
化合物(以下、「酸発生剤」と略記する。)として、下
記一般式[3]で示される化合物1種以上と、下記一般
式[4]で示される化合物及び一般式[6]で示される
化合物からなる群から選ばれた1種以上とが他の構成成
分として含まれる。これ等の構成成分は溶剤に溶解され
た状態で使用に供されるのが一般的である。
【0094】
【化46】
【0095】[式中、R8及びR9は前記と同じ。]
【0096】
【化47】
【0097】[式中、R10、R11、R12及びR13は前記
と同じ。]
【0098】
【化48】
【0099】[式中、R17 18及びR19は前記と同
じ。] 一般式[3]に於てR8で示される炭素数3〜8の分枝
状又は環状のアルキル基としては、例えばイソプロピル
基、シクロプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、
tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、シ
クロペンチル基、1-メチルシクロペンチル基、イソヘキ
シル基、シクロヘキシル基、1-メチルシクロヘキシル
基、イソヘプチル基、tert-オクチル基等が挙げられ
る。
【0100】一般式[3]に於てR9で示される炭素数
1〜8の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基として
は、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプ
ロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、イソブチル
基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イ
ソペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルペンチル
基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル
基、シクロヘキシル基、1-メチルシクロヘキシル基、n-
ヘプチル基、イソペプチル基、オクチル基、tert-オク
チル基等が挙げられる。
【0101】一般式[3]に於てR9で示されるアラル
キル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、フ
ェニルプロピル基、メチルベンジル基、メチルフェネチ
ル基、エチルベンジル基等が挙げられる。
【0102】一般式[4]に於てR10、R11及びR12
示される炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアル
キル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピ
ル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル
基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-
ペンチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、1-メ
チルペンチル基、シクロペンチル基、1-メチルシクロペ
ンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキ
シル基等が挙げられる。
【0103】また、R10、R11及びR12で示される炭素
数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルコキシ基とし
ては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ
基、イソプロポキシ基、シクロプロポキシ基、n-ブトキ
シ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、sec-ブトキ
シ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、シ
クロペンチルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、1-
メチルシクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、
イソヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙
げられる。
【0104】一般式[5]に於てR16で示される炭素数
1〜12の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基として
は、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプ
ロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、イソブチル
基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イ
ソペンチル基、シクロペンチル基、1-メチルペンチル
基、1-メチルシクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘ
キシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等
が挙げられ、炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルコ
キシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プ
ロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブ
トキシ基、 tert-ブトキシ基、sec-ブトキシ基等が挙げ
られる。
【0105】また、一般式[4]に於てR10〜R12で示
されるハロゲン原子及び一般式[5]に於てR14〜R16
で示されるハロゲン原子としては塩素、臭素、ヨウ素、
フッ素等が挙げられる。
【0106】一般式[6]に於てR17及びR18で示され
る炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基として
は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル
基、n-ブチル基、イソブチル基、 tert-ブチル基、sec-
ブチル基等が挙げられ、炭素数1〜4の直鎖状又は分枝
状のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキ
シ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ
基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、sec-ブトキシ
基等が挙げられる。
【0107】また、一般式[6]に於てR19で示される
炭素数1〜12の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基で
置換されたフェニル基のアルキル基としては、例えばメ
チル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、シ
クロプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブ
チル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル
基、シクロペンチル基、1-メチルペンチル基、1-メチル
シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、シ
クロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ヘンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
【0108】本発明に於て用いられる好ましい酸発生剤
の具体例を挙げると、一般式[3]で示される酸発生剤
としては、例えば1-シクロヘキシルスルホニル−1-(1,
1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,
1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1-
メチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロ
ヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1-ジメチ
ルプロピルスルホニル)ジアゾメタン、1-n-ブチルスル
ホニル−1-(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメ
タン、1-(1-メチルエチルスルホニル)−1-ベンジルス
ルホニルジアゾメタン、ビス(tert−オクチルスルホニ
ル)ジアゾメタン等が挙げられる。
【0109】一般式[4]で示される酸発生剤として
は、例えばトリフェニルスルホニウム・ドデシルベンゼ
ンスルホネート、トリフェニルスルホニウム・p-トルエ
ンスルホネート、トリフェニルスルホニウム・10−カン
ファースルホネート、トリフェニルスルホニウム・2,4,
5-トリクロルベンゼンスルホネート、トリフェニルスル
ホニウム・3-トリフルオロメチルベンゼンスルホネー
ト、トリフェニルスルホニウム・ピリジン−3-スルホネ
ート、ジフェニル−p-トリルスルホニウム・ドデシルベ
ンゼンスルホネート、ジフェニル−p-トリルスルホニウ
ム・p-トルエンスルホネート、ジフェニル−p-トリルス
ルホニウム・10−カンファースルホネート、ジフェニル
−p-トリルスルホニウム・ベンゼンスルホネート、ジフ
ェニル−p-トリルスルホニウム・2,4,5-トリクロルベン
ゼンスルホネート、ジフェニル−p-トリルスルホニウム
・2,5-ジクロルベンゼンスルホネート、ジフェニル−p-
トリルスルホニウム・4-n-オクチルベンゼンスルホネー
ト、ジフェニル−p-トリルスルホニウム・4-メトキシベ
ンゼンスルホネート、ジフェニル−p-トリルスルホニウ
ム・4-tert−ブチルベンゼンスルホネート、ジフェニル
−p-トリルスルホニウム・4-フルオロベンゼンスルホネ
ート、ジフェニル−p-トリルスルホニウム・4-クロルベ
ンゼンスルホネート、ジフェニル−p-トリルスルホニウ
ム・3-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフ
ェニル−p-トリルスルホニウム・ピリジン−3-スルホネ
ート、ジフェニル−p-トリルスルホニウム・4-エチルベ
ンゼンスルホネート、ジフェニル-p-トリルスルホニウ
ム・2,4-ジメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル-
p-トリルスルホニウム・2,5-ジメチルベンゼンスルホ
ネート、ジフェニル-o-トリルスルホニウム・p-トル
エンスルホネート、ジフェニル-o-トリルスルホニウム
・トリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル-o-ト
リルスルホニウム・10-カンファースルホネート、ジフ
ェニル-o-トリルスルホニウム・2,4-ジメチルベンゼン
スルホネート、ジフェニル-o-トリルスルホニウム・2,
5-ジメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル-o-トリ
ルスルホニウム・ベンゼンスルホネート、ジフェニル-
o-トリルスルホニウム・4-tert-ブチルベンゼンスルホ
ネート、ジフェニル-o-トリルスルホニウム・3-トリフ
ルオロメチルベンゼンスルホネート、p-tert−ブチルフ
ェニルジフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネー
ト、p-tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム・
10−カンファースルホネート、p-tert−ブチルフェニル
ジフェニルスルホニウム・4-メトキシベンゼンスルホネ
ート、p-tert−ブトキシフェニルジフェニルスルホニウ
ム・4-クロルベンゼンスルホネート、p-シクロヘキシル
フェニルジフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネ
ート、p-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウ
ム・10−カンファースルホネート、p-メトキシフェニル
ジフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート、p-
メトキシフェニルジフェニルスルホニウム・10−カンフ
ァースルホネート、p-tert−ブトキシフェニルジフェニ
ルスルホニウム・p-トルエンスルホネート、p-tert−ブ
トキシフェニルジフェニルスルホニウム・10−カンファ
ースルホネート、p-tert−ブトキシフェニルジフェニル
スルホニウム・p-クロルベンゼンスルホネート、トリフ
ェニルスルホニウム・1-ナフタレンスルホネート、トリ
フェニルスルホニウム・2-ナフタレンスルホネート、ジ
フェニル p-トリルスルホニウム・1-ナフタレンスルホ
ネート、ジフェニルp-トリルスルホニウム・2-ナフタレ
ンスルホネート、p-tert−ブチルフェニルスルホニウム
・1-ナフタレンスルホネート、p-tert−ブチルジフェニ
ルスルホニウム・1-ナフタレンスルホネート、ジフェニ
ル−p-フェニルチオ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−p-フェニルチオフェニルス
ルホニウム・10−カンファースルホネート等が挙げられ
る。
【0110】一般式[6]で示される酸発生剤として
は、例えば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・10−カンファースル
ホネート、p-メトキシフェニルフェニルヨードニウム・
p-トルエンスルホネート、p-メトキシフェニルフェニル
ヨードニウム・10−カンファースルホネート、ビス(p-
メチルフェニル)ヨードニウム・p-トルエンスルホネー
ト、ビス(p-メチルフェニル)ヨードニウム・ベンゼン
スルホネート、ビス(p-tert−ブチルフェニル)ヨード
ニウム・p-トルエンスルホネート、ビス(p-tert−ブチ
ルフェニル)ヨードニウム・ベンゼンスルホネート、ビ
ス(p-tert−ブトキシフェニル)ヨードニウム・p-トル
エンスルホネート、ビス(p-tert−ブトキシフェニル)
ヨードニウム・10−カンファースルホネート、ビス(p-
tert−ブトキシフェニル)ヨードニウム・ベンゼンスル
ホネート、ジフェニルヨードニウム・1-ナフタレンスル
ホネート、ジフェニルヨードニウム・2-ナフタレンスル
ホネート、ビス(p-tert−ブチルフェニル)ヨードニウ
ム・1-ナフタレンスルホネート、ビス(p-tert−ブチル
フェニル)ヨードニウム・2-ナフタレンスルホネート等
が挙げられる。
【0111】本発明の上記酸発生剤に於て、上記一般式
[3]で示される酸発生剤は、例えば日本国特許第2500
533号等に従って容易に合成出来る。一般式[4]で示
される酸発生剤は、例えば橋本等、日本化学雑誌、87(1
0)巻、63頁(1966年)及びY.Endo等、Chem. Pharm. Bul
l., 29(12)巻、3753頁(1981年)等により容易に合成出
来る。また、一般式[6]で示される酸発生剤は、例え
ばF.M.Beringer等、J.Am. Chem. Soc.,81巻、342頁(19
59年)及びF.M.Beringer等、J. Am. Chem. Soc.,75巻、
2705頁(1953年)等により容易に合成出来る。
【0112】本発明のレジスト組成物は、一般式[1]
で示されるポリマー2種以上と、248.4 nm付近の光透過
性が良好でレジスト組成物の高透明性が維持出来、露光
後の加熱処理(PEB)温度依存性が少なく、且つ露光
により弱酸を発生する一般式[3]で示される酸発生剤
と、一定の露光量に対して酸発生効率が高く、強酸を発
生する一般式[4]、又は一般式[6]で示される酸発
生剤とを組合せてなることにより、0.20μm以下、より
具体的には0.18μm以下の超微細デザインルールでも解
像性、DOF、ウェハー面内の寸法均一性等を保持した
ままで側壁荒れが改善され、パターン裾部分の形状改善
(裾引き形状の改善)及びスカム除去される点に最大の
特徴を有する。酸発生剤の組合せとしては一般式[3]
で示される酸発生剤と一般式[4]で示される酸発生剤
がパターン裾部分の形状改善及びスカム除去の点からよ
り好ましい。
【0113】一般式[4]又は一般式[6]で示される
酸発生剤は、一般にオニウム塩と呼ばれているものであ
るが、本発明に於てはこれらオニウム塩のカウンターア
ニオンがベンゼンスルホネート、p-トルエンスルホネー
ト等の芳香環を有するもの、或は10−カンファースルホ
ネート等の脂肪族環(多環)を有するものとなっている
点に大きな特徴を有し、であるがために従来から使用さ
れているトリフルオロメタンスルホネート等をカウンタ
ーアニオンとして有するものに比してDelay Timeの影響
を全く受けず寸法変動しない、矩形のパターン形状が得
られる等の優れた効果が得られる。
【0114】尚、一般式[4]又は一般式[6]で示さ
れる酸発生剤に於ける、カウンターアニオンを露光によ
り超強酸を発生する既存のCF3SO3 -、PF6 -、As
6 -及びBF4 -等としたものは、Delay Timeの影響に起
因する寸法制御性不良、パターン形状不良、貯蔵安定性
不良等の点から本発明に於ては全く使用出来ない。
【0115】本発明で使用される2種以上の酸発生剤の
使用割合は、本発明の目的を達し得る比率であれば特に
限定されないが、例えば一般式[3]で示される1種以
上の酸発生剤100重量部に対して一般式[4]又は/及
び一般式[6]で示される酸発生剤は10〜100重量部、
好ましくは10〜50重量部である。
【0116】本発明のレジスト組成物で用いられる溶剤
としては、ポリマーと、酸発生剤及び必要に応じて使用
される塩基性化合物、遠紫外線吸収剤、酸性化合物や界
面活性剤等の添加物等とを溶解可能なものであれば何れ
にても良いが、通常は成膜性が良好で、且つ220〜400 n
m付近に吸収を有しないものが好ましく、例えば、エ
ーテル基含有アルキレングリコールエステル、カルボ
ン酸エステル、アミド化合物、ケトン化合物、ラ
クトン化合物、アルキレングリコールエーテル化合
物、N-アルキルピロリドン等が挙げられ、これらは単
独で用いてもよいし二種以上併用してもよい。これら溶
媒のなかで、微粒子の発生が抑制されること及び保存安
定性が優れていること等の観点から、ラクトン化合物或
はラクトン化合物とエーテル基含有アルキレングリコー
ルエステルとの併用が好ましい。上記の具体例として
は、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モノメチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート等が、の具体例としては、例えば乳酸
メチル、乳酸エチル、酢酸2−エトキシエチル、ピルビ
ン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオ
ン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル等が、
の具体例としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミ
ド、N,N-ジメチルアセトアミド等が、の具体例として
は、例えばシクロヘキサノン、メチルエチルケトン、2
−ヘプタノン等が、の具体例としては、例えば一般式
[31]
【化49】 (式中、Rは炭素数2〜4の直鎖状又は分枝状アルキレ
ン基を示す)で表される化合物等[Rとしては、例えばエ
チレン基、プロピレン基、ブチレン基、メチルエチレン
基、メチルプロピレン基、エチルエチレン基等が挙げら
れ、具体的化合物としては、例えばβ-プロピオラクト
ン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラクトン、γ-バレ
ロラクトン、δ-バレロラクトン等が挙げられる]が、
の具体例としては、例えば1,4-ジオキサン、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピ
ルエーテル等が、そしての例としては、例えば、N-メ
チル-2-ピロリドン等が、それぞれ挙げられる。又、ラ
クトン化合物とエーテル基含有アルキレングリコールエ
ステルとの併用の具体例としては、例えばプロピレング
リコールモノメチルアセテートと β-プロピオラクトン
又はγ-ブチロラクトンとの併用等が挙げられる。
【0117】本発明に係るポリマーと酸発生剤とのレジ
スト組成物に於ける混合比は、全ポリマー100重量部に
対して通常全酸発生剤は1〜30重量部、好ましくは1〜
20重量部である。また、本発明のレジスト組成物中の溶
剤の量としては、本発明に係るポリマーと酸発生剤及び
必要に応じて添加されるその他の添加物とを溶解した結
果得られるポジ型レジスト材料を基板上に塗布する際に
支障をきたさない量であれば特に限定されることはない
が、通常ポリマー1重量部に対して1〜20重量部、好ま
しくは1.5〜10重量部である。
【0118】本発明のレジスト組成物は、通常前記の3
成分(本発明に係るポリマー、酸発生剤及び溶剤)を主
たる構成成分とするが、この他に塩基性化合物、側壁形
状を良好にしたり、基板との界面のスカムや裾引きを改
善する目的で必要に応じて遠紫外線吸収剤や酸性化合物
を添加してもよい。また、成膜性の向上、ストリエーシ
ョンや濡れ性の改善を目的として界面活性剤を添加して
も良い。本発明のレジスト組成物に於て必要に応じて使
用される塩基性化合物としては、例えばピリジン、ピペ
リジン、ピコリン、トリエチルアミン、プロピルアミ
ン、トリn-ブチルアミン、トリn-オクチルアミン、ジオ
クチルメチルアミン、トリn-ベンジルアミン、ジシクロ
ヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、N-メ
チルピロリジン、N-メチルピペリジン、トリエタノール
アミン、トリイソプロパノールアミン、トリn-プロパノ
ールアミン、ジメチルドデシルアミン、ジメチルヘキサ
ドデシルアミン、トリス[2-(2-メトキシエトキシ)エ
チル]アミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラエチルアンモニムヒドロキシド、テトラn-プ
ロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラn-ブチルアン
モニウムヒドロキシド、ポリビニルピリジン、ポリ(ビ
ニルピリジン/メチルメタクリレート)等が挙げられ
る。これらは、単独で用いても、適宜2種以上組合せて
用いてもよい。
【0119】本発明のレジスト組成物に於て必要に応じ
て使用される遠紫外線吸収剤としては、例えば9-ジアゾ
フルオレン及びその誘導体、1-ジアゾ−2-テトラロン、
2-ジアゾ−1-テトラロン、9-ジアゾ-10-フェナントロ
ン、2,2',4,4'-テトラキス(o-ナフトキノンジアジド−
4-スルホニルオキシ)ベンゾフェノン、2,2',4,4'-テト
ラヒドロキシベンゾフェノン、1,2,3-トリス(o-ナフト
キノンジアジド−4-スルホニルオキシ)プロパン、アン
トラセン誘導体[例えば9-(2-メトキシエトキシ)メチ
ルアントラセン、9-(2-エトキシエトキシ)メチルアン
トラセン、9-ピバロイルオキシメチルアントラセン、9-
ブタノイルオキシメチルアントラセン、9-(4-メトキシ
ブトキシ)メチルアントラセン等]、酢酸 9-アントラ
センメチル、ジヒドロキシフラバノン、ジフェニルスル
ホン、クエルセチン、トリヒドロキシフラバノン、テト
ラヒドロキシフラバノン、4',6-ジヒドロキシ−2-ナフ
トベンゾフェノン、4,4'-ジヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,2',4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン、9-ジ
アゾ-10-フェナントロン等が使用可能である。中でも24
8.4 nm付近に強い吸収を持つ2-ジアゾ-10-フェナントロ
ン、アントラセン誘導体が特に好ましい。
【0120】また、本発明のレジスト組成物に於て必要
に応じて使用される酸性化合物としては、例えばフタル
酸、コハク酸、マロン酸、安息香酸、サリチル酸、m-ヒ
ドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシ安息香酸、o-アセチル
安息香酸、o-アセチルオキシ安息香酸、o-ニトロ安息香
酸、チオサリチル酸、チオニコチン酸、ジフェノール酸
等の有機酸の他、サリチルアルデヒド、コハク酸イミ
ド、フタル酸イミド、サッカリン、アスコルビン酸等が
挙げられる。
【0121】更に、本発明のレジスト組成物に於て必要
に応じて使用される界面活性剤としては、例えばポリエ
チレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコ
ールジラウレート、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、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ラウリルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンノニル
エーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ
ル等のノニオン系界面活性剤、これら以外に市販の各種
ノニオン系界面活性剤、フッ素含有ノニオン系界面活性
剤、フッ素含有カチオン系界面活性剤、フッ素含有アニ
オン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系
界面活性剤が挙げられる。本発明に於ては、前記の界面
活性剤の中、レジスト膜の成膜性が良好な、例えばフロ
ラード(住友スリーエム(株)商品名)、サーフロン(旭
硝子(株)商品名)、ユニダイン(ダイキン工業(株)商品
名)、メガファック(大日本インキ(株)商品名)、エフ
トップ(トーケムプロダクツ(株)商品名)等のフッ素含
有ノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリオキシエチレンセチルエ
ーテル等がより好ましい。
【0122】更にまた、この分野で使用される可塑剤と
して、例えばフタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フ
タル酸ジプロピル等が挙げられる。
【0123】本発明のレジスト組成物は通常の半導体基
板上でも感放射線吸収性被膜(反射防止膜)を形成させ
た半導体基板上のどちらでも使用可能であるが、特に感
放射線吸収性被膜を形成させた半導体基板上での使用が
より効果的である。
【0124】半導体基板としては、アルミニウム、ポリ
シリコン、アルミニウム−シリコン、タングステンシリ
サイド等が挙げられる。また、これ等の半導体基板上に
感放射線吸収性被膜を形成させるには、半導体基板上に
例えばSi3N4、Ti3N4、無機系反射防止膜(SiON、アモル
ファスカーボン等)等の感放射線吸収性被膜材料を用い
て化学蒸着(CVD)又はスパッタリング等により形成
してもよいし、半導体基板上に有機系反射防止膜材料を
回転塗布し、加熱処理により形成しても良い。
【0125】本発明のレジスト組成物を用いてパターン
形成を行うには、例えば以下の如く行えば良い。
【0126】本発明に係るレジスト組成物を、例えばシ
リコンウェハー等の半導体基板上又は感放射線吸収性被
膜を形成させた半導体基板上に厚みが0.3〜2.0μm程度
となるように塗布(3層の上層として用いる場合には
0.1〜0.5μm程度)し、これを例えばオーブン中で70〜
140℃、10〜30分間、若しくはホットプレート上で70〜1
40℃、1〜2分間プリベークする。次いで目的のパター
ンを形成するためのマスクを上記のレジスト膜上にかざ
し、例えば300 nm以下の遠紫外光を露光量1〜100mJ/c
m2程度となるように照射した後、ホットプレート上で70
〜150℃、1〜2分間ベークする。更に、0.1〜5%テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液等の
現像液を用い、0.5〜3分程度、浸漬(dip)法、パドル
(puddle)法、スプレー(spray)法等の常法により現
像すれば、基板上に目的のパターンが形成される。
【0127】上記した如き各種パターン形成法に於て用
いられる現像液としては、レジスト材料の溶解性に応じ
て、露光部と未露光部との溶解度差を大きくさせられる
様な適当な濃度のアルカリ水溶液を選択すれば良く、通
常0.01〜20%の範囲から選択される。また、使用される
アルカリ水溶液としては、例えばTMAH、コリン、トリエ
タノールアミン等の有機アミン類、例えばNaOH、KOH等
の無機アルカリ類を含む水溶液が挙げられる。
【0128】本発明のレジスト組成物は、一般式[2
4]で示されるポリマー2種以上と、一般式[3]及び
一般式[4]で示される特定の酸発生剤の組合せ、又は
一般式[24]で示されるポリマー2種以上と一般式
[3]及び一般式[6]で示される特定の酸発生剤を組
合せて成ることを特徴とする。即ち、従来から使用され
てきた一般式[3]で示される酸発生剤から発生する酸
は弱酸で、移動範囲が小さく、また、高透明性なために
極めて有効であったが、酸発生効率が低いことに起因し
て、これを単独で用いると、露光されたレジスト膜内で
酸濃度がバラつくため、デザインルールの微細化が進む
につれ、解像性能や形状不良などの問題が生じてきた。
そこで、露光による酸発生効率が高く、また従来の同種
のオニウム塩から発生される酸に比して移動範囲が小さ
い強酸を発生する一般式[4]又は一般式[6]で示さ
れる酸発生剤を組み合わせて用いることにより、一般式
[3]で示される酸発生剤の弱点であった露光部の酸濃
度の均等化が計られると共に、一般式[4]又は一般式
[6]で示される酸発生剤を単独で使用した場合に見ら
れる露光後の放置時間経過(Delay Time)による寸法変
動も抑制出来るので0.20μm以下のデザインルール、特
に0.18μm以下のルールが要求される超微細加工転写技
術に於て要求される高解像性能及びDOFを達成出来、
露光から加熱処理迄の時間経過(Delay Time)に対して
安定したパターン寸法を維持し、且つそれ等性能を維持
しながら基板依存性や側壁荒れの改善を可能にした。更
に特定の酸発生剤を組合せたことにより、従来、感放射
線吸収性被膜(無機系反射防止膜又は有機系反射防止
膜)の使用により発生したレジストパターンの裾部のテ
ールやスカムの解消も可能となった。
【0129】一般式[24]で示されるポリマーは2種
以上混合使用することにより、一般式[7]で示される
官能基を有する一般式[8]で示されるモノマー単位を
共通の構成成分とすることに起因して、露光により発生
した酸の作用により短時間にアルカリ可溶性になるた
め、Delay Timeの影響を受け難く、ウェハー面内での寸
法均一化が可能となる。この点が既存の2種ポリマー混
合系のレジスト材料との大きな違いである。
【0130】また、一般式[9]で示されるヒドロキシ
スチレン単位を構成成分として更に含んでなることに起
因して、耐熱性及びドライエッチング耐性を有し、且つ
基板との密着性にも優れている。
【0131】更に、一般式[26]で示されるモノマー
単位、より具体的には一般式[10]又は一般式[2
8]で示されるモノマー単位を構成成分として含ませる
ことにより、一般式[8]で示されるモノマー単位のポ
リマー中の構成比率を低減出来、このためポリマー全体
の耐熱性を向上させ、ドライエッチング耐性も向上出
来、近接効果の影響を抑制出来、且つ現像時の現像速度
も低下出来るので側壁荒れの改善効果もある。
【0132】尚、一般式[10]で示されるモノマー単
位に於て、R6が炭素数3〜8の分枝状又は環状のアル
コキシ基、飽和複素環オキシ基又は一般式[2]で示さ
れる基であるものは、酸の存在下で官能基を脱離してア
ルカリ現像液に可溶なヒドロキシスチレン単位に変化す
るものであるが、本発明に係るポリマーに於ては一般式
[7]で示される官能基を有する一般式[8]で示され
るモノマー単位の方がはるかに速く、容易に酸の作用を
受けて保護基を脱離してヒドロキシスチレン単位になる
為、化学増幅作用には直接的にはさほど関与しない。
【0133】しかしながら、現像液に対する溶解速度や
解像性能等の面では明らかに寄与しており、R6が水素
原子、アルキル基、直鎖状のアルコキシ基である、例え
ばスチレン、アルキル置換スチレン、直鎖状のアルコキ
シスチレン等に由来する酸の作用で全く(或は殆ど)化
学変化を受けないモノマー単位を有するポリマーを用い
た場合と比べると、現像時、現像液に対する溶解速度が
速く、また、解像性能、DOF及びパターン形状が優れ
ているのでより好ましい。
【0134】本発明のレジスト組成物は遠紫外光、Kr
Fエキシマレーザ光はもとより、i線露光、電子線や軟
X線照射でも酸が発生し、化学増幅作用される事が確認
されている。従って、本発明のレジスト組成物は化学増
幅作用を利用して低露光量の遠紫外光、KrFエキシマ
レーザ光、i線光や電子線或いは軟X線照射法によりパ
ターン形成可能なレジスト組成物である。
【0135】本発明の作用について具体例で説明する
と、先ず、KrFエキシマレーザ光、遠紫外光等で露光
された部位は例えば下記式1〜式3で示される光反応に
従って酸が発生する。
【0136】
【式1】
【0137】
【式2】
【0138】
【式3】
【0139】露光工程に続いて加熱処理すると下記式4
の反応に従って本発明に係るポリマーの特定の官能基
(式4では、1-エトキシエトキシ基として例示。)が酸
により化学変化を受けて水酸基となり、アルカリ可溶性
となって、現像の際、現像液に溶出してくる。
【0140】
【式4】
【0141】他方、未露光部は酸が発生しない為、加熱
処理しても化学変化は起こらず、かえって基板との密着
性強化の目的で用いたポリマーの親水性基部位を酸発生
剤がアルカリ現像液の浸潤から保護する様な作用が発現
する。このように本発明のレジスト材料を用いてパター
ン形成を行った場合には露光部と未露光部との間でアル
カリ現像液に対して大きな溶解度差を生じ、しかも未露
光部のポリマーが基板に対して強い密着性を有している
為、現像時に膜剥がれを引き起こさず、その結果、良好
なコントラストを有したポジ型のパターンが形成され
る。また、前記式4で示されるように露光で発生した酸
は触媒的に作用する為、露光は必要な酸を発生させるだ
けで良く、露光エネルギー量の低減が可能となる。
【0142】以下に実施例、製造例、参考例及び比較例
を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれ
等により何等制約を受けるものではない。
【0143】尚、実施例及び比較例で使用される一部の
ポリマー(製造例に記載のないもの)、酸発生剤、紫外
線吸収剤等については、例えば日本国特許第2500533号
(米国特許第5216135号;欧州特許第440374号);特開
平4-211258号公報(米国特許第5350660号;欧州特許第4
40374号);特開平5-249682号公報(欧州公開特許第520
642号);特開平4-251259号公報;特開平10-48826号公
報;特開平10-53621号公報;Y.Endo等、Chem.Pharm. Bu
ll.,29(12)巻,3753頁(1981年);橋本等、日本化学雑
誌、87(10)巻、63頁(1966年);F.M.Beringer等、J.A
m.Chem.Soc.,81巻,342頁(1959年);M.Desbois 等、Bu
ll.Chim.Soc.France,1974巻,1956頁又はC.D.Beard
等、J.Org.Chem.,38巻,3673頁(1973年)等に記載の方
法で合成した。
【0144】
【実施例】製造例1 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレ
ン)の合成 (1)p-tert−ブトキシスチレン 35.2gに触媒量の2,2'
−アゾビス(2-メチルプロピオン酸メチル)を添加して
イソプロパノール中、窒素気流下、80℃で6時間重合反
応させた。反応液を冷却後、メタノール水溶液 1500ml
中に注入して、晶析させた。析出晶を濾取、メタノール
洗浄、減圧乾燥してポリ(p-tert−ブトキシスチレン)
33.4gを白色粉末晶として得た。Mw 約 20000、Mw
/Mn 1.90(GPC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-tert−ブトキシスチレン)
30.0gをイソプロパノールに懸濁し濃塩酸 30mlを加え
て70〜80℃で4時間攪拌反応させた。冷却後、反応液を
水 1500ml中に注入、晶析させた。析出晶を濾取、水
洗、減圧乾燥してポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-tert
−ブトキシスチレン) 18.8gを白色粉末晶として得
た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位とp-
tert−ブトキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測
定から約94:6であった。Mw 約 15000、Mw/Mn
1.90(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-te
rt−ブトキシスチレン)15.7g及びエチルビニルエーテ
ル 3.2gを1,4-ジオキサン 140mlに溶解し、これに触媒
量のp-トルエンスルホン酸ピリジニウム塩を添加し、室
温で24時間攪拌反応させた。反応後、水 3000ml中に注
入、晶析させた。析出晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポ
リ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチ
レン/p-tert−ブトキシスチレン) 15.5gを白色粉末
晶として得た。得られたポリマーのp-1-エトキシエトキ
シスチレン単位とp-ヒドロキシスチレン単位及びp-tert
−ブトキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測定か
ら約30:64:6であった。Mw 約 18000、Mw/Mn
1.90(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0145】製造例2 ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-メチルスチレン)の
合成 (1)p-tert−ブトキシスチレン 100g(0.567モル)とp
-メチルスチレン 3.54g(0.03モル)に2,2'−アゾビス
(2-メチルプロピオン酸メチル)を添加して1,4-ジオキ
サン中、窒素気流下、80℃で6時間重合反応させた。反
応液を冷却後、メタノール水溶液 5000ml中に注入し
て、晶析させた。析出晶を濾取、メタノール洗浄、減圧
乾燥してポリ(p-tert−ブトキシスチレン/p-メチルス
チレン) 92.3gを白色粉末晶として得た。得られたポ
リマーのp-tert−ブトキシスチレン単位とp-メチルスチ
レン単位の構成比率は1HNMR測定から約95:5であ
った。また、ポリスチレンを標準としたGPC測定の結
果、Mwは約 20000、Mw/Mn 1.90であった。 (2)上記(1)で得たポリ(p-tert−ブトキシスチレン/
p-メチルスチレン) 70gを1,4-ジオキサンに溶解し濃
塩酸 100mlを加えて70〜80℃で4時間攪拌反応させた。
冷却後、反応液を水 5000ml中に注入、晶析させた。析
出晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポリ(p-ヒドロキシス
チレン/p-メチルスチレン) 47.6gを白色粉末晶とし
て得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位
とp-メチルスチレン単位の構成比率は1HNMR測定か
ら約95:5であった。Mw 約 14500、Mw/Mn 1.89
(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-メ
チルスチレン) 15.0gとエチルビニルエーテル 3.5g
を1,4-ジオキサン 150mlに溶解し、これに触媒量のp-ト
ルエンスルホン酸ピリジニウム塩を添加し、室温で24時
間攪拌反応させた。反応後、水 5000ml中に注入、晶析
させた。析出晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポリ(p-1-
エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-
メチルスチレン) 11.5gを白色粉末晶として得た。得
られたポリマーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位と
p-ヒドロキシスチレン単位およびp-メチルスチレン単位
の構成比率は1HNMR測定から約35:60:5であっ
た。また、GPC測定(ポリスチレン標準)からMwは
約 18000、Mw/Mnは1.86であった。
【0146】製造例3 ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/スチレン)の合成 (1)p-tert-ブトキシスチレン 81.1g(0.46モル)とス
チレン 4.6g(0.04モル)を用いて製造例2の(1)と同
様に重合反応及び後処理を行い、ポリ( p-tert-ブトキ
シスチレン/スチレン) 77.1gを白色粉末晶として得
た。得られたポリマーのp-tert-ブトキシスチレン単位
とスチレン単位の構成比率は1HNMR測定から約92:
8であった。Mw 約 20000、分子量分布 1.90(GPC
法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ( p-tert-ブトキシスチレン/
スチレン) 70gを用いて製造例1の(2)と同様に反応
及び後処理を行い、ポリ(p-ヒドロキシスチレン/スチ
レン) 44.0gを白色粉末晶として得た。得られたポリ
マーのp-ヒドロキシスチレン単位とスチレン単位の構成
比率は1HNMRから約92:8であった。Mw 約 1500
0、Mw/Mn 1.89(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/スチ
レン) 15.0gとビニルエチルエーテル 3.2gを用いて
製造例2の(3)と同様に反応及び後処理を行い、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/スチレン) 14.1gを白色粉末晶として得た。得ら
れたポリマーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-
ヒドロキシスチレン単位及びスチレン単位の構成比率は
1HNMR測定から約32:60:8であった。Mw 約 180
00、Mw/Mn 1.85(GPC法:ポリスチレン標
準)。
【0147】製造例4 ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシスチ
レン)の合成 (1)p-tert-ブトキシスチレン 52.9gを乾燥テトラヒド
ロフラン 150mlに溶解させ、窒素気流下、−78℃でn-ブ
チルリチウム(1.6mol,n-ヘキサン溶液) 5.5mlを注入
し、−78〜−72℃で2時間攪拌反応させた。赤色の反応
液に-70℃でメタノール 10mlを注入して重合反応を停止
させた。次いで重合反応液をメタノール1500ml中に注入
し、上層をデカンテーションにより除いて得られた粘稠
油状物を減圧乾燥してポリ(p-tert−ブトキシスチレ
ン) 51.5gを白色粉末晶として得た。Mw 約 22000、
Mw/Mn 1.12(GPC:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-tert−ブトキシスチレン)
30.0gをイソプロパノールに懸濁し濃塩酸 30mlを加え
て70〜80℃で4時間攪拌反応させた。冷却後、反応液を
水 1500ml中に注入、晶析させた。析出晶を濾取、水
洗、減圧乾燥してポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-tert
−ブトキシスチレン) 19.2gを白色粉末晶として得
た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位とp-
tert−ブトキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測
定から約90:10であった。Mw 約 15500、Mw/Mn
1.12(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-te
rt−ブトキシスチレン)15.7gをエチルビニルエーテル
3.2gを酢酸エチル 150mlに溶解させ、これに触媒量の
p-トルエンスルホン酸を添加し、室温で6時間攪拌反応
させた。反応後、トリエチルアミンで中和し、濃縮した
後、残渣の粘稠油状物をアセトン 100mlに溶解させ、水
3000ml中に注入、晶析させた。析出晶を濾取、水洗、
減圧乾燥してポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン) 15.
5gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1-
エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロキシスチレン
単位及びp-tert−ブトキシスチレン単位の構成比率は1
HNMR測定から約30:60:10であった。また、GPC
測定(ポリスチレンを標準)からMw 約 18200、Mw
/Mnは1.11であった。
【0148】製造例5 ポリ(p-1-メトキシ−1-メチル
エトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-tert-ブ
トキシスチレン)の合成 製造例4の(1)及び(2)と同様にして得たポリ(p-ヒド
ロキシスチレン/ p-tert-ブトキシスチレン) 15.7g
と2-メトキシ−1-プロペン 3.2gをテトラヒドロフラン
120mlに溶解し、これに触媒量のオキシ塩化燐を添加
し、室温で16時間攪拌反応させた。反応後、水 5000ml
中に注入、晶析させた。析出晶を濾取、水洗、減圧乾燥
してポリ(p-1-メトキシ−1-メチルエトキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシスチレン) 1
4.3gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1
-メトキシ−1-メチルエトキシスチレン単位とp-ヒドロ
キシスチレン単位及び p-tert-ブトキシスチレン単位の
構成比率は1HNMR測定から約34:56:10であった。
Mw 約 18000、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチ
レン標準)。
【0149】製造例6 ポリ(p-1-エトキシ−n-プロポ
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキ
シスチレン)の合成 製造例4の(1)及び(2)と同様にして得たポリ(p-ヒド
ロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン) 15.7g
と1-エトキシ−1-プロペン 1.8gとを用いて製造例4の
(3)と同様に反応及び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキ
シ−n-プロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-
tert−ブトキシスチレン) 16.2gを白色粉末晶として
得た。得られたポリマーのp-1-エトキシ−n-プロポキシ
スチレン単位とp-ヒドロキシスチレン単位及びp-tert−
ブトキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測定から
約23:67:10であった。Mw 約 18200、Mw/Mn 1.
11(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0150】製造例7 ポリ(p-1-シクロヘキシルオキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−
ブトキシスチレン)の合成 製造例4の(1)及び(2)と同様にして得たポリ(p-ヒド
ロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン) 15.7g
とシクロヘキシルビニルエーテル 3.2gとを用いて製造
例4の(3)と同様にして反応及び後処理を行い、ポリ
(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン) 17.0g
を白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1-シク
ロヘキシルオキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロキシ
スチレン単位及びp-tert−ブトキシスチレン単位の構成
比率は1HNMR測定から約 22:68:10であった。Mw
約18200、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン
標準)。
【0151】製造例8 ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラニ
ルオキシスチレン)の合成 (1)p-アセチルオキシスチレン 32.4gを用いて製造例
4の(1)と同様にリビングアニオン重合反応及び後処理
を行い、ポリ(p-アセチルオキシ)スチレン 31.5gを
白色粉末晶として得た。Mw 約 18000、Mw/Mn 1.
20(GPC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-アセチルオキシスチレン)
16.2gを1,4-ジオキサンに溶解し、濃塩酸 25mlを注入
して4時間攪拌還流行った。反応液を冷却後、水 1000m
l中に注入、晶析させた。析出晶を濾取、水洗、減圧乾
燥してポリ(p-ヒドロキシスチレン) 11.4gを白色粉
末晶として得た。Mw 約 14000、Mw/Mn 1.18(G
PC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン) 10.
8gを1,4-ジオキサン 72mlに溶解し、3,4-ジヒドロ-2H-
ピラン 2.5g及びp-トルエンスルホン酸・ピリジン塩0.
05gを添加し、25〜30℃で15時間攪拌反応させた。反応
液を水 1000ml中に注入し、晶析させ、析出晶を濾取、
水洗、減圧乾燥してポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-テ
トラヒドロピラニルオキシスチレン) 10.0gを白色粉
末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチ
レン単位とp-テトラヒドロピラニルオキシスチレン単位
の構成比率は1HNMR測定から約90:10であった。M
w 約15500、Mw/Mn 1.18(GPC法:ポリスチレ
ン標準)。 (4)上記(3)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-テ
トラヒドロピラニルオキシスチレン) 9.5gとエチルビ
ニルエーテル 2.5gを用いて製造例4の(3)と同様にし
て反応及び後処理を行った。得られた析出晶を濾取、水
洗、減圧乾燥してポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラニルオキ
シスチレン) 9.9gを白色粉末晶として得た。得られた
ポリマーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒド
ロキシスチレン単位及びp-テトラヒドロピラニルオキシ
スチレン単位の構成比率は1HNMR測定から約30:6
0:10であった。Mw約 18500、Mw/Mn 1.18(GP
C法:ポリスチレン標準)。
【0152】製造例9 ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシカル
ボニルオキシスチレン)の合成 (1)製造例4の(1)と同様にして得たポリ(p-tert-ブ
トキシスチレン) 35.3gをイソプロパノールに懸濁
し、濃塩酸50mlを注入して4時間攪拌還流を行った。反
応液を冷却後、水 3000ml中に注入、晶析させた。析出
晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポリ(p-ヒドロキシスチ
レン) 22.1gを白色粉末晶として得た。Mw約 1500
0、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン) 16.
2gを酢酸エチル 60mlに溶解し、二炭酸ジ tert-ブチル
5.6g及びトリエチルアミン 5.5gを添加し、室温で4
時間攪拌反応させた。反応後、酢酸エチルを減圧留去
し、残渣をアセトン80mlに溶解させ、水 1000ml中に注
入、晶析させた。析出晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポ
リ(p-ヒドロキシスチレン/ p-tert-ブトキシカルボニ
ルオキシスチレン) 12.2gを白色粉末晶として得た。
得られたp-ヒドロキシスチレン単位とp-tert-ブトキシ
カルボニルオキシスチレン単位の構成比率は1HNMR
測定から約90:10であった。Mw 約 16700、Mw/M
n 1.12(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-te
rt-ブトキシカルボニルオキシスチレン) 11.4gとエチ
ルビニルエーテル 2.5gとを用いて製造例4の(3)と同
様にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキシエ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p- tert-ブト
キシカルボニルオキシスチレン) 6.7gを白色粉末晶と
して得た。得られたポリマーのp-1-エトキシエトキシス
チレン単位とp-ヒドロキシスチレン単位及びp-tert-ブ
トキシカルボニルオキシスチレン単位の構成比率は1
NMR測定から約30:60:10であった。Mw 約 2000
0、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0153】製造例10 ポリ(p-1-シクロヘキシルオ
キシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert
−ブトキシカルボニルオキシスチレン)の合成 製造例9の(1)及び(2)と同様にして得られたポリ(p-
ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシカルボニルオキ
シスチレン) 11.4gとシクロヘキシルビニルエーテル
2.7gとを用いて製造例4の(3)と同様にして反応及び
後処理を行い、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキ
シスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシ
カルボニルオキシスチレン) 13.2gを白色粉末晶とし
て得た。得られたポリマーのp-1-シクロヘキシルオキシ
エトキシスチレン単位とp-ヒドロキシスチレン単位及び
p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン単位の構成
比率は1HNMR測定から約22:68:10であった。Mw
約 20000、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン
標準)。
【0154】製造例11 ポリ(p-1-メトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノキシ
酢酸 tert-ブチル)の合成 (1)製造例9の(1)と同様にして得られたポリ(p-ヒド
ロキシスチレン) 16.2gとモノクロル酢酸 tert- ブチ
ル 2.7g及び無水炭酸カリウム 2.5gをアセトン 200ml
に懸濁させ、2時間攪拌還流させた。冷却後、不溶物を
濾別し、濾液を水 3000ml中に注入、晶析させた。析出
晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポリ(p-ヒドロキシスチ
レン/p-ビニルフェノキシ酢酸 tert-ブチル) 15.8g
を白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロ
キシスチレン単位とp-ビニルフェノキシ酢酸 tert-ブチ
ル単位の構成比率は1HNMR測定から約93:7であっ
た。Mw 約 16500、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリ
スチレン標準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/
p-ビニルフェノキシ酢酸tert-ブチル) 13.2gとメチル
ビニルエーテル 2.0gとを用いて製造例4の(3)と同様
にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-1-メトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ビニルフェノ
キシ酢酸 tert-ブチル) 11.0gを白色粉末晶として得
た。得られたポリマーのp-1-メトキシエトキシスチレン
単位とp-ヒドロキシスチレン単位及びp-ビニルフェノキ
シ酢酸 tert-ブチル単位の構成比率は1HNMR測定か
ら約33:60:7であった。Mw 約 20000、Mw/Mn
1.12(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0155】製造例12 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロポキシス
チレン)の合成 (1)製造例9の(1)と同様にして得られたポリ(p-ヒド
ロキシスチレン) 16.2gと塩化イソプロピル 1.3gを
アセトン 100mlに溶解させ、これにトリエチルアミン
1.8gを加えて50〜55℃で5時間攪拌反応させた。反応
液を水 1000ml中に注入し、上層をデカンテーションに
より除いて得られた粘稠な樹脂をアセトン 75mlに溶解
させ、水 500ml中に注入し、析出したガム状樹脂を減圧
乾燥してポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロポキ
シスチレン) 15.4gを白色粉末晶として得た。得られ
たポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位及びp-イソプロ
ポキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測定から約9
0:10であった。Mw 約 15500、Mw/Mn 1.12(G
PC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/
p-イソプロポキシスチレン) 15.0gとエチルビニルエ
ーテル 3.0gとを用いて製造例4の(3)と同様にして反
応及び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロポキシスチレ
ン) 16.2gを白色粉末晶として得た。得られたポリマ
ーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロキシ
スチレン単位及びp-イソプロポキシスチレン単位の構成
比率は1HNMR測定から約30:60:10であった。Mw
約 18000、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン
標準)
【0156】製造例13 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ベンゾイルオキシ
スチレン)の合成 (1)製造例9の(1)と同様にして得たポリ(p-ヒドロキ
シスチレン) 16.2gと塩化ベンゾイル 2.3g及びトリ
エチルアミン 1.8gとを用いて製造例12の(1)と同様
にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-ヒドロキシスチ
レン/p-ベンゾイルオキシスチレン) 16.2gを白色粉
末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチ
レン単位とp-ベンゾイルオキシスチレン単位の構成比率
1HNMR測定から約90:10であった。Mw 約 1600
0、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/
p-ベンゾイルオキシスチレン) 15.7gとエチルビニル
エーテル 3.0gとを用いて製造例4の(3)と同様にして
反応及び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ベンゾイルオキシス
チレン) 16.5gを白色粉末晶として得た。得られたポ
リマーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロ
キシスチレン単位及びp-ベンゾイルオキシスチレン単位
の構成比率は1HNMR測定から約30:60:10であっ
た。Mw 約 18800、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリ
スチレン標準)。
【0157】製造例14 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ピバロイルオキシ
スチレン)の合成 (1)製造例9の(1)と同様にして得られたポリ(p-ヒド
ロキシスチレン) 16.2gと塩化ピバロイル 2.0g及び
トリエチルアミン 1.8gとを用いて製造例12の(1)と
同様にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-ヒドロキシ
スチレン/p-ピバロイルオキシスチレン) 16.0gを白
色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシ
スチレン単位及びp-ピバロイルオキシスチレン単位の構
成比率は1HNMR測定から約90:10であった。Mw 約
16000、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン標
準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/
p-ピバロイルオキシスチレン) 15.5gとエチルビニル
エーテル 3.0gとを用いて製造例4の(3)と同様にして
反応及び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ピバロイルオキシス
チレン) 16.7gを白色粉末晶として得た。得られたポ
リマーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロ
キシスチレン単位及びp-ピバロイルオキシスチレン単位
の構成比率は1HNMR測定から約30:60:10であっ
た。Mw 約 18500、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポ
リスチレン標準)。
【0158】製造例15 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン)の合成 (1)ポリ(p-tert−ブトキシスチレン)[Mw 約 2000
0、Mw/Mn 1.20(GPC法:ポリスチレン標準);
日本曹達(株)製] 105.9gを用いて製造例9の(1)と同
様にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-ヒドロキシス
チレン) 66.3gを白色粉末晶として得た。Mw 約 140
00、Mw/Mn 1.20(GPC法:ポリスチレン標
準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン)
16.2gとエチルビニルエーテル 4.7gとを用いて製造
例4の(3)と同様にして反応及び後処理を行い、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン) 18.2gを白色粉末晶として得た。得られたポリマ
ーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロキシ
スチレン単位の構成比率は1HNMR測定から約40:60
であった。Mw 約 17500、Mw/Mn 1.18(GPC
法:ポリスチレン標準)。
【0159】製造例16 ポリ(p-1-イソブトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)の合成 製造例15の(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレ
ン) 16.2gとイソブチルビニルエーテル 6.5gとを用
いて製造例4の(3)と同様にして反応及び後処理を行
い、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン)19.8gを白色粉末晶として得た。得ら
れたポリマーのp-1-イソブトキシエトキシスチレン単位
とp-ヒドロキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測
定から約40:60であった。Mw 約 18500、Mw/Mn
1.18(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0160】製造例17 ポリ(p-1-エトキシ−n-プロ
ポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)の合成 製造例15の(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレ
ン) 16.2gと1-エチル−1-プロペニルエーテル[和光
純薬工業(株)製] 5.6gとを用いて製造例4の(3)と同
様にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキシ−
n-プロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) 19.0
gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1-エ
トキシ−n-プロポキシスチレン単位及びp-ヒドロキシス
チレン単位の構成比率は1HNMR測定から約40:60で
あった。Mw 約 18000、Mw/Mn 1.18(GPC法:
ポリスチレン標準)。
【0161】製造例18 ポリ(p-tert−ブトキシカル
ボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)の合成 製造例15の(1)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレ
ン) 18.0g及び二炭酸ジ tert-ブチル 11.0gとを用い
て製造例9の(2)と同様にして反応及び後処理を行い、
ポリ(p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン) 18.2gを白色粉末晶として得
た。得られたポリマーのp-tert−ブトキシカルボニルオ
キシスチレン単位とp-ヒドロキシスチレン単位の構成比
率は1HNMR測定から約30:70であった。Mw 約 175
00、Mw/Mn 1.20(GPC法:ポリスチレン標
準)。
【0162】製造例19 ポリ(p-テトラヒドロピラニ
ルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)の合成 ポリ(p-ヒドロキシスチレン)[Mw 約 15000、Mw
/Mn 1.14(GPC法:ポリスチレン標準);日本曹
達(株)製] 16.2gを1,2-ジメトキシエタン 180mlに溶
解し、これに3,4-ジヒドロ-2H-ピラン 4.1g及び硫酸
0.7mlを加えて30〜40℃で15時間攪拌反応させた。反応
後、減圧濃縮し、残渣を炭酸ナトリウムで中和し、水 2
000ml中に注入、晶析させた。析出晶を濾取し、水洗、
減圧乾燥してポリ(p-テトラヒドロピラニルオキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン) 18.0gを白色粉末晶と
して得た。得られたポリマーのp-テトラヒドロピラニル
オキシスチレン単位及びp-ヒドロキシスチレン単位の構
成比率は1HNMR測定から約30:70であった。Mw 約
18000、Mw/Mn 1.14(GPC法:ポリスチレン標
準)。
【0163】製造例20 ポリ(p-tert−ブトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン)の合成 (1)p-アセチルオキシスチレン 45.4g(0.28モル)とp
-tert−ブトキシスチレン 21.2g(0.12モル)及び触媒
量の2,2'−アゾビス(2-メチルプロピオン酸メチル)を
用いて製造例2の(1)と同様にして反応及び後処理を行
い、ポリ(p-tert−ブトキシスチレン/p-アセチルオキ
シスチレン) 59.7gを白色粉末晶として得た。得られ
たポリマーのp-アセチルオキシスチレン単位とp-tert−
ブトキシスチレン単位の構成比率は1HNMR測定より
約70:30であった。Mw 約 15000、Mw/Mn1.75
(GPC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-アセチルオキシスチレン/
p-tert−ブトキシスチレン) 46.3g及び28%アンモニ
ア水 100mlを用いてイソプロパノール 300ml中、4時間
攪拌還流した。反応液を酢酸で中和した後、減圧濃縮
し、残渣をアセトン150mlに溶解し、水 5000ml中に注
入、晶析させた。析出晶を濾取、水洗、減圧乾燥してポ
リ(p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレ
ン) 34.0gを白色粉末晶として得た。得られたポリマ
ーのp-tert−ブトキシスチレン単位とp-ヒドロキシスチ
レン単位の構成比率は1HNMR測定より約30:70であ
った。Mw 約 12000、Mw/Mn 1.70(GPC法:ポ
リスチレン標準)。
【0164】製造例21 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシス
チレン)の合成 (1)p-アセチルオキシスチレン 48.6g(0.30モル)とp
-tert−ブトキシスチレン 17.6g(0.10モル)及び触媒
量の2,2'−アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を
用いて製造例2の(1)と同様に反応及び後処理を行っ
た。次いで得られた粘稠な樹脂をアセトン 200mlに溶解
させ、50%メタノール水溶液 1000ml中に注入、析出し
た樹脂をデカントして得た後、減圧乾燥してポリ(p-ア
セチルオキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン) 5
9.7gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-
アセチルオキシスチレン単位及びp-tert−ブトキシスチ
レン単位の構成比率は1HNMR測定から約3:1であ
った。Mw 約 10500、Mw/Mn 1.32(GPC法:ポ
リスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-アセチルオキシスチレン/
p-tert−ブトキシスチレン) 46.3gを用いて製造例2
0の(2)と同様にして反応及び後処理を行い、ポリ(p-
tert−ブトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) 33.
8gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-ter
t−ブトキシスチレン単位及びp-ヒドロキシスチレン単
位の構成比率は1HNMR測定から約1:3であった。
Mw 約8540、Mw/Mn 1.30(GPC法:ポリスチレ
ン標準)。 (3)上記(2)で得たポリ(p-tert−ブトキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン)26.8g及びエチルビニルエーテ
ル 1.5gとを用いて製造例4の(3)と同様にして反応及
び後処理を行い、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブトキシスチレン)
25.0gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp
-1-エトキシエトキトスチレン単位とp-ヒドロキシスチ
レン単位及びp-tert−ブトキシスチレン単位の構成比率
1HNMR測定から約10:65:25であった。Mw 約92
00、Mw/Mn 1.30(GPC法:ポリスチレン標
準)。
【0165】製造例22 ポリ(p-1-エトキシ−n-プ
ロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロ
ポキシスチレン)の合成 製造例12の(1)と同様にして得られたポリ(p-ヒドロ
キシスチレン/p-イソプロポキシスチレン) 15.0g、
プロピオンアルデヒドとエタノール及び塩化水素とを反
応させ、蒸留して得た1-エトキシ−n-プロピルクロラ
イド 3.1gをピリジン 150ml中、20〜30℃で6時間反応
させた後、反応液を水中に注入、析出した粘稠油状物を
製造例4の(3)と同様にして反応及び後処理を行い、ポ
リ(p-1ーエトキシ−n-プロポキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-イソプロポキシスチレン) 16.5gを
微黄色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1-エト
キシ−n-プロポキシスチレン単位とp-ヒドロキシスチ
レン単位及びp-イソプロポキシスチレン単位の構成比率
1HNMR測定から約26:64:10であった。Mw約 18
200、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン標
準)。
【0166】製造例23 ポリ(p-1-エトキシ−n-プ
ロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-ピバロイ
ルオキシスチレン)の合成 製造例14の(1)と同様にして得られたポリ(p-ヒドロ
キシスチレン/p-ピバロイルオキシスチレン) 15.5g
と1-エトキシ-n-プロピルクロライド 3.0gとを用いて
製造例22と同様にして反応及び後処理を行い、ポリ
(p-1-エトキシ−n-プロポキシスチレン/p-ヒドロキ
シスチレン/p-ピバロイルオキシスチレン) 16.5gを
微黄色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1-エト
キシ−n-プロポキシスチレン単位とp-ヒドロキシスチ
レン単位及びp-ピバロイルオキシスチレン単位の構成比
率は1HNMR測定から約23:67:10であった。Mw 約
18800、Mw/Mn 1.12(GPC法:ポリスチレン標
準)。 製造例24 ポリ(p-1−エトキシエトキシスチレン/p
-ヒドロキシスチレン/スチレン)の合成 (1)p-tert−ブトキシスチレン 81.1g(0.46モル)及
びスチレン 4.6g(0.04モル)とを用いた製造例4の
(1)と同様に重合反応及び後処理を行い、ポリ(p-tert
−ブトキシスチレン/スチレン) 80.5gを白色粉末晶
として得た。次いでこのポリマー 70.0gを製造例9の
(1)と同様に反応及び後処理してポリ(p-ヒドロキシス
チレン/スチレン) 44.0gを白色粉末晶として得た。
得られたポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位とスチレ
ン単位の構成比率は1HNMR測定から約92:8であっ
た。Mw 約 15500、Mw/Mn 1.08(GPC法:ポリ
スチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/スチ
レン) 15.0gとビニルエチルエーテル 3.2gを用いて
製造例4の(3)と同様に反応及び後処理してポリ(p-1-
エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ス
チレン) 15.0gを白色粉末晶として得た。得られたポ
リマーのp-1-エトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロ
キシスチレン単位及びスチレン単位の構成比率は1HN
MR測定から約32:60:8であった。Mw 約 18300、
Mw/Mn 1.06(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0167】製造例25 ポリ(p-1−メトキシエトキ
シスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブチルス
チレン)の合成 (1)p-tert−ブトキシスチレン 100g(0.567モル)及
びp-tert−ブチルスチレン 5.3g(0.03モル)を用いて
製造例2の(1)と同様に重合反応及び後処理を行った。
次いで得られた粘稠な樹脂をアセトン 300gに溶解さ
せ、50%メタノール水溶液 2000ml中に注入、析出した
樹脂をデカンとした。この操作を更に2回行った後、減
圧乾燥してポリ(p-tert−ブトキシスチレン/p-tert−
ブチルスチレン) 94.5gを白色粉末晶として得た。次
いでこのポリマー 70gを製造例9の(1)と同様に反応
及び後処理してポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-tert−
ブチルスチレン) 48.5gを白色粉末晶として得た。得
られたポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位とp-tert-
ブチルスチレン単位の構成比率は1HNMR測定から約9
4:6であった。Mw 約 16000、Mw/Mn 1.29(G
PC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得たポリ(p-ヒドロキシスチレン/p-te
rt−ブチルスチレン) 15.0g、アセトアルデヒドとメ
タノール及び塩化水素とを反応させ、蒸留して得た1-メ
トキシエチルクロライド 2.8gとを用いて製造例22と
同様に反応及び後処理してポリ(p-1-メトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert−ブチルスチ
レン) 15.8gを白色粉末晶として得た。得られたポリ
マーのp-1-メトキシエトキシスチレン単位とp-ヒドロキ
シスチレン単位及びp-tert−ブチルスチレン単位の構成
比率は1HNMR測定から約30:64:6であった。Mw
約 19000、Mw/Mn 1.25(GPC法:ポリスチレン
標準)。
【0168】製造例26 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸シクロヘ
キシル)の合成 (1)p-tert-ブトキシスチレン176.3g(1.0モル)及びア
クリル酸シクロヘキシル16.2g(0.105モル)をイソプ
ロパノール250mlに溶解し、窒素気流下、2,2'-アゾビス
イソブチロニトリルを添加して75℃で6時間重合反応さ
せた。反応液を冷却後、メタノール水溶液5000ml中に注
入して晶析させた。析出晶を濾取、メタノール洗浄、減
圧乾燥してポリ(p-tert-ブトキシスチレン/アクリル
酸シクロヘキシル)172.5gを白色粉末晶として得た。
得られたポリマーのp-tert-ブトキシスチレン単位とア
クリル酸シクロヘキシル単位の構成比率は1HNMR及び13
CNMR測定から約90:10であった。又、ポリスチレン
を標準としたGPC測定の結果、Mwは約 20,600、Mw/M
n 1.55であった。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-tert-ブトキシスチレン
/アクリル酸シクロヘキシル)130.5gを用いて製造例
1の(2)と同様に反応、後処理を行い、ポリ(p-ヒドロ
キシスチレン/アクリル酸シクロヘキシル)85.5gを白
色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシ
スチレン単位とアクリル酸シクロヘキシル単位の構成比
率は1HNMR測定から約90:10であった。又、ポリスチレ
ンを標準としたGPC測定の結果、Mwは約 14,800、Mw
/Mn 1.50であった。 (3)上記(2)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/ア
クリル酸シクロヘキシル)24.7g及びエチルビニルエー
テル4.6gを酢酸エチルに溶解させ、p-トルエンスルホ
ン酸ピリジニウム塩を添加し、室温で6時間撹拌反応さ
せた。反応液を製造例1の(3)と同様に処理し、ポリ(p
-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/アクリル酸シクロヘキシル)26.1gを白色粉末晶とし
て得た。得られたポリマーのp-1-エトキシエトキシスチ
レン単位とp-ヒドロキシスチレン単位及びアクリル酸シ
クロヘキシル単位の構成比率は1HNMR及び13CNMR測
定から約30:60:10であった。又、ポリスチレンを標準
としたGPC測定の結果、Mwは約 17,500、Mw/Mn 1.50
であった。
【0169】製造例27 ポリ(p-1-エトキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸イソボル
ニル)の合成 (1) p-tert-ブトキシスチレン176.3g(1.0モル)及び
アクリル酸イソボルニル21.9g(0.105モル)をイソプ
ロパノール250mlに溶解し、窒素気流下、2,2'-アゾビス
(2-メチルプロピオン酸メチル)を添加して75℃で6時
間重合反応させた。反応液を製造例26の(1)と同様に
処理し、ポリ(p-tert-ブトキシスチレン/アクリル酸
イソボルニル)177.4gを白色粉末晶として得た。得ら
れたポリマーのp-tert-ブトキシスチレン単位とアクリ
ル酸イソボルニル単位の構成比率は1HNMR及び13CNM
R測定から約90:10であった。Mw約 23,600、Mw/Mn 1.
60(GPC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-tert-ブトキシスチレン
/アクリル酸イソボルニル)125.6gを用いて製造例1
の(2)と同様に反応、後処理を行い、ポリ(p-ヒドロキ
シスチレン/アクリル酸イソボルニル)81.2gを白色粉
末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチ
レン単位とアクリル酸イソボルニル単位の構成比率は1H
NMR測定から約90:10であった。Mw 約 17,000、Mw/Mn
1.55(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/ア
クリル酸イソボルニル)25.8g及びエチルビニルエーテ
ル4.6gを用いて製造例26の(3)と同様に反応及び後処
理し、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/アクリル酸イソボルニル)25.9gを白色
粉末晶として得た。得られたポリマーのp-1-エトキシエ
トキシスチレン単位とp-ヒドロキシスチレン単位及びア
クリル酸イソボルニル単位の構成比率は1HNMR及び13
NMR測定から約30:60:10であった。Mw 約 20,000、
Mw/Mn 1.55(GPC法:ポリスチレン標準)。
【0170】製造例28 ポリ(p-1-エトキシ-n-プロ
ポキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸
tert-ブチル)の合成 (1) p-アセトキシスチレン73.1g(0.5モル)及びメタ
クリル酸 tert-ブチル7.1g(0.05モル)をイソプロパ
ノール125mlに溶解し、窒素気流下、2,2'-アゾビス(2,
4-ジメチルバレロニトリル)を添加して70℃で7時間重
合反応させた後、反応液を製造例26の(1)と同様に処
理し、ポリ(p-アセトキシスチレン/メタクリル酸 ter
t-ブチル)72.5gを白色粉末晶として得た。得られたポ
リマーのp-アセトキシスチレン単位とメタクリル酸 ter
t-ブチル単位の構成比率は1HNMR及び1 3CNMR測定か
ら約92:8であった。Mw 約 15,800、Mw/Mn 1.70(G
PC法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-アセトキシスチレン/メ
タクリル酸 tert-ブチル)73.0gをアセトン1000mlに溶
解させ、25%アンモニア水125gを加えて室温下で20時
間撹拌反応した。反応液を減圧濃縮した後、酢酸エチル
500ml及び水5000mlを注入、撹拌、静置し、有機層を分
取、希塩酸水溶液洗浄次いで水洗した。有機層を減圧濃
縮後、アセトン150mlに溶解させ、水2000l中に注入、
晶析させた。析出晶を濾取し、減圧乾燥してポリ(p-ヒ
ドロキシスチレン/メタクリル酸tert-ブチル)54.8g
を白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-ヒドロ
キシスチレン単位とメタクリル酸 tert-ブチル単位の構
成比率は1HNMR測定から約92:8であった。Mw 約 13,20
0、Mw/Mn 1.60(GPC法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/メ
タクリル酸 tert-ブチル)29.5g及び1-エトキシ-1-プ
ロペン5.5gを用いて製造例1の(3)と同様に反応、後処
理を行い、ポリ(p-1-エトキシ-n-プロポキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸 tert-ブチル)
31.5gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-
1-エトキシ-n-プロポキシスチレン単位とp-ヒドロキシ
スチレン単位及びメタクリル酸 tert-ブチル単位の構成
比率は1HNMR及び13CNMR測定から約30:62:8であ
った。Mw 約 16,000、Mw/Mn 1.60(GPC法:ポリス
チレン標準)。
【0171】製造例29 ポリ(p-1-シクロヘキシルオ
キシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタク
リル酸メチル)の合成 (1) p-tert-ブトキシスチレン88.1g(0.5モル)及びメ
タクリル酸メチル5.0g(0.05モル)をイソプロパノー
ル120mlに溶解し、窒素気流下、2,2'-アゾビス(2,4-ジ
メチルバレロニトリル)を添加して70℃で6時間重合反
応させた後、反応液を製造例26の(1)と同様に処理
し、ポリ(p-tert-ブトキシスチレン/メタクリル酸メ
チル)83.8gを白色粉末晶として得た。得られたポリマ
ーのp-tert-ブトキシスチレン単位とメタクリル酸メチ
ル単位の構成比率は1HNMR及び13CNMR測定から約9
0:10であった。Mw 約 17,600、Mw/Mn 1.75(GPC
法:ポリスチレン標準)。 (2)上記(1)で得られたポリ(p-tert-ブトキシスチレン
/メタクリル酸メチル)67.5gを用いて製造例1の(2)
と同様に反応、後処理を行い、ポリ(p-ヒドロキシスチ
レン/メタクリル酸メチル)40.5gを白色粉末晶として
得た。得られたポリマーのp-ヒドロキシスチレン単位と
メタクリル酸メチル単位の構成比率は1HNMR測定から約9
0:10であった。Mw 約 12,300、Mw/Mn 1.70(GPC
法:ポリスチレン標準)。 (3)上記(2)で得られたポリ(p-ヒドロキシスチレン/メ
タクリル酸メチル)23.6g及びシクロヘキシルビニルエ
ーテル7.0gを用いて製造例1の(3)と同様に反応、後処
理を行い、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸メチル)
26.0gを白色粉末晶として得た。得られたポリマーのp-
1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン単位とp-ヒド
ロキシスチレン単位及びメタクリル酸メチル単位の構成
比率は1HNMR及び13CNMR測定から約25:65:10であ
った。Mw 約 15,500、Mw/Mn 1.70(GPC法:ポリス
チレン標準)。
【0172】実施例1 下記組成から成るフォトレジス
ト組成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン) [Mw 20000; Mw/Mn=1.12:製造例9のポリマー] 4.5 g ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシ スチレン/p-tert−ブトキシスチレン) [Mw 18200; Mw/Mn=1.12:製造例7のポリマー] 1.5 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g トリエタノールアミン 0.1 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.7 g 図1を用いて上記レジスト組成物を使用したパターン形
成方法を説明する。シリコン基板1に反射防止膜剤(D
UV−32;Brewer Sciense社製、弱塩基性)を回転塗
布し、200℃で60秒間ホットプレートで加熱処理するこ
とにより0.52μmの膜厚に形成された反射防止膜2上に
上記レジスト組成物3を回転塗布し、100℃、90秒間ホ
ットプレート上でプリベーク後、0.7μmの膜厚のレジ
スト組成物膜を得た(図1a)。次にKrFエキシマレ
ーザステッパー(NA 0.55)を使用して波長、248.4 nm
のレーザ光4をマスク5を介して選択的に露光した(図
1b)。そして 110℃、90秒間ホットプレートでポスト
ベーク後、アルカリ現像液(2.38%テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液)で60秒間現像することによ
り、レジスト膜の露光部のみを溶解除去し、ポジ型パタ
ーン3aを得た(図1c)。得られたポジ型パターンは
矩形な形状の0.15μmライン アンド スペース(以下、
L&Sと略記する。)の解像性能を有しており、この時
の露光量は30mJ/cm2であった。尚、デフォーカスで露
光した場合、0.18μmL&Sに対し、±0.7μm迄形状
の劣化がなく、十分なDOFが得られた。また、パター
ン側壁も滑らかであり、スカムも観察されなかった。
【0173】本発明に係るレジスト組成物の耐熱性を測
定するため、上記パターン形成後、130℃で4分間ホッ
トプレート上でベークし、0.40μm及び0.18μmのL&
S形状を走査型電子顕微鏡(SEM)でパターン断面を
観察した。その結果、加熱処理後も矩形形状が変化して
おらずレジスト膜の耐熱性が認められた。
【0174】上記レジスト組成物を用いて露光から加熱
処理迄の時間経過(PED)に対するパターン寸法変化
を測定したが4時間経過しても0.18μmL&Sの寸法変
動はなく、安定であった。
【0175】また、上記レジスト組成物をTi3N4基板上
で前記と同様にしてパターン形成を行った結果、24mJ/
cm2の露光量で0.15μmL&Sを矩形の形状で解像し
た。尚、デフォーカスで露光した場合、0.18μmL&S
に対し、±0.7μm迄形状の劣化はなく、十分なDOF
が得られた。
【0176】更に上記レジスト組成物は調製して23℃で
1ヶ月間及び3ヶ月間保管した後、上記同様にして反射
防止膜上でパターン形成した結果、同露光量で0.15μm
L&Sのポジ型パターンを解像し、0.18μmL&Sでの
DOFも±0.7μmあり、貯蔵安定性は良好であった。
【0177】実施例2〜25 下記表1〜表12の各組成から成るフォトレジスト組成
物を夫々調製した。表 1
【0178】表 2
【0179】表 3
【0180】表 4
【0181】表 5
【0182】表 6
【0183】表 7
【0184】表 8
【0185】表 9
【0186】表 10
【0187】表 11
【0188】表 12
【0189】上で調製した各レジスト組成物を用いて夫
々、実施例1と同様にしてパターン形成を行った。反射
防止膜上の評価結果を表13〜表18に、また、Ti3
4基板上の評価結果等を表19及び表20に示す。表
13
【0190】表 14
【0191】表 15
【0192】表 16
【0193】表 17
【0194】表 18
【0195】表 19
【0196】表 20
【0197】表13〜表20から明らかな如く実施例2
〜25の何れのレジスト組成物も実施例1のそれと同
様、良好なポジ型パターンを形成し、反射防止膜上で0.
15〜0.16μm L&Sを解像した。また、0.18μm L&
Sに対し、± 0.6μm以上のDOFが得られた。更に、
4時間経過でも0.18μm L&Sが全く問題なく解像さ
れ、寸法変動もないことから、実施例1と同様にPED
の影響も認められなかった。この他、実施例2〜25の
何れのレジスト材料もTi3N4等の他の基板を用いた場合
でも良好な性能を示し、基板依存性の問題もないことが
判った。更に実施例2〜25のレジスト材料は何れも貯
蔵安定性も問題なかった。 比較例1 下記組成から成るレジスト組成物を調製し
た。
【0198】 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18:製造例15のポリマー] 4.0 g ポリ(p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.20:製造例18のポリマー] 2.0 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.2 g ビス(2,4-ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン 0.1 g サリチル酸 0.1 g N,N-ジメチルアセトアミド 0.2 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にしてパターン形成を行った。その結果、露光量、30
mJ/cm2で0.16μmL&Sのポジ型パターンを解像した
がテーパー形状となり形状不良であった。また、0.18μ
mL&SでのDOFは±0.3μmであった。更に、23℃
で1ヶ月の保管した後に、パターン形成を行わせたとこ
ろ、±10%以上の寸法変動が認められ、このレジスト組
成物は性能不良及び貯蔵安定性不良であった。 比較例2 下記組成から成るレジスト組成物を調製し
た。
【0199】 ポリ(p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 18000; Mw/Mn=1.14:製造例19のポリマー] 6.0 g ビス(1-メチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にパターン形成を行った。その結果、露光量、32mJ/
cm2で0.18μmL&Sのポジ型パターンを解像したがテ
ーパー形状となり形状不良であり、0.18μmL&Sでの
DOFは±0であり、このレジスト組成物は性能不良で
あった。 比較例3 下記組成から成るレジスト組成物を調製し
た。
【0200】 ポリ(p-tert−ブトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 12000; Mw/Mn=1.70:製造例20のポリマー] 6.0 g ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にパターン形成を行った。その結果、露光量、30mJ/
cm2で0.18μmL&Sを解像したがテーパー形状となり
形状不良であり、0.16μmL&Sは解像出来なかった。
また、0.18μmL&SでのDOFは±0.1であり、この
レジスト組成物は性能不良であった。 比較例4 下記組成から成るレジスト組成物を調製し
た。
【0201】 ポリ(p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.20] 6.0 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g 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 0.05g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にパターン形成を行った。その結果、露光量33mJ/cm
2で0.20μmL&Sを解像した(裾引き形状)が、0.18
μmL&Sは解像されず、このレジスト組成物は性能不
良であった。
【0202】比較例5〜26 比較の為、表21〜表28の各組成から成るレジスト組
成物を夫々調製し、夫々実施例1と同様にしてパターン
形成を行った。評価結果を表29及び表30に示す。表
21
【0203】表 22
【0204】表 23
【0205】表 24
【0206】表 25
【0207】表 26
【0208】表 27
【0209】表 28
【0210】表 29
【0211】表 30
【0212】また、比較例1〜3、比較例12〜13、
比較例19及び比較例21〜22のテーパー形状を図2
に、比較例4〜6及び比較例23〜24の裾引き形状を
図3に、比較例7、比較例9、比較例11及び比較例1
4の形状不良を図4に、比較例8、比較例10、比較例
15〜18、比較例20及び比較例25〜26の形状不
良を図5に夫々示す。
【0213】表29及び図2〜図5から明らかな如くこ
れ等比較例に於ては、本発明のレジスト組成物に比較し
て何れも解像性能が劣り、パターン形状も不良であり、
且つ総じて0.18μmL&Sに対するDOFも小さい。
【0214】また、比較例26の組成から成るレジスト
組成物を調製し48時間後に比較例1と同様にしてパタ
ーン形成を行わせた処、未露光部も現像液に溶解し、パ
ターン形成できなかった。即ち、比較例26の組成から
成るレジスト組成物は溶液安定性不良であった。
【0215】更に、比較例15〜18及び比較例20〜
21は露光から加熱処理迄の時間経過と共に寸法変動し
ており、Delay Timeの影響を受けていることが明らかで
ある。
【0216】また、実施例25と比較例18及び比較例
20とを比較した場合、酸発生剤の組合せの違いによ
り、解像性能、DOF、パターン形状及びDelay Timeの
影響の受け易さの点で大きな相違が認められ、本発明に
係る組成物の優位性が明らかである。
【0217】実施例26 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18] 5.0 g ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン)[Mw 18500; Mw/Mn=1.18]1.0 g ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g p-tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム・ p-トルエンスルホネート 0.05g プロピレングリコール 0.1 g γ−ブチロラクトン 0.5 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用い、マスクをコン
タクトホールパターン形成用とした以外は実施例1と同
様にしてコンタクトホール(以下、C&Hと略記す
る。)パターン形成を行った。その結果、露光量48mJ/
cm2で0.18μmC&Hを解像した。形状も矩形であっ
た。また、0.22μmC&HでのDOFは±0.5μmであ
った。
【0218】実施例27 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18] 5.0 g ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-イソプロポキシスチレン)[Mw 18000; Mw/Mn=1.12] 1.0 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g ジフェニル-p-トリルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g フッ素含有ノニオン系界面活性剤 0.1 g γ−ブチロラクトン 1.0 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例26と
同様にしてコンタクトホールパターン形成を行った。そ
の結果、露光量50mJ/cm2で0.18μmC&Hを解像し
た。形状も矩形であった。また、0.22μmC&HでのD
OFは±0.5μmであった。
【0219】比較例27 比較例7の組成から成るレジスト組成物を用いて実施例
26と同様にしてコンタクトホールパターン形成を行っ
た。その結果、露光量65mJ/cm2で0.20μmC&Hを解
像したが、レジスト膜表層が丸い及びテーパー形状であ
った。また、0.22μmC&HでのDOFは±0.1μmと
不良であった。
【0220】比較例28 比較例1の組成から成るレジスト組成物を用いて実施例
26と同様にしてコンタクトホールパターン形成を行っ
た。その結果、露光量75mJ/cm2で0.20μmC&Hを解
像したが、レジスト膜表層が丸い及びテーパー形状であ
った。また、0.22μmC&HでのDOFは±0.1μmと
不良であった。
【0221】実施例26、実施例27と比較例27、比
較例28の結果からコンタクトホールパターンを形成す
る場合、アセタール基を含む2種以上のポリマーと特定
の構造を有する酸発生剤の2種以上とを混合して用いた
方が解像性能、DOF及び形状の点から優位であること
が判る。
【0222】実施例26、実施例27で得られた矩形形
状のコンタクトホールパターン断面図を図6に示す。ま
た、比較例27及び比較例28で得られたレジスト膜表
層が丸いテーパー形状の不良なコンタクトホールパター
ンの断面図を図7に示す。
【0223】実施例28 下記組成から成るフォトレジ
スト組成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン) [Mw=20000; Mw/Mn=1.12:製造例9のポリマー] 4.5 g ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシ スチレン/p-tert−ブトキシスチレン) [Mw=18200; Mw/Mn=1.12:製造例7のポリマー] 1.5 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g トリエタノールアミン 0.1 g γ−ブチロラクトン 0.03g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.7 g 得られたポジ型パターンは矩形な形状の0.15μmライン
アンド スペースの解像性能を有しており、この時の露
光量は30mJ/cm2であった。尚、デフォーカスで露光し
た場合、0.18μmL&Sに対し、±0.7μm迄形状の劣
化がなく、十分なDOFが得られた。また、パターン側
壁も滑らかであり、スカムも観察されなかった。
【0224】本発明に係るレジスト組成物の耐熱性を測
定するため、上記パターン形成後、130℃で4分間ホッ
トプレート上でベークし、0.40μm及び0.18μmのL&
S形状を走査型電子顕微鏡(SEM)でパターン断面を
観察した。その結果、加熱処理後も矩形形状が変化して
おらずレジスト膜の耐熱性が認められた。
【0225】上記レジスト組成物を用いて露光から加熱
処理迄の時間経過(PED)に対するパターン寸法変化
を測定したが4時間経過しても0.18μmL&Sの寸法変
動はなく、安定であった。
【0226】また、上記レジスト組成物をTi3N4基板上
で前記と同様にしてパターン形成を行った結果、24mJ/
cm2の露光量で0.15μmL&Sを矩形の形状で解像し
た。尚、デフォーカスで露光した場合、0.18μmL&S
に対し、±0.7μm迄形状の劣化はなく、十分なDOF
が得られた。
【0227】更に上記レジスト組成物は調製して23℃で
1ヶ月間及び3ヶ月間保管した後、上記同様にして反射
防止膜上でパターン形成した結果、同露光量で0.15μm
L&Sのポジ型パターンを解像し、0.18μmL&Sでの
DOFも±0.7μmあり、貯蔵安定性は良好であった。
【0228】実施例29〜54 下記表31〜表45の各組成から成るフォトレジスト組
成物を夫々調製した。 表 31
【0229】表 32
【0230】表 33
【0231】表 34
【0232】表 35
【0233】表 36
【0234】表 37
【0235】表 38
【0236】表 39
【0237】表 40
【0238】表 41
【0239】表 42 表 43 表 44 表 45
【0240】上で調製した各レジスト組成物を用いて夫
々、実施例28と同様にしてパターン形成を行った。反
射防止膜上の評価結果を表46〜表51に、また、Ti
34基板上の評価結果等を表52及び表53に示す。 表 46
【0241】表 47
【0242】表 48
【0243】表 49
【0244】表 50
【0245】表 51
【0246】表 52
【0247】表 53
【0248】表46〜表53から明らかな如く実施例2
9〜54の何れのレジスト組成物も実施例1のそれと同
様、良好なポジ型パターンを形成し、反射防止膜上で0.
15〜0.16μm L&Sを解像した。また、0.18μm L&
Sに対し、± 0.6μm以上のDOFが得られた。更に、
4時間経過でも0.18μm L&Sが全く問題なく解像さ
れ、寸法変動もないことから、実施例1と同様にPED
の影響も認められなかった。この他、実施例29〜54
の何れのレジスト組成物もTi3N4等の他の基板を用いた
場合でも良好な性能を示し、基板依存性の問題もないこ
とが判った。更に実施例29〜54のレジスト組成物は
何れも貯蔵安定性も問題なかった。
【0249】比較例29 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。
【0250】 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18:製造例15のポリマー] 4.0 g ポリ(p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.20:製造例18のポリマー] 2.0 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.2 g ビス(2,4-ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン 0.1 g サリチル酸 0.1 g トリ-n-ブチルアミン 0.1 g N,N-ジメチルアセトアミド 0.2 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にしてパターン形成を行った。その結果、露光量、32
mJ/cm2で0.16μmL&Sのポジ型パターンを解像した
がテーパー形状となり形状不良であった。また、0.18μ
mL&SでのDOFは±0.3μmであった。更に、23℃
で1ヶ月の保管した後に、パターン形成を行わせたとこ
ろ、±10%以上の寸法変動が認められ、このレジスト組
成物は性能不良及び貯蔵安定性不良であった。
【0251】比較例30 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 18000; Mw/Mn=1.14:製造例19のポリマー] 6.0 g ビス(1-メチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g トリエタノールアミン 0.1 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にパターン形成を行った。その結果、露光量、33mJ/
cm2で0.18μmL&Sのポジ型パターンを解像したがテ
ーパー形状となり形状不良であり、0.18μmL&Sでの
DOFは±0であり、このレジスト組成物は性能不良で
あった。
【0252】比較例31 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-tert−ブトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 12000; Mw/Mn=1.70:製造例20のポリマー] 6.0 g ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g トリエタノールアミン 0.1 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にパターン形成を行った。その結果、露光量、32mJ/
cm2で0.18μmL&Sを解像したがテーパー形状となり
形状不良であり、0.16μmL&Sは解像出来なかった。
また、0.18μmL&SでのDOFは±0.1であり、この
レジスト組成物は性能不良であった。
【0253】比較例32 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.20] 6.0 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g 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 0.05g トリエタノールアミン 0.1 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例1と同
様にパターン形成を行った。その結果、露光量34mJ/cm
2で0.20μmL&Sを解像した(裾引き形状)が、0.18
μmL&Sは解像されず、このレジスト組成物は性能不
良であった。
【0254】比較例33〜57 比較の為、表54〜表64の各組成から成るレジスト組
成物を夫々調製し、夫々実施例29と同様にしてパター
ン形成を行った。評価結果を表65〜表67に示す。表
54
【0255】表 55
【0256】表 56
【0257】表 57
【0258】表58
【0259】表 59
【0260】表 60
【0261】表 61
【0262】表 62
【0263】表63 表64 表 65
【0264】表 66 表 67
【0265】また、比較例29〜31、比較例40〜4
1、比較例47、比較例49及び比較例56〜57のテ
ーパー形状を図2に、比較例32〜34、比較例50〜
51及び比較例54〜55の裾引き形状を図3に、比較
例35、比較例37、比較例39及び比較例42の形状
不良を図4に、比較例36、比較例38、比較例43〜
46、比較例48及び比較例52〜53の形状不良を図
5に夫々示す。
【0266】表65〜66及び図2〜図5から明らかな
如くこれ等比較例に於ては、本発明のレジスト組成物に
比較して何れも解像性能が劣り、パターン形状も不良で
あり、且つ総じて0.18μmL&Sに対するDOFも小さ
い。
【0267】また、比較例53の組成から成るレジスト
組成物を調製し48時間後に比較例29と同様にしてパ
ターン形成を行わせた処、未露光部も現像液に溶解し、
パターン形成できなかった。即ち、比較例53の組成か
ら成るレジスト組成物は溶液安定性不良であった。
【0268】更に、比較例43〜46及び比較例48は
露光から加熱処理迄の時間経過と共に寸法変動してお
り、Delay Timeの影響を受けていることが明らかであ
る。
【0269】また、実施例49と比較例46及び比較例
48とを比較した場合、酸発生剤の組合せの違いによ
り、解像性能、DOF、パターン形状及びDelay Timeの
影響の受け易さの点で大きな相違が認められ、本発明に
係る組成物の優位性が明らかである。
【0270】実施例55 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18] 5.0 g ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン)[Mw 18500; Mw/Mn=1.18]1.0 g ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g p-tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム・ p-トルエンスルホネート 0.05g プロピレングリコール 0.1 g ジシクロヘキシルメチルアミン 0.1 g γ−ブチロラクトン 0.5 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用い、マスクをコン
タクトホールパターン形成用とした以外は実施例1と同
様にしてコンタクトホールパターン形成を行った。その
結果、露光量50mJ/cm2で0.18μmC&Hを解像した。
形状も矩形であった。また、0.22μmC&HでのDOF
は±0.5μmであった。
【0271】実施例56 下記組成から成るレジスト組
成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18] 5.0 g ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/ p-イソプロポキシスチレン)[Mw 18000; Mw/Mn=1.12] 1.0 g ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g ジフェニル-p-トリルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g フッ素含有ノニオン系界面活性剤 0.1 g ジシクロヘキシルメチルアミン 0.1 g γ−ブチロラクトン 1.0 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例55と
同様にしてコンタクトホールパターン形成を行った。そ
の結果、露光量52mJ/cm2で0.18μmC&Hを解像し
た。形状も矩形であった。また、0.22μmC&HでのD
OFは±0.5μmであった。
【0272】比較例58 下記の組成から成るレジスト
組成物を調製した。 ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 17500; Mw/Mn=1.18] 5.0 g ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラ ヒドロピラニルオキシスチレン)[Mw 18500; Mw/Mn=1.18] 1.0 g ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.2 g ビス(2,4-ジメチルベンゼンスルホニル)ジアゾメタン 0.1g フッ素含有ノニオン系界面活性剤 0.1 g ジシクロヘキシルメチルアミン 0.1 g γ−ブチロラクトン 0.5 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例55と
同様にしてコンタクトホールパターン形成を行った。そ
の結果、露光量66mJ/cm2で0.20μmC&Hを解像した
が、レジスト層表層が丸いテーパー形状であった。ま
た、0.22μmC&HでのDOFは±0.1μmと不良であ
った。
【0273】比較例59 下記の組成から成るレジスト
組成物を調製した。 ポリ(p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン) [Mw 18000; Mw/Mn=1.14] 6.0 g ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン 0.3 g ビス(2,4-ジメチルベンゼンスルホニル)ジアゾメタン 0.1g トリフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネート 0.05g フッ素含有ノニオン系界面活性剤 0.1 g ジシクロヘキシルメチルアミン 0.1 g γ−ブチロラクトン 0.5 g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5 g 上記組成から成るレジスト組成物を用いて実施例55と
同様にしてコンタクトホールパターン形成を行った。そ
の結果、露光量78mJ/cm2で0.20μmC&Hを解像した
が、レジスト層表層が丸いテーパー形状であった。ま
た、0.22μmC&HでのDOFは±0.1μmと不良であ
った。
【0274】実施例55、実施例56と比較例58、比
較例59の結果からコンタクトホールパターンを形成す
る場合、アセタール基を含む2種以上のポリマーと特定
構造を有する酸発生剤の2種以上を混合して用いた方が
解像性能、DOF及び形状の点から優位であることが判
る。
【0275】実施例55、実施例56で得られた矩形形
状のコンタクトホールパターン断面図を図6に、比較例
58及び59で得られたレジスト膜表層が丸いテーパー
形状の形状不良なコンタクトホールパターン断面図を図
7に夫々示す。 実施例57 実施例11の組成から成るレジスト組成物と実施例11
の組成からγ−ブチロラクトンを除いたレジスト組成物
を23℃の条件下で保管し、時間経過と共に0.2μm以上
の微粒子数測定を行った。結果を表68に示す。表 6
【0276】本発明のレジスト組成物にγ−ブチロラク
トンを添加使用することが保管期間中の微粒子数増加を
抑制することに有効であることが判る。
【0277】
【発明の効果】以上述べた事から明らかな如く、ジアゾ
ジスルホン化合物と芳香族若しくは脂肪族多環状のスル
ホン酸イオンをカウンターアニオンとするオニウム塩と
を酸発生剤として併用し、これにアセタール系ポリマー
2種以上を組合せた本発明のレジスト組成物を近年の0.
20〜0.13μmの線幅が要求される超微細加工への利用を
目的として反射防止膜上やTi3N4などの基板上で300 nm
以下の光源、例えば遠紫外光(Deep UV)、KrFエキ
シマレーザ光(248.4 nm)等の露光用レジスト組成物と
して用いた場合、従来のレジスト組成物に比して極めて
高い解像性能を有し、ラフネスが良好な矩形の形状を示
し、露光から加熱処理(ポストベーク)迄の時間経過に
対して安定したパターン寸法が維持可能で、且つ形状の
良い微細パターンが大きいDOFで容易に得られる。ま
た、本発明のレジスト組成物は、他の基板に使用した場
合も優れた性能が確認されており、従来のレジスト組成
物で課題となっている基板依存性も克服出来た。従っ
て、本発明は半導体産業等に於ける超微細パターンの形
成にとって大きな価値を有するものである。
【0278】尚、本発明に係るレジスト組成物は遠紫外
光、KrFエキシマレーザ光を利用したパターン形成に
特に効果を発揮するが、電子線、軟X線等を利用したパ
ターン形成に於いても使用が可能である。
【0279】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明のレジスト組成物を用いたポ
ジ型パターン形成方法の工程断面図である。
【図2】 図2は、比較例1〜3、比較例12〜13、
比較例19、比較例21〜22、比較例29〜31、比
較例40〜41、比較例47、比較例49及び比較例5
6〜57で観察されたテーパー形状の断面図である。
【図3】 図3は、比較例4〜6、比較例23〜24、
比較例32〜34、比較例50〜51及び比較例54〜
55で観察された裾引き形状の断面図である。
【図4】 図4は、比較例7、比較例9、比較例11、
比較例14、比較例35、比較例37、比較例39及び
比較例42で観察されたパターン形状不良の断面図であ
る。
【図5】 図5は、比較例8、比較例10、比較例15
〜18、比較例20、比較例25〜26、比較例36、
比較例38、比較例43〜46、比較例48及び比較例
52〜53で観察されたパターン形状不良の断面図であ
る。
【図6】 図6は、実施例26、実施例27、実施例5
5及び実施例56で得られた矩形形状のコンタクトホー
ルパターンの断面図である。
【図7】 図7は、比較例27、比較例28比較例58
及び比較例59で得られたレジスト膜表層が丸いテーパ
ー形状の形状不良なコンタクトホールパターンの断面図
である。
【符号の説明】
1・・・シリコン基板、2・・・反射防止膜、3・・・レジスト
組成物膜、4・・・KrFエキシマレーザ光、5・・・マス
ク、3a・・・レジストパターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹山 尚幹 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番98 号 住友化学工業株式会社内 (72)発明者 市川 幸司 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番98 号 住友化学工業株式会社内

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸の作用によりアルカリ可溶性となる下
    記一般式[24] 【化1】 [式中、R1及びR2は夫々独立して水素原子又はメチル
    基を表し、R3及びR4は夫々独立して水素原子、炭素数
    1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素数
    1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のハロアルキル基、又
    は置換されていても良いフェニル基を表し、両者が結合
    してメチレン鎖を形成していても良く(但し、R3及び
    4が共に水素原子の場合は除く。)、R5は炭素数1〜
    10の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素数1〜
    10の直鎖状、分枝状又は環状のハロアルキル基又はアラ
    ルキル基を表し、R22はエステル化されたカルボキシル
    基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、
    m及びnは夫々独立して自然数を表し、jは0又は自然
    数を表す(但し、0.10≦m+j/m+n+j≦0.90で且
    つ0≦j/m+n+j≦0.25である。)。]で示される
    ポリマー2種以上と、下記一般式[3]で示される化合
    物1種以上と、下記一般式[4]で示される化合物及び
    一般式[6]で示される化合物からなる群から選ばれた
    1種以上と、これ等を溶解可能な溶剤とを含んで成るこ
    とを特徴とする化学増幅型レジスト組成物。 【化2】 [式中、R8は炭素数3〜8の分枝状又は環状のアルキ
    ル基を表し、R9は炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は
    環状のアルキル基、又はアラルキル基を表す。] 【化3】 [式中、R10、R11及びR12は夫々独立して水素原子、
    ハロゲン原子、炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
    のアルキル基、炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
    のアルコキシ基又はフェニルチオ基を表し、R13は1-ナ
    フチル基、2-ナフチル基、10−カンファー基、ピリジル
    基、又は下記一般式[5] 【化4】 (式中、R14及びR15は夫々独立して水素原子又はハロ
    ゲン原子を表し、R16は水素原子、ハロゲン原子、炭素
    数1〜12の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素
    数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルコキシ基、又はトリ
    フルオロメチル基を表す。)を表す。] 【化5】 [式中、R17及びR18は夫々独立して水素原子、炭素数
    1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基、又は炭素数1
    〜4の直鎖状又は分枝状のアルコキシ基を表し、R19
    1-ナフチル基、2-ナフチル基、10−カンファー基、フェ
    ニル基、又は炭素数1〜12の直鎖状、分枝状又は環状の
    アルキル基で置換されたフェニル基を表す。]。
  2. 【請求項2】 前記一般式[24]に示されるポリマー
    が下記一般式[1] 【化6】 [式中、R6は水素原子、炭素数1〜4の直鎖状又は分
    枝状のアルキル基、炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は
    環状のアルコキシ基、飽和複素環オキシ基、又は下記一
    般式[2] 【化7】 (式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状
    のアルキル基、アリール基、又は飽和複素環基を表し、
    Xは単結合又は酸素原子を表し、lは0又は自然数を表
    す。)を表し、kは0又は自然数を表し、R1〜R5、m
    及びnは前記と同じ(但し、0.10≦m+k/m+n+k
    ≦0.90で且つ0≦k/m+n+k≦0.25である。)。]
    で示されるポリマーである請求項1に記載の化学増幅型
    レジスト組成物。
  3. 【請求項3】 前記一般式[24]に示されるポリマー
    が一般式[25] 【化8】 [式中、R23は炭化水素基を表し、hは0又は自然数を
    表し、(但し、0.10≦m+h/m+n+h≦0.90で且つ
    0≦h/m+n+h≦0.25である。)、R1〜R5、m
    及びnは前記と同じ。]で示されるポリマーである請求
    項1に記載の化学増幅型レジスト組成物。
  4. 【請求項4】 一般式[1]で示されるポリマー2種を
    含んで成り、第一のポリマーはR1及びR2が夫々独立し
    て水素原子又はメチル基であり、R3及びR4は何れか一
    方が水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環
    状のアルキル基であり、他方が炭素数1〜6の直鎖状、
    分枝状又は環状のアルキル基であり、R 5が炭素数1〜1
    0の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基又はアラルキ
    ル基であり、R6が炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は
    環状のアルコキシ基、飽和複素環オキシ基又は下記一般
    式[2] 【化9】 (式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分枝状のアル
    キル基、アリール基又は飽和複素環オキシ基であり、X
    は単結合又は酸素原子であり、lは0又は1である。)
    で示される基であり、m及びnが夫々独立して自然数で
    あり、kが自然数(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦
    0.90で且つ0<k/m+n+k≦0.25である。)であ
    り、第二のポリマーはkが0で、R1〜R5、m及びnは
    第一のポリマーのそれらと同じものである請求項1に記
    載のレジスト組成物。
  5. 【請求項5】 一般式[1]で示されるポリマー2種を
    含んで成り、第一のポリマーはR1、R2及びR3が水素
    原子であり、R4が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は
    環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6の直鎖
    状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R6が炭素数
    3〜8の分枝状又は環状のアルコキシ基、テトラヒドロ
    ピラニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオキシ基、ア
    セチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキ
    シ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ基、tert-ブトキ
    シカルボニルメチルオキシ基であり、m及びnが夫々独
    立して自然数であり、kが自然数(但し、0.10≦m+k
    /m+n+k≦0.90で且つ0<k/m+n+k≦0.25で
    ある。)であり、第二のポリマーはkが0で、R1
    5、m及びnは第一のポリマーのそれらと同じもので
    ある請求項1に記載のレジスト組成物。
  6. 【請求項6】 一般式[1]で示されるポリマー2種を
    含んで成り、第一のポリマーはR1、R2及びR3が水素
    原子であり、R4が炭素数1〜6の直鎖状又は分枝状の
    アルキル基であり、R5が炭素数1〜6の直鎖状、分枝
    状又は環状のアルキル基であり、R6がイソプロポキシ
    基、tert-ブトキシ基、テトラヒドロピラニルオキシ
    基、テトラヒドロフラニルオキシ基、アセチルオキシ
    基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、tert-
    ブトキシカルボニルオキシ基、tert-ブトキカルボニル
    メチルオキシ基であり、m及びnが夫々独立して自然数
    であり、kが自然数(但し、0.10≦m+k/m+n+k
    ≦0.90で且つ0<k/m+n+k≦0.25である。)であ
    り、第二のポリマーはkが0で、R1〜R5、m及びnは
    第一のポリマーのそれらと同じものである請求項1に記
    載のレジスト組成物。
  7. 【請求項7】 一般式[1]で示されるポリマーと一般
    式[25]で示されるポリマーとを含んで成り、一般式
    [1]で示されるポリマーはR1及びR2は夫々独立して
    水素原子又はメチル基であり、R3及びR4は何れか一方
    が水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状
    のアルキル基であり、他方が炭素数1〜6の直鎖状、分
    枝状又は環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜1
    0の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基又はアラルキ
    ル基であり、R6が炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は
    環状のアルコキシ基、飽和複素環オキシ基又は下記一般
    式[2] 【化10】 (式中、R7は炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状
    のアルキル基、アリール基、又は飽和複素環基を表し、
    Xは単結合又は酸素原子を表し、lは0又は自然数を表
    す。)を表し、m及びnは夫々独立して自然数を表し、
    kは0又は自然数を表す(但し、0.10≦m+k/m+n
    +k≦0.90で且つ0≦k/m+n+k≦0.25であ
    る。)。]で示されるポリマーであり、一般式[25]
    で示されるポリマーはR1及びR2は夫々独立して水素原
    子又はメチル基であり、R3及びR4は何れ一方が水素原
    子又は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキ
    ル基であり、他方が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は
    環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜10の直鎖
    状、分枝状又は環状のアルキル基又はアラルキル基であ
    り、R23が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のア
    ルキル基、又は炭素数7〜9の有橋脂環式炭化水素基を
    表し、m及びnは夫々独立して自然数を表し、hは0又
    は自然数を表す(但し、0.10≦m+h/m+n+h≦0.
    90で且つ0≦h/m+n+h≦0.25である。)]で示さ
    れるポリマーである請求項1に記載のレジスト組成物。
  8. 【請求項8】 一般式[1]で示されるポリマーと一般
    式[25]で示されるポリマーとを含んで成り、一般式
    [1]で示されるポリマーはR1、R2及びR3が水素原
    子であり、R4が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環
    状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6の直鎖状、
    分枝状又は環状のアルキル基であり、R6が炭素数3〜
    8の分枝状又は環状のアルコキシ基、テトラヒドロピラ
    ニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオキシ基、アセチ
    ルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ
    基、tert-ブトキシカルボニルオキシ基、tert-ブトキシ
    カルボニルメチルオキシ基であり、m、n及びkは夫々
    独立して自然数(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦0.
    90で且つ0<k/m+n+k≦0.25である。)]であ
    り、一般式[25]で示されるポリマーはR1、R2及び
    3が水素原子であり、R4は炭素数1〜6の直鎖状、分
    枝状又は環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6
    の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R23
    炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、
    又は炭素数7〜9の有橋脂環式炭化水素基を表し、m、
    n及びhは夫々独立して自然数(但し、0.10≦m+h/
    m+n+h≦0.90で且つ0<h/m+n+h≦0.25であ
    る。)]である請求項1に記載のレジスト組成物。
  9. 【請求項9】 一般式[1]で示されるポリマーと一般
    式[25]で示されるポリマーとを含んで成り、一般式
    [1]で示されるポリマーはR1、R2及びR3が水素原
    子であり、R4が炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又は環
    状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6の直鎖状、
    分枝状又は環状のアルキル基であり、R6がイソプロポ
    キシ基、tert-ブトキシ基、テトラヒドロピラニルオキ
    シ基、テトラヒドロフラニルオキシ基、アセチルオキシ
    基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、tert-
    ブトキシカルボニルオキシ基であり、m、n及びkは夫
    々独立して自然数(但し、0.10≦m+k/m+n+k≦
    0.90で且つ0<k/m+n+k≦0.25である。)]であ
    り、一般式[25]で示されるポリマーはR1、R2及び
    3が水素原子であり、R4は炭素数1〜6の直鎖状、分
    枝状又は環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6
    の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R23
    メチル基、tert-ブチル基、シクロヘキシル基、イソボ
    ルニル基、ノルボルニル基であり、m、n及びhは夫々
    独立して自然数(但し、0.10≦m+h/m+n+h≦0.
    90で且つ0<h/m+n+h≦0.25である。)]である
    請求項1に記載のレジスト組成物。
  10. 【請求項10】 一般式[25]で示されるポリマー2
    種を含んで成り、第一のポリマーはR1及びR2は夫々独
    立して水素原子又はメチル基であり、R3及びR4は何れ
    か一方が水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状又
    は環状のアルキル基であり、他方が炭素数1〜6の直鎖
    状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R5が炭素数
    1〜10の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基又はア
    ラルキル基であり、R23は炭素数1〜6の直鎖状、分枝
    状又は環状のアルキル基、又は炭素数7〜9の有橋脂環
    式炭化水素基であり、m、n及びhは夫々独立して自然
    数(但し、0.10≦m+h/m+n+h≦0.90で且つ0<
    h/m+n+h≦0.25である。)であり、第二のポリマ
    ーはhが0でR1〜R5、m及びnが第一のポリマーのそ
    れ等と同じものである請求項1に記載のレジスト組成
    物。
  11. 【請求項11】 一般式[25]で示されるポリマー2
    種を含んで成り、第一のポリマーはR1、R2及びR3
    水素原子であり、R4は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状
    又は環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6の直
    鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R23は炭素
    数1〜6の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、又は
    炭素数7〜9の有橋脂環式炭化水素基であり、m、n及
    びhは夫々独立して自然数(但し、0.10≦m+h/m+
    n+h≦0.90で且つ0<h/m+n+h≦0.25であ
    る。)であり、第二のポリマーはhが0でR1〜R5、m
    及びnが第一のポリマーのそれ等と同じものである請求
    項1に記載のレジスト組成物。
  12. 【請求項12】 一般式[25]で示されるポリマー2
    種を含んで成り、第一のポリマーはR1、R2及びR3
    水素原子であり、R4は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状
    又は環状のアルキル基であり、R5が炭素数1〜6の直
    鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、R23はメチ
    ル基、tert-ブチル基、シクロヘキシル基、イソボルニ
    ル基又はノルボルニル基であり、m、n及びhは夫々独
    立して自然数(但し、0.10≦m+h/m+n+h≦0.90
    で且つ0<h/m+n+h≦0.25である。)であり、第
    二のポリマーはhが0でR1〜R5、m及びnが第一のポ
    リマーのそれ等と同じものである請求項1に記載のレジ
    スト組成物。
  13. 【請求項13】 一般式[24]、[1]又は[25]
    で示されるポリマーの重量平均分子量が3,000〜50,000
    であり、分散度が1.0〜2.5である請求項1〜12の何れ
    かに記載のレジスト組成物。
  14. 【請求項14】 一般式[3]のR8及びR9が夫々独立
    して炭素数3〜8の分枝状又は環状のアルキル基である
    請求項1〜13の何れかに記載のレジスト組成物。
  15. 【請求項15】 一般式[4]のR10、R11及びR12
    夫々独立して水素原子、炭素数1〜6の直鎖状、分枝状
    又は環状のアルキル基であり、R13が10−カンファー
    基、トリル基、tert-ブチルフェニル基、又はドデシル
    フェニル基である請求項1〜14の何れかに記載のレジ
    スト組成物。
  16. 【請求項16】 一般式[6]のR17及びR18が夫々独
    立して水素原子又は炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状の
    アルキル基であり、R19が10−カンファー基、トリル
    基、又はドデシルフェニル基である請求項1〜14の何
    れかに記載のレジスト組成物。
  17. 【請求項17】 一般式[3]で示される化合物1種以
    上と一般式[4]で示される化合物1種以上とを組合せ
    て用いる請求項1〜15の何れかに記載のレジスト組成
    物。
  18. 【請求項18】 一般式[3]で示される化合物と一般
    式[4]で示される化合物の重量比が10:1乃至1:1
    である請求項15に記載のレジスト組成物。
  19. 【請求項19】 一般式[3]で示される化合物1種以
    上と一般式[6]で示される化合物1種以上とを組合せ
    て用いる請求項1〜14又は16の何れかに記載のレジ
    スト組成物。
  20. 【請求項20】 一般式[3]で示される化合物と一般
    式[6]で示される化合物の重量比が10:1乃至1:1
    である請求項19に記載のレジスト組成物。
  21. 【請求項21】 一般式[1]で示される第一のポリマ
    ーと第二のポリマーの使用割合が95:5〜5:95で
    ある請求項4〜6の何れかに記載のレジスト組成物。
  22. 【請求項22】 一般式[1]で示されるポリマーと一
    般式[25]で示されるポリマーの使用割合が95:5
    〜5:95の範囲である請求項7〜9の何れかに記載の
    レジスト組成物。
  23. 【請求項23】 一般式[25]で示される第一のポリ
    マーと第二のポリマーの使用割合が95:5〜5:95
    である請求項10〜12の何れかに記載のレジスト組成
    物。
  24. 【請求項24】 一般式[24]で示されるポリマー2
    種以上と、一般式[3]で示される化合物1種以上と、
    一般式[4]で示される化合物及び一般式[6]で示さ
    れる化合物からなる群から選ばれた1種以上と、これ等
    を溶解可能な溶剤とを含む組成物に於て、溶剤がラクト
    ン環化合物を含む混合溶液であることを特徴とする請求
    項1〜23の何れかに記載の化学増幅型レジスト組成
    物。
  25. 【請求項25】 混合溶液に使用されるラクトン環化合
    物がγ−ブチロラクトン又はγ−プロピオラクトンであ
    る請求項24に記載のレジスト組成物。
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