JP2003241384A - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

感放射線性樹脂組成物

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JP2003241384A
JP2003241384A JP2002046679A JP2002046679A JP2003241384A JP 2003241384 A JP2003241384 A JP 2003241384A JP 2002046679 A JP2002046679 A JP 2002046679A JP 2002046679 A JP2002046679 A JP 2002046679A JP 2003241384 A JP2003241384 A JP 2003241384A
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Yukio Nishimura
幸生 西村
Masashi Yamamoto
將史 山本
Hiroyuki Ishii
寛之 石井
Slezak Mark
マーク・スレザック
William R Brunsvold
ウィリアム・アール・ブルーンズヴォールド
C Lawson Margaret
マーガレット・シー・ローソン
Kuang-Jung Chen
クァン=ジュン・チェン
Ranee W Kwong
ラニー・ダブリュー・クウォン
Pushkara Rao Varanasi
プシュカラ・ラーオ・ヴラナシー
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International Business Machines Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線に対する透明性が高く、感度、解像
度、ドライエッチング耐性、パターン形状等に優れる化
学増幅型レジストとして有用な感放射線性樹脂組成物を
提供する。 【解決手段】 感放射線性樹脂組成物は、(A)2−メ
チル−2−アダマンチルメタクリレートと3−ヒドロキ
シ−1−アダマンチルメタクリレートと下記式のメタク
リル酸エステルとの共重合体で代表される樹脂、(B)
トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンス
ルホネート、1−(4−n−ブトキシ−1−ナフチル)
テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタ
ンスルホネート等で代表される感放射線性酸発生剤およ
び(C)溶剤を含有する。(C)溶剤は、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−ヘプタノ
ンおよびシクロヘキサノンの群から選ばれる少なくとも
1種を含むものが好ましい。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、KrFエキシマレ
ーザーあるいはArFエキシマレーザーに代表される遠
紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷
電粒子線の如き各種の放射線を使用する微細加工に有用
な化学増幅型レジストとして好適に使用することができ
る感放射線性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路素子の製造に代表される微細加
工の分野においては、より高い集積度を得るために、最
近では0.20μm以下のレベルでの微細加工が可能な
リソグラフィー技術が必要とされている。しかし、従来
のリソグラフィープロセスでは、一般に放射線としてi
線等の近紫外線が用いられているが、この近紫外線で
は、サブクオーターミクロンレベルの微細加工が極めて
困難であると言われている。そこで、0.20μm以下
のレベルでの微細加工を可能とするために、より波長の
短い放射線の利用が検討されている。このような短波長
の放射線としては、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、
エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、電子線
等を挙げることができるが、これらのうち、特にKrF
エキシマレーザー(波長248nm)あるいはArFエ
キシマレーザー(波長193nm)が注目されている。
このようなエキシマレーザーによる照射に適したレジス
トとして、酸解離性官能基を有する成分と放射線の照射
(以下、「露光」という。)により酸を発生する成分
(以下、「酸発生剤」という。)とによる化学増幅効果
を利用したレジスト(以下、「化学増幅型レジスト」と
いう。)が数多く提案されている。化学増幅型レジスト
としては、例えば、特公平2−27660号公報には、
カルボン酸のt−ブチルエステル基またはフェノールの
t−ブチルカーボナート基を有する重合体と酸発生剤と
を含有するレジストが提案されている。このレジスト
は、露光により発生した酸の作用により、重合体中に存
在するt−ブチルエステル基あるいはt−ブチルカーボ
ナート基が解離して、該重合体がカルボキシル基あるい
はフェノール性水酸基からなる酸性基を有するようにな
り、その結果、レジスト被膜の露光領域がアルカリ現像
液に易溶性となる現象を利用したものである。
【0003】ところで、従来の化学増幅型レジストの多
くは、フェノール系樹脂をベースにするものであるが、
このような樹脂の場合、放射線として遠紫外線を使用す
ると、樹脂中の芳香族環に起因して遠紫外線が吸収され
るため、露光された遠紫外線がレジスト被膜の下層部ま
で十分に到達できないという欠点があり、そのため露光
量がレジスト被膜の上層部では多く、下層部では少なく
なり、現像後のレジストパターンが上部が細く下部にい
くほど太い台形状になってしまい、十分な解像度が得ら
れないなどの問題があった。その上、現像後のレジスト
パターンが台形状となった場合、次の工程、即ちエッチ
ングやイオンの打ち込みなどを行う際に、所望の寸法精
度が達成できず、問題となっていた。しかも、レジスト
パターン上部の形状が矩形でないと、ドライエッチング
によるレジストの消失速度が速くなってしまい、エッチ
ング条件の制御が困難になる問題もあった。一方、レジ
ストパターンの形状は、レジスト被膜の放射線透過率を
高めることにより改善することができる。例えば、ポリ
メチルメタクリレートに代表される(メタ)アクリレー
ト系樹脂は、遠紫外線に対しても透明性が高く、放射線
透過率の観点から非常に好ましい樹脂であり、例えば特
開平4−226461号公報には、メタクリレート系樹
脂を使用した化学増幅型レジストが提案されている。し
かしながら、この組成物は、微細加工性能の点では優れ
ているものの、芳香族環をもたないため、ドライエッチ
ング耐性が低いという欠点があり、この場合も高精度の
エッチング加工を行うことが困難であり、放射線に対す
る透明性とドライエッチング耐性とを兼ね備えたものと
は言えない。
【0004】また、化学増幅型レジストについて、放射
線に対する透明性を損なわないで、ドライエッチング耐
性を改善する方策の一つとして、レジスト中の樹脂成分
に、芳香族環に代えて脂肪族環を導入する方法が知られ
ており、例えば特開平7−234511号公報には、脂
肪族環を有する(メタ)アクリレート系樹脂を使用した
化学増幅型レジストが提案されている。しかしながら、
このレジストでは、樹脂成分が有する酸解離性官能基と
して、従来の酸により比較的解離し易い基(例えば、テ
トラヒドロピラニル基等のアセタール系官能基)や酸に
より比較的解離し難い基(例えば、t−ブチルエステル
基、t−ブチルカーボネート基等のt−ブチル系官能
基)が用いられており、前者の酸解離性官能基を有する
樹脂成分の場合、レジストの基本物性、特に感度やパタ
ーン形状は良好であるが、組成物としての保存安定性に
難点があり、また後者の酸解離性官能基を有する樹脂成
分では、逆に保存安定性は良好であるが、レジストの基
本物性、特に感度やパターン形状が損なわれるという欠
点がある。さらに、このレジスト中の樹脂成分には脂肪
族環が導入されているため、樹脂自体の疎水性が非常に
高くなり、基板に対する接着性の面でも問題があった。
また、化学増幅型レジストを用いてレジストパターンを
形成する際には、酸解離性官能基の解離を促進するた
め、通常露光後に加熱処理されるが、普通、その加熱温
度が変化するとレジストパターンの線幅もある程度変動
するのが避けられない。しかし、近年における集積回路
素子の微細化を反映して、露光後の加熱温度の変化に対
しても線幅の変動(即ち温度依存性)が小さいレジスト
の開発も強く求められるようになってきた。
【0005】さらに、化学増幅型レジストにおいては、
酸発生剤がレジストとしての機能に大きな影響を及ぼす
ことが知られており、今日では、露光による酸発生の量
子収率が高く、高感度であるなどの理由から、オニウム
塩化合物が化学増幅レジストの酸発生剤として広く使用
されている。前記オニウム塩化合物としては、例えば、
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ヘキサフルオロアンチ
モネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホ
ネート、シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキ
シル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等
が使用されているが、これらの従来のオニウム塩化合物
は、一般に感度の点で満足できず、また感度が比較的高
い場合でも、解像度、パターン形状等を総合したレジス
ト性能の点で未だ十分とは言えない。このような状況の
下、集積回路素子における微細化の進行に対応しうる技
術開発の観点から、遠紫外線に代表される短波長の放射
線に適応可能で、放射線に対する透明性が高く、かつ感
度、解像度、パターン形状等のレジストとしての基本物
性に優れた化学増幅型レジストが強く求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、放射
線に対する透明性が高く、感度、解像度、ドライエッチ
ング耐性、パターン形状等に優れる化学増幅型レジスト
として有用な感放射線性樹脂組成物を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、(A)下記一般式(1)に示す繰り返し単位(1
−1)、繰り返し単位(1−2)および繰り返し単位
(1−3)を必須単位として含有し、酸の作用によりア
ルカリ可溶性となるアルカリ不溶性またはアルカリ難溶
性の樹脂であって、繰り返し単位(1−1)の含有量が
35〜50モル%の範囲にあり、かつ繰り返し単位(1
−2)の含有量が5〜30モル%の範囲にある樹脂、
(B)下記一般式(2)で表される化合物を含む感放射
線性酸発生剤、並びに(C)溶剤を含有することを特徴
とする感放射線性樹脂組成物によって達成される。
【0008】
【化3】 〔一般式(1)において、R1 、R2 およびR3 は相互
に独立に水素原子またはメチル基を示し、R4 は炭素数
1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示す。〕
【0009】
【化4】 〔一般式(2)において、R5 は水素原子、水酸基、炭
素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭
素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル
基、炭素数2〜11の直鎖状もしくは分岐状のアルコキ
シカルボニル基を示し、R6 は水素原子または炭素数1
〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、j
は0〜3の整数を示し、各R7 は相互に独立に炭素数1
〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換され
ていてもよいフェニル基または置換基されていてもよい
ナフチル基を示すか、あるいは2個のR7 が互いに結合
して炭素数2〜10の2価の基を形成しており、該2価
の基は置換されていてもよく、kは0〜2の整数を示
し、X- はCn 2n+1SO3 - の構造を有するアニオン
を示し、nは1〜10の整数を示す。〕
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。(A)成分 本発明における(A)成分は、前記下記一般式(1)に
示す繰り返し単位(1−1)、繰り返し単位(1−2)
および繰り返し単位(1−3)を必須単位として含有
し、酸の作用によりアルカリ可溶性となるアルカリ不溶
性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、繰り返し単位
(1−1)の含有量が50〜35モル%の範囲にあり、
かつ繰り返し単位(1−2)の含有量が5〜30モル%
の範囲にある樹脂(以下、「樹脂(A)」という。)か
らなる。ここでいう「アルカリ不溶性またはアルカリ難
溶性」とは、樹脂(A)を含有する感放射線性樹脂組成
物から形成されたレジスト被膜からレジストパターンを
形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レ
ジスト被膜の代わりに樹脂(A)のみを用いた被膜を現
像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像
後に残存する性質を意味する。
【0011】繰返し単位(1−1)において、R4 の炭
素数1〜6の直鎖状もしくは分岐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、i
−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、
1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル
基、n−ヘキシル基等を挙げることができる。これらの
アルキル基のうち、メチル基、エチル基等が好ましい。
樹脂(A)において、繰返し単位(1−1)、繰返し単
位(1−2)および繰返し単位(1−3)は、それぞれ
単独でまたは2種以上が存在することができる。繰返し
単位(1−1)〜(1−3)は、それぞれ対応する(メ
タ)アクリル酸エステルに由来する繰返し単位である。
【0012】樹脂(A)は、繰返し単位(1−1)〜
(1−3)以外の繰返し単位(以下、「他の繰返し単
位」という。)を1種以上有することができる。他の繰
返し単位を与える重合性不飽和単量体としては、例え
ば、(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリ
ル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカ
ニル、(メタ)アクリル酸テトラシクロデカニル、(メ
タ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル
酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシア
ダマンチル、(メタ)アクリル酸アダマンチルメチル等
の有橋式炭化水素骨格を有する(メタ)アクリル酸エス
テル類;(メタ)アクリル酸カルボキシノルボルニル、
(メタ)アクリル酸カルボキシトリシクロデカニル、
(メタ)アクリル酸カルボキシテトラシクロデカニル等
の不飽和カルボン酸の有橋式炭化水素骨格を有するカル
ボキシル基含有エステル類;
【0013】(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メ
タ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−メ
チルプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メ
タ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アク
リル酸シクロプロピル、(メタ)アクリル酸シクロペン
チル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)ア
クリル酸4−メトキシシクロヘキシル、(メタ)アクリ
ル酸2−シクロペンチルオキシカルボニルエチル、(メ
タ)アクリル酸2−シクロヘキシルオキシカルボニルエ
チル、(メタ)アクリル酸2−(4−メトキシシクロヘ
キシル)オキシカルボニルエチル等の有橋式炭化水素骨
格をもたない(メタ)アクリル酸エステル類;
【0014】α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル、
α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチル、α−ヒドロキ
シメチルアクリル酸n−プロピル、α−ヒドロキシメチ
ルアクリル酸n−ブチル等のα−ヒドロキシメチルアク
リル酸エステル類;(メタ)アクリロニトリル、α−ク
ロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニ
トリル、フマロニトリル、メサコンニトリル、シトラコ
ンニトリル、イタコンニトリル等の不飽和ニトリル化合
物;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メ
タ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミ
ド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミ
ド、イタコンアミド等の不飽和アミド化合物;(メタ)
アクリル酸2−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸
2−カルボキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−カル
ボキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−カルボキシブ
チル、(メタ)アクリル酸4−カルボキシシクロヘキシ
ル等の不飽和カルボン酸の有橋式炭化水素骨格をもたな
いカルボキシル基含有エステル類等の単官能性単量体
や、
【0015】1,2−アダマンタンジオールジ(メタ)
アクリレート、1,3−アダマンタンジオールジ(メ
タ)アクリレート、1,4−アダマンタンジオールジ
(メタ)アクリレート、トリシクロデカニルジメチロー
ルジ(メタ)アクリレート等の有橋式炭化水素骨格を有
する多官能性単量体;
【0016】メチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロ
ピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘ
キサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメ
チル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,4−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ベンゼンジ
(メタ)アクリレート、1,3−ビス(2−ヒドロキシ
プロピル)ベンゼンジ(メタ)アクリレート等の有橋式
炭化水素骨格をもたない多官能性単量体等の多官能性単
量体を挙げることができる。
【0017】樹脂(A)において、繰返し単位(1−
1)の含有率は、全繰返し単位に対して、35〜50モ
ル%、好ましくは35〜45モル%、さらに好ましくは
40〜45モル%である。この場合、繰返し単位(1−
1)の含有率が35モル%未満では、露光部と未露光部
とのコントラストが低くなり、レジストとしての解像度
が低下する傾向があり、一方50モル%を超えると、露
光余裕が小さくなって、解像度が低下する傾向がある。
また、繰返し単位(1−2)の含有率は、全繰返し単位
に対して、5〜30モル%、好ましくは5〜25モル
%、さらに好ましくは10〜25モル%である。この場
合、繰返し単位(1−2)の含有率が5モル%未満で
は、レジストパターンの基板との接着性が低下して、レ
ジストパターンの剥離が起こりやすくなる傾向があり、
一方30モル%を超えると、レジストとしての解像度が
低下する傾向がある。また、繰返し単位(1−3)の含
有率は、全繰返し単位に対して、通常、20〜60モル
%、好ましくは25〜50モル%、さらに好ましくは3
0〜50モル%である。この場合、繰返し単位(1−
3)の含有率が20モル%未満では、露光部のアルカリ
現像液に対する溶解性が低くなって、スカムを生じるお
それがあり、一方60モル%を超えると、樹脂の溶剤に
対する溶解性が低下する傾向がある。さらに、他の繰返
し単位の含有率は、全繰返し単位に対して、通常、30
モル%以下、好ましくは20モル%以下である。
【0018】樹脂(A)は、例えば、その各繰返し単位
に対応する重合性不飽和単量体を、ヒドロパーオキシド
類、ジアルキルパーオキシド類、ジアシルパーオキシド
類、アゾ化合物等のラジカル重合開始剤を使用し、必要
に応じて連鎖移動剤の存在下、適当な溶媒中で重合する
ことにより製造することができる。前記重合に使用され
る溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサ
ン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デ
カン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタ
ン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシク
ロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;クロロブタン
類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチ
レンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水
素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、
プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;2
−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタ
ノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジメトキシエ
タン類、ジエトキシエタン類等のエーエル類等を挙げる
ことができる。これらの溶媒は、単独でまたは2種以上
を混合して使用することができる。また、前記重合にお
ける反応温度は、通常、40〜120℃、好ましくは5
0〜90℃であり、反応時間は、通常、1〜48時間、
好ましくは1〜24時間である。
【0019】樹脂(A)のゲルパーミエーションクロマ
トグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均
分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、3,00
0〜30,000、好ましくは5,000〜30,00
0、さらに好ましくは5,000〜20,000であ
る。この場合、樹脂(A)のMwが3,000未満で
は、レジストとしたときの耐熱性が低下する傾向があ
り、一方30,000を超えると、レジストとしたとき
の現像性が低下する傾向がある。また、樹脂(A)のM
wとゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)
によるポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」
という。)との比(Mw/Mn)は、通常、1〜5、好
ましくは1〜3である。なお、樹脂(A)は、ハロゲ
ン、金属等の不純物が少ないほど好ましく、それによ
り、レジストとしたときの感度、解像度、プロセス安定
性、パターン形状等をさらに改善することができる。樹
脂(A)の精製法としては、例えば、水洗、液々抽出等
の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、
遠心分離等の物理的精製法との組み合わせ等を挙げるこ
とができる。本発明において、樹脂(A)は、単独でま
たは2種以上を混合して使用することができる。
【0020】(B)成分 本発明における(B)成分は、前記一般式(2)で表さ
れる化合物(以下、「酸発生剤(2)」という。)を含
む感放射線性酸発生剤(以下、「酸発生剤(B)」とい
う。)からなる。酸発生剤(B)は、露光により発生し
た酸の作用によって、樹脂(A)中に存在する酸解離性
基を解離させ、その結果レジスト被膜の露光部がアルカ
リ現像液に易溶性となり、ポジ型のレジストパターンを
形成する作用を有するものである。
【0021】一般式(2)において、R5 、R6 および
7 の炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキ
ル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプ
ロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−
ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘ
プチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n
−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。こ
れらのアルキル基のうち、メチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等が好ましい。
【0022】また、R5 の炭素数1〜10の直鎖状もし
くは分岐状のアルコキシル基としては、例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ
基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メ
チルプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキ
シ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、
n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エ
チルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシ
ルオキシ基等を挙げることができる。これらのアルコキ
シル基のうち、メトキシ基、エトキシ基、n−ブトキシ
基、t−ブトキシ基等が好ましい。
【0023】また、R5 の炭素数2〜11の直鎖状もし
くは分岐状のアルコキシカルボニル基としては、例え
ば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n
−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル
基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシ
カルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t
−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニ
ル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシル
オキシカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル
基、n−オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキ
シルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル
基、n−デシルオキシカルボニル基等を挙げることがで
きる。これらのアルコキシカルボニル基のうち、メトキ
シカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシ
カルボニル基等が好ましい。
【0024】一般式(2)におけるR5 としては、水素
原子、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、n−ブトキシ
基等が好ましい。
【0025】一般式(2)におけるR6 としては、水素
原子、メチル基、t−ブチル基等が好ましい。
【0026】一般式(2)において、R7 の置換されて
いてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、
o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−
ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、
2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニ
ル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチル
フェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、4−
エチルフェニル基等のフェニル基または炭素数1〜10
の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基で置換され
たフェニル基;これらのフェニル基またはアルキル置換
フェニル基を、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シア
ノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキシアルキル
基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオ
キシ基等の1個以上あるいは1種以上で置換した基等を
挙げることができる。
【0027】フェニル基およびアルキル置換フェニル基
に対する置換基のうち、前記アルコキシル基としては、
例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、
i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポ
キシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、シ
クロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭
素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキ
シル基等を挙げることができる。
【0028】また、前記アルコキシアルキル基として
は、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1
−メトキシエチル基、2−メトキシエチル基、1−エト
キシエチル基、2−エトキシエチル基等の炭素数2〜2
1の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシアルキル
基等を挙げることができる。
【0029】また、前記アルコキシカルボニル基として
は、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ
ル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカ
ルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプ
ロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニ
ル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロペンチルオキ
シカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の
炭素数2〜21の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコ
キシカルボニル基等を挙げることができる。
【0030】また、前記アルコキシカルボニルオキシ基
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、n−プロポキシカルボニルオ
キシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブト
キシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキ
シ基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキ
シルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシカルボニルオキシ基等を
挙げることができる。
【0031】一般式(2)におけるR7 の置換されてい
てもよいフェニル基としては、フェニル基、4−メトキ
シフェニル基等が好ましい。
【0032】また、R7 の置換されていてもよいナフチ
ル基としては、例えば、1−ナフチル基、2−メチル−
1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メ
チル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、
5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチ
ル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−
ナフチル基、2,3−ジメチル−1−ナフチル基、2,
4−ジメチル−1−ナフチル基、2,5−ジメチル−1
−ナフチル基、2,6−ジメチル−1−ナフチル基、
2,7−ジメチル−1−ナフチル基、2,8−ジメチル
−1−ナフチル基、3,4−ジメチル−1−ナフチル
基、3,5−ジメチル−1−ナフチル基、3,6−ジメ
チル−1−ナフチル基、3,7−ジメチル−1−ナフチ
ル基、3,8−ジメチル−1−ナフチル基、4,5−ジ
メチル−1−ナフチル基、5,8−ジメチル−1−ナフ
チル基、4−エチル−1−ナフチル基2−ナフチル基、
1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチ
ル基、4−メチル−2−ナフチル基等のナフチル基また
は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアル
キル基で置換されたナフチル基;これらのナフチル基ま
たはアルキル置換ナフチル基を、ヒドロキシル基、カル
ボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、ア
ルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコ
キシカルボニルオキシ基等の1個以上あるいは1種以上
で置換した基等を挙げることができる。
【0033】ナフチル基およびアルキル置換ナフチル基
に対する置換基であるアルコキシル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシカルボニル基およびアルコキシカル
ボニルオキシ基としては、例えば、前記フェニル基およ
びアルキル置換フェニル基について例示したそれぞれ対
応する基と同様のものを挙げることができる。一般式
(2)におけるR7 の置換されていてもよいナフチル基
としては、1−ナフチル基、4−メトキシ−1−ナフチ
ル基等が好ましい。
【0034】また、2個のR7 が互いに結合して形成し
た炭素数2〜10の2価の基としては、式中の硫黄原子
と共に5員または6員の環状構造、特に好ましくは5員
の環状構造(即ち、テトラヒドロチオフェン環構造)を
形成する基が望ましい。また、前記2価の基に対する置
換基としては、例えば、前記フェニル基およびアルキル
置換フェニル基に対する置換基として例示したヒドロキ
シル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコ
キシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル
基、アルコキシカルボニルオキシ基等を挙げることがで
きる。
【0035】一般式(2)におけるR7 としては、メチ
ル基、エチル基、t−ブチル基、フェニル基や、2個の
7 が互いに結合して硫黄原子と共にテトラヒドロチオ
フェン環構造を形成する2価の基等が好ましい。
【0036】一般式(2)において、X- のCn 2n+1
SO3 - 中のCn 2n+1−基は、炭素数nのパーフルオ
ロアルキル基であるが、該基は直鎖状もしくは分岐状で
あることができる。X- におけるnとしては、4または
8が好ましい。
【0037】酸発生剤(2)の具体例としては、トリフ
ェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンス
ルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−
n−オクタンスルホネート、1−ナフチルジメチルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ナフチ
ルジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスル
ホネート、1−ナフチルジメチルスルホニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、1−ナフチルジエチ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−
ナフチルジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタ
ンスルホネート、1−ナフチルジエチルスルホニウムパ
ーフルオロ−n−オクタンスルホネート、
【0038】1−(4−ヒドロキシナフチル)ジメチル
スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−
(4−ヒドロキシナフチル)ジメチルスルホニウムノナ
フルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−ヒドロ
キシナフチル)ジメチルスルホニウムパーフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシナフチ
ル)ジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネ
ート、1−(4−ヒドロキシナフチル)ジエチルスルホ
ニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
(4−ヒドロキシナフチル)ジエチルスルホニウムパー
フルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−メチ
ルナフチル)ジメチルスルホニウムトリフルオロメタン
スルホネート、1−(4−メチルナフチル)ジメチルス
ルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1
−(4−メチルナフチル)ジメチルスルホニウムパーフ
ルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−メチル
ナフチル)ジエチルスルホニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、1−(4−メチルナフチル)ジエチルスル
ホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
(4−メチルナフチル)ジエチルスルホニウムパーフル
オロ−n−オクタンスルホネート、
【0039】1−(4−シアノナフチル)ジメチルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−
シアノナフチル)ジメチルスルホニウムノナフルオロ−
n−ブタンスルホネート、1−(4−シアノナフチル)
ジメチルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスル
ホネート、1−(4−シアノナフチル)ジエチルスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−シ
アノナフチル)ジエチルスルホニウムノナフルオロ−n
−ブタンスルホネート、1−(4−シアノナフチル)ジ
エチルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホ
ネート、1−(4−ニトロナフチル)ジメチルスルホニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−ニト
ロナフチル)ジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、1−(4−ニトロナフチル)ジメ
チルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネ
ート、1−(4−ニトロナフチル)ジエチルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−ニトロ
ナフチル)ジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、1−(4−ニトロナフチル)ジエチ
ルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネー
ト、
【0040】1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニ
ウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−
(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチ
オフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−
(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチ
オフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、
1−(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒド
ロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネ
ート、1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テト
ラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テトラ
ヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テ
トラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタン
スルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1
−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−
1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−
n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフ
タレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフ
ルオロ−n−オクタンスルホネート等を挙げることがで
きる。
【0041】これらの酸発生剤(2)のうち、トリフェ
ニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オク
タンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニ
ウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−
(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒド
ロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テ
トラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタン
スルホネート等が好ましい。本発明において、酸発生剤
(2)は、単独でまたは2種以上を混合して使用するこ
とができる。
【0042】また、本発明においては、酸発生剤(2)
と共に、他の感放射線性酸発生剤(以下、「他の酸発生
剤」という。)を併用することができる。他の酸発生剤
としては、例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化
合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン
酸化合物等を挙げることができる。これらの他の酸発生
剤としては、下記のものを挙げることができる。
【0043】オニウム塩化合物:オニウム塩化合物とし
ては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホス
ホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等を挙げ
ることができる。オニウム塩化合物の具体例としては、
ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−
n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェ
ニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、
ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチル
フェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンス
ルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシ
ル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソ
シクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート等を挙げることができる。
【0044】ハロゲン含有化合物:ハロゲン含有化合物
としては、例えば、ハロアルキル基含有炭化水素化合
物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げること
ができる。ハロゲン含有化合物の具体例としては、フェ
ニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−
メトキシフェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、1−ナフチルビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン等の(トリクロロメチル)−s−トリアジン
誘導体や、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,
2,2−トリクロロエタン等を挙げることができる。 ジアゾケトン化合物:ジアゾケトン化合物としては、例
えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベン
ゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げる
ことができる。ジアゾケトンの具体例としては、1,2
−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド、
1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリ
ド、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エ
ステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スル
ホン酸エステル、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ
フェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジアジド−4
−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジア
ジド−5−スルホン酸エステル等を挙げることができ
る。
【0045】スルホン化合物:スルホン化合物として
は、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホ
ンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等を挙げるこ
とができる。スルホン化合物の具体例としては、4−ト
リスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホ
ン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等を挙げること
ができる。 スルホン酸化合物:スルホン酸化合物としては、例え
ば、アルキルスルホン酸エステル、アルキルスルホン酸
イミド、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールス
ルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げること
ができる。スルホン酸化合物の具体例としては、ベンゾ
イントシレート、ピロガロールのトリス(トリフルオロ
メタンスルホネート)、ニトロベンジル−9,10−ジ
エトキシアントラセン−2−スルホネート、トリフルオ
ロメタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n
−ブタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n
−オクタンスルホニルビシクロ[ 2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒドロキシ
スクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒ
ドロキシスクシイミドノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、N−ヒドロキシスクシイミドパーフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボ
ン酸イミドトリフルオロメタンスルホネート、1,8−
ナフタレンジカルボン酸イミドノナフルオロ−n−ブタ
ンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミ
ドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート等を挙げる
ことができる。
【0046】これらの他の酸発生剤のうち、ジフェニル
ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェ
ニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタ
ンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨー
ドニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−
t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)
ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネー
ト、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシ
クロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘ
キシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、
【0047】トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[
2.2.1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイ
ミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[
2.2.1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイ
ミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ
[ 2.2.1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジ
イミド、N−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタ
ンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシ
イミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1,
8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタン
スルホネート等が好ましい。前記他の酸発生剤は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。
【0048】本発明において、酸発生剤(2)と他の酸
発生剤の合計使用量は、レジストとしての感度および現
像性を確保する観点から、樹脂(A)100重量部に対
して、通常、0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜
10重量部である。この場合、前記合計使用量が0.1
重量部未満では、感度および現像性が低下する傾向があ
り、一方20重量部を超えると、放射線に対する透明性
が低下して、矩形のレジストパターンを得られ難くなる
傾向がある。また、他の酸発生剤の使用割合は、酸発生
剤(2)と他の酸発生剤との合計に対して、通常、80
重量%以下、好ましくは60重量%以下である。この場
合、他の酸発生剤の使用割合が80重量%を超えると、
本発明の所期の効果が損なわれるおそれがある。
【0049】添加剤 本発明の感放射線性樹脂組成物には、必要に応じて、酸
拡散制御剤、酸解離性基を有する脂環族添加剤、界面活
性剤、増感剤等の各種の添加剤を配合することができ
る。前記酸拡散制御剤は、露光により酸発生剤から生じ
る酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露
光領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を
有する成分である。このような酸拡散制御剤を配合する
ことにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定
性が向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上
するとともに、露光から露光後の加熱処理までの引き置
き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅
変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れ
た組成物が得られる。酸拡散制御剤としては、レジスト
パターンの形成工程中の露光や加熱処理により塩基性が
変化しない含窒素有機化合物が好ましい。このような含
窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(3)
【0050】
【化5】 〔一般式(3)において、各R8 は相互に独立に水素原
子、置換もしくは非置換の直鎖状、分岐状もしくは環状
のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基または
置換もしくは非置換のアラルキル基を示す。〕
【0051】で表される化合物(以下、「含窒素化合物
(イ)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有す
る化合物(以下、「含窒素化合物(ロ)」という。)、
窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体
(以下、これらをまとめて「含窒素化合物(ハ)」とい
う。)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複
素環化合物等を挙げることができる。
【0052】含窒素化合物(イ)としては、例えば、n
−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチル
アミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロ
ヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;
ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−
n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n
−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デ
シルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリ
エチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−
ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−
ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n
−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n
−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチ
ルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン
等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−
メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチ
ルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリ
ン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェ
ニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類を挙げ
ることができる。
【0053】含窒素化合物(ロ)としては、例えば、エ
チレンジアミン、N,N,N',N’−テトラメチルエチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジ
アミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニル
アミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパ
ン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフ
ェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−
(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミ
ノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−
メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−ア
ミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス
(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジ
エチルアミノエチル)エーテル等を挙げることができ
る。含窒素化合物(ハ)としては、例えば、ポリエチレ
ンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチ
ルアクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
【0054】前記アミド基含有化合物としては、例え
ば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルア
ミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−
アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボ
ニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブト
キシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミ
ン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノ
ジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボ
ニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テト
ラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、
N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジア
ミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル
−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブト
キシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−
ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカ
ン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12
−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカル
ボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t
−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブ
トキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N
−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダ
ゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化
合物のほか、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メ
チルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プ
ロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチ
ルピロリドン等を挙げることができる。
【0055】前記ウレア化合物としては、例えば、尿
素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−
ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレ
ア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオ
ウレア等を挙げることができる。前記含窒素複素環化合
物としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダ
ゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベン
ズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、N
−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダ
ゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリ
ジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−
エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニル
ピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチ
ン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒ
ドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等
のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピ
ラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジ
ン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジ
オール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−
ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ [2.
2.2] オクタン等を挙げることができる。
【0056】これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素
化合物(イ)、アミド基含有化合物、含窒素複素環化合
物等が好ましい。前記酸拡散制御剤は、単独でまたは2
種以上を混合して使用することができる。
【0057】また、前記酸解離性基を有する脂環族添加
剤は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との
接着性等をさらに改善する作用を示す成分である。この
ような脂環族添加剤としては、例えば、1−アダマンタ
ンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸
t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタン
ジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t
−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニ
ルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチル
等のアダマンタン誘導体類;デオキシコール酸t−ブチ
ル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、
デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオキシコール
酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキシコール酸
3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール酸テトラヒ
ドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラクトンエス
テル等のデオキシコール酸エステル類;リトコール酸t
−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチ
ル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコール酸2
−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸3−オキ
ソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロピラニ
ル、リトコール酸メバロノラクトンエステル等のリトコ
ール酸エステル類等を挙げることができる。これらの脂
環族添加剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用す
ることができる。
【0058】また、前記界面活性剤は、塗布性、ストリ
エーション、現像性等を改良する作用を示す成分であ
る。このような界面活性剤としては、例えば、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステ
アリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテ
ル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、
ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレング
リコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤のほ
か、以下商品名で、KP341(信越化学工業(株)
製)、ポリフローNo.75,同No.95(共栄社化
学(株)製)、エフトップEF301,同EF303,
同EF352(トーケムプロダクツ(株)製)、メガフ
ァックスF171,同F173(大日本インキ化学工業
(株)製)、フロラードFC430,同FC431(住
友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サ
ーフロンS−382,同SC−101,同SC−10
2,同SC−103,同SC−104,同SC−10
5,同SC−106(旭硝子(株)製)等を挙げること
ができる。これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以
上を混合して使用することができる。
【0059】また、前記増感剤は、放射線のエネルギー
を吸収して、そのエネルギーを酸発生剤(B)に伝達
し、それにより酸の生成量を増加する作用を示すもの
で、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させる
効果を有する。このような増感剤としては、アセトフェ
ノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセチ
ル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセ
ン類、フェノチアジン類等を挙げることができる。これ
らの増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用す
ることができる。また、染料あるいは顔料を配合するこ
とにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレ
ーションの影響を緩和でき、接着助剤を配合することに
より、基板との接着性を改善することができる。さら
に、前記以外の添加剤としては、後述するアルカリ可溶
性樹脂、酸解離性の保護基を有する低分子のアルカリ溶
解性制御剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、消泡
剤等を挙げることができる。
【0060】(C)成分 本発明における(C)成分としては、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−ヘプタノンお
よびシクロヘキサノンの群から選ばれる少なくとも1種
を含む溶剤(以下、「溶剤(C1)」という。)が好ま
しい。
【0061】溶剤(C1)は、さらに、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−ヘプタノン
およびシクロヘキサノン以外の溶剤(以下、「他の溶
剤」という。)を含むことができる。他の溶剤として
は、例えば、プロピレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−
プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモ
ノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールモノ−i−ブチルエーテルアセテート、プロピレン
グリコールモノ−sec−ブチルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテルアセテ
ート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルア
セテート類;2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチ
ル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−
ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジ
メチル−2−ブタノン、2−オクタノン等の直鎖状もし
くは分岐状のケトン類;シクロペンタノン、3−メチル
シクロペンタノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,
6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン等の環状の
ケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒ
ドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオ
ン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−プ
ロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−
ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプ
ロピオン酸sec−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン
酸t−ブチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル
類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプ
ロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、
3−エトキシプロピオン酸エチル等の3−アルコキシプ
ロピオン酸アルキル類のほか、
【0062】n−プロピルアルコール、i−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピ
ルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエー
テル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノ−n−プロピルエーテル、トルエン、キ
シレン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチ
ルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸
エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベン
ジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、
1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコー
ル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。
【0063】これらの他の溶剤のうち、直鎖状もしくは
分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリコ
ールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヒドロキ
シプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオン
酸アルキル類等が好ましい。前記他の溶剤は、単独でま
たは2種以上を混合して使用することができる。
【0064】溶剤(C1)が他の溶剤を含むとき、他の
溶剤の使用割合は、全溶剤に対して、通常、85重量%
以下、好ましくは75重量%以下、さらに好ましくは7
0重量%以下である。また、本発明の感放射線性樹脂組
成物における(C)溶剤の使用量は、組成物中の全固形
分濃度が、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜2
5重量%、さらに好ましくは10〜20重量%となる量
である。本発明の感放射線性樹脂組成物は、樹脂
(A)、酸発生剤(B)および添加剤成分を(C)溶剤
に溶解して均一溶液としたのち、好ましくは、例えば孔
径0.2μm程度のフィルターでろ過して使用される。
【0065】レジストパターンの形成方法 本発明の感放射線性樹脂組成物は、特に化学増幅型レジ
ストとして有用である。前記化学増幅型レジストにおい
ては、露光により酸発生剤から発生した酸の作用によっ
て、樹脂(A)中の酸解離性基が解離して、カルボキシ
ル基を生じ、その結果、レジストの露光部のアルカリ現
像液に対する溶解性が高くなり、該露光部がアルカリ現
像液によって溶解、除去され、ポジ型のレジストパター
ンが得られる。本発明の感放射線性樹脂組成物からレジ
ストパターンを形成する際には、組成物溶液を、回転塗
布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によっ
て、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆さ
れたウエハー等の基板上に塗布することにより、レジス
ト被膜を形成し、場合により予め加熱処理(以下、「P
B」という。)を行ったのち、所定のレジストパターン
を形成するように該レジスト被膜に露光する。その際に
使用される放射線としては、使用される酸発生剤の種類
に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒
子線等を適宜選定して使用されるが、ArFエキシマレ
ーザー(波長193nm)あるいはKrFエキシマレー
ザー(波長248nm)で代表される遠紫外線が好まし
く、特にArFエキシマレーザー(波長193nm)が
好ましい。本発明においては、露光後に加熱処理(以
下、「PEB」という。)を行うことが好ましい。この
PEBにより、樹脂(A)中の酸解離性基の解離反応が
円滑に進行する。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂
組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜20
0℃、好ましくは50〜170℃である。
【0066】本発明においては、感放射線性樹脂組成物
の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−
12452号公報等に開示されているように、使用され
る基板上に有機系あるいは無機系の反射防止膜を形成し
ておくこともでき、また環境雰囲気中に含まれる塩基性
不純物等の影響を防止するため、例えば特開平5−18
8598号公報等に開示されているように、レジスト被
膜上に保護膜を設けることもでき、あるいはこれらの技
術を併用することもできる。次いで、露光されたレジス
ト被膜を現像することにより、所定のレジストパターン
を形成する。現像に使用される現像液としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモ
ニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチル
アミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、
メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエ
タノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビ
シクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジ
アザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカ
リ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶
液が好ましい。前記アルカリ性水溶液の濃度は、通常、
10重量%以下である。この場合、アルカリ性水溶液の
濃度が10重量%を超えると、非露光部も現像液に溶解
するおそれがあり好ましくない。
【0067】また、前記アルカリ性水溶液からなる現像
液には、例えば有機溶媒を添加することもできる。前記
有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シ
クロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6
−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアル
コール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、
i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−
ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサ
ノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサン
ジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、
ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチ
ル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルア
セトン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができ
る。これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合
して使用することができる。有機溶媒の使用量は、アル
カリ性水溶液に対して、100容量%以下が好ましい。
この場合、有機溶媒の使用量が100容量%を超える
と、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるお
それがある。また、アルカリ性水溶液からなる現像液に
は、界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、
アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一
般に、水で洗浄して乾燥する。
【0068】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて、本発明の
実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明
は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。こ
こで、部は、特記しない限り重量基準である。実施例お
よび比較例における各測定・評価は、下記の要領で行っ
た。 Mw:東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL 2
本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用
い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒド
ロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリ
スチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)により測定した。 放射線透過率:組成物溶液を石英ガラス上にスピンコー
トにより塗布し、90℃に保持したホットプレート上で
60秒間PBを行って形成した膜厚0.34μmのレジ
スト被膜について、波長193nmにおける吸光度か
ら、放射線透過率を算出して、遠紫外線領域における透
明性の尺度とした。
【0069】感度:基板として、表面に膜厚820Åの
ARC25(ブルワー・サイエンス(Brewer Science)
社製)膜を形成したシリコーンウエハー(ARC25)
を用い、各組成物溶液を、基板上にスピンコートにより
塗布し、ホットプレート上にて、表2に示す条件でPB
を行って形成した膜厚0.34μmのレジスト被膜に、
(株)ニコン製ArFエキシマレーザー露光装置(レン
ズ開口数0.55、露光波長193nm)により、マス
クパターンを介して露光した。その後、表2に示す条件
でPEBを行ったのち、2.38重量%のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で60
秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパタ
ーンを形成した。このとき、線幅0.16μmのライン
・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線
幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量
を感度とした。 解像度:最適露光量で解像される最小のレジストパター
ンの寸法を、解像度とした。
【0070】ドライエッチング耐性:組成物溶液をシリ
コーンウエハー上にスピンコートにより塗布し、乾燥し
て形成した膜厚0.5μmのレジスト被膜に対して、P
MT社製ドライエッチング装置(Pinnacle8000) を用
い、エッチングガスをCF4 とし、ガス流量75scc
m、圧力2.5mTorr、出力2,500Wの条件で
ドライエッチングを行って、エッチング速度を測定し、
クレゾールノボラック樹脂からなる被膜のエッチング速
度に対する相対値により、相対エッチング速度を評価し
た。エッチング速度が小さいほど、ドライエッチング耐
性に優れることを意味する。 パターン形状:線幅0.16μmのライン・アンド・ス
ペースパターン(1L1S)の方形状断面の下辺寸法L
b と上辺寸法La とを走査型電子顕微鏡により測定し、
0.85≦La /Lb ≦1を満足し、かつパターン形状
が裾を引いていない場合を、パターン形状が“良好”と
した。
【0071】合成例1 2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート50.5
5g(50モル%)、3−ヒドロキシ−1−アダマンチ
ルメタクリレート25.49g(25モル%)、R3
メチル基である繰り返し単位(1−3)を与えるメタク
リル酸エステル(以下、「メタクリル酸エステル
(α)」という。)23.97g(25モル%)および
アゾビスイソ吉草酸メチル3.97gを、2−ブタノン
200gに溶解して均一溶液としたモノマー溶液を準備
した。また、2−ブタノン100gのを投入した100
0ミリリットル三口フラスコを30分窒素パージしたの
ち、フラスコ内を攪拌しながら80℃に加熱し、前記モ
ノマー溶液を滴下漏斗を用いて、10ミリリットル/5
分の速度で滴下した。滴下開始時を重合開始時点とし
て、重合を5時間実施した。重合終了後、反応溶液を3
0℃以下に冷却して、メタノール2,000g中へ投入
し、析出した白色粉末をろ別した。その後、白色粉末を
メタノール400gと混合してスラリーとし攪拌する操
作を2回繰り返して洗浄したのち、炉別し、50℃にて
17時間乾燥して、白色粉末の樹脂(73g、収率73
重量%)を得た。この樹脂は、Mwが10,000であ
り、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、3
−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレートおよび
メタクリル酸エステル(α)に由来する各繰り返し単位
の含有率が45.3:25.1:29.6(モル%)の
共重合体であった。この樹脂を樹脂(A-1)とする。
【0072】合成例2 2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート50.8
5g(50モル%)、3−ヒドロキシ−1−アダマンチ
ルメタクリレート15.39g(15モル%)、メタク
リル酸エステル(α)33.76g(35モル%)およ
びアゾビスイソ吉草酸メチル4.00gを、2−ブタノ
ン200gに溶解して均一溶液としたモノマー溶液を用
いた以外は、合成例1と同様にして、白色粉末の樹脂
(71g、収率71重量%)を得た。この樹脂は、Mw
が10,500であり、2−メチル−2−アダマンチル
メタクリレート、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメ
タクリレートおよびメタクリル酸エステル(α)に由来
する各繰り返し単位の含有率が46.2:15.6:3
8.2(モル%)の共重合体であった。この樹脂を樹脂
(A-2)とする。
【0073】合成例3 2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート51.0
1g(50モル%)、3−ヒドロキシ−1−アダマンチ
ルメタクリレート10.29g(10モル%)、メタク
リル酸エステル(α)38.70g(40モル%)およ
びアゾビスイソ吉草酸メチル4.01gを、2−ブタノ
ン200gに溶解して均一溶液としたモノマー溶液を用
いた以外は、合成例1と同様にして、白色粉末の樹脂を
得た(75g、収率75重量%)。この樹脂は、Mwが
11,200であり、2−メチル−2−アダマンチルメ
タクリレート、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタ
クリレートおよびメタクリル酸エステル(α)に由来す
る各繰り返し単位の含有率が45.6:9.8:44.
6(モル%)の共重合体であった。この樹脂を樹脂(A
-3)とする。
【0074】合成例4 2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート45.8
9g(45モル%)、3−ヒドロキシ−1−アダマンチ
ルメタクリレート15.43g(15モル%)、メタク
リル酸エステル(α)38.69g(40モル%)およ
びアゾビスイソ吉草酸メチル4.01gを、2−ブタノ
ン200gに溶解して均一溶液としたモノマー溶液を用
いた以外は、合成例1と同様にして、白色粉末の樹脂を
得た(72g、収率72%)。この樹脂は、Mwが1
0,200であり、2−メチル−2−アダマンチルメタ
クリレート、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタク
リレートおよびメタクリル酸エステル(α)に由来する
各繰り返し単位の含有率が40.2:15.3:44.
5(モル%)の共重合体であった。この樹脂を樹脂(A
-4)とする。
【0075】
【実施例】実施例1〜6および比較例1 表1に示す成分からなる各組成物について、各種評価を
行った。評価結果を表3に示す。表1における樹脂(A
-1)〜(A-5)以外の成分は以下の通りである。 他の樹脂 a-1:メタクリル酸t−ブチル/メタクリル酸メチル/
メタクリル酸共重合体(共重合モル比=40/40/2
0、Mw=20,000)
【0076】酸発生剤(B) B-1:1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)
テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート B-2:1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)
テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタ
ンスルホネート B-3:1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート B-4:1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オ
クタンスルホネート B-5:トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート
【0077】酸拡散制御剤 D-1:N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベン
ズイミダゾール D-2:N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルア
ミン D-3:2−フェニルベンズイミダゾール
【0078】(C)溶剤 C-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート C-2:2−ヘプタノン C-3:シクロヘキサノン γ-1:γ−ブチロラクトン
【0079】
【表1】
【0080】
【表2】
【0081】
【表3】
【0082】
【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、活性
光線、例えばKrFエキシマレーザー(波長248n
m)あるいはArFエキシマレーザー(波長193n
m)に代表される遠紫外線に感応する化学増幅型レジス
トとして、特に放射線に対する透明性が高く、高解像度
であり、かつ感度、ドライエッチング耐性、パターン形
状等に優れるとともに、特定の樹脂、酸発生剤および溶
剤を組み合わせることにより、基板に対する接着性およ
びパターンの裾形状も良好となり、今後ますます微細化
が進行すると予想される集積回路素子の製造に極めて好
適に使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009531 インターナショナル・ビジネス・マシーン ズ・コーポレーション INTERNATIONAL BUSIN ESS MASCHINES CORPO RATION アメリカ合衆国10504、ニューヨーク州 アーモンク ニュー オーチャード ロー ド (71)出願人 502066476 ジェイエスアール マイクロ インコーポ レイテッド アメリカ合衆国カリフォルニア州94089 サニーベール ノース・マチルダ・アベニ ュー 1280 (72)発明者 西村 幸生 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 山本 將史 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 石井 寛之 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 マーク・スレザック アメリカ合衆国カリフォルニア州95129 サンノゼ マリヤ・アベニュー 1106 (72)発明者 ウィリアム・アール・ブルーンズヴォール ド アメリカ合衆国ニューヨーク州12603 ポ ーキープシー クローバー・ヒル・ロード 22 (72)発明者 マーガレット・シー・ローソン アメリカ合衆国ニューヨーク州12540 ラ グランジュビル メドー・リッジ・レー ン・78 (72)発明者 クァン=ジュン・チェン アメリカ合衆国ニューヨーク州12603 ポ ーキープシー パネッサ・ドライブ 19 (72)発明者 ラニー・ダブリュー・クウォン アメリカ合衆国ニューヨーク州12590 ワ ッピンガーズ・フォールズ マイナ・ドラ イブ 31 (72)発明者 プシュカラ・ラーオ・ヴラナシー アメリカ合衆国ニューヨーク州12603 ポ ーキープシー シカモア・ウェイ 22 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA03 AA09 AC04 AC05 AC06 AC08 AD03 BE07 BE10 BG00 CB14 CB41 CB45 CC03 4J100 AL08P AL08Q AL08R BA03Q BA11R BC07P BC07Q BC08R BC53R CA05 DA01 DA02 DA39 DA61 EA01 JA32 JA37

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)下記一般式(1)に示す繰り返し
    単位(1−1)、繰り返し単位(1−2)および繰り返
    し単位(1−3)を必須単位として含有し、酸の作用に
    よりアルカリ可溶性となるアルカリ不溶性またはアルカ
    リ難溶性の樹脂であって、繰り返し単位(1−1)の含
    有量が35〜50モル%の範囲にあり、かつ繰り返し単
    位(1−2)の含有量が5〜30モル%の範囲にある樹
    脂、(B)下記一般式(2)で表される化合物を含む感
    放射線性酸発生剤、並びに(C)溶剤を含有することを
    特徴とする感放射線性樹脂組成物。 【化1】 〔一般式(1)において、R1 、R2 およびR3 は相互
    に独立に水素原子またはメチル基を示し、R4 は炭素数
    1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示す。〕 【化2】 〔一般式(2)において、R5 は水素原子、水酸基、炭
    素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭
    素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル
    基、炭素数2〜11の直鎖状もしくは分岐状のアルコキ
    シカルボニル基を示し、R6 は水素原子または炭素数1
    〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、j
    は0〜3の整数を示し、各R7 は相互に独立に炭素数1
    〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換され
    ていてもよいフェニル基または置換基されていてもよい
    ナフチル基を示すか、あるいは2個のR7 が互いに結合
    して炭素数2〜10の2価の基を形成しており、該2価
    の基は置換されていてもよく、kは0〜2の整数を示
    し、X- はCn 2n+1SO3 - の構造を有するアニオン
    を示し、nは1〜10の整数を示す。〕
  2. 【請求項2】 (C)溶剤が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−ヘプタノンおよびシク
    ロヘキサノンの群から選ばれる少なくとも1種を含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載の感放射線性樹脂組成
    物。
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