JPH1097075A - ポジ型フォトレジスト組成物 - Google Patents

ポジ型フォトレジスト組成物

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JPH1097075A
JPH1097075A JP9125686A JP12568697A JPH1097075A JP H1097075 A JPH1097075 A JP H1097075A JP 9125686 A JP9125686 A JP 9125686A JP 12568697 A JP12568697 A JP 12568697A JP H1097075 A JPH1097075 A JP H1097075A
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JP
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carbon atoms
acid
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Application number
JP9125686A
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English (en)
Inventor
Kazuya Uenishi
一也 上西
Shinji Sakaguchi
新治 坂口
Toru Fujimori
亨 藤森
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 優れた感度、解像力を有し、更に露光−PE
Bの経時により、T−top形成、DOF低下、解像力
劣化および感度低下等のレジスト性能の変化が少ない化
学増幅系ポジ型フォトレジスト組成物を提供することで
ある。 【解決手段】 特定の繰り返し構造単位を含む樹脂例え
ば下記(1)式の化合物、活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物、並びに特定のポリヒドロキシ
化合物例えば下記(2)式の化合物を含有することを特
徴とするポジ型フォトレジスト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路素
子、集積回路製造用マスク、プリント配線板、液晶パネ
ルなどの製造に用いる化学増幅型ポジ型フォトレジスト
組成物に関し、特に露光−PED間の経時でレジスト性
能の変動が少ない化学増幅型ポジ型フォトレジスト組成
物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のノボラックとナフトキノンジアジ
ド化合物から成るレジストを遠紫外光やエキシマレーザ
ー光を用いたリソグラフィーのパターン形成に用いる
と、ノボラック及びナフトキノンジアジドの遠紫外領域
に於ける吸収が強いために光がレジスト底部まで到達し
にくくなり、低感度でテーパーのついたパターンしか得
られない。
【0003】このような問題を解決する手段の一つが、
米国特許第4,491,628号、欧州特許第249,139号等に記載
されている化学増幅系レジスト組成物である。化学増幅
系ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光などの放射線の照
射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反
応によって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に
対する溶解性を変化させパターンを基板上に形成させる
パターン形成材料である。
【0004】このような例として、光分解により酸を発
生する化合物と、アセタールまたはO,N−アセタール
化合物との組合せ(特開昭48−89003号)、オル
トエステル又はアミドアセタール化合物との組合せ(特
開昭51−120714号)、主鎖にアセタール又はケ
タール基を有するポリマーとの組合せ(特開昭53−1
33429号)、エノールエーテル化合物との組合せ
(特開昭55−12995号)、N−アシルイミノ炭酸
化合物との組合せ(特開昭55−126236号)、主
鎖にオルトエステル基を有するポリマーとの組合せ(特
開昭56−17345号)、第3級アルキルエステル化
合物との組合せ(特開昭60−3625号)、シリルエ
ステル化合物との組合せ(特開昭60−10247
号)、及びシリルエーテル化合物との組合せ(特開昭6
0−37549号、特開昭60−121446号)等を
挙げることができる。これらは原理的に量子収率が1を
越えるため、高い感光性を示す。
【0005】同様に、室温経時下では安定であるが、酸
存在下加熱することにより分解し、アルカリ可溶化する
系として、例えば、特開昭59−45439号、特開昭
60−3625号、特開昭62−229242号、特開
昭63−27829号、特開昭63−36240号、特
開昭63−250642号、Polym.Eng.Sce.,23巻、101
2頁(1983);ACS.Sym.242巻、11頁(1984);Semicond
uctor World 1987年、11月号、91頁;Macromolecules,2
1巻、1475頁(1988);SPIE,920巻、42頁(1988)等に
記載されている露光により酸を発生する化合物と、第3
級又は2級炭素(例えばt-ブチル、2-シクロヘキセニ
ル)のエステル又は炭酸エステル化合物との組合せ系が
挙げられる。これらの系も高感度を有し、且つ、ナフト
キノンジアジド/ノボラツク樹脂系と比べて、Deep-UV
領域での吸収が小さいことから、前記の光源短波長化に
有効な系となり得る。
【0006】上記ポジ型化学増幅レジストは、アルカリ
可溶性樹脂、放射線露光によつて酸を発生する化合物
(光酸発生剤)、及び酸分解性基を有するアルカリ可溶
性樹脂に対する溶解阻止化合物から成る3成分系と、酸
との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹
脂と光酸発生剤からなる2成分系に大別できる。
【0007】このような化学増幅系ポジ型レジストにお
いては、露光−露光後ベーク(PEB)間の経時によ
り、レジスト性能が変化する(PEDの影響が大きい)
という問題があった。特にT−top形成、線幅変化、
デフォーカスラチチュード(DOF)の低下、解像力劣
化、感度低下が深刻な問題点であった。
【0008】特開平4−217251号公報には、化学
増幅系レジスト組成物に、特定の構造を有するフェノー
ル性OH基を有する化合物を添加する技術が開示されて
いる。しかしながら、この技術でも、解像力が不十分
で、且つ露光−露光後ベーク(PEB)間の経時によ
り、T−top形成等のレジスト性能が変化していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、優れた感度、解像力を有し、更に露光−PEBの経
時により、T−top形成、DOF低下、解像力劣化お
よび感度低下等のレジスト性能の変化が少ない化学増幅
系ポジ型フォトレジスト組成物を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は下記構成
によって達成される。 (1) 下記一般式(I)で表される樹脂及び/又は下
記一般式(A)、(B)及び(C)で表される繰り返し
構造単位を含み、該一般式(C)で表される繰り返し構
造単位において一般式(D)で表される連結基による架
橋構造を有する樹脂、活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する化合物、並びに下記一般式(II)又は一般
式(III) で表される化合物を含有することを特徴とする
ポジ型フォトレジスト組成物。
【0011】
【化8】
【0012】式(A)、(B)、(C)、(D)中、R
X :水素原子、メチル基 Ra、Rb、Rd、Re、Rg、Rh:各々独立に水素
原子、炭素数1〜8個の直鎖アルキル基、炭素数3〜8
個の分岐アルキル基、炭素数3〜6個の環状アルキル基
(但し、Ra、Rb、Rd、Re、Rg、Rhは同時に
水素原子を表さない。また、RaとRb、RaとRc、
RdとRe、又はRgとRhは、それぞれ結合して環を
形成してもよい。)、 Rc:炭素数1〜8個の直鎖アルキル基、炭素数3〜8
個の分岐アルキル基、炭素数3〜6個の環状アルキル
基、
【0013】
【化9】
【0014】Rf:炭素数1〜6個の直鎖アルキレン
基、炭素数3〜8個の分岐アルキレン基、炭素数3〜6
個の環状アルキレン基、
【0015】
【化10】
【0016】Ri、Rj:各々独立に水素原子、炭素数
1〜6個の直鎖アルキル基、炭素数3〜8個の分岐アル
キル基、炭素数3〜6個の環状アルキル基を表し、ここ
で、式(A)、(B)、(C)で表される繰り返し構造
単位の含有モル比は、 0.05≦式(B)/(式
(A)+式(B)+式(C))≦0.90 0.001≦式(C)/(式(A)+式(B)+式
(C))≦0.20 である。
【0017】
【化11】
【0018】式(I)中、RX 、Ra、Rb、Rcは、
前記と同義である。 l、m:l+m=100 0.05≦m/(l+m)≦0.90 を表す。
【0019】
【化12】
【0020】式(II)、(III) 中、A:水素原子もしく
は水酸基、 E、G:それぞれ下記で表される基、
【0021】
【化13】
【0022】R1〜R4:それぞれ水素原子、−X−R13
もしくはハロゲン原子、 R5〜R6:それぞれ水素原子、メチル基、エチル基、炭
素数1〜2個のハロアルキル基、 R7:水素原子、メチル基、エチル基、炭素数1〜2個
のハロアルキル基、 a〜f及びk〜n:各々0もしくは1〜3の整数、 g〜j:各々0、1もしくは2、 p:1〜3の整数、Dは単結合、カルボニル基、スルフ
ィド基、スルフォニル基、−C(R5)(R6)−もしく
は下記で表される基、
【0023】
【化14】
【0024】R8〜R12:それぞれ水素原子、−OH、
−CN、−COOH、−X−R13もしくはハロゲン原
子、 R13:炭素数1〜8個のアルキル基、 X:単結合、−O−、−S−、−CO−、−OCO−、
を表す。
【0025】(2) 前記(1)に記載の一般式(I)
で表される樹脂及び/又は前記(1)に記載の一般式
(A)、(B)及び(C)で表される繰り返し構造単位
を含み、該一般式(C)で表される繰り返し構造単位に
おいて前記(1)に記載の一般式(D)で表される連結
基による架橋構造を有する樹脂、活性光線又は放射線の
照射により酸を発生する化合物、酸の作用により分解し
うる基を有し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用
により増大する、分子量3000以下の低分子酸分解性
溶解阻止化合物、及び前記(1)に記載の一般式(II)
又は一般式(III) で示される化合物を含有することを特
徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
【0026】本発明において、化学増幅系ポジ型フォト
レジスト組成物に、特定の構造を有する樹脂及び上記一
般式(II)又は一般式(III) で示される化合物を添加す
ることにより、感度、解像力が優れ、更に化学増幅系ポ
ジ型フォトレジストに特有の問題である、露光−PEB
の経時により、T−top形成、DOF低下、解像力劣
化および感度低下等のレジスト性能の変化を見事に解決
できたものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
〔I〕 本発明における一般式(I)で表される樹脂、
及び一般式(A)、(B)及び(C)で表される繰り返
し構造単位を含み、該一般式(C)で表される繰り返し
構造単位において一般式(D)で表される連結基による
架橋構造を有する樹脂
【0028】上記本発明の一般式(I)、一般式(A)
〜(D)において、炭素数1〜8個の直鎖アルキルとし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が挙げ
られるが、特に炭素数1〜4個の直鎖アルキル基が好ま
しい。炭素数3〜8個の分岐アルキル基としては、例え
ばイソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、ネオ
ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルペンチル
基、2−エチルブチル基、1,1−ジメチル−2−メチ
ルプロピル基、1−メチルヘキシル基、2−エチルペン
チル基、2−エチル−3−メチルブチル基、2−エチル
ヘキシル基等が挙げられるが、特に炭素数3〜5個の分
岐アルキル基が好ましい。炭素数3〜6個の環状アルキ
ル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられるが、中
でもシクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
RaとRb、RaとRc、RdとRe、又はRgとRh
は、それぞれ結合して環を形成してもよく、その環とし
てはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、
シクロヘキシル等を挙げることができる。
【0029】Rfにおいて炭素数1〜6個の直鎖アルキ
レン基、炭素数3〜8個の分岐アルキレン基、炭素数3
〜6個の環状アルキレン基としては、各々上記炭素数1
〜6個の直鎖アルキル、炭素数3〜8個の分岐アルキル
基、炭素数3〜6個の環状アルキル基のところで挙げた
具体例に対応する2価の基を挙げることができる。
【0030】一般式(A)、(B)、(C)で表される
繰り返し構造単位の含有モル比は、0.05≦式(B)
/(式(A)+式(B)+式(C))≦0.90であ
り、好ましくは0.10≦式(B)/(式(A)+式
(B)+式(C))≦0.70、特に好ましくは0.2
0≦式(B)/(式(A)+式(B)+式(C))≦
0.60である。また、0.001≦式(C)/(式
(A)+式(B)+式(C))≦0.20は、好ましく
は0.005≦式(C)/(式(A)+式(B)+式
(C))≦0.15、特に好ましくは0.007≦式
(C)/(式(A)+式(B)+式(C))≦0.10
である。
【0031】一般式(A)、(B)及び(C)で表され
る繰り返し構造単位を含み、該一般式(C)で表される
繰り返し構造単位において一般式(D)で表される連結
基による架橋構造を有する樹脂の重量平均分子量として
は、5000〜100000が好ましく、より好ましく
は7000〜50000である。一般式(I)で表され
る樹脂の重量平均分子量としては、3000〜5000
0が好ましく、より好ましくは5000〜30000で
ある。
【0032】本発明において、上記一般式(I)で表さ
れる樹脂及び/又は一般式(A)、(B)及び(C)で
表される繰り返し構造単位を含み、該一般式(C)で表
される繰り返し構造単位において一般式(D)で表され
る連結基による架橋構造を有する樹脂の組成物中の添加
量としては、全固形分に対して20重量%〜99重量
%、好ましくは40重量%〜97重量%である。
【0033】本発明の各々の樹脂とともに後述の〔I
V〕、〔V〕の樹脂等の他の樹脂を併用してもよいが、
本発明の上記一般式(I)で表される樹脂及び/又は一
般式(A)、(B)及び(C)で表される繰り返し構造
単位を含み、該一般式(C)で表される繰り返し構造単
位において一般式(D)で表される連結基による架橋構
造を有する樹脂の割合が、その全樹脂量に対して20重
量%〜100重量%、好ましくは40重量%〜100重
量%である。
【0034】〔II〕 本発明における一般式(II)及び
(III) で表される化合物 上記本発明の一般式(II)及び(III) で表される化合物
において、R13のアルキル基としては、例えば、メチル
基、エチル基、ヒドロキシエチル基、プロピル基、ヒド
ロキシプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ヘキ
シル基、2−エチルヘキシル基等の炭素数1〜8個のア
ルキル基が挙げられるが、中でも特に炭素数1〜4個の
アルキル基が好ましい。ハロゲン原子としては塩素原
子、臭素原子、ヨウ素原子もしくはフッ素原子がある
が、特に塩素原子、臭素原子が好ましい。R5〜R7の炭
素数1〜2個のハロアルキル基としては、例えば、クロ
ロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、
ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル
基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエ
チル基、ブロモエチル基、トリブロモエチル基等が挙げ
られるが、特にR5〜R7としては水素原子及びメチル基
が好ましい。Xは、単結合、−O−、−S−、−CO
−、−OCO−を表すが、中でも単結合、−O−、−O
CO−が好ましい。
【0035】一般式(II)または(III) で表される化合
物としては、分子中の炭素数の総数が27〜60で、か
つ芳香族水酸基の総数が2〜10の、芳香族水酸基を有
する低分子化合物が好ましい。かかる化合物のうち、ア
ルカリ可溶性樹脂に添加した際に、アルカリ可溶性樹脂
のアルカリ溶解速度を増大させる化合物が特に望まし
い。また該化合物の炭素数が60より大きいものでは本
発明の効果が減少する。また27より小さいものでは耐
熱性が低下するなどの新たな欠点が発生する。本発明の
効果を十分発揮させるためには、分子中に少なくとも2
個の水酸基数を有することが必要であるが、これが10
を越えると、本発明の効果が減少する。本発明におい
て、一般式(II)又は(III) で示される有用な芳香族水
酸基を有する低分子化合物の具体例を以下にに示すが、
無論これらに限定されるものではない。
【0036】
【化15】
【0037】
【化16】
【0038】
【化17】
【0039】
【化18】
【0040】
【化19】
【0041】
【化20】
【0042】
【化21】
【0043】
【化22】
【0044】
【化23】
【0045】
【化24】
【0046】
【化25】
【0047】
【化26】
【0048】
【化27】
【0049】
【化28】
【0050】
【化29】
【0051】
【化30】
【0052】
【化31】
【0053】
【化32】
【0054】
【化33】
【0055】
【化34】
【0056】一般式(II)及び(III) で表される化合物
の好ましい添加量は、樹脂に対して2〜50重量%であ
り、より好ましくは3〜30重量%、更に好ましくは3
〜15重量%である。50重量%を越えた添加量では、
現像時にパターンが変形するという新たな欠点が発生す
る。上記一般式(II)及び(III) で表される化合物は、
2種以上を混合して用いてもよい。
【0057】本発明の一般式(II)または一般式(III)
で表される芳香族水酸基を有する低分子化合物は、例え
ば、特開平2−28531号、米国特許第491621
0、欧州特許第219294等に記載の方法を参考にし
て、当業者に於て容易に合成することが出来る。
【0058】〔III〕活性光線または放射線の照射に
より分解して酸を発生する化合物(光酸発生剤) 光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラ
ジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、
あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知の光
により酸を発生する化合物およびそれらの混合物を適宜
に選択して使用することができる。
【0059】たとえば S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.E
ng.,18,387(1974)、T.S.Bal etal,Polymer,21,423(198
0) 等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055
号、同4,069,056号、同 Re 27,992号、特願平3-140,140
号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macrom
olecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Con
f.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988) 、米国特許
第4,069,055 号、同4,069,056 号等に記載のホスホニウ
ム塩、J.V.Crivello etal,Macromorecules,10(6),1307
(1977) 、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988) 、欧州特
許第104,143 号、米国特許第339,049 号、同第410,201
号、特開平2-150,848 号、特開平2-296,514 号等に記載
のヨードニウム塩、J.V.Crivello etal,Polymer J.17,7
3(1985) 、J.V.Crivello etal.J.Org.Chem.,43,3055(19
78) 、W.R.Watt etal,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.E
d.,22,1789(1984) 、J.V.Crivello etal,Polymer Bul
l.,14,279(1985)、J.V.Crivello etal,Macromorecules,
14(5),1141(1981) 、J.V.Crivello etal,J.PolymerSc
i.,Polymer Chem.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,6
93 号、同3,902,114 号、同233,567 号、同297,443
号、同297,442 号、米国特許第4,933,377 号、同161,81
1 号、同410,201 号、同339,049 号、同4,760,013 号、
同4,734,444 号、同2,833,827 号、獨国特許第2,904,62
6 号、同3,604,580 号、同3,604,581 号等に記載のスル
ホニウム塩、J.V.Crivello etal,Macromorecules,10
(6),1307(1977) 、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,P
olymer Chem.Ed., 17,1047(1979) 等に記載のセレノニ
ウム塩、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.Rad.CuringASIA,
p478 Tokyo,Oct(1988) 等に記載のアルソニウム塩等の
オニウム塩、米国特許第3,905,815 号、特公昭46-4605
号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070号、特開昭60-2
39736 号、特開昭61-169835 号、特開昭61-169837 号、
特開昭62-58241号、特開昭62-212401 号、特開昭63-702
43号、特開昭63-298339 号等に記載の有機ハロゲン化合
物、K.Meier etal,J.Rad.Curing,13(4),26(1986)、T.P.
Gilletal,Inorg.Chem.,19,3007(1980)、D.Astruc,Acc.C
hem.Res.,19(12),377(1896)、特開平2-161445号等に記
載の有機金属/有機ハロゲン化物、S.Hayase etal,J.P
olymer Sci.,25,753(1987)、 E.Reichmanis etal,J.Phol
ymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,23,1(1985)、 Q.Q.Zhu eta
l,J.Photochem.,36,85,39,317(1987)、 B.Amitetal,Tetr
ahedron Lett.,(24)2205(1973)、D.H.R.Barton etal,J.C
hem Soc.,3571(1965)、 P.M.Collins etal,J.Chem.SoC.,
Perkin I,1695(1975)、 M.Rudinstein etal,Tetrahedron
Lett.,(17),1445(1975)、 J.W.Walker etalJ.Am.Chem.S
oc.,110,7170(1988)、 S.C.Busman etal,J.Imaging Tech
nol.,11(4),191(1985)、 H.M.Houlihan etal,Macormolec
ules,21,2001(1988)、P.M.Collins etal,J.Chem.Soc.,Ch
em.Commun.,532(1972)、S.Hayase etal,Macromolecules,
18,1799(1985)、 E.Reichmanis etal,J.Electrochem.So
c.,Solid State Sci.Technol.,130(6)、 F.M.Houlihan e
tal,Macromolcules,21,2001(1988)、欧州特許第0290,750
号、同046,083 号、同156,535 号、同271,851 号、同0,
388,343 号、 米国特許第3,901,710 号、同4,181,531
号、特開昭60-198538 号、特開昭53-133022 号等に記載
のo−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.
TUNOOKA etal,Polymer Preprints Japan,35(8)、G.Bern
er etal,J.Rad.Curing,13(4)、 W.J.Mijs etal,Coating
Technol.,55(697),45(1983),Akzo 、 H.Adachi etal,Po
lymer Preprints,Japan,37(3)、欧州特許第0199,672号、
同84515 号、同199,672 号、同044,115 号、同0101,122
号、米国特許第618,564 号、同4,371,605 号、同4,431,
774 号、特開昭64-18143号、特開平2-245756号、特願平
3-140109号等に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表さ
れる光分解してスルホン酸を発生する化合物、特開昭61
-166544 号等に記載のジスルホン化合物を挙げることが
できる。
【0060】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖または側鎖に導入した
化合物、たとえば、M.E.Woodhouse etal,J.Am.Chem.So
c.,104,5586(1982) 、S.P.Pappas etal,J.Imaging Sc
i.,30(5),218(1986) 、S.Kondoetal,Makromol.Chem.,Ra
pid Commun.,9,625(1988)、Y.Yamadaetal,Makromol.Che
m.,152,153,163(1972) 、J.V.Crivello etal,J.Polymer
Sci.,Polymer Chem.Ed., 17,3845(1979) 、米国特許第
3,849,137 号、獨国特許第3914407 号、特開昭63-26653
号、特開昭55-164824 号、特開昭62-69263号、特開昭63
-146038 号、特開昭63-163452 号、特開昭62-153853
号、特開昭63-146029 号等に記載の化合物を用いること
ができる。
【0061】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970) 、米国
特許第3,779,778 号、欧州特許第126,712 号等に記載の
光により酸を発生する化合物も使用することができる。
【0062】上記活性光線または放射線の照射により分
解して酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられ
るものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体または一般式(PA
G2)で表されるS−トリアジン誘導体。
【0063】
【化35】
【0064】式中、R201 は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202 は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
をしめす。Yは塩素原子または臭素原子を示す。具体的
には以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定
されるものではない。
【0065】
【化36】
【0066】
【化37】
【0067】
【化38】
【0068】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、または一般式(PAG4)で表され
るスルホニウム塩。
【0069】
【化39】
【0070】式中、Ar1 、Ar2 は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。ここで、好ましい置
換基としては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロア
ルキル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カル
ボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、
メルカプト基およびハロゲン原子が挙げられる。
【0071】R203 、R204 、R205 は各々独立に、置
換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好
ましくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8
のアルキル基およびそれらの置換誘導体である。好まし
い置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8
のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ
基、カルボキシル基、ヒロドキシ基およびハロゲン原子
であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキ
シ基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル基であ
る。
【0072】Z- は対アニオンを示し、CF3 SO3 -
等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオン、ペンタ
フルオロベンゼンスルホン酸アニオンを示す。
【0073】またR203 、R204 、R205 のうちの2つ
およびAr1、Ar2はそれぞれの単結合または置換基を
介して結合してもよい。
【0074】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
【0075】
【化40】
【0076】
【化41】
【0077】
【化42】
【0078】
【化43】
【0079】
【化44】
【0080】
【化45】
【0081】
【化46】
【0082】
【化47】
【0083】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、たとえばJ.W.Knapcz
yk etal,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969) 、A.L.Maycok e
tal,J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethas etal ,Bu
ll.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964) 、H.M.Leicester 、
J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1929) 、J.V.Crivello etal,
J.Polym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、米国特許第2,807,64
8 号および同4,247,473 号、特開昭53-101,331号等に記
載の方法により合成することができる。
【0084】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体または一般式(PAG6)で表される
イミノスルホネート誘導体。
【0085】
【化48】
【0086】式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もし
くは未置換のアリール基を示す。R 206 は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
【0087】
【化49】
【0088】
【化50】
【0089】
【化51】
【0090】
【化52】
【0091】
【化53】
【0092】これらの光酸発生剤の添加量としては、レ
ジスト組成物の全重量(塗布溶剤を除く)を基準として
通常0.001〜40重量%の範囲が好ましく、より好
ましくは0.01〜20重量%、更に好ましくは0.1
〜10重量%である。
【0093】〔IV〕酸の作用により分解し、アルカリ
現像液中での溶解性を増大させる基を有する樹脂 本発明において、上記〔I〕の樹脂の他に、酸の作用に
より分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる
基を有する樹脂を使用することができる。本発明におけ
る化学増幅型レジストにおいて用いられる酸により分解
し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる基(酸で
分解し得る基)を有する樹脂としては、樹脂の主鎖また
は側鎖、あるいは主鎖及び側鎖の両方に、酸で分解し得
る基を有する樹脂である。この内、酸で分解し得る基を
側鎖に有する樹脂がより好ましい。
【0094】酸分解性基としては好ましくは、シリルエ
ーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒ
ドロピラニルエーテル基、テトラヒドロピラニルエステ
ル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第3
級のアルキルエーテル基、第3級のアルキルエステル
基、第3級のアルキルカーボネート基等である。更に好
ましくは、第3級アルキルエステル基、第3級アルキル
カーボネート基、クミルエステル基、アセタール基、テ
トラヒドロピラニルエーテル基である。
【0095】次に、これら酸で分解し得る基が側鎖とし
て結合する場合の母体樹脂としては、側鎖に−OHもし
くは−COOH、好ましくは−R0 −COOHもしくは
−A r −OH基を有するアルカリ可溶性樹脂である。例
えば、後述するアルカリ可溶性樹脂を挙げることができ
る。
【0096】これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解
速度は、0.261Nテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド(TMAH)で測定(23℃)して170
A/秒以上のものが好ましい。特に好ましくは330A
/秒以上のものである(Aはオングストローム)。ま
た、矩形プロファイルを達成する点から遠紫外光やエキ
シマレーザー光に対する透過率が高いアルカリ可溶性樹
脂が好ましい。好ましくは、1μm膜厚の248nmで
の透過率が20〜90%である。このような観点から、
特に好ましいアルカリ可溶性樹脂は、o−,m−,p−
ポリ(ヒドロキシスチレン)及びこれらの共重合体、水
素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、ハロゲンもしくはア
ルキル置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、ポリ(ヒドロ
キシスチレン)の一部、O−アルキル化もしくはO−ア
シル化物、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α
−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体及び水
素化ノボラック樹脂である。
【0097】本発明に用いられる酸で分解し得る基を有
する樹脂は、欧州特許254853号、特開平2−25
850号、同3−223860号、同4−251259
号等に開示されているように、アルカリ可溶性樹脂に酸
で分解し得る基の前駆体を反応させる、もしくは、酸で
分解し得る基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを
種々のモノマーと共重合して得ることができる。
【0098】本発明に使用される酸により分解し得る基
を有する樹脂の具体例を以下に示すが、本発明がこれら
に限定されるものではない。
【0099】
【化54】
【0100】
【化55】
【0101】
【化56】
【0102】
【化57】
【0103】酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸
で分解し得る基の数(B)と酸で分解し得る基で保護さ
れていないアルカリ可溶性基の数(S)をもって、B/
(B+S)で表される。含有率は好ましくは0.01〜
0.5、より好ましくは0.05〜0.40、更に好ま
しくは0.05〜0.30である。B/(B+S)>
0.5ではPEB後の膜収縮、基板への密着不良やスカ
ムの原因となり好ましくない。一方、B/(B+S)<
0.01では、パターン側壁に顕著に定在波が残ること
があるので好ましくない。
【0104】酸で分解し得る基を有する樹脂の重量平均
分子量(Mw)は、2,000〜200,000の範囲
であることが好ましい。2,000未満では未露光部の
現像により膜減りが大きく、200,000を越えると
アルカリ可溶性樹脂自体のアルカリに対する溶解速度が
遅くなり感度が低下してしまう。より好ましくは、5,
000〜100,000の範囲であり、更に好ましくは
8,000〜50,000の範囲である。また、分散度
(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜4.0、より好
ましくは1.0〜2.0、特に好ましくは1.0〜1.
6であり、分散度が小さいほど、耐熱性、画像形成性
(パターンプロファイル、デフォーカスラチチュード
等)が良好となる。本発明において、重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリス
チレン換算値をもって定義される。
【0105】上記光酸発生剤、酸で分解し得る基を有す
る樹脂とともに、後記する酸分解性低分子溶解阻止化合
物を混合することが好ましい。
【0106】〔V〕本発明で使用されるアルカリ可溶性
樹脂 本発明において、水に不溶でアルカリ水溶液に可溶な樹
脂(以下、アルカリ可溶性樹脂ともいう)を用いること
が好ましい。本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂と
しては、例えばノボラック樹脂、水素化ノボラツク樹
脂、アセトン−ピロガロール樹脂、o−ポリヒドロキシ
スチレン、m−ポリヒドロキシスチレン、p−ポリヒド
ロキシスチレン、水素化ポリヒドロキシスチレン、ハロ
ゲンもしくはアルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ヒ
ドロキシスチレン−N−置換マレイミド共重合体、o/
p−及びm/p−ヒドロキシスチレン共重合体、ポリヒ
ドロキシスチレンの水酸基に対する一部O−アルキル化
物(例えば、5〜30モル%のO−メチル化物、O−
(1−メトキシ)エチル化物、O−(1−エトキシ)エ
チル化物、O−2−テトラヒドロピラニル化物、O−
(t−ブトキシカルボニル)メチル化物等)もしくはO
−アシル化物(例えば、5〜30モル%のo−アセチル
化物、O−(t−ブトキシ)カルボニル化物等)、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ヒドロキシ
スチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシス
チレン共重合体、カルボキシル基含有メタクリル系樹脂
及びその誘導体を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。特に好ましいアルカリ可溶性樹脂
はノボラック樹脂及びo−ポリヒドロキシスチレン、m
−ポリヒドロキシスチレン、p−ポリヒドロキシスチレ
ン及びこれらの共重合体、アルキル置換ポリヒドロキシ
スチレン、ポリヒドロキシスチレンの一部O−アルキル
化、もしくはO−アシル化物、スチレン−ヒドロキシス
チレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチ
レン共重合体である。該ノボラック樹脂は所定のモノマ
ーを主成分として、酸性触媒の存在下、アルデヒド類と
付加縮合させることにより得られる。
【0107】所定のモノマーとしては、フェノール、m
−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等のク
レゾール類、2,5−キシレノール、3,5−キシレノ
ール、3,4−キシレノール、2,3−キシレノール等
のキシレノール類、m−エチルフェノール、p−エチル
フェノール、o−エチルフェノール、p−t−ブチルフ
ェノール、p−オクチルフエノール、2,3,5−トリ
メチルフェノール等のアルキルフェノール類、p−メト
キシフェノール、m−メトキシフェノール、3,5−ジ
メトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノ
ール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノー
ル、m−プロポキシフェノール、p−プロポキシフェノ
ール、m−ブトキシフェノール、p−ブトキシフェノー
ル等のアルコキシフェノール類、2−メチル−4−イソ
プロピルフェノール等のビスアルキルフェノール類、m
−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クロ
ロフェノール、ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノー
ルA、フェニルフェノール、レゾルシノール、ナフトー
ル等のヒドロキシ芳香化合物を単独もしくは2種類以上
混合して使用することができるが、これらに限定される
ものではない。
【0108】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセ
トアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−
フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒド
ロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒ
ド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズア
ルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベ
ンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メ
チルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、
p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデ
ヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラー
ル、クロロアセトアルデヒド及びこれらのアセタール
体、例えばクロロアセトアルデヒドジエチルアセタール
等を使用することができるが、これらの中で、ホルムア
ルデヒドを使用するのが好ましい。これらのアルデヒド
類は、単独でもしくは2種類以上組み合わせて用いられ
る。酸性触媒としては塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、シュウ
酸等を使用することができる。
【0109】こうして得られたノボラック樹脂の重量平
均分子量は、1,000〜30,000の範囲であるこ
とが好ましい。1,000未満では未露光部の現像後の
膜減りが大きく、30,000を越えると現像速度が小
さくなってしまう。特に好適なのは2,000〜20,
000の範囲である。また、ノボラック樹脂以外の前記
ポリヒドロキシスチレン、及びその誘導体、共重合体の
重量平均分子量は、2000以上、好ましくは5000
〜200000、より好ましくは10000〜1000
00である。また、レジスト膜の耐熱性を向上させると
いう観点からは、25000以上が好ましい。ここで、
重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
【0110】〔VI〕本発明に使用される低分子酸分解
性溶解阻止化合物 本発明において、低分子酸分解性溶解阻止化合物を用い
ることが好ましい。本発明に用いられる酸分解性溶解阻
止化合物としては、その構造中に酸で分解し得る基を少
なくとも2個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた
位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも
8個経由する化合物である。本発明において、好ましく
は酸分解性溶解阻止化合物は、その構造中に酸で分解し
得る基を少なくとも2個有し、該酸分解性基間の距離が
最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を
少なくとも10個、好ましくは少なくとも11個、更に
好ましくは少なくとも12個経由する化合物、又は酸分
解性基を少なくとも3個有し、該酸分解性基間の距離が
最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を
少なくとも9個、好ましくは少なくとも10個、更に好
ましくは少なくとも11個経由する化合物である。又、
上記結合原子の好ましい上限は50個、更に好ましくは
30個である。本発明において、酸分解性溶解阻止化合
物が、酸分解性基を3個以上、好ましくは4個以上有す
る場合、又酸分解性基を2個有するものにおいても、該
酸分解性基が互いにある一定の距離以上離れている場
合、樹脂に対する溶解阻止性が著しく向上する。なお、
本発明における酸分解性基間の距離は、酸分解性基を除
く、経由結合原子数で示される。例えば、以下の化合物
(1),(2)の場合、酸分解性基間の距離は、各々結
合原子4個であり、化合物(3)では結合原子12個で
ある。
【0111】
【化58】
【0112】また、本発明の酸分解性溶解阻止化合物
は、1つのベンゼン環上に複数個の酸分解性基を有して
いても良いが、好ましくは、1つのベンゼン環上に1個
の酸分解性基を有する骨格から構成される化合物であ
る。更に、本発明の酸分解性溶解阻止化合物の分子量は
3,000以下であり、好ましくは500〜3,00
0、更に好ましくは1,000〜2,500である。
【0113】本発明の好ましい実施態様においては、酸
により分解し得る基、即ち−COO−A0 、−O−B0
基を含む基としては、−R0 −COO−A0 、又は−A
r−O−B0 で示される基が挙げられる。ここでA
0 は、−C(R01)(R02)(R03)、−Si(R01
(R02)(R 03)もしくは−C(R04)(R05)−O−
06基を示す。B0 は、A0 又は−CO−O−A0 基を
示す。R01、R02、R03、R04及びR05は、それぞれ同
一でも相異していても良く、水素原子、アルキル基、シ
クロアルキル基、アルケニル基もしくはアリール基を示
し、R06はアルキル基もしくはアリール基を示す。但
し、R01〜R03の内少なくとも2つは水素原子以外の基
であり、又、R01〜R03、及びR04〜R06の内の2つの
基が結合して環を形成してもよい。R0 は置換基を有し
ていても良い2価以上の脂肪族もしくは芳香族炭化水素
基を示し、−Ar−は単環もしくは多環の置換基を有し
ていても良い2価以上の芳香族基を示す。
【0114】ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好まし
く、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シク
ロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な
炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基とし
てはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の
様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基とし
てはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜1
4個のものが好ましい。また、置換基としては水酸基、
ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ
基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基・エトキ
シ基・ヒドロキシエトキシ基・プロポキシ基・ヒドロキ
シプロポキシ基・n−ブトキシ基・イソブトキシ基・s
ec−ブトキシ基・t−ブトキシ基等のアルコキシ基、
メトキシカルボニル基・エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミ
ル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル
基・アセチル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミ
ル基・バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等の
アシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・
プロペニルオキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ
基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノ
キシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等の
アリールオキシカルボニル基を挙げることができる。
【0115】酸により分解しうる基として、好ましく
は、シリルエーテル基、クミルエステル基、アセタール
基、テトラヒドロピラニルエーテル基、エノールエーテ
ル基、エノールエステル基、第3級のアルキルエーテル
基、第3級のアルキルエステル基、第3級のアルキルカ
ーボネート基等である。更に好ましくは、第3級アルキ
ルエステル基、第3級アルキルカーボネート基、クミル
エステル基、テトラヒドロピラニルエーテル基である。
【0116】酸分解性溶解阻止化合物としては、好まし
くは、特開平1−289946号、特開平1−2899
47号、特開平2−2560号、特開平3−12895
9号、特開平3−158855号、特開平3−1793
53号、特開平3−191351号、特開平3−200
251号、特開平3−200252号、特開平3−20
0253号、特開平3−200254号、特開平3−2
00255号、特開平3−259149号、特開平3−
279958号、特開平3−279959号、特開平4
−1650号、特開平4−1651号、特開平4−11
260号、特開平4−12356号、特開平4−123
57号、特願平3−33229号、特願平3−2307
90号、特願平3−320438号、特願平4−251
57号、特願平4−52732号、特願平4−1032
15号、特願平4−104542号、特願平4−107
885号、特願平4−107889号、同4−1521
95号等の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物の
フエノール性OH基の一部もしくは全部を上に示した
基、−R0 −COO−A0 もしくはB0 基で結合し、保
護した化合物が含まれる。
【0117】更に好ましくは、特開平1−289946
号、特開平3−128959号、特開平3−15885
5号、特開平3−179353号、特開平3−2002
51号、特開平3−200252号、特開平3−200
255号、特開平3−259149号、特開平3−27
9958号、特開平4−1650号、特開平4−112
60号、特開平4−12356号、特開平4−1235
7号、特願平4−25157号、特願平4−10321
5号、特願平4−104542号、特願平4−1078
85号、特願平4−107889号、同4−15219
5号の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物を用い
たものが挙げられる。
【0118】より具体的には、一般式[I]〜[XV
I]で表される化合物が挙げられる。
【0119】
【化59】
【0120】
【化60】
【0121】
【化61】
【0122】
【化62】
【0123】R101 、R102 、R108 、R130 :同一で
も異なっていても良く、水素原子、−R0−COO−C
(R01)(R02)(R03)又は−CO−O−C(R01
(R0 2)(R03)、但し、R0、R01、R02及びR03
定義は前記と同じである。
【0124】R100 :−CO−,−COO−,−NHC
ONH−,−NHCOO−,−O−、−S−,−SO
−,−SO2−,−SO3−,もしくは
【0125】
【化63】
【0126】ここで、G=2〜6 但し、G=2の時は
150 、R151 のうち少なくとも一方はアルキル基、 R150 、R151 :同一でも異なっていても良く、水素原
子,アルキル基,アルコキシ基、−OH,−COOH,
−CN,ハロゲン原子,−R152 −COOR15 3 もしく
は−R154 −OH、 R152 、R154 :アルキレン基、 R153 :水素原子,アルキル基,アリール基,もしくは
アラルキル基、 R99、R103 〜R107 、R109 、R111 〜R118 、R
121 〜R123 、R128 〜R129 、R131 〜R134 、R
138 〜R141 及びR143 :同一でも異なっても良く、水
素原子,水酸基,アルキル基,アルコキシ基,アシル
基,アシロキシ基,アリール基,アリールオキシ基,ア
ラルキル基,アラルキルオキシ基,ハロゲン原子,ニト
ロ基,カルボキシル基,シアノ基,もしくは −N(R155)(R156)(R155、R156:H,アルキル基,もしく
はアリール基) R110 :単結合,アルキレン基,もしくは
【0127】
【化64】
【0128】R157 、R159 :同一でも異なっても良
く、単結合,アルキレン基,−O−,−S−,−CO
−,もしくはカルボキシル基、 R158 :水素原子,アルキル基,アルコキシ基,アシル
基,アシロキシ基,アリール基,ニトロ基,水酸基,シ
アノ基,もしくはカルボキシル基、但し、水酸基が酸分
解性基(例えば、t−ブトキシカルボニルメチル基、テ
トラヒドロピラニル基、1−エトキシ−1−エチル基、
1−t−ブトキシ−1−エチル基)で置き換ってもよ
い。
【0129】R119 、R120 :同一でも異なっても良
く、メチレン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメ
チレン基,もしくはハロアルキル基、但し本願において
低級アルキル基とは炭素数1〜4のアルキル基を指す、 R124 〜R127 :同一でも異なっても良く、水素原子も
しくはアルキル基、 R135 〜R137 :同一でも異なっても良く、水素原子,
アルキル基,アルコキシ基,アシル基,もしくはアシロ
キシ基、 R142 :水素原子,−R0−COO−C(R01
(R02)(R03)又は−CO−O−C(R01)(R02
(R03)、もしくは
【0130】
【化65】
【0131】R144 、R145 :同一でも異なっても良
く、水素原子,低級アルキル基,低級ハロアルキル基,
もしくはアリール基、 R146 〜R149 :同一でも異なっていても良く、水素原
子,水酸基,ハロゲン原子,ニトロ基,シアノ基,カル
ボニル基,アルキル基,アルコキシ基,アルコキシカル
ボニル基,アラルキル基,アラルキルオキシ基,アシル
基,アシロキシ基,アルケニル基,アルケニルオキシ
基,アリール基,アリールオキシ基,もしくはアリール
オキシカルボニル基、但し、各4個の同一記号の置換基
は同一の基でなくても良い、 Y:−CO−,もしくは−SO2−、 Z,B:単結合,もしくは−O−、 A:メチレン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメ
チレン基,もしくはハロアルキル基、 E:単結合,もしくはオキシメチレン基、 a〜z,a1〜y1:複数の時、()内の基は同一または異な
っていてもよい、 a〜q、s,t,v,g1〜i1,k1〜m1,o1,q1,s1,u1:0もしくは
1〜5の整数、 r,u,w,x,y,z,a1〜f1,p1,r1,t1,v1〜x1:0もしくは1〜
4の整数、 j1,n1,z1,a2,b2,c2,d2:0もしくは1〜3の整数、 z1,a2,c2,d2のうち少なくとも1つは1以上、 y1:3〜8の整数、 (a+b),(e+f+g),(k+l+m),(q+r+s),(w+x+y),(c1+d1),(g1+
h1+i1+j1),(o1+p1),(s1+t1)≧2、 (j1+n1)≦3、 (r+u),(w+z),(x+a1),(y+b1),(c1+e1),(d1+f1),(p1+r1),
(t1+v1),(x1+w1)≦4、但し一般式[V]の場合は(w+
z),(x+a1)≦5、 (a+c),(b+d),(e+h),(f+i),(g+j),(k+n),(l+o),(m+p),(q
+t),(s+v),(g1+k1),(h1+l1),(i1+m1),(o1+q1),(s1+u1)
≦5、 を表す。
【0132】
【化66】
【0133】
【化67】
【0134】
【化68】
【0135】
【化69】
【0136】好ましい化合物骨格の具体例を以下に示
す。
【0137】
【化70】
【0138】
【化71】
【0139】
【化72】
【0140】
【化73】
【0141】
【化74】
【0142】
【化75】
【0143】
【化76】
【0144】
【化77】
【0145】
【化78】
【0146】
【化79】
【0147】
【化80】
【0148】
【化81】
【0149】
【化82】
【0150】
【化83】
【0151】
【化84】
【0152】
【化85】
【0153】
【化86】
【0154】
【化87】
【0155】
【化88】
【0156】化合物(1)〜(63)中のRは、水素原
子、
【0157】
【化89】
【0158】を表す。但し、少なくとも2個、もしくは
構造により3個は水素原子以外の基であり、各置換基R
は同一の基でなくても良い。
【0159】本発明において、上記溶解阻止化合物の添
加量は、酸発生化合物、アルカリ可溶性樹脂と組み合わ
せる場合、感光性組成物の全重量(溶媒を除く)を基準
として3〜50重量%であり、好ましくは5〜40重量
%、より好ましくは10〜35重量%の範囲である。
【0160】〔VI〕本発明に使用されるその他の成分 本発明の組成物には必要に応じて、更に染料、顔料、可
塑剤、界面活性剤、光増感剤、有機塩基性化合物などを
含有させることができる。
【0161】本発明で用いることのできる好ましい有機
塩基性化合物とは、フェノールよりも塩基性の強い化合
物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。好ま
しい化学的環境として、下記式(A)〜(E)の構造を
挙げることができる。
【0162】
【化90】
【0163】更に好ましい化合物は、一分子中に異なる
化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化
合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のア
ミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もし
くはアルキルアミノ基を有する化合物である。好ましい
具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置
換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置
換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のア
ミノピロリジン、置換もしくは未置換のイミダゾール、
置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換
のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換も
しくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾ
リン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは
未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモル
フォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフ
ォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、
アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール
基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、ア
シル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ
基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。特に好ましい
化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジ
ン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、2−
アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリ
ジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミ
ノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミ
ノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジ
ン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5
−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、
3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジ
ン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−ア
ミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピ
ペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピ
ペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラ
ゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミ
ノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジ
ン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリ
ミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒド
ロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、
N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モ
ルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるもので
はない。
【0164】これらの含窒素塩基性化合物は、単独であ
るいは2種以上一緒に用いられる。窒素塩基性化合物の
使用量は、組成物(溶媒を除く)100重量部に対し、
通常、0.001〜10重量部、好ましくは0.01〜
5重量部である。0.001重量部未満では本発明の効
果が減少する。一方、10重量部を超えると感度の低下
や非露光部の現像性が悪化する傾向がある。
【0165】好適な染料としては油性染料及び塩基性染
料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイル
イエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリ
ーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#60
3、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイル
ブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社
製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メ
チルバイオレット(CI42535)、ローダミンB
(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42
000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げ
ることができる。
【0166】さらに、下記に挙げるような分光増感剤を
添加し、使用する光酸発生剤が吸収を持たない遠紫外よ
り長波長領域に増感させることで、本発明の感光性組成
物をiまたはg線に感度を持たせることができる。好適
な分光増感剤としては、具体的にはベンゾフェノン、
p,p’−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,
p’−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノン、2−
クロロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアン
トラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチ
アジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビ
ン、セトフラビン−T、9,10−ジフェニルアントラ
セン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナント
レン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテ
ン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、
N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリ
ン、、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミ
ン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラ
キノン、2−tert−ブチルアントラキノン1,2−ベン
ズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,
9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−
ナフトキノン、3,3’−カルボニル−ビス(5,7−
ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等である
がこれらに限定されるものではない。また、これらの分
光増感剤は、光源の遠紫外光の吸光剤としても使用可能
である。この場合、吸光剤は基板からの反射光を低減
し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせること
で、定在波改良の効果を発現する。
【0167】本発明の感光性組成物は、上記各成分を溶
解する溶媒に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用
する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、メチルエチルケトン、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、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、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
メチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳
酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶
媒を単独あるいは混合して使用する。
【0168】上記溶媒に界面活性剤を加えることもでき
る。具体的には、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
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイ
ルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリ
オキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシ
エチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー
類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミ
テート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノ
オレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタント
リステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン
ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビ
タントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフト
ップEF301,EF303,EF352(新秋田化成
(株)製)、メガファックF171,F173 (大日
本インキ(株)製)、フロラ−ドFC430,FC43
1(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG71
0,サーフロンS−382,SC101,SC102,
SC103,SC104,SC105,SC106(旭
硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロ
キサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)や
アクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフ
ローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業
(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性
剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100重量部
当たり、通常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下
である。これらの界面活性剤は単独で添加してもよい
し、また、いくつかの組み合わせで添加することもでき
る。
【0169】上記感光性組成物を精密集積回路素子の製
造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリ
コン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法
により塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを
行い現像することにより良好なレジストパターンを得る
ことができる。
【0170】本発明の感光性組成物の現像液としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア
水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルア
ミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチ
ルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチル
ジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノール
アミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン
類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム
塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカ
リ性水溶液を使用することができる。更に、上記アルカ
リ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加し
て使用することもできる。
【0171】
【実施例】以下に本発明をその実施例をもって説明する
が、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるべきもの
ではない。 〔一般式(I)で表わされる樹脂の合成例〕21gのパ
ラヒドロキシスチレンと11.5gのt−ブチルビニル
エーテルを100mlのTHFに溶解し、そこへ塩酸の
THF溶液(塩酸1g/THF99g)を加え、室温に
て24時間攪拌した。その反応液を水3リットルに投入
し、析出した粉体をろ取、乾燥し、目的物〔P−3〕を
得た。保護率は60%であった。
【0172】〔一般式(A)〜(C)のモノマーを含む
樹脂の合成例〕21gのパラヒドロキシスチレンと5.
8gのt−ブチルビニルエーテル、及び0.86gの
2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパ
ンを100mlのTHFに溶解し、そこへ塩酸のTHF
溶酸(塩酸1g/THF99g)を加え、室温にて24
時間攪拌した。その反応液を水3リットルに投入し、析
出した粉体をろ取、乾燥し、目的物〔P−8〕を得た。
保護率は30%であった。同様にして〔P−1〕、〔P
−2〕、〔P−4〕、〔P−5〕、〔P−6〕、〔P−
7〕、〔P−9〕及び〔P−10〕の樹脂を合成した。
【0173】低分子化合物(1)の合成 撹拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置を取り付けた4
つ口フラスコにフェノ−ル188gとアセトン300m
l、蒸留水100mL及び塩酸0.5gを仕込み、4,
4’−プロピレンビス−2,6−ビスヒドロキシメチル
フェノ−ル34.8gのアセトン溶液130mlを25
℃で撹拌しながら1時間滴下した。反応液が還流するま
で昇温し更に10時間反応させた後、蒸留水400ml
を加え撹拌し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
の水溶液をpHが6になるまで滴下し撹拌後静置した。
2層に分離した上層をデカントにより除きアセトン10
0ml蒸留水400mLを加え撹拌後静置した。3〜4
回この操作を繰り返し下層を分離減圧乾燥し、目的物3
4gを得た。ポリスチレン標準のGPCで分析したとこ
ろ、90%の純度であった。
【0174】低分子化合物(2)の合成 フェノ−ルの代わりにo−クレゾ−ル216gを用いた
以外は合成例(1)と同様にして合成した。ポリスチレ
ン標準のGPCで分析したところ、85%の純度であっ
た。
【0175】低分子化合物(3)の合成 撹拌機、還流冷却管、温度計を取り付けた3つ口フラス
コにビスフェノ−ルA34.2g、2,6−ジメチルフ
ェノ−ル73.2g、37%フォルマリン水溶液48.
65g、プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テル15
0ml及び蓚酸2水和物0.1gを仕込み、撹拌しなが
ら40℃で、7時間反応させた。さらに100℃に昇温
して4時間反応させた。反応後室温まで冷却し、還流冷
却管を取り除いて30mmHgまで減圧した。ついで徐
々に150℃まで昇温し、水、溶媒及び未反応モノマー
を除去した。得られた反応生成物をポリスチレン標準の
GPCで分析したところ、6核体を主成分とする混合物
であった。
【0176】低分子化合物(9)の合成 ビスフェノ−ルAの代わりにビスフェノ−ルS32.7
gを用いた以外は合成例(3)と同様にして合成した。
ポリスチレン標準のGPCで分析したところ、75%の
純度であった。
【0177】低分子化合物(6)の合成 フェノ−ルの代わりにm−クレゾ−ル216gを用いた
以外は合成例(1)と同様にして合成した。ポリスチレ
ン標準のGPCで分析したところ、78%の純度であっ
た。
【0178】低分子化合物(7)の合成 2,6−ジメチルフェノ−ルの代わりにフェノ−ル2
8.2gと2,6−ジメチルフェノ−ル36.6gを用
いた以外は合成例(3)と同様にして合成した。ポリス
チレン標準のGPCで分析したところ、6核体を主成分
とする混合物で62%の純度であった。
【0179】低分子化合物(11)の合成 撹拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置を取り付けた4
つ口フラスコに4,4’ジヒドロキシベンゾフェノン2
7.8g、メトキシエタノ−ル100ml及び塩酸0.
1gを仕込み、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジメチ
ルフェノ−ル80gのメトキシエタノ−ル溶液230m
lを70℃で攪拌しながら2時間滴下した。さらに10
0℃に昇温して4時間反応させた。反応後室温まで冷却
し、還流冷却管を取り除いて30mmHgまで減圧し
た。ついで徐々に150℃まで昇温し、水、溶媒及び不
純物を除去した。得られた反応生成物をポリスチレン標
準のGPCで分析したところ、6核体を主成分とする混
合物で純度81%であった。
【0180】低分子化合物(17)の合成 4−ヒドロキシメチル−2,6−ジメチルフェノ−ルの
代わりに4−ヒドロキシメチルフェノ−ル65gを用い
た以外は合成例(7)と同様にして合成した。ポリスチ
レン標準のGPCで分析したところ、6核体を主成分と
する混合物で63%の純度であった。
【0181】低分子化合物(30)の合成 4,4’ジヒドロキシベンゾフェノン27.8gの代わ
りに2,4,2’,4’テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン32gを、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジメチル
フェノ−ル80gの代わりに4−ヒドロキシメチル−
2,6−ジメチルフェノ−ル40gを用いた以外は合成
例(7)と同様にして合成した。ポリスチレン標準のG
PCで分析したところ、4核体を主成分とする混合物で
61%の純度であった。
【0182】低分子化合物(41)の合成 撹拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置、ガス導入管を
取り付けたフラスコに116gのフェノ−ル、メチルメ
ルカプタンナトリウム塩の16%水溶液2.5gを入
れ、40℃で撹拌しながら塩化水素ガスを導入して飽和
させた。引き続き40℃で塩化水素ガスを導入しながら
19gのp−イソプロペニルアセトフェノンと19gの
フェノ−ルの混合物を2時間かけて滴下した。更に少し
ずつ塩化水素ガスを導入しながら40℃で6時間反応さ
せた。室温に降温して一晩静置した後、700gのトル
エンと360gの3%炭酸水素ナトリウム水溶液を加え
80℃で30分間激しく撹拌した。室温にまで降温して
生成沈澱した結晶を濾取しトルエンと蒸留水で洗浄し
た。メチルイソブチルケトン−トルエン混合溶媒に加熱
溶解し蒸留水で洗浄してから冷却、結晶を濾取、乾燥し
て融点221−224℃の白色結晶41gを得た。質量
分析の結果M+ =424であった。
【0183】低分子化合物(44)の合成 p−イソプロペニルアセトフェノンの代わりにm−イソ
プロペニルアセトフェノンを用いて、合成例(10)と
同様にして反応させた。反応混合物に380gのトルエ
ンを加えて溶解し、3%炭酸水素ナトリウム水溶液と、
引続き燐酸希薄水溶液で洗浄した。減圧下に加熱して溶
媒と未反応フェノ−ルを留去し、トルエンから再結晶し
て融点188−190℃の白色結晶42gを得た。質量
分析の結果M+ =424であった。
【0184】低分子化合物(46)の合成 m−イソプロペニルアセトフェノンの代わりにp−イソ
プロペニルアセトフェノンを、フェノ−ルの代わりに1
36go−クレゾ−ルを用いて、合成例(11)と同様
にして反応、処理し、融点88−91℃の淡黄色結晶4
1.5gを得た。但し、再結晶溶媒としてはデカンを用
いた。質量分析の結果M+ =466であった。
【0185】〔溶解阻止剤化合物の合成例−1〕α,
α',α''−トリス(4−ヒドロキシフエニル)−1,
3, 5−トリイソプロピルベンゼン20g をテトラヒドロ
フラン400mlに溶解した。この溶液に窒素雰囲気下で
tert- ブトキシカリウム14g を加え、室温にて10分間
攪拌後、ジ−tert−ブチルジカーボネート29.2g を
加えた。室温下、3時間反応させ、反応液を氷水に注
ぎ、生成物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を更
に水洗浄し、乾燥させた後溶媒を留去した。得られた結
晶性の固体を再結晶後(ジエチルエーテル)、乾燥さ
せ、化合物例(31:Rは全てt−BOC基)25.6g を
得た。
【0186】〔溶解阻止剤化合物の合成例−2〕α,
α',α''−トリス(4−ヒドロキシフエニル)−1,
3, 5−トリイソプロピルベンゼン20g をジエチルエー
テル400ml に溶解した。この溶液に窒素雰囲気下で3,
4−ジヒドロ−2H−ピラン31.6g、触媒量 の塩
酸を加え、リフラツクス下24時間反応させた。反応終
了後、少量の水酸化ナトリウムを加え濾過した。濾液の
溶媒を留去し、得られた生成物をカラムクロマトグラフ
イーで精製し、乾燥させ、化合物例(31:Rは総てT
HP基)を得た。
【0187】〔溶解阻止剤化合物の合成例−3〕α,
α',α" −トリス(4−ヒドロキシフエニル)−1,
3, 5−トリイソプロピルベンゼン19.2g(0.0
40モル)のN,N−ジメチルアセトアミド120ml
溶液に、炭酸カリウム21.2g(0.15モル)、更
にブロモ酢酸t−ブチル27.1g(0.14モル)を
添加し、120℃にて7時間撹拌した。その後反応混合
物を水1.5lに投入し、酢酸エチルにて抽出した。硫
酸マグネシウムにて乾燥後、抽出液を濃縮し、カラムク
ロマトグラフイー(担体:シリカゲル,展開溶媒:酢酸
エチル/n−ヘキサン=3/7(体積比))にて精製し
た結果淡黄色粘稠固体30gを得た。NMRにより、こ
れが化合物例(31:Rは総て−CH2 COOC4 9
t 基)であることを確認した。
【0188】〔溶解阻止剤化合物の合成例−4〕1−
[α−メチル−α−(4' −ヒドロキシフェニル)エチ
ル]−4−[α',α' −ビス(4" −ヒドロキシフェ
ニル)エチル]ベンゼン42.4g(0.10モル)を
N,N−ジメチルアセトアミド300mlに溶解し、こ
れに炭酸カリウム49.5g(0.35モル)、及びブ
ロモ酢酸クミルエステル84.8g(0.33モル)を
添加した。その後、120℃にて7時間撹拌した。反応
混合物をイオン交換水2lに投入し、酢酸にて中和した
後、酢酸エチルにて抽出した。酢酸エチル抽出液を濃縮
し、合成例[3]と同様に精製し、化合物例(18:R
は総て−CH2 COOC(CH3 2 6 5 基)70
gを得た。
【0189】〔溶解阻止剤化合物の合成例−5〕α,
α, α',α',α",α" −ヘキサキス(4−ヒドロキシフ
エニル)−1, 3, 5−トリエチルベンゼン14.3g
(0.020モル)のN, N−ジメチルアセトアミド1
20ml溶液に、炭酸カリウム21.2g(0.15モ
ル)、更にブロモ酢酸t−ブチル27.1g(0.14
モル)を添加し、120℃にて7時間撹拌した。その
後、反応混合物を水1.5lに投入し、酢酸エチルにて
抽出した。硫酸マグネシウムにて乾燥後、抽出液を濃縮
し、カラムクロマトグラフイー(担体:シリカゲル、展
開溶媒:酢酸エチル/n−ヘキサン=2/8( 体積
比))にて精製した結果、淡黄色粉体24gを得た。N
MRにより、これが化合物例(62:Rは総て−CH2
−COO−C4 9 t 基)であることを確認した。
【0190】〔溶解阻止剤化合物の合成例−6〕α,
α',α" −トリス(4−ヒドロキシフエニル)−1,
3, 5−トリイソプロピルベンゼン20g(0.042
モル)をテトラヒドロフラン(THF)400mlに溶
解した。この溶液に窒素雰囲気下でt−ブトキシカリウ
ム9.3g(0.083モル)を加え、室温にて10分
間撹拌後、ジ−t−ブチルジカーボネート19.5g
(0.087モル)を加えた。室温下、3時間反応さ
せ、反応液を氷水に注ぎ、生成物を酢酸エチルで抽出し
た。酢酸エチル抽出液を濃縮し、カラムクロマトグラフ
イー(担体:シリカゲル、展開溶媒:酢酸エチル/n−
ヘキサン=1/5( 体積比) )にて分別精製した結果、
化合物例( 31:2個のRはt−BOC基、1個のRは
水素原子) 7gを得た。
【0191】〔溶解阻止剤化合物の合成例−7〕α,
α',α" −トリス(4−ヒドロキシフエニル)−1,
3, 5−トリイソプロピルベンゼン48.1g(0.1
0モル)をジメチルアセトアミド300mlに溶解し、
これに炭酸カリウム22.1g(0.16モル)、及び
ブロモ酢酸t−ブチル42.9g(0.22モル)を添
加した。その後、120℃にて5時間撹拌した。反応混
合物をイオン交換水2lに投入し、酢酸にて中和した
後、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル抽出液を濃縮
し、カラムクロマトグラフイー(担体:シリカゲル、展
開溶媒:酢酸エチル/n−ヘキサン=1/5( 体積比)
)にて分別精製した結果、化合物例(31:2個のR
は−CH2 −COO−C4 9 t 基、1個のRは水素原
子)10gを得た。
【0192】〔溶解阻止剤化合物の合成例−8〕下記化
合物(60’)44g(0.10モル)をN,N−ジメ
チルアセトアミド300mlに溶解し、これに炭酸カリウ
ム70.2g(0.497モル)、及びブロモ酢酸t−
ブチル89.8g(0.464モル)を添加した。その
後、120℃にて7時間撹拌した。その後、反応混合物
を水1.5リットルに投入し、酢酸エチルにて抽出し
た。硫酸マグネシウムにて乾燥後、抽出液を濃縮し、カ
ラムクロマトグラフィー(担体:シリカゲル、展開溶
媒:酢酸エチル/n−ヘキサン=2/8(体積比))に
て精製した結果、淡黄色粉体135gを得た。NMRに
より、これが化合物例(60:Rは全て−CH2 COO
−C4 9 t 基)であることを確認した。
【0193】
【化91】
【0194】実施例1〜14、及び比較例1 上記合成例で示した本発明の樹脂、化合物を用いレジス
トを調製した。そのときの処方を下記表1に示す。
【0195】
【表1】
【0196】表1において使用した本発明の樹脂を以下
に示す。
【0197】
【化92】
【0198】
【化93】
【0199】表1において使用した略号は下記の内容を
表す。 <ポリマー>( )内はモル比 PHS ポリ(p-ヒドロキシスチレン)(重量平均分子量 8,000) PHS/TBOMS p-ヒドロキシスチレン/t-ブトキシカルボニルメチルオキシスチ レン共重合体(80/20)(重量平均分子量20,000) PHS/St p-ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体(85/15) (重量平均分子量35,000) PHS/AcST p-ヒドロキシスチレン/p−アセトキシスチレン共重合体 (80/20) (重量平均分子量20,000) PHS/OHS p-ヒドロキシスチレン/o−ヒドロキシスチレン共重合体 (80/20) (重量平均分子量32,000) t-BOCS ポリ(p−t ブトキシカルボニルオキシスチレン) (重量平均分子量18,000) HQ ハイドロキノン
【0200】<溶解阻止剤中酸分解性基>
【0201】
【化94】
【0202】[レジスト組成物の調製と評価]表1に示
す各素材に4−ジメチルアミノピリジン0.02gを加
え、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト9.5gに溶解し、0.2μmのフィルターで濾過し
てレジスト溶液を作成した。このレジスト溶液を、スピ
ンコーターを利用して、シリコンウエハー上に塗布し、
110℃90秒間真空吸着型のホットプレートで乾燥し
て、膜厚0.83μmのレジスト膜を得た。このレジス
ト膜に、248nmKrFエキシマレーザーステツパー
(NA=0.42)を用いて露光を行った。露光直後に
それぞれ100℃の真空吸着型ホットプレートで60秒
間加熱を行い、ただちに2.38%テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で60秒
間浸漬し、30秒間水でリンスして乾燥した。このよう
にして得られたシリコンウエハー上のパターンのプロフ
ァイル、感度、解像力を各々下記のように評価し、比較
した。その結果を下記表2に示す。
【0203】レジストのプロファイル(露光−PEB
間、30分間経時後)をT−topの有無により評価し
た。評価基準を下記に示す ○:T−topが全く見られなかったもの ×:T−top形成 感度は0.40μmのマスクパターンを再現する露光量
の逆数をもって定義し、比較例1の感度の相対値で示し
た。解像力は0.40μmのマスクパターンを再現する
露光量における限界解像力を表す。また、解像力は露光
後直ちに加熱(PEB)し、現像した場合の解像力を表
し、( )内の解像力は露光後クリーンルーム内に60
分間放置し、加熱(PEB)、現像した場合の解像力を
示す。それらの結果を表2に示す。
【0204】
【表2】
【0205】表2の結果から、露光−PEB間経時後の
プロファイル、解像力は、T−top形成及び解像力劣
化が見られず良好であった。また、感度、限界解像力に
ついても、比較例と比べて本発明の組成物の限界解像力
はより良好な結果が得られた。また、本発明の組成物
は、更に経時によるT−top形成以外のDOF低下及
び感度低下を生じない良好な結果が得られた。
【0206】
【発明の効果】本発明により、優れた感度、解像力を有
し、且つ露光後経時での性能変化の少ない化学増幅型の
ポジ型フォトレジスト組成物を提供することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 25/18 H01L 21/30 502R

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表される樹脂及び/
    又は下記一般式(A)、(B)及び(C)で表される繰
    り返し構造単位を含み、該一般式(C)で表される繰り
    返し構造単位において一般式(D)で表される連結基に
    よる架橋構造を有する樹脂、活性光線又は放射線の照射
    により酸を発生する化合物、並びに下記一般式(II)又
    は一般式(III) で表される化合物を含有することを特徴
    とするポジ型フォトレジスト組成物。 【化1】 式(A)、(B)、(C)、(D)中、RX :水素原
    子、メチル基 Ra、Rb、Rd、Re、Rg、Rh:各々独立に水素
    原子、炭素数1〜8個の直鎖アルキル基、炭素数3〜8
    個の分岐アルキル基、炭素数3〜6個の環状アルキル基
    (但し、Ra、Rb、Rd、Re、Rg、Rhは同時に
    水素原子を表さない。また、RaとRb、RaとRc、
    RdとRe、又はRgとRhは、それぞれ結合して環を
    形成してもよい。)、 Rc:炭素数1〜8個の直鎖アルキル基、炭素数3〜8
    個の分岐アルキル基、炭素数3〜6個の環状アルキル
    基、 【化2】 Rf:炭素数1〜6個の直鎖アルキレン基、炭素数3〜
    8個の分岐アルキレン基、炭素数3〜6個の環状アルキ
    レン基、 【化3】 Ri、Rj:各々独立に水素原子、炭素数1〜6個の直
    鎖アルキル基、炭素数3〜8個の分岐アルキル基、炭素
    数3〜6個の環状アルキル基を表し、ここで、式
    (A)、(B)、(C)で表される繰り返し構造単位の
    含有モル比は、 0.05≦式(B)/(式(A)+式
    (B)+式(C))≦0.90 0.001≦式(C)/(式(A)+式(B)+式
    (C))≦0.20 である。 【化4】 式(I)中、RX 、Ra、Rb、Rcは、前記と同義で
    ある。 l、m:l+m=100 0.05≦m/(l+m)≦0.90 を表す。 【化5】 式(II)、(III) 中、A:水素原子もしくは水酸基、 E、G:それぞれ下記で表される基、 【化6】 1〜R4:それぞれ水素原子、−X−R13もしくはハロ
    ゲン原子、 R5〜R6:それぞれ水素原子、メチル基、エチル基、炭
    素数1〜2個のハロアルキル基、 R7:水素原子、メチル基、エチル基、炭素数1〜2個
    のハロアルキル基、 a〜f及びk〜n:各々0もしくは1〜3の整数、 g〜j:各々0、1もしくは2、 p:1〜3の整数、 Dは単結合、カルボニル基、スルフィド基、スルフォニ
    ル基、−C(R5)(R6)−もしくは下記で表される
    基、 【化7】 8〜R12:それぞれ水素原子、−OH、−CN、−C
    OOH、−X−R13もしくはハロゲン原子、 R13:炭素数1〜8個のアルキル基、 X:単結合、−O−、−S−、−CO−、−OCO−、
    を表す。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の一般式(I)で表され
    る樹脂及び/又は請求項1に記載の一般式(A)、
    (B)及び(C)で表される繰り返し構造単位を含み、
    該一般式(C)で表される繰り返し構造単位において請
    求項1に記載の一般式(D)で表される連結基による架
    橋構造を有する樹脂、活性光線又は放射線の照射により
    酸を発生する化合物、酸の作用により分解しうる基を有
    し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大
    する、分子量3000以下の低分子酸分解性溶解阻止化
    合物、及び請求項1に記載の一般式(II)又は一般式(I
    II) で示される化合物を含有することを特徴とするポジ
    型フォトレジスト組成物。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033624A4 (en) * 1998-08-07 2003-09-03 Clariant Finance Bvi Ltd CHEMICALLY REINFORCED RESIST COMPOSITION
JP2005104977A (ja) * 2003-09-12 2005-04-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ポジ型感光性樹脂組成物、並びに該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法
JP2007505946A (ja) * 2003-05-16 2007-03-15 エイゼット・エレクトロニック・マテリアルズ・ユーエスエイ・コーポレイション 光活性化合物
US7521168B2 (en) * 2002-02-13 2009-04-21 Fujifilm Corporation Resist composition for electron beam, EUV or X-ray
WO2010011523A3 (en) * 2008-07-21 2010-04-15 Albemarle Corporation Multi-ring antioxidants with antiwear properties
JP2011037839A (ja) * 2009-07-17 2011-02-24 Sumitomo Chemical Co Ltd 塩及びレジスト組成物
JP2012214442A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2013232016A (ja) * 1999-02-20 2013-11-14 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 光酸発生剤のブレンドを含むフォトレジスト組成物
JP2013235252A (ja) * 2012-04-09 2013-11-21 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
WO2014017408A1 (en) * 2012-07-24 2014-01-30 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and pattern forming method using the composition, and electronic device producing method and electronic device
JP2016179987A (ja) * 2009-05-19 2016-10-13 本州化学工業株式会社 トリスフェノール類の製造方法
JP2020187352A (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC フォトレジスト組成物及びこの組成物を用いてレジストパターンを形成する方法
WO2024058197A1 (ja) * 2022-09-16 2024-03-21 本州化学工業株式会社 トリスフェノール化合物の結晶およびその製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033624A4 (en) * 1998-08-07 2003-09-03 Clariant Finance Bvi Ltd CHEMICALLY REINFORCED RESIST COMPOSITION
JP2013232016A (ja) * 1999-02-20 2013-11-14 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 光酸発生剤のブレンドを含むフォトレジスト組成物
US7521168B2 (en) * 2002-02-13 2009-04-21 Fujifilm Corporation Resist composition for electron beam, EUV or X-ray
JP2007505946A (ja) * 2003-05-16 2007-03-15 エイゼット・エレクトロニック・マテリアルズ・ユーエスエイ・コーポレイション 光活性化合物
JP2005104977A (ja) * 2003-09-12 2005-04-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ポジ型感光性樹脂組成物、並びに該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法
JP4517792B2 (ja) * 2003-09-12 2010-08-04 住友ベークライト株式会社 ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ポジ型感光性樹脂組成物、並びに該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法
US8580718B2 (en) 2008-07-21 2013-11-12 Albermarle Corporation Multi-ring antioxidants with antiwear properties
WO2010011523A3 (en) * 2008-07-21 2010-04-15 Albemarle Corporation Multi-ring antioxidants with antiwear properties
US9796939B2 (en) 2008-07-21 2017-10-24 Si Group, Inc. Multi-ring antioxidants with antiwear properties
JP2016179987A (ja) * 2009-05-19 2016-10-13 本州化学工業株式会社 トリスフェノール類の製造方法
JP2011037839A (ja) * 2009-07-17 2011-02-24 Sumitomo Chemical Co Ltd 塩及びレジスト組成物
JP2012214442A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2013235252A (ja) * 2012-04-09 2013-11-21 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
WO2014017408A1 (en) * 2012-07-24 2014-01-30 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and pattern forming method using the composition, and electronic device producing method and electronic device
JP2020187352A (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC フォトレジスト組成物及びこの組成物を用いてレジストパターンを形成する方法
WO2024058197A1 (ja) * 2022-09-16 2024-03-21 本州化学工業株式会社 トリスフェノール化合物の結晶およびその製造方法

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