| 【発明の名称】 |
化学増幅型ポジ型レジスト組成物 |
| 【発明者】 |
【氏名】中西 潤次
【住所又は居所】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
【氏名】難波 克彦
【住所又は居所】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
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| 【要約】 |
【課題】高解像度を維持したまま、非常に高感度化されたポジ型レジスト組成物を提供する。
【解決手段】下式（Ｉ） |
【特許請求の範囲】
【請求項１】（Ａ）下式（Ｉ）
（式中、Ｒ1は、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。）で示される化合物、（Ｂ）それ自身はアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂、及び（Ｃ）第４級アンモニウム塩を含有することを特徴とする化学増幅型ポジ型レジスト組成物。
【請求項２】（Ｂ）成分が、フェノール性水酸基を１−エトキシエチル基で部分的に保護した構造を有する重合単位を含む樹脂である請求項１記載の組成物。
【請求項３】（Ｂ）成分が、ポリビニルフェノールの水酸基を１−エトキシエチル基で部分的に保護した樹脂である請求項１又は２記載の組成物。
【請求項４】（Ｂ）成分が、ノボラック樹脂の水酸基を１−エトキシエチル基で部分的に保護した樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】（Ａ）成分が、式（Ｉ）中のＲ1がｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基、トルイル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，４，６−トリイソプロピルフェニル基、４−ドデシルフェニル基、４−メトキシフェニル基、２−ナフチル基、ベンジル基又は下式（ＩＩ）
で示される基（ただし、いずれの基も、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。）である請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
【請求項６】（Ｃ）成分が、下式（III）
（式中、Ｒ2〜Ｒ5は、それぞれ独立に、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。Ｒ2〜Ｒ5のうちの複数の基が一緒になって環状構造を形成してもよい。）で示される化合物である請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】（Ｃ）成分が、テトラメチ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、テトラ−ｎ−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−オクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、３−（トリフルオロメチル）フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、及びコリンから選ばれる少なくとも１つの化合物である請求項１〜６のいずれかに記載の組成物。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線（ｇ線、ｉ線、エキシマレーザー等を含む）、電子線、Ｘ線又は放射光のような高エネルギーの放射線によって作用するリソグラフィーなどに適したレジスト組成物であって、特にｇ線、ｉ線での露光に好適なレジスト組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶素子などの製造においては、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド系感光剤からなるポジ型レジスト組成物が用いられている。液晶素子などの製造において用いられるレジスト組成物は、高感度かつ高解像度であることが望ましい。しかしながら、これらノボラック樹脂とナフトキノンジアジド系感光剤からなるレジスト組成物は、一般的にみて高感度と高解像度を両立させることが困難であり、高感度にすることにより解像度の低下を招きやすかった。また、ポジ型レジストとしては、アルカリ水溶液に対して不溶性又は難溶性の状態から酸の作用でアルカリ可溶性となる樹脂と酸発生剤を含む化学増幅型レジストもあった。しかし、この系において、酸発生剤として、下式（Ｉ）
（式中、Ｒ1は、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。）で表される化合物を用いた場合は、レジストのプロファイルが極端に悪化し、目的の解像度が得られなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高解像度を維持したまま、非常に高感度化されたポジ型レジスト組成物を提供することにある。
【０００４】本発明者らは、このような目的を達成できるように、鋭意研究を行った結果、下式（Ｉ）
（式中、Ｒ1は、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。）で表される化合物、それ自身はアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂に加え、第４級アンモニウム塩を含有したポジ型レジスト組成物が高解像度を維持したまま非常に高感度化できることを見出し、本発明を完成した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下式（Ｉ）
（式中、Ｒ1は、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。）で示される化合物、（Ｂ）それ自身はアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂、及び（Ｃ）第４級アンモニウム塩を含有する化学増幅型ポジ型レジスト組成物に係るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のレジスト組成物において、樹脂成分は、それ自体ではアルカリに対して不溶性又は難溶性であるが、酸の作用により化学変化を起こしてアルカリ可溶性となるものである。そのような樹脂の例としては、フェノール骨格を有する樹脂や（メタ）アクリル酸骨格を有する樹脂のようなアルカリ水溶液に可溶の樹脂（以下、アルカリ可溶性樹脂ということがある。）に、酸の作用により解裂しうる保護基を導入したものでありうる。このような、アルカリ現像液に対しては溶解抑止能を持つが、酸に対しては不安定な基は、公知の各種保護基であることができる。例えば、tert−ブチル、tert−ブトキシカルボニル又はtert−ブトキシカルボニルメチルのような４級炭素が酸素原子に結合する基；テトラヒドロ−２−ピラニル、テトラヒドロ−２−フリル、１−エトキシエチル、１−（２−メチルプロポキシ）エチル、１−（２−メトキシエトキシ）エチル、１−（２−アセトキシエトキシ）エチル、１−〔２−（１−アダマンチルオキシ）エトキシ〕エチル又は１−〔２−（１−アダマンタンカルボニルオキシ）エトキシ〕エチルのようなアセタール型の基；３−オキソシクロヘキシル、４−メチルテトラヒドロ−２−ピロン−４−イル（メバロニックラクトンから導かれる）又は２−メチル−２−アダマンチル、２−エチル−２−アダマンチルのような非芳香族環状化合物の残基などが挙げられる。これらの基の中で、露光後の引き置き耐性が高いことから、１−エトキシエチル基が好ましく、本発明における（Ｂ）成分として、フェノール性水酸基を１−エトキシエチル基で部分的に保護した構造を有する重合単位を含む樹脂が好ましい。具体的には、（Ｂ）成分として、ポリビニルフェノールの水酸基を１−エトキシエチル基で部分的に保護した樹脂、又はノボラック樹脂の水酸基を１−エトキシエチル基で部分的に保護した樹脂が好ましい。これらの基がフェノール性水酸基の水素又はカルボキシル基の水素に置換することになる。これらの保護基は、公知の保護基導入反応によって、フェノール性水酸基又はカルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂に導入することができる。また、このような基を有する不飽和化合物を一つのモノマーとする共重合によって、上記の樹脂を得ることもできる。
【０００７】本発明のレジスト組成物において、本発明の効果を損なわない範囲でアルカリ可溶性樹脂をバインダー成分として含有することができる。含有してもよいアルカリ可溶性樹脂としては、ノボラック樹脂等が挙げられる。ノボラック樹脂は、通常は、フェノール系化合物とアルデヒドとを酸触媒の存在下に縮合させて得られる。ノボラック樹脂の製造に用いられるフェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ｏ−、ｍ−又はｐ−クレゾール、２，３−、２，５−、３，４−又は３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノール、２−、３−又は４−tert−ブチルフェノール、２−tert−ブチル−４−又は５−メチルフェノール、２−、４−又は５−メチルレゾルシノール、２−、３−又は４−メトキシフェノール、２，３−、２，５−又は３，５−ジメトキシフェノール、２−メトキシレゾルシノール、４−tert−ブチルカテコール、２−、３−又は４−エチルフェノール、２，５−又は３，５−ジエチルフェノール、２，３，５−トリエチルフェノール、２−ナフトール、１，３−、１，５−又は１，７−ジヒドロキシナフタレン、キシレノールとヒドロキシベンズアルデヒドとの縮合により得られるポリヒドロキシトリフェニルメタン系化合物などが挙げられる。これらのフェノール系化合物は、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【０００８】ノボラック樹脂の製造に用いられるアルデヒドとしては、例えば、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、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、アクロレイン又はクロトンアルデヒドのような脂肪族アルデヒド類；シクロヘキサンアルデヒド、シクロペンタンアルデヒド、フルフラール又はフリルアクロレインのような脂環式アルデヒド類；ベンズアルデヒド、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−エチルベンズアルデヒド、２，４−、２，５−、３，４−もしくは３，５−ジメチルベンズアルデヒド又はｏ−、ｍ−もしくはｐ−ヒドロキシベンズアルデヒドのような芳香族アルデヒド類；フェニルアセトアルデヒド又はケイ皮アルデヒドのような芳香脂肪族アルデヒド類などが挙げられる。これらのアルデヒド類も、それぞれ単独で、又は所望により２種以上組み合わせて用いることができる。これらのアルデヒド類のなかでは、工業的に入手しやすいことから、ホルムアルデヒドが好ましく用いられる。
【０００９】フェノール系化合物とアルデヒドとの縮合に用いられる酸触媒の例としては、塩酸、硫酸、過塩素酸又は燐酸のような無機酸；蟻酸、酢酸、蓚酸、トリクロロ酢酸又はｐ−トルエンスルホン酸のような有機酸；酢酸亜鉛、塩化亜鉛又は酢酸マグネシウムのような二価金属塩などが挙げられる。これらの酸触媒も、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。縮合反応は、常法に従って行うことができ、例えば、６０〜１２０℃の範囲の温度で２〜３０時間程度行われる。
【００１０】縮合により得られるノボラック樹脂は、例えば、分別などの操作を施して低分子量分を除去し、分子量分布を狭くして高分子量成分主体となるようにしておいてもよい。ノボラック樹脂は安価であるので、レジストのコストを下げることに有効である。
【００１１】次に、ポジ型レジスト組成物のもう一つの成分である酸発生剤は、その物質自体に、又はその物質を含むレジスト組成物に、光や電子線などの放射線を作用させることにより、その物質が分解して酸を発生するものである。酸発生剤から発生する酸が前記樹脂に作用して、その樹脂中に存在する酸に不安定な基を解裂させることになる。
【００１２】本発明においては、成分（Ａ）の酸発生剤として、４３６ｎｍ（ｇ線）及び３６５ｎｍ（ｉ線）付近に大きな吸収を持つ下式（Ｉ）
（式中、Ｒ1は、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。）で示される化合物が用いられる。Ｒ1における炭化水素基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数６〜１８のアリール基等が挙げられる。また、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基としては、エステル基、ヒドロキシル基、アルコキシル基、オキソ基、ニトロ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素等が挙げられる。
【００１３】式（Ｉ）で示される化合物として、具体的には、式（Ｉ）中のＲ1がｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基、トルイル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，４，６−トリイソプロピルフェニル基、４−ドデシルフェニル基、４−メトキシフェニル基、２−ナフチル基、ベンジル基又は下式（ＩＩ）
で示される基である化合物が挙げられる。
【００１４】本発明の樹脂組成物においては、上記の酸発生剤以外の酸発生剤を併用してもよい。このような酸発生剤には、例えば、オニウム塩化合物、ｓ−トリアジン系の有機ハロゲン化合物、スルホン化合物、スルホネート化合物などが包含される。具体的には、次のような化合物を挙げることができる。
【００１５】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、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−メトキシフェニ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−tert−ブチルフェニル）ヨードニウム テトラフルオロボレート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−tert−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、【００１６】トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、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 トリフルオロメタンスルホネート、４−メチルフェニルジフェニルスルホニウム パーフルオロブタンスルホネート、４−メチルフェニルジフェニルスルホニウム パーフルオロオクタンンスルホネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−メトキシフェニルジ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、ｐ−トリルジ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、２，４，６−トリメチルフェニルジ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、４−tert−ブチルフェニルジ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、４−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、４−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、１−（２−ナフトイルメチル）チオラニウム ヘキサフルオロアンチモネート、１−（２−ナフトイルメチル）チオラニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−ヒドロキシ−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、【００１７】２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシ−１−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（ベンゾ［ｄ］［１，３］ジオキソラン−５−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（３，４，５−トリメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２−メトキシスチリル）−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４−ペンチルオキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、【００１８】１−ベンゾイル−１−フェニルメチル ｐ−トルエンスルホネート（通称ベンゾイントシレート）、２−ベンゾイル−２−ヒドロキシ−２−フェニルエチル ｐ−トルエンスルホネート（通称α−メチロールベンゾイントシレート）、１，２，３−ベンゼントリイル トリスメタンスルホネート、２，６−ジニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネート、２−ニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネート、４−ニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネート、【００１９】ジフェニル ジスルホン、ジ−ｐ−トリル ジスルホン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−クロロフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トリルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−tert−ブチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−キシリルスルホニル）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、（ベンゾイル）（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、【００２０】Ｎ−（フェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ナフタルイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ナフタルイミドなど。
【００２１】４−メトキシ−α−［［［（４−メチルフェニル）スルホニル］オキシ］イミノ］ベンゼンアセトニトリル、などが挙げられる。
【００２２】本発明のレジスト組成物に含まれる第４級アンモニウム塩としては、下記一般式（III）
で示される化合物が好ましい。式中、Ｒ2〜Ｒ5は、それぞれ独立に、酸素原子もしくは窒素原子を含む置換基を有してもよく、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基を表す。Ｒ2〜Ｒ5のうちの複数の基が一緒になって環状構造を形成してもよい。Ｒ2〜Ｒ5として、互いに独立に、具体的にはメチル基、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、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−オクチル基、２−ヒドロキシエチル基、フェニル基、３−（トリフルオロメチル）フェニル基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】また、本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、他の有機塩基化合物、特に含窒素塩基性有機化合物をクェンチャーとして配合してもよい。このような含窒素塩基性有機化合物の具体的な例としては、以下の各式で示されるアミン類を挙げることができる。
【００２４】
【００２５】式中、Ｒ6、Ｒ7は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル又はアリールを表す。該アルキル、シクロアルキル又はアリールは、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、又は炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基は、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。また、該アルキルは、炭素数１〜６程度が好ましく、該シクロアルキルは、炭素数５〜１０程度が好ましく、該アリールは、炭素数６〜１０程度が好ましい。Ｒ8、Ｒ9及びＲ10は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アリール又はアルコキシを表す。該アルキル、シクロアルキル、アリール、又はアルコキシは、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、又は炭素数１〜６のアルコキシ基、で置換されていてもよい。該アミノ基は、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。また、該アルキルは、炭素数１〜６程度が好ましく、該シクロアルキルは、炭素数５〜１０程度が好ましく、該アリールは、炭素数６〜１０程度が好ましく、該アルコキシは、炭素数１〜６程度が好ましい。Ｒ11は、アルキル又はシクロアルキルを表す。該アルキル又はシクロアルキルは、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、で置換されていてもよい。該アミノ基は、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。また、該アルキルは、炭素数１〜６程度が好ましく、該シクロアルキルは、炭素数５〜１０程度が好ましい。Ａは、アルキレン、カルボニル、イミノ、スルフィド又はジスルフィドを表す。該アルキレンは、炭素数２〜６程度であることが好ましく、直鎖でも分岐していてもよい。また、Ｒ6〜Ｒ11において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。
【００２６】さらには、特開平１１−５２５７５号公報に開示されているような、ピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物をクエンチャーとすることもできる。
【００２７】本発明のレジスト組成物は、（Ｂ）成分の酸の作用でアルカリ可溶となる樹脂１００重量部に対して、（Ａ）成分の酸発生剤を０.１〜２０重量部の範囲で含有することが好ましい。また、（Ｃ）成分の第４級アンモニウム塩は、同じく（Ｂ）成分の酸の作用でアルカリ可溶となる樹脂１００重量部に対して、０.００１〜１０重量部の範囲で含有することが好ましい。この組成物は、必要に応じて、増感剤、溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料など、各種の添加物を少量含有することもできる。
【００２８】このレジスト組成物は、通常、上記の各成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液組成物とされ、シリコンウェハーなどの基体上に、常法によりスピンコーティングなどの方法で塗布される。ここで用いる溶剤は、各成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであればよく、この分野で通常用いられているものであることができる。例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート又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のようなグリコールエーテルエステル類；乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル又はピルビン酸エチルのようなエステル類；アセトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン又はシクロヘキサノンのようなケトン類；γ−ブチロラクトンのような環状エステル類；３−メトキシ−１−ブタノールのようなアルコール類などが挙げられる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２９】基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜には、パターニングのための露光処理が施され、次いで脱保護基反応を促進するための加熱処理（ＰＥＢ）を行った後、アルカリ現像液で現像される。ここで用いるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ水溶液であることができるが、一般には、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや（２−ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド（通称コリン）の水溶液が用いられることが多い。
【００３０】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す％及び部は、特記がないかぎり重量基準である。また、重量平均分子量（Ｍｗ）及び多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した値である。
【００３１】合成例１： ポリヒドロキシスチレンの部分１−エトキシエチル化物の製造１リットルのナス型フラスコに、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）４０ｇ（ｐ−ヒドロキシスチレン単位として３３３ミリモル）及びｐ−トルエンスルホン酸一水和物４７ｍｇ（０．２５ミリモル）を入れ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７２０ｇに溶解した。この溶液を、温度６０℃、圧力１０Ｔｏｒｒ以下の条件で減圧蒸留し、共沸脱水した。蒸留後の溶液は、３３７ｇであった。窒素置換された５００ｍｌの四つ口フラスコにこの溶液を移し、そこにエチルビニルエーテル１２．０ｇ（１６６ミリモル）を滴下した後、２５℃で５時間反応させた。この反応溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート６２．３ｇ及びメチルイソブチルケトン３２０ｇを加え、さらにイオン交換水２４０ｍｌを加えて攪拌した。その後静置し、有機層部分を取り出した。この有機層に再度２４０ｍｌのイオン交換水を加え、攪拌後静置し、分液することにより洗浄した。イオン交換水による洗浄及び分液をもう一度行った後、有機層を取り出して減圧蒸留することにより、水分及びメチルイソブチルケトンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで共沸させて除去し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液とした。得られた液体は、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）の水酸基が部分的に１−エトキシエチルエーテル化された樹脂の溶液であり、この樹脂を1Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、水酸基の３６％が１−エトキシエチルエーテル化されていた。この樹脂を樹脂Ａ１とする。
【００３２】合成例２：低分子量体を除いたｍ−クレゾールノボラック樹脂の合成還流管、攪拌装置、温度計を備えた１Ｌ四つ口フラスコに、ｍ−クレゾール２１８．３ｇ、蓚酸二水和物１０．２ｇ、９０％酢酸６８．７ｇ、メチルイソブチルケトン２０３ｇを仕込み８０℃まで昇温し、３７％ホルムアルデヒド水溶液１４３．２ｇを１時間かけて滴下した。その後還流温まで昇温し、１２時間保温した。得られた反応液をメチルイソブチルケトンで希釈し、水洗、脱水を行ない、ノボラック樹脂の３６．８％メチルイソブチルケトン溶液を得た。この樹脂溶液６１２ｇを５Ｌ底抜きフラスコに仕込み、１１１９ｇのメチルイソブチルケトンで希釈し、１２３２ｇのノルマルヘプタンを仕込み６０℃で攪拌、静置後分液を行い、下層のノボラック樹脂溶液を得た。このノボラック樹脂溶液をプロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセテ−トで希釈、濃縮を行い、ノボラック樹脂のプロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセテ−ト溶液を得た。この樹脂を樹脂Ａ２とする。この樹脂を、ポリスチレンを標準品としてゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したときに、未反応のモノマーを除く全パターン面積に対して、分子量１,０００以下の範囲の面積比は、３．２８％であった。重量平均分子量は、９０７９であった。
【００３３】次に、以上の合成例で得られた各樹脂のほか、以下に示す原料を用いてレジスト組成物を調製し、評価した。
【００３４】酸発生剤Ｂ１： （５−トルイルスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェンー２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル【００３５】クエンチャーＣ１：テトラブチルアンモニウムヒドロキシドクエンチャーＣ２：テトラメチルアンモニウムヒドロキシドクエンチャーＣ３：ジシクロヘキシルメチルアミンクエンチャーＣ４：ジイソプロピルアニリン【００３６】実施例１〜６及び比較例１〜２表１に示される割合（固形分換算）で混合した樹脂成分１３．５部（固形分換算）、酸発生剤Ｂ１（０．１部）、並びに表１に示される種類および量のクエンチャーとしての第４級アンモニウム塩をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０部に溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過してレジスト液を調製した。
【００３７】ヘキサメチルジシラザンで処理したシリコンウェハーに、回転塗布機を用いて上のレジスト液を乾燥後の膜厚が１．４９μｍとなるように塗布した。レジスト液塗布後のプリベークは、９０℃で６０秒間ホットプレート上にて行った。こうしてレジスト膜を形成したウェハーに、３６５ｎｍ（ｉ線）の露光波長を有する縮小投影露光機〔（株）ニコン製の“ＮＳＲ−２００５ｉ９Ｃ”、ＮＡ＝０．５７、σ＝０．８〕を用いて、ラインアンドスペースパターンを露光量を段階的に変化させて露光した。次にホットプレート上にて、１１０℃で６０秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（住友化学工業（株）製現像液ＳＯＰＤ）で６０秒間のパドル現像を行った。現像後のパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、以下の方法で実効感度、解像度及びプロファイルを調べ、その結果を表２に示した。
【００３８】実効感度： １．０μｍのラインアンドスペースパターンが１：１となる露光量で表示した。
【００３９】解像度： 実効感度の露光量で分離するラインアンドスペースパターンの最小寸法で表示した。
【００４０】
【表１】
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━例Ｎｏ． 樹脂 酸発生剤 クエンチャー━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━実施例１ Ａ１／１００％ Ｂ１ Ｃ１／０．００５部実施例２ Ａ１／５０％ Ａ２／５０％ Ｂ１ Ｃ１／０．００５部実施例３ Ａ１／５０％ Ａ２／５０％ Ｂ１ Ｃ２／０．００１５部──────────────────────────────────比較例１ Ａ１／５０％ Ａ２／５０％ Ｂ１ Ｃ３／０．００５部比較例２ Ａ１／５０％ Ａ２／５０％ Ｂ１ Ｃ４／０．００５部━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━【００４１】
【表２】
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━例Ｎｏ． 実効感度 解像度 ［ｍsec／ｃｍ2］ ［μｍ］
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━実施例１ ５４ ０．２７実施例２ ４６ ０．４５実施例３ ４２ ０．５──────────────────────────────────比較例１ １６７ ０．９５比較例２ ８５ ０．６━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━【００４２】
【発明の効果】本発明の化学増幅型ポジ型レジスト組成物は、高解像度を維持したまま高感度化を達成することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２０９３
【氏名又は名称】住友化学工業株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番３３号
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| 【出願日】 |
平成１３年１０月１９日（２００１．１０．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３２８５
【弁理士】
【氏名又は名称】久保山 隆 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１２２０１３（Ｐ２００３−１２２０１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年４月２５日（２００３．４．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３２１７１１（Ｐ２００１−３２１７１１） |
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