JP2005075767A5

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Publication number: JP2005075767A5
Application number: JP2003307443A
Authority: JP
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2006-05-11

Claims

塩基性不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下である、下記一般式（１）で表される極端紫外光反応性有機化合物からなるフォトレジスト基材。

［式中、Ａは、

で表される有機基であり、
Ｂ、Ｃ及びＤは、相互に独立な、極端紫外光反応性基、極端紫外光に活性なクロモフォアの作用に対し反応性を有する基、又は

［Ａｒは、ＲＯ−及び／又はＲＯＣＯ−（Ｒ、ＲＯ−及びＲＯＣＯ−は、極端紫外光反応性基又は極端紫外光に活性なクロモフォアの作用に対し反応性を有する基である）で置換されたフェニル基又はナフチル基である。］
で表される有機基であり、
Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝２、３、４又は８である。］ A photoresist base material comprising an extreme ultraviolet light-reactive organic compound represented by the following general formula (1), wherein the basic impurity content is 10 ppm or less.

[ Wherein A is

An organic group represented by
B, C and D are mutually independent extreme ultraviolet light reactive groups, groups reactive to the action of chromophores active on extreme ultraviolet light, or

[Ar is substituted with RO- and / or ROCO- (R, RO- and ROCO- are groups reactive to the action of extreme ultraviolet light reactive groups or chromophores active on extreme ultraviolet light) A phenyl group or a naphthyl group. ]
An organic group represented by
X, Y and Z are each independently a single bond or an ether bond, and l + m + n = 2, 3, 4 or 8. ]

前記極端紫外光反応性有機化合物が、室温下においてアモルファス状態であり、分子の平均直径が２ｎｍ以下である請求項１に記載のフォトレジスト基材。 The photoresist substrate according to claim 1, wherein the extreme ultraviolet light-reactive organic compound is in an amorphous state at room temperature and has an average molecular diameter of 2 nm or less.

前記Ａが、

で表される有機基であり、
前記Ｂ、Ｃ及びＤが、水素原子、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニル基、１−テトラヒドロピラニル基、１−テトラヒドロフラニル基、１−エトキシエチル基、１−フェノキシエチル基、

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基、又は

［Ａｒは、ＲＯ−及び／又はＲＯＣＯ−（Ｒは、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニル基、１−テトラヒドロピラニル基、１−テトラヒドロフラニル基、１−エトキシエチル基、１−フェノキシエチル基、又は

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基である）で置換されたフェニル基又はナフチル基である。］
で表される有機基であり、
前記Ｘ、Ｙ及びＺが、相互に独立な、単結合又はエーテル結合である請求項１に記載のフォトレジスト基材。 A is

An organic group represented by
B, C and D are a hydrogen atom, a tert-butyl group, a tert-butyloxycarbonylmethyl group, a tert-butyloxycarbonyl group, a 1-tetrahydropyranyl group, a 1-tetrahydrofuranyl group, a 1-ethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group,

[P is an (r + 1) -valent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, Q is an organic group having 4 to 30 carbon atoms, r is an integer of 1 to 10, and s is 0 It is an integer of -10. ]
Or an organic group represented by

[Ar is RO- and / or ROCO- (R is hydrogen, tert-butyl group, tert-butyoxycarbonylmethyl group, tert-butyoxycarbonyl group, 1-tetrahydropyranyl group, 1-tetrahydrofuranyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, or

[P is an (r + 1) -valent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, Q is an organic group having 4 to 30 carbon atoms, r is an integer of 1 to 10, and s is 0 It is an integer of -10. ]
A phenyl group or a naphthyl group substituted with an organic group represented by ]
An organic group represented by
The photoresist base material according to claim 1, wherein X, Y, and Z are each independently a single bond or an ether bond.

前記Ａが、

で表される有機基であり、
前記Ｂ、Ｃ及びＤが、水素原子、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニル基、１−テトラヒドロピラニル基、１−テトラヒドロフラニル基、１−エトキシエチル基、１−フェノキシエチル基、又は

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基であり、
前記Ｘ、Ｙ及びＺが、エーテル結合である請求項３に記載のフォトレジスト基材。 A is

An organic group represented by
B, C and D are a hydrogen atom, a tert-butyl group, a tert-butyloxycarbonylmethyl group, a tert-butyloxycarbonyl group, a 1-tetrahydropyranyl group, a 1-tetrahydrofuranyl group, a 1-ethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, or

[P is an (r + 1) -valent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, Q is an organic group having 4 to 30 carbon atoms, r is an integer of 1 to 10, and s is 0 It is an integer of -10. ]
An organic group represented by
The photoresist substrate according to claim 3, wherein X, Y, and Z are ether bonds.

塩基性不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下である、下記一般式（１）で表される感放射線性有機化合物からなるフォトレジスト基材。

［式中、Ａは、

で表される有機基であり、
Ｂ、Ｃ及びＤは、相互に独立な、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブチロキシカルボニル基、又は

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基であり、Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝３又は８である。］ The photoresist base material which consists of a radiation sensitive organic compound represented by following General formula (1) whose content of a basic impurity is 10 ppm or less.

[Wherein A is

An organic group represented by
B, C and D are each independently a tert-butyloxycarbonylmethyl group, a tert-butoxycarbonyl group, or

[P is an (r + 1) -valent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, Q is an organic group having 4 to 30 carbon atoms, r is an integer of 1 to 10, and s is 0 It is an integer of -10. ]
X, Y, and Z are mutually independent single bonds or ether bonds, and l + m + n = 3 or 8. ]

前記

で表される有機基が、４−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシ）ベンジル基、又は３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシ）ベンジル基である請求項３〜５のいずれか一項に記載のフォトレジスト基材。 Above

The organic group represented by 4- (tert-butoxycarbonyloxy) benzyl group or 3,5-di (tert-butoxycarbonyloxy) benzyl group is described in any one of claims 3-5 . Photoresist substrate.

前記放射線が、極端紫外光又は電子ビームである請求項５又は６に記載のフォトレジスト基材。 The photoresist base material according to claim 5 or 6, wherein the radiation is extreme ultraviolet light or an electron beam.

前記Ｂ、Ｃ及びＤのうち、少なくとも一つが水素原子であり、前記Ｘ、Ｙ及びＺが、エーテル結合である請求項１〜７のいずれか一項に記載のフォトレジスト基材。 The photoresist base material according to claim 1 , wherein at least one of B, C, and D is a hydrogen atom, and the X, Y, and Z are ether bonds.

請求項１〜８のいずれか一項に記載のフォトレジスト基材を含む固形分と、溶媒とを含むフォトレジスト組成物。 The photoresist composition containing the solid content containing the photoresist base material as described in any one of Claims 1-8, and a solvent.

さらに、光酸発生剤を含む請求項９に記載のフォトレジスト組成物。 Furthermore, the photoresist composition of Claim 9 containing a photo-acid generator.

下記一般式（１）で表される極端紫外光反応性有機化合物からなるフォトレジスト基材を酸性水溶液で洗浄し、イオン交換樹脂で処理するフォトレジスト基材の精製方法。

［式中、Ａは、

［Ａｒは、ＲＯ−及び／又はＲＯＣＯ−（Ｒ、ＲＯ−及びＲＯＣＯ−は、極端紫外光反応性基又は極端紫外光に活性なクロモフォアの作用に対し反応性を有する基である）で置換されたフェニル基又はナフチル基である。］
で表される有機基であり、
Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝２、３、４又は８である。］ A method for purifying a photoresist base material, comprising washing a photoresist base material composed of an extreme ultraviolet light-reactive organic compound represented by the following general formula (1) with an acidic aqueous solution and treating with an ion exchange resin.

[ Wherein A is

[Ar is substituted with RO- and / or ROCO- (R, RO- and ROCO- are groups reactive to the action of extreme ultraviolet light reactive groups or chromophores active on extreme ultraviolet light) A phenyl group or a naphthyl group. ]
An organic group represented by
X, Y, and Z are mutually independent single bonds or ether bonds, and l + m + n = 2, 3, 4, or 8. ]

下記一般式（１）で表される感放射線性有機化合物からなるフォトレジスト基材を酸性水溶液で洗浄し、イオン交換樹脂で処理するフォトレジスト基材の精製方法。

［式中、Ａは、

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基であり、Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝３又は８である。］ A method for purifying a photoresist base material, comprising washing a photoresist base material comprising a radiation-sensitive organic compound represented by the following general formula (1) with an acidic aqueous solution and treating with an ion exchange resin.

[Wherein A is

前記酸性水溶液が、酢酸水溶液である請求項１１又は１２に記載のフォトレジスト基材の精製方法。 The method for purifying a photoresist substrate according to claim 11 , wherein the acidic aqueous solution is an acetic acid aqueous solution.

塩基性不純物の含有量を１０ｐｐｍ以下にすることによる、下記一般式（１）で表される極端紫外光反応性有機化合物からなるフォトレジスト基材の放射線感度向上方法。

［式中、Ａは、

［Ａｒは、ＲＯ−及び／又はＲＯＣＯ−（Ｒ、ＲＯ−及びＲＯＣＯ−は、極端紫外光反応性基又は極端紫外光に活性なクロモフォアの作用に対し反応性を有する基である）で置換されたフェニル基又はナフチル基である。］
で表される有機基であり、
Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝２、３、４又は８である。］ A method for improving the radiation sensitivity of a photoresist substrate made of an extreme ultraviolet light-reactive organic compound represented by the following general formula (1) by setting the content of basic impurities to 10 ppm or less.

[ Wherein A is

塩基性不純物の含有量を１０ｐｐｍ以下にすることによる、下記一般式（１）で表される感放射線性有機化合物からなるフォトレジスト基材の放射線感度向上方法。

［式中、Ａは、

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基であり、Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝３又は８である。］ A method for improving the radiation sensitivity of a photoresist base material comprising a radiation-sensitive organic compound represented by the following general formula (1) by setting the content of basic impurities to 10 ppm or less.

[Wherein A is

請求項９又は１０に記載のフォトレジスト組成物を用いるリソグラフィーによる微細加工方法。 A fine processing method by lithography using the photoresist composition according to claim 9 or 10 .

請求項９又は１０に記載のフォトレジスト組成物を用いて作製した半導体装置。 A semiconductor device manufactured using the photoresist composition according to claim 9 .

塩基性不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下である、下記一般式（１）で表される有機化合物。

［式中、Ａは、

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基であり、Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝３又は８である。］ An organic compound represented by the following general formula (1), wherein the content of basic impurities is 10 ppm or less.

[Wherein A is

下記一般式（１）で表される有機化合物を酸性水溶液で洗浄し、イオン交換樹脂で処理する有機化合物の精製方法。

［式中、Ａは、

［Ｐは、炭素数６〜２０の（ｒ＋１）価の芳香族基であり、Ｑは、炭素数４〜３０の有機基であり、ｒは、１〜１０の整数であり、ｓは、０〜１０の整数である。］
で表される有機基であり、Ｘ、Ｙ及びＺは、相互に独立な、単結合又はエーテル結合であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＝３又は８である。］ A method for purifying an organic compound, in which an organic compound represented by the following general formula (1) is washed with an acidic aqueous solution and treated with an ion exchange resin.

[Wherein A is