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Title:
METHOD FOR SYNTHESIS OF CORE-SHELL-TYPE HYPERBRANCHED POLYMER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/081894
Kind Code:
A1
Abstract:
The object is to synthesize a core-shell-type hyperbranched polymer which can be used as a polymer material for use in the nano-fabrication mainly achieved by optical lithography. Disclosed is a method for synthesizing a core-shell-type hyperbranched polymer through the living radical polymerization of a monomer, wherein the living radical polymerization is carried out by using an initiating monomer having a functional group which can be converted into a radical by the irradiation with ultraviolet ray, and wherein the core moiety comprises a polymer synthesized by the living radical polymerization and the shell moiety is formed at the edge of the core moiety and has an acid-degradable group and an acidic group.

Inventors:
UNO AKINORI (JP)
KABASHIMA SHINICHIRO (JP)
SATO MASAHIRO (JP)
HORIBE MINEKO (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/075185
Publication Date:
July 10, 2008
Filing Date:
December 27, 2007
Export Citation:
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Assignee:
LION CORP (JP)
UNO AKINORI (JP)
KABASHIMA SHINICHIRO (JP)
SATO MASAHIRO (JP)
HORIBE MINEKO (JP)
International Classes:
C08F291/00; C08F257/00; C08F297/00; G03F7/039; H01L21/027
Domestic Patent References:
WO2005061566A12005-07-07
Foreign References:
JP2001324813A2001-11-22
Attorney, Agent or Firm:
SAKAI, Akinori (20F Kasumigaseki Building,2-5, Kasumigaseki 3-chom, Chiyoda-ku Tokyo 20, JP)
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Claims:
 モノマーのリビングラジカル重合を経てコアシェル型ハイパーブランチポリマーを合成するコアシェル型ハイパーブランチポリマーの合成方法であって、
 紫外線によりラジカルとなる官能基を有する開始剤モノマーを用いて前記リビングラジカル重合をおこなう重合工程と、
 前記リビングラジカル重合によって合成された共重合体をコア部とし、当該コア部の末端に酸分解性基および酸基を含むシェル部を形成するシェル部形成工程と、
 を含むことを特徴とするコアシェル型ハイパーブランチポリマーの合成方法。
 前記重合工程は、
 チオカルボニル化合物とラジカルとの交差連鎖反応を利用するラジカル反応にしたがって、前記リビングラジカル重合をおこなうことを特徴とする請求項1に記載のコアシェル型ハイパーブランチポリマーの合成方法。
 請求項1または2に記載のコアシェル型ハイパーブランチポリマーの合成方法にしたがって合成されたことを特徴とするコアシェル型ハイパーブランチポリマー。
 請求項3に記載のコアシェル型ハイパーブランチポリマーを包含することを特徴とするレジスト組成物。
 請求項4に記載のレジスト組成物によってパターンを形成されることを特徴とする半導体集積回路。
 請求項4に記載のレジスト組成物を用いてパターンを形成する工程を含むことを特徴とする半導体集積回路の製造方法。

 
Description:
コアシェル型ハイパーブランチ リマーの合成方法

 この発明は、コアシェル型ハイパーブラ チポリマーの合成方法に関する。

 近年、微細加工技術として有望視されて る光リソグラフィーでは、光源の短波長化 よりデザインルールの微細化が進み、超LSI 高集積化を実現している。32nm以下のデザイ ンルールでは、EUVリソグラフィーが有望視さ れている。

 レジスト組成物には、各光源に対して透 な化学構造を持つベースポリマーの開発が められている。例えば、KrFエキシマレーザ 光(波長248nm)ではノボラック型ポリフェノー ルを基本骨格としたポリマー(たとえば、下 特許文献1を参照。)、ArFエキシマレーザー光 (波長193nm)ではポリ(メタ)アクリル酸エステル (たとえば、下記特許文献2を参照。)、又はF2 キシマレーザー光(波長157nm)ではフッ素原子 (パーフルオロ構造)を導入したポリマー(たと えば、下記特許文献3を参照。)を含むレジス 組成物がそれぞれ提案されており、これら リマーは線状構造を基本とするものである

 しかしながら、これら線状ポリマーを32nm 以細の超微細パターン形成に適用した場合、 ラインエッジラフネスを指標とするパターン 側壁の凹凸が問題となってきた。Franco Cerrina , Vac.Sci.Tech.B,19,2890(2001)には、PMMA(ポリメチル メタクリレート)、及びPHS(ポリヒドロキシス レン)を主とした従来のレジストに対して電 子線や極端紫外光(EUV:13.5nm)露光を行って、極 微細のパターンを形成するためには、表面平 滑性をナノレベルで制御することが課題とな ることが指摘されている。

 Toru Yamaguti, Jpn.J.Appl.Phys., 38,7114(1999)によ れば、パターン側壁の凹凸はレジストを構成 するポリマーの会合体(クラスター)によるも とされている。クラスターによるラインエ ジラフネス低下は、低分子の単分散ポリマ を用いることにより、低減できると言われ いる(たとえば、下記特許文献4を参照。)が 低分子量ポリマーを用いるとポリマーのTg 低下し、熱によるベークが困難になるため 実用性には欠ける。

 一方、線状分子に比べ、ラインエッジラ ネスが向上する例として分岐型ポリマーが られている(Alexander R. Trimble,Proceedings of SP IE,3999,1198,(2000))。しかしながら、基板に対す 密着性や感度の点で、デザインルールの微 化に伴う要求を満足するものは達成されて ない。

 このような観点から、近年、ハイパーブ ンチポリマーをレジスト材料として用いる みがなされてきている。国際公開第2005/06156 6号パンフレットによれば、高度なブランチ( 岐)構造をコア部とし、分子末端に酸基(例 ばカルボン酸)、および酸分解性基(例えばカ ルボン酸エステル)を有するハイパーブラン ポリマーは、線状ポリマーに見られる分子 での絡まりが小さく、主鎖を架橋する分子 造に比べて溶媒による膨潤も小さく、その 果、パターン側壁における表面ラフネスの 因となる大きな分子集合体の形成が抑制さ ると報告されている。

 また、ハイパーブランチポリマーは、通 、球状形態をとるが、球状ポリマー表面に 分解性基が存在すると、光リソグラフィー おいて、露光部分では光酸発生剤から発生 る酸の作用によって分解反応が起こり親水 が生じる結果、ポリマー分子の外周に多数 親水基が存在する球状ミセル状の構造をと ことができることが明らかとなったと報告 れている。その結果、該ポリマーはアルカ 水溶液に対し効率よく溶解し、アルカリ溶 と共に除去されるため、微細なパターンを 成することができ、レジスト材料のベース 脂として好適に利用可能であることが判っ と報告されている。さらに、酸分解性基で るカルボン酸エステル基とカルボン酸基が る特定の比で共存とすることで、露光後の ルカリ溶解性の向上、すなわち感度の向上 達成されることが明らかとなっている。

特開2004-231858号公報

特開2004-359929号公報

特開2005-91428号公報

特開平6-266099号公報

 ハイパーブランチポリマーの表面に酸分 性基と酸基を含むレジスト用ポリマーの合 例としては、原子移動ラジカル重合を用い 例が知られているが(たとえば、国際公開第 2005/061566号パンフレットを参照。)、原子移動 ラジカル重合(ATRP法)は、ドーマント種(R-X)か 遷移金属触媒への、原子または、基の可逆 移動反応と、それによって重合を開始する ジカルと、酸化状態が一つ進んだ金属ハロ ン化物が生成する反応に基づくため、重合 に反応系中から大量の金属ハロゲン化物を 去しなくてはならないという問題点があっ 。

 また、ATRP法において酸分解性基と酸基を 同時に導入しようとする場合、触媒である銅 に酸基であるカルボン酸基が配位し、触媒の 活性を下げてしまうことから、前記公報にお いては、まず、酸分解性基を導入し、その後 にその一部を酸分解により、酸基に変換する という2段階の工程を経て、対応するレジス 用ポリマーを合成している。

 高性能なフォトトレジストポリマーにお ては、金属不純物量は、プラズマ処理での 染や、パターン中に残存した金属不純物に る半導体の電気特性への悪影響を避けるた 、特に、顕著に低減させておく必要があり 触媒としての積極的な金属の添加は、望ま いものではない。また、工程を簡素化する で、酸分解性基と酸基は同時に導入できる とが望ましい。

 本発明は、前記事情に鑑みてなされたも で、光リソグラフィーを中心としたナノフ ブリケションのためのポリマー素材として 用可能な、表面平滑性及びアルカリ可溶性 向上させたコアシェル型ハイパーブランチ リマー、該コアシェル型ハイパーブランチ リマーの製造方法、該コアシェル型ハイパ ブランチポリマーを含むレジスト組成物を 供することを目的とする。

 上述した課題を解決し、目的を達成する め、この発明にかかるコアシェル型ハイパ ブランチポリマーの合成方法は、モノマー リビングラジカル重合を経てコアシェル型 イパーブランチポリマーを合成するコアシ ル型ハイパーブランチポリマーの合成方法 あって、紫外線によりラジカルとなる官能 を有する開始剤モノマー用いて前記リビン ラジカル重合をおこなう重合工程と、前記 ビングラジカル重合によって合成された共 合体をコア部とし、当該コア部の末端に酸 解性基および酸基を含むシェル部を形成す シェル部形成工程と、を含むことを特徴と る。

 この発明によれば、金属触媒を用いるこ なくリビングラジカル重合をおこなうこと できるので、容易な処理によって、レジス 用ハイパーブランチポリマーの合成を実現 ることができる。また、金属触媒を用いる となくリビングラジカル重合をおこなうこ ができるので、反応系が均一であり、安定 た製造も可能となる。さらに、酸分解性基 よび酸基を同時にシェル部に導入できるた に、工程を簡素化することができる。

 また、この発明にかかるコアシェル型ハ パーブランチポリマーの合成方法における 記重合工程は、チオカルボニル化合物とラ カルとの交差連鎖反応(Reversible Addition Fragm entation Chain Transfer(RAFT)法)を利用するラジカ 反応にしたがって前記リビングラジカル重 をおこなうことを特徴とする。

 また、この発明にかかるコアシェル型ハ パーブランチポリマーは、上記のコアシェ 型ハイパーブランチポリマーの合成方法に たがって合成されたことを特徴とする。

 この発明によれば、反応系全体において 応を均一に進行させたコアシェル型ハイパ ブランチポリマーを得ることができる。

 また、この発明にかかるレジスト組成物 、上記のコアシェル型ハイパーブランチポ マーを包含することを特徴とする。

 この発明によれば、上記の合成方法によ て合成されたコアシェル型ハイパーブラン ポリマーを含むレジスト組成物を安定的に ることができる。

 また、この発明にかかる半導体集積回路 、上記のレジスト組成物によってパターン 形成されることを特徴とする。

 この発明によれば、性能が安定し、電子 、遠紫外線(DUV)、および極紫外線(EUV)光源に 対応した微細な半導体集積回路を得ることが できる。

 また、この発明にかかる半導体集積回路 製造方法は、上記のレジスト組成物を用い パターンを形成する工程を含むことを特徴 する。

 この発明によれば、性能が安定し、電子 、遠紫外線(DUV)、および極紫外線(EUV)光源に 対応した微細な半導体集積回路を製造するこ とができる。

(コアシェル型ハイパーブランチポリマーの 成に用いる物質)
 はじめに、コアシェル型ハイパーブランチ リマーの合成方法を用いて合成されるコア ェル型ハイパーブランチポリマーの合成に いる物質について説明する。コアシェル型 イパーブランチポリマーの合成に際しては リビングラジカル重合の開始種となる官能 を有するビニルモノマー、その他のモノマ 、および溶媒を用いる。

(モノマー)
 はじめに、コアシェル型ハイパーブランチ リマーの合成に用いるリビングラジカル重 の開始種となる官能基を有するビニルモノ ーとその他のモノマーについて説明する。 アシェル型ハイパーブランチポリマーを合 する場合、大別して、コア部を合成するリ ングラジカル重合の開始種となる官能基を するビニルモノマーと、シェル部を合成す モノマーと、がある。

<リビングラジカル重合の開始種となる官 基を有するビニルモノマー>
 まず、コアシェル型ハイパーブランチポリ ーのコア部(以下、ハイパーブランチコアポ リマーという)合成に用いるモノマーのうち リビングラジカル重合の開始種となる官能 を有するビニルモノマーについて説明する リビングラジカル重合の開始種となる官能 を有するビニルモノマーは、下記式(I)であ わされるモノマーから誘導される。

 上記式(I)中のYは、炭素数1~10の直鎖状、 岐状または環状のアルキレン基をあらわし いる。Yにおける炭素数は、1~8であることが ましい。Yにおけるより好ましい炭素数は、 1~6である。上記の式(I)中のYは、ヒドロキシ 基またはカルボキシル基を含んでいてもよ 。

 上記式(I)中のYとしては、具体的には、た とえば、メチレン基、エチレン基、プロピレ ン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソ ブチレン基、アミレン基、ヘキシレン基、シ クロヘキシレン基などが挙げられる。また、 上記式(I)中のYとしては、上記の各基が結合 た基、あるいは、上述した各基に「-O-」、 -CO-」、「-COO-」が介在した基が挙げられる

 上述した各基の中で、式(I)中のYとしては、 炭素数1~8のアルキレン基が好ましい。炭素数 1~8のアルキレン基の中で、上記式(I)中のYと ては、炭素数1~8の直鎖アルキレン基がより ましい。より好ましいアルキレン基として 、たとえば、メチレン基、エチレン基、-OCH 2 -基、-OCH 2 CH 2 -基が挙げられる。上記式(I)に相当するモノ ーは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、 ウ素原子などのハロゲン原子(ハロゲン基)を あらわしている。上記式(I)に相当するモノマ ーとして、具体的には、たとえば、上述した ハロゲン原子の中で、塩素原子、臭素原子が 好ましい。

 上記式(I)であらわされるモノマーとして 、具体的には、たとえば、クロロメチルス レン、ブロモメチルスチレン、p-(1-クロロ チル)スチレン、ブロモ(4-ビニルフェニル)フ ェニルメタン、1-ブロモ-1-(4-ビニルフェニル) プロパン-2-オン、3-ブロモ-3-(4-ビニルフェニ )プロパノール、などが挙げられる。このう ち、クロロメチルスチレン、ブロモメチルス チレン、p-(1-クロロエチル)スチレンが好まし い。

 リビングラジカル重合の開始種となる官 基を有するビニルモノマーは、上記モノマ に、紫外線が照射された場合にリビングラ カル重合を開始するN,N-ジエチルジチオカル バメート基を導入することにより合成される 。

 なお、開始剤モノマーに導入される、紫 線が照射された場合にリビングラジカル重 を開始する基は、N,N-ジエチルジチオカルバ メート基に限るものではない。開始剤モノマ ーに導入される、紫外線が照射された場合に リビングラジカル重合を開始する基としては 、たとえば、N,N-ジメチルジチオカルバミル トリウムにより導入されるN,N-ジメチルジチ カルバメート基やN,N-ジヒドロキシエチルジ チオカルバメート基、N,N-ジメチルフェニル チオカルバメート基、N-メチル,N-エチルジチ オカルバメート基、N-メチル,N-ヒドロキシエ ルジチオカルバメート基、N-メチル,N-メチ フェニルジチオカルバメート基、N-エチル,N- ヒドロキシエチルジチオカルバメート基、N- チル,N-メチルフェニルジチオカルバメート 、N-ヒドロキシエチル,N-メチルフェニルジ オカルバメート基、などが挙げられる。

<コア部を構成するモノマー>
 この発明のハイパーブランチコアポリマー 構成するモノマーとしては、上記リビング ジカル重合の開始種となる官能基を有する ニルモノマーに加え、他のモノマーを含む とができる。他のモノマーとしては、ラジ ル重合が可能なモノマーであれば特に制限 なく、目的に応じて適宜選択することがで る。ラジカル重合が可能な他のモノマーと ては、たとえば、(メタ)アクリル酸、およ (メタ)アクリル酸エステル類、ビニル安息香 酸、ビニル安息香酸エステル類、スチレン類 、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニル エステル類などから選ばれるラジカル重合性 の不飽和結合を有する化合物が挙げられる。

 ラジカル重合が可能な他のモノマーとし 挙げられた(メタ)アクリル酸エステル類と ては、具体的には、たとえば、アクリル酸te rt-ブチル、アクリル酸2-メチルブチル、アク ル酸2-メチルペンチル、アクリル酸2-エチル ブチル、アクリル酸3-メチルペンチル、アク ル酸2-メチルヘキシル、アクリル酸3-メチル ヘキシル、アクリル酸トリエチルカルビル、 アクリル酸1-メチル-1-シクロペンチル、アク ル酸1-エチル-1-シクロペンチル、アクリル 1-メチル-1-シクロヘキシル、アクリル酸1-エ ル-1-シクロヘキシル、アクリル酸1-メチル ルボニル、アクリル酸1-エチルノルボニル、 アクリル酸2-メチル-2-アダマンチル、アクリ 酸2-エチル-2-アダマンチル、アクリル酸3-ヒ ドロキシ-1-アダマンチル、アクリル酸テトラ ヒドロフラニル、アクリル酸テトラヒドロピ ラニル、アクリル酸1-メトキシエチル、アク ル酸1-エトキシエチル、アクリル酸1-n-プロ キシエチル、アクリル酸1-イソプロポキシ チル、アクリル酸n-ブトキシエチル、アクリ ル酸1-イソブトキシエチル、アクリル酸1-sec- トキシエチル、アクリル酸1-tert-ブトキシエ チル、アクリル酸1-tert-アミロキシエチル、 クリル酸1-エトキシ-n-プロピル、アクリル酸 1-シクロヘキシロキシエチル、アクリル酸メ キシプロピル、アクリル酸エトキシプロピ 、アクリル酸1-メトキシ-1-メチル-エチル、 クリル酸1-エトキシ-1-メチル-エチル、アク ル酸トリメチルシリル、アクリル酸トリエ ルシリル、アクリル酸ジメチル-tert-ブチル リル、α-(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、β-(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラクト 、γ-(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン α-メチル-α―(アクロイル)オキシ-γ-ブチロ クトン、β-メチル-β-(アクロイル)オキシ-γ- ブチロラクトン、γ-メチル-γ-(アクロイル)オ キシ-γ-ブチロラクトン、α-エチル-α―(アク イル)オキシ-γ-ブチロラクトン、β-エチル- -(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、γ- チル-γ-(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラクト ン、α-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン 、β-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 γ-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、δ- (アクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、α-メ チル-α―(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレ ラクトン、β-メチル-β-(アクロイル)オキシ- δ-バレロラクトン、γ-メチル-γ-(アクロイル) オキシ-δ-バレロラクトン、δ-メチル-δ-(アク ロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、α-エチル- α―(アクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 -エチル-β-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラク トン、γ-エチル-γ-(アクロイル)オキシ-δ-バ ロラクトン、δ-エチル-δ-(アクロイル)オキ -δ-バレロラクトン、アクリル酸1-メチルシ ロヘキシル、アクリル酸アダマンチル、ア リル酸2-(2-メチル)アダマンチル、アクリル クロルエチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチ ル、アクリル酸2,2-ジメチルヒドロキシプロ ル、アクリル酸5-ヒドロキシペンチル、アク リル酸トリメチロールプロパン、アクリル酸 グリシジル、アクリル酸ベンジル、アクリル 酸フェニル、アクリル酸ナフチル、メタクリ ル酸tert-ブチル、メタクリル酸2-メチルブチ 、メタクリル酸2-メチルペンチル、メタクリ ル酸2-エチルブチル、メタクリル酸3-メチル ンチル、メタクリル酸2-メチルヘキシル、メ タクリル酸3-メチルヘキシル、メタクリル酸 リエチルカルビル、メタクリル酸1-メチル-1 -シクロペンチル、メタクリル酸1-エチル-1-シ クロペンチル、メタクリル酸1-メチル-1-シク ヘキシル、メタクリル酸1-エチル-1-シクロ キシル、メタクリル酸1-メチルノルボニル、 メタクリル酸1-エチルノルボニル、メタクリ 酸2-メチル-2-アダマンチル、メタクリル酸2- エチル-2-アダマンチル、メタクリル酸3-ヒド キシ-1-アダマンチル、メタクリル酸テトラ ドロフラニル、メタクリル酸テトラヒドロ ラニル、メタクリル酸1-メトキシエチル、 タクリル酸1-エトキシエチル、メタクリル酸 1-n-プロポキシエチル、メタクリル酸1-イソプ ロポキシエチル、メタクリル酸n-ブトキシエ ル、メタクリル酸1-イソブトキシエチル、 タクリル酸1-sec-ブトキシエチル、メタクリ 酸1-tert-ブトキシエチル、メタクリル酸1-tert- アミロキシエチル、メタクリル酸1-エトキシ- n-プロピル、メタクリル酸1-シクロヘキシロ シエチル、メタクリル酸メトキシプロピル メタクリル酸エトキシプロピル、メタクリ 酸1-メトキシ-1-メチル-エチル、メタクリル 1-エトキシ-1-メチル-エチル、メタクリル酸 リメチルシリル、メタクリル酸トリエチル リル、メタクリル酸ジメチル-tert-ブチルシ ル、α-(メタクロイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、β-(メタクロイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、γ-(メタクロイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、α-メチル-α―(メタクロイル)オキシ-γ- チロラクトン、β-メチル-β-(メタクロイル) キシ-γ-ブチロラクトン、γ-メチル-γ-(メタ ロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、α-エチル -α―(メタクロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン 、β-エチル-β-(メタクロイル)オキシ-γ-ブチ ラクトン、γ-エチル-γ-(メタクロイル)オキ -γ-ブチロラクトン、α-(メタクロイル)オキ -δ-バレロラクトン、β-(メタクロイル)オキ -δ-バレロラクトン、γ-(メタクロイル)オキ -δ-バレロラクトン、δ-(メタクロイル)オキ -δ-バレロラクトン、α-メチル-α―(4-ビニル ンゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、β-メ ル-β-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクト 、γ-メチル-γ-(メタクロイル)オキシ-δ-バレ ロラクトン、δ-メチル-δ-(メタクロイル)オキ シ-δ-バレロラクトン、α-エチル-α―(メタク イル)オキシ-δ-バレロラクトン、β-エチル- -(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 -エチル-γ-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラ クトン、δ-エチル-δ-(メタクロイル)オキシ-δ -バレロラクトン、メタクリル酸1-メチルシク ロヘキシル、メタクリル酸アダマンチル、メ タクリル酸2-(2-メチル)アダマンチル、メタク リル酸クロルエチル、メタクリル酸2-ヒドロ シエチル、メタクリル酸2,2-ジメチルヒドロ キシプロピル、メタクリル酸5-ヒドロキシペ チル、メタクリル酸トリメチロールプロパ 、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸 ンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリ 酸ナフチル、などが挙げられる。

 ラジカル重合が可能な他のモノマーとし 挙げられたビニル安息香酸エステル類とし は、具体的には、たとえば、ビニル安息香 tert-ブチル、ビニル安息香酸2-メチルブチル 、ビニル安息香酸2-メチルペンチル、ビニル 息香酸2-エチルブチル、ビニル安息香酸3-メ チルペンチル、ビニル安息香酸2-メチルヘキ ル、ビニル安息香酸3-メチルヘキシル、ビ ル安息香酸トリエチルカルビル、ビニル安 香酸1-メチル-1-シクロペンチル、ビニル安息 香酸1-エチル-1-シクロペンチル、ビニル安息 酸1-メチル-1-シクロヘキシル、ビニル安息 酸1-エチル-1-シクロヘキシル、ビニル安息香 酸1-メチルノルボニル、ビニル安息香酸1-エ ルノルボニル、ビニル安息香酸2-メチル-2-ア ダマンチル、ビニル安息香酸2-エチル-2-アダ ンチル、ビニル安息香酸3-ヒドロキシ-1-ア マンチル、ビニル安息香酸テトラヒドロフ ニル、ビニル安息香酸テトラヒドロピラニ 、ビニル安息香酸1-メトキシエチル、ビニル 安息香酸1-エトキシエチル、ビニル安息香酸1 -n-プロポキシエチル、ビニル安息香酸1-イソ ロポキシエチル、ビニル安息香酸n-ブトキ エチル、ビニル安息香酸1-イソブトキシエチ ル、ビニル安息香酸1-sec-ブトキシエチル、ビ ニル安息香酸1-tert-ブトキシエチル、ビニル 息香酸1-tert-アミロキシエチル、ビニル安息 酸1-エトキシ-n-プロピル、ビニル安息香酸1- シクロヘキシロキシエチル、ビニル安息香酸 メトキシプロピル、ビニル安息香酸エトキシ プロピル、ビニル安息香酸1-メトキシ-1-メチ -エチル、ビニル安息香酸1-エトキシ-1-メチ -エチル、ビニル安息香酸トリメチルシリル 、ビニル安息香酸トリエチルシリル、ビニル 安息香酸ジメチル-tert-ブチルシリル、α-(4-ビ ニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、 -(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、γ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロ ラクトン、α-メチル-α―(4-ビニルベンゾイル )オキシ-γ-ブチロラクトン、β-メチル-β-(4-ビ ニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、 -メチル-γ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブ ロラクトン、α-エチル-α―(4-ビニルベンゾ ル)オキシ-γ-ブチロラクトン、β-エチル-β-( 4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロラクト 、γ-エチル-γ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ -ブチロラクトン、α-(4-ビニルベンゾイル)オ シ-δ-バレロラクトン、β-(4-ビニルベンゾイ ル)オキシ-δ-バレロラクトン、γ-(4-ビニルベ ゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、δ-(4-ビ ルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、α- メチル-α―(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バ ロラクトン、β-メチル-β-(4-ビニルベンゾイ ル)オキシ-δ-バレロラクトン、γ-メチル-γ-(4- ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン δ-メチル-δ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ- レロラクトン、α-エチル-α―(4-ビニルベン イル)オキシ-δ-バレロラクトン、β-エチル- -(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラク ン、γ-エチル-γ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ -δ-バレロラクトン、δ-エチル-δ-(4-ビニルベ ゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、ビニル 息香酸1-メチルシクロヘキシル、ビニル安息 香酸アダマンチル、ビニル安息香酸2-(2-メチ )アダマンチル、ビニル安息香酸クロルエチ ル、ビニル安息香酸2-ヒドロキシエチル、ビ ル安息香酸2,2-ジメチルヒドロキシプロピル 、ビニル安息香酸5-ヒドロキシペンチル、ビ ル安息香酸トリメチロールプロパン、ビニ 安息香酸グリシジル、ビニル安息香酸ベン ル、ビニル安息香酸フェニル、ビニル安息 酸ナフチルなどが挙げられる。

 ラジカル重合が可能な他のモノマーとし 挙げられたスチレン類としては、具体的に 、たとえば、スチレン、ベンジルスチレン トリフルオルメチルスチレン、アセトキシ チレン、クロルスチレン、ジクロルスチレ 、トリクロルスチレン、テトラクロルスチ ン、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレ 、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フ オルスチレン、トリフルオルスチレン、2- ロム-4-トリフルオルメチルスチレン、4-フル オル-3-トリフルオルメチルスチレン、ビニル ナフタレンなどが挙げられる。

 ラジカル重合が可能な他のモノマーとし 挙げられたアリル化合物としては、具体的 は、たとえば、酢酸アリル、カプロン酸ア ル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル 安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸 リル、アリルオキシエタノールなどが挙げ れる。

 ラジカル重合が可能な他のモノマーとし 挙げられたビニルエーテル類としては、具 的には、たとえば、ヘキシルビニルエーテ 、オクチルビニルエーテル、デシルビニル ーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、 トキシエチルビニルエーテル、エトキシエ ルビニルエーテル、クロルエチルビニルエ テル、1-メチル-2,2-ジメチルプロピルビニル エーテル、2-エチルブチルビニルエーテル、 ドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレ グリコールビニルエーテル、ジメチルアミ エチルビニルエーテル、ジエチルアミノエ ルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビ ルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テ ラヒドロフルフリルビニルエーテル、ビニ フェニルエーテル、ビニルトリルエーテル ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル-2,4 -ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチ エーテル、ビニルアントラニルエーテルな が挙げられる。

 ラジカル重合が可能な他のモノマーとし 挙げられたビニルエステル類としては、具 的には、たとえば、ビニルブチレート、ビ ルイソブチレート、ビニルトリメチルアセ ート、ビニルジエチルアセテート、ビニル レート、ビニルカプロエート、ビニルクロ アセテート、ビニルジクロルアセテート、 ニルメトキシアセテート、ビニルブトキシ セテート、ビニルフェニルアセテート、ビ ルアセトアセテート、ビニルラクテート、 ニル-β-フェニルブチレート、ビニルシクロ ヘキシルカルボキシレートなどが挙げられる 。

 ハイパーブランチコアポリマーの合成に いるモノマーとしては、具体的には、たと ば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ter t-ブチル、4-ビニル安息香酸、4-ビニル安息香 酸tert-ブチル、スチレン、ベンジルスチレン クロルスチレン、ビニルナフタレンが好ま い。

 ハイパーブランチコアポリマーを構成す モノマーから誘導される繰り返し単位の割 は、コアシェル型ハイパーブランチポリマ を構成する全繰り返し単位に対して、10~90 ル%の量で含まれていることが好ましく、10~8 0モル%がより好ましく、10~60モル%の量で含ま ていることがより一層好ましい。

 ハイパーブランチコアポリマーを構成す モノマーから誘導される繰り返し単位の量 上記の範囲内となるように調整することで たとえば、コアシェル型ハイパーブランチ リマーをレジスト組成物に利用する場合に 当該ハイパーブランチポリマーの現像液に する適度な疎水性を付与することができる これによって、ハイパーブランチコアポリ ーをコア部とするコアシェル型ハイパーブ ンチポリマーを含むレジスト組成物を用い 、たとえば、半導体集積回路、フラットパ ルディスプレイ、プリント配線板などの微 加工をおこなう際に、未露光部分の溶解を 制することができるので、好ましい。

 ハイパーブランチコアポリマーは、上記 ビングラジカル重合の開始種となる官能基 有するビニルモノマーのみで構成されても いし、上記リビングラジカル重合の開始種 なる官能基を有するビニルモノマーとラジ ル重合が可能なその他のモノマーから構成 れていてもよい。

 ハイパーブランチコアポリマーが、上記 ビングラジカル重合の開始種となる官能基 有するビニルモノマーとその他のモノマー の共重合物であるとき、ハイパーブランチ アポリマーを構成する全繰り返し単位に対 て、上記リビングラジカル重合の開始種と る官能基を有するビニルモノマーから誘導 れる繰り返し単位の割合は、10~99モル%であ ことが好ましく、20~99モル%であることがよ 好ましく、30~99モル%であることがより一層 ましい。

 ハイパーブランチコアポリマーにおいて 上記リビングラジカル重合の開始種となる 能基を有するビニルモノマーから誘導され 繰り返し単位の割合が上記の範囲内にある 、ハイパーブランチコアポリマーが球状形 をとるため、分子間の絡まり抑制に有利で るとともに、基板密着性やガラス転移温度 上昇などの機能が付与されるので好ましい なお、コア部における上記リビングラジカ 重合の開始種となる官能基を有するビニル ノマーとそれ以外のモノマーとの量は、目 に応じて重合時の仕込み量比により調節す ことができる。

<シェル部を構成するモノマー>
 つぎに、コアシェル型ハイパーブランチポ マーの合成に用いるモノマーのうち、シェ 部を構成するモノマーについて説明する。 アシェル型ハイパーブランチポリマーのシ ル部は、当該コアシェル型ハイパーブラン ポリマー分子の末端を構成する。ハイパー ランチポリマーのシェル部は、下記式(II)、 (III)であらわされる繰り返し単位の少なくと 一方を備えている。

 下記式(II)、(III)であらわされる繰り返し 位は、酢酸、マレイン酸、安息香酸などの 機酸あるいは塩酸、硫酸または硝酸などの 機酸の作用により、好ましくは光エネルギ によって酸を発生する光酸発生剤の作用に り分解する酸分解性基を含む。シェル部に 分解性基と酸基を同時に導入する場合、シ ル部における酸分解性基と酸基の割合は、 アシェル型ハイパーブランチポリマーを構 する他のモノマーから誘導される繰り返し 位との比率により最適値が異なるが、95/5~5/ 95であることが好ましい。酸分解性基は分解 て親水基となるのが好ましい。

 上記式(II)中のR 1 および上記式(III)中のR 4 は、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を 示している。このうち、上記式(II)中のR 1 および上記式(III)中のR 4 としては、水素原子およびメチル基が好まし い。上記式(II)中のR 1 および上記式(III)中のR 4 としては、水素原子がさらに好ましい。

 上記式(II)中のR 2 は、水素原子、アルキル基、またはアリール 基を示している。上記式(II)中のR 2 におけるアルキル基としては、たとえば、炭 素数が1~30であることが好ましい。上記式(II) のR 2 におけるアルキル基のより好ましい炭素数は 、1~20である。上記式(II)中のR 2 におけるアルキル基のより一層好ましい炭素 数は、1~10である。アルキル基は、直鎖状、 岐状もしくは環状構造を有している。具体 に、上記式(II)中のR 2 におけるアルキル基としては、たとえば、メ チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ ル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基 シクロヘキシル基、などが挙げられる。

 上記式(II)中のR 2 におけるアリール基としては、たとえば、炭 素数6~30であることが好ましい。上記式(II)中 R 2 におけるアリール基のより好ましい炭素数は 、6~20である。上記式(II)中のR 2 におけるアリール基のより一層好ましい炭素 数は、6~10である。具体的に、上記式(II)中のR 2 におけるアリール基としては、たとえば、フ ェニル基、4-メチルフェニル基、ナフチル基 どが挙げられる。このうち、水素原子、メ ル基、エチル基、フェニル基などが挙げら る。上記式(II)中のR 2 として、もっとも好ましい基の1つとして水 原子が挙げられる。

 上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 は、水素原子、アルキル基、トリアルキルシ リル基、オキソアルキル基、または下記式(i) であらわされる基を示している。上記式(II) のR 3 および上記式(III)中のR 5 におけるアルキル基としては、炭素数1~40で ることが好ましい。上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 におけるアルキル基のより好ましい炭素数は 、1~30である。

 上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 におけるアルキル基のより一層好ましい炭素 数は、1~20である。上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 におけるアルキル基は、直鎖状、分岐状もし くは環状構造を有している。上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 としては、炭素数1~20の分岐状アルキル基が り好ましい。

 上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 における各アルキル基の好ましい炭素数は1~6 であり、より好ましい炭素数は1~4である。上 記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 におけるオキソアルキル基のアルキル基の炭 素数は4~20であり、より好ましい炭素数は4~10 ある。

 上記式(i)中のR 6 は、水素原子またはアルキル基を示している 。下記式(i)であらわされる基のR 6 におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、 もしくは環状構造を有している。下記式(i)で あらわされる基のR 6 におけるアルキル基の炭素数は、1~10である とが好ましい。下記式(i)であらわされる基 R 6 におけるアルキル基のより好ましい炭素数は 、1~8であり、より好ましい炭素数は1~6である 。

 上記式(i)中のR 7 およびR 8 は、水素原子またはアルキル基である。上記 式(i)中のR 7 およびR 8 における水素原子またはアルキル基は、互い に独立していてもよいし、一緒になって環を 形成しても良い。上記式(i)中のR 7 およびR 8 におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状も しくは環状構造を有している。上記式(i)中の R 7 およびR 8 におけるアルキル基の炭素数は、1~10である とが好ましい。上記式(i)中のR 7 およびR 8 におけるアルキル基のより好ましい炭素数は 、1~8である。上記式(i)中のR 7 およびR 8 におけるアルキル基のより一層好ましい炭素 数は、1~6である。上記式(i)中のR 7 およびR 8 としては、炭素数1~20の分岐状アルキル基が ましい。

 上記式(i)で示される基としては、1-メト シエチル基、1-エトキシエチル基、1-n-プロ キシエチル基、1-イソプロポキシエチル基、 1-n-ブトキシエチル基、1-イソブトキシエチル 基、1-sec-ブトキシエチル基、1-tert-ブトキシ チル基、1-tert-アミロキシエチル基、1-エト シ-n-プロピル基、1-シクロヘキシロキシエチ ル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピ ル基、1-メトキシ-1-メチル-エチル基、1-エト シ-1-メチル-エチル基などの直鎖状または分 岐状アセタール基;テトラヒドロフラニル基 テトラヒドロピラニル基などの環状アセタ ル基、などが挙げられる。上記式(i)で示さ る基としては、前述した各基の中でも、エ キシエチル基、ブトキシエチル基、エトキ プロピル基、テトラヒドロピラニル基が特 好適である。

 上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 において、直鎖状、分岐状もしくは環状のア ルキル基としては、エチル基、プロピル基、 イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、 tert-ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘ シル基、シクロヘプチル基、トリエチルカ ビル基、1-エチルノルボニル基、1-メチルシ クロヘキシル基、アダマンチル基、2-(2-メチ )アダマンチル基、tert-アミル基などが挙げ れる。このうち、tert-ブチル基が特に好ま い。

 上記式(II)中のR 3 および上記式(III)中のR 5 において、トリアルキルシリル基としては、 トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、 ジメチル-tert-ブチルシリル基などの、各アル キル基の炭素数が1~6のものが挙げられる。オ キソアルキル基としては、3-オキソシクロヘ シル基などが挙げられる。

 上記式(II)であらわされる繰り返し単位を 与えるモノマーとしては、ビニル安息香酸、 ビニル安息香酸tert-ブチル、ビニル安息香酸2 -メチルブチル、ビニル安息香酸2-メチルペン チル、ビニル安息香酸2-エチルブチル、ビニ 安息香酸3-メチルペンチル、ビニル安息香 2-メチルヘキシル、ビニル安息香酸3-メチル キシル、ビニル安息香酸トリエチルカルビ 、ビニル安息香酸1-メチル-1-シクロペンチ 、ビニル安息香酸1-エチル-1-シクロペンチル 、ビニル安息香酸1-メチル-1-シクロヘキシル ビニル安息香酸1-エチル-1-シクロヘキシル ビニル安息香酸1-メチルノルボニル、ビニル 安息香酸1-エチルノルボニル、ビニル安息香 2-メチル-2-アダマンチル、ビニル安息香酸2- エチル-2-アダマンチル、ビニル安息香酸3-ヒ ロキシ-1-アダマンチル、ビニル安息香酸テ ラヒドロフラニル、ビニル安息香酸テトラ ドロピラニル、ビニル安息香酸1-メトキシ チル、ビニル安息香酸1-エトキシエチル、ビ ニル安息香酸1-n-プロポキシエチル、ビニル 息香酸1-イソプロポキシエチル、ビニル安息 香酸n-ブトキシエチル、ビニル安息香酸1-イ ブトキシエチル、ビニル安息香酸1-sec-ブト シエチル、ビニル安息香酸1-tert-ブトキシエ ル、ビニル安息香酸1-tert-アミロキシエチル 、ビニル安息香酸1-エトキシ-n-プロピル、ビ ル安息香酸1-シクロヘキシロキシエチル、 ニル安息香酸メトキシプロピル、ビニル安 香酸エトキシプロピル、ビニル安息香酸1-メ トキシ-1-メチル-エチル、ビニル安息香酸1-エ トキシ-1-メチル-エチル、ビニル安息香酸ト メチルシリル、ビニル安息香酸トリエチル リル、ビニル安息香酸ジメチル-tert-ブチル リル、α-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチ ロラクトン、β-(4-ビニルベンゾイル)オキシ- -ブチロラクトン、γ-(4-ビニルベンゾイル)オ キシ-γ-ブチロラクトン、α-メチル-α―(4-ビ ルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、β- メチル-β-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチ ロラクトン、γ-メチル-γ-(4-ビニルベンゾイ )オキシ-γ-ブチロラクトン、α-エチル-α―(4- ビニルベンゾイル)オキシ-γ-ブチロラクトン β-エチル-β-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-γ- チロラクトン、γ-エチル-γ-(4-ビニルベンゾ イル)オキシ-γ-ブチロラクトン、α-(4-ビニル ンゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、β-(4- ニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 γ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラク ン、δ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレ ラクトン、α-メチル-α―(4-ビニルベンゾイ )オキシ-δ-バレロラクトン、β-メチル-β-(4- ニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 γ-メチル-γ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バ レロラクトン、δ-メチル-δ-(4-ビニルベンゾ ル)オキシ-δ-バレロラクトン、α-エチル-α― (4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラクト 、β-エチル-β-(4-ビニルベンゾイル)オキシ- -バレロラクトン、γ-エチル-γ-(4-ビニルベン ゾイル)オキシ-δ-バレロラクトン、δ-エチル- δ-(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ-バレロラク ン、ビニル安息香酸1-メチルシクロヘキシ 、ビニル安息香酸アダマンチル、ビニル安 香酸2-(2-メチル)アダマンチル、ビニル安息 酸クロルエチル、ビニル安息香酸2-ヒドロキ シエチル、ビニル安息香酸2,2-ジメチルヒド キシプロピル、ビニル安息香酸5-ヒドロキシ ペンチル、ビニル安息香酸トリメチロールプ ロパン、ビニル安息香酸グリシジル、ビニル 安息香酸ベンジル、ビニル安息香酸フェニル 、ビニル安息香酸ナフチルなどが挙げられる 。このうち、4-ビニル安息香酸と4-ビニル安 香酸tert-ブチルの共重合体が好ましい。

 上記式(III)であらわされる繰り返し単位 与えるモノマーとしては、アクリル酸、ア リル酸tert-ブチル、アクリル酸2-メチルブチ 、アクリル酸2-メチルペンチル、アクリル 2-エチルブチル、アクリル酸3-メチルペンチ 、アクリル酸2-メチルヘキシル、アクリル 3-メチルヘキシル、アクリル酸トリエチルカ ルビル、アクリル酸1-メチル-1-シクロペンチ 、アクリル酸1-エチル-1-シクロペンチル、 クリル酸1-メチル-1-シクロヘキシル、アクリ ル酸1-エチル-1-シクロヘキシル、アクリル酸1 -メチルノルボニル、アクリル酸1-エチルノル ボニル、アクリル酸2-メチル-2-アダマンチル アクリル酸2-エチル-2-アダマンチル、アク ル酸3-ヒドロキシ-1-アダマンチル、アクリル 酸テトラヒドロフラニル、アクリル酸テトラ ヒドロピラニル、アクリル酸1-メトキシエチ 、アクリル酸1-エトキシエチル、アクリル 1-n-プロポキシエチル、アクリル酸1-イソプ ポキシエチル、アクリル酸n-ブトキシエチル 、アクリル酸1-イソブトキシエチル、アクリ 酸1-sec-ブトキシエチル、アクリル酸1-tert-ブ トキシエチル、アクリル酸1-tert-アミロキシ チル、アクリル酸1-エトキシ-n-プロピル、ア クリル酸1-シクロヘキシロキシエチル、アク ル酸メトキシプロピル、アクリル酸エトキ プロピル、アクリル酸1-メトキシ-1-メチル- チル、アクリル酸1-エトキシ-1-メチル-エチ 、アクリル酸トリメチルシリル、アクリル トリエチルシリル、アクリル酸ジメチル-ter t-ブチルシリル、α-(アクロイル)オキシ-γ-ブ ロラクトン、β-(アクロイル)オキシ-γ-ブチ ラクトン、γ-(アクロイル)オキシ-γ-ブチロ クトン、α-メチル-α―(アクロイル)オキシ- -ブチロラクトン、β-メチル-β-(アクロイル) キシ-γ-ブチロラクトン、γ-メチル-γ-(アク イル)オキシ-γ-ブチロラクトン、α-エチル- ―(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、β -エチル-β-(アクロイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、γ-エチル-γ-(アクロイル)オキシ-γ-ブチ ロラクトン、α-(アクロイル)オキシ-δ-バレロ ラクトン、β-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラ クトン、γ-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラク トン、δ-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラクト ン、α-メチル-α―(4-ビニルベンゾイル)オキ -δ-バレロラクトン、β-メチル-β-(アクロイ )オキシ-δ-バレロラクトン、γ-メチル-γ-(ア ロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、δ-メチ -δ-(アクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 -エチル-α―(アクロイル)オキシ-δ-バレロラ トン、β-エチル-β-(アクロイル)オキシ-δ-バ レロラクトン、γ-エチル-γ-(アクロイル)オキ シ-δ-バレロラクトン、δ-エチル-δ-(アクロイ ル)オキシ-δ-バレロラクトン、アクリル酸1- チルシクロヘキシル、アクリル酸アダマン ル、アクリル酸2-(2-メチル)アダマンチル、 クリル酸クロルエチル、アクリル酸2-ヒドロ キシエチル、アクリル酸2,2-ジメチルヒドロ シプロピル、アクリル酸5-ヒドロキシペンチ ル、アクリル酸トリメチロールプロパン、ア クリル酸グリシジル、アクリル酸ベンジル、 アクリル酸フェニル、アクリル酸ナフチル、 メタクリル酸、メタクリル酸tert-ブチル、メ クリル酸2-メチルブチル、メタクリル酸2-メ チルペンチル、メタクリル酸2-エチルブチル メタクリル酸3-メチルペンチル、メタクリ 酸2-メチルヘキシル、メタクリル酸3-メチル キシル、メタクリル酸トリエチルカルビル メタクリル酸1-メチル-1-シクロペンチル、 タクリル酸1-エチル-1-シクロペンチル、メタ クリル酸1-メチル-1-シクロヘキシル、メタク ル酸1-エチル-1-シクロヘキシル、メタクリ 酸1-メチルノルボニル、メタクリル酸1-エチ ノルボニル、メタクリル酸2-メチル-2-アダ ンチル、メタクリル酸2-エチル-2-アダマンチ ル、メタクリル酸3-ヒドロキシ-1-アダマンチ 、メタクリル酸テトラヒドロフラニル、メ クリル酸テトラヒドロピラニル、メタクリ 酸1-メトキシエチル、メタクリル酸1-エトキ シエチル、メタクリル酸1-n-プロポキシエチ 、メタクリル酸1-イソプロポキシエチル、メ タクリル酸n-ブトキシエチル、メタクリル酸1 -イソブトキシエチル、メタクリル酸1-sec-ブ キシエチル、メタクリル酸1-tert-ブトキシエ ル、メタクリル酸1-tert-アミロキシエチル、 メタクリル酸1-エトキシ-n-プロピル、メタク ル酸1-シクロヘキシロキシエチル、メタク ル酸メトキシプロピル、メタクリル酸エト シプロピル、メタクリル酸1-メトキシ-1-メチ ル-エチル、メタクリル酸1-エトキシ-1-メチル -エチル、メタクリル酸トリメチルシリル、 タクリル酸トリエチルシリル、メタクリル ジメチル-tert-ブチルシリル、α-(メタクロイ )オキシ-γ-ブチロラクトン、β-(メタクロイ )オキシ-γ-ブチロラクトン、γ-(メタクロイ )オキシ-γ-ブチロラクトン、α-メチル-α―( タクロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、β- チル-β-(メタクロイル)オキシ-γ-ブチロラク ン、γ-メチル-γ-(メタクロイル)オキシ-γ-ブ チロラクトン、α-エチル-α―(メタクロイル) キシ-γ-ブチロラクトン、β-エチル-β-(メタ ロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン、γ-エチ -γ-(メタクロイル)オキシ-γ-ブチロラクトン α-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン β-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン γ-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン δ-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン α-メチル-α―(4-ビニルベンゾイル)オキシ-δ -バレロラクトン、β-メチル-β-(メタクロイル )オキシ-δ-バレロラクトン、γ-メチル-γ-(メ クロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、δ-メチ ル-δ-(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクト 、α-エチル-α―(メタクロイル)オキシ-δ-バ ロラクトン、β-エチル-β-(メタクロイル)オ シ-δ-バレロラクトン、γ-エチル-γ-(メタク イル)オキシ-δ-バレロラクトン、δ-エチル-δ -(メタクロイル)オキシ-δ-バレロラクトン、 タクリル酸1-メチルシクロヘキシル、メタク リル酸アダマンチル、メタクリル酸2-(2-メチ )アダマンチル、メタクリル酸クロルエチル 、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタク ル酸2,2-ジメチルヒドロキシプロピル、メタ クリル酸5-ヒドロキシペンチル、メタクリル トリメチロールプロパン、メタクリル酸グ シジル、メタクリル酸ベンジル、メタクリ 酸フェニル、メタクリル酸ナフチル、など 挙げられる。このうち、アクリル酸とアク ル酸tert-ブチルの共重合体が好ましい。

 なお、シェル部を構成するモノマーとし は、4-ビニル安息香酸またはアクリル酸の なくとも一方と、4-ビニル安息香酸tert-ブチ またはアクリル酸tert-ブチルの少なくとも 方と、の共重合体も好ましい。シェル部を 成するモノマーとしては、ラジカル重合性 不飽和結合を有する構造であれば、上記式(I I)および上記式(III)であらわされる繰り返し 位を与えるモノマー以外のモノマーであっ もよい。

 使用することができる共重合モノマーと ては、たとえば、上記以外のスチレン類、 リル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエ テル類、クロトン酸エステル類などから選 れるラジカル重合性の不飽和結合を有する 合物などが挙げられる。

 シェル部を構成するモノマーとして使用 ることができる共重合モノマーとして挙げ れたスチレン類としては、具体例には、た えば、スチレン、tert-ブトキシスチレン、α -メチル-tert-ブトキシスチレン、4-(1-メトキシ エトキ)シスチレン、4-(1-エトキシエトキ)シ チレン、テトラヒドロピラニルオキシスチ ン、アダマンチルオキシスチレン、4-(2-メチ ル-2-アダマンチルオキシ)スチレン、4-(1-メチ ルシクロヘキシルオキシ)スチレン、トリメ ルシリルオキシスチレン、ジメチル-tert-ブ ルシリルオキシスチレン、テトラヒドロピ ニルオキシスチレン、ベンジルスチレン、 リフルオルメチルスチレン、アセトキシス レン、クロルスチレン、ジクロルスチレン トリクロルスチレン、テトラクロルスチレ 、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレン ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フル ルスチレン、トリフルオルスチレン、2-ブロ ム-4-トリフルオルメチルスチレン、4-フルオ -3-トリフルオルメチルスチレン、ビニルナ タレンなどが挙げられる。

 シェル部を構成するモノマーとして使用 ることができる共重合モノマーとして挙げ れたアリルエステル類としては、具体例に 、たとえば、酢酸アリル、カプロン酸アリ 、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、 ルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、 息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸ア ル、アリルオキシエタノール、などが挙げ れる。

 シェル部を構成するモノマーとして使用 ることができる共重合モノマーとして挙げ れたビニルエーテル類としては、具体例に 、たとえば、ヘキシルビニルエーテル、オ チルビニルエーテル、デシルビニルエーテ 、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキ エチルビニルエーテル、エトキシエチルビ ルエーテル、クロルエチルビニルエーテル 1-メチル-2,2-ジメチルプロピルビニルエーテ ル、2-エチルブチルビニルエーテル、ヒドロ シエチルビニルエーテル、ジエチレングリ ールビニルエーテル、ジメチルアミノエチ ビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビ ルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエ テル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒ ロフルフリルビニルエーテル、ビニルフェ ルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニ クロルフェニルエーテル、ビニル-2,4-ジク ルフェニルエーテル、ビニルナフチルエー ル、ビニルアントラニルエーテル、などが げられる。

 シェル部を構成するモノマーとして使用 ることができる共重合モノマーとして挙げ れたビニルエステル類としては、具体例に 、たとえば、ビニルブチレート、ビニルイ ブチレート、ビニルトリメチルアセテート ビニルジエチルアセテート、ビニルバレー 、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセ ート、ビニルジクロルアセテート、ビニル トキシアセテート、ビニルブトキシアセテ ト、ビニルフェニルアセテート、ビニルア トアセテート、ビニルラクテート、ビニル- β-フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシ ルカルボキシレート、などが挙げられる。

 シェル部を構成するモノマーとして使用 ることができる共重合モノマーとして挙げ れたクロトン酸エステル類としては、具体 には、たとえば、クロトン酸ブチル、クロ ン酸ヘキシル、グリセリンモノクロトネー 、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチ 、イタコン酸ジブチル、ジメチルマレレー 、ジブチルフマレート、無水マレイン酸、 レイミド、アクリロニトリル、メタクリロ トリル、マレイロニトリルなどが挙げられ 。

 また、シェル部を構成するモノマーとし 使用することができる共重合モノマーとし は、具体的には、たとえば、下記式(IV)~式(X III)なども挙げられる。

 シェル部を構成するモノマーとして使用 ることができる共重合モノマーは、上記式( IV)~式(XIII)の中で、スチレン類、クロトン酸 ステル類が好ましい。シェル部を構成する ノマーとして使用することができる共重合 ノマーは、上記式(IV)~式(XIII)の中でもスチレ ン、ベンジルスチレン、クロルスチレン、ビ ニルナフタレン、クロトン酸ブチル、クロト ン酸ヘキシル、無水マレイン酸が好ましい。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー おいて、上記式(II)または上記式(III)の少な とも一方であらわされる繰り返し単位を与 るモノマーは、コアシェル型ハイパーブラ チポリマーの合成に用いるモノマー全体の 込み量に対して、仕込み時において、10~90 ル%の範囲で含まれていることが好ましい。 述した繰り返し単位を与えるモノマーは、 アシェル型ハイパーブランチポリマーの合 に用いるモノマー全体の仕込み量に対して 仕込み時において、20~90モル%の範囲で含ま ていることがより好ましい。

 前述した繰り返し単位を与えるモノマー 、コアシェル型ハイパーブランチポリマー 合成に用いるモノマー全体の仕込み量に対 て、仕込み時において、30~90モル%の範囲で リマーに含まれるのがより一層好ましい。 に、シェル部において上記式(II)または上記 式(III)であらわされる繰り返し単位が、コア ェル型ハイパーブランチポリマーの合成に いるモノマー全体の仕込み量に対して、仕 み時において、50~100モル%、好ましくは80~100 モル%の範囲で含まれるのが好適である。

 前述した繰り返し単位を与えるモノマー 、コアシェル型ハイパーブランチポリマー 合成に用いるモノマー全体での仕込み量に して、仕込み時において、前述の範囲内に ると、当該ハイパーブランチポリマーを含 だレジスト組成物を用いたリソグラフィー 現像工程において、露光部が効率よくアル リ溶液に溶解し除去されるので好ましい。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー シェル部が、上記式(II)または上記式(III)で らわされる繰り返し単位を与えるモノマー その他のモノマーとの共重合物であるとき シェル部を形成する全モノマー中における 記式(II)または上記式(III)の少なくとも一方 量は、30~90モル%であるのが好ましく、50~70 ル%であるのがより好ましい。シェル部を形 する全モノマー中における上記式(II)または 上記式(III)の少なくとも一方の量が前述の範 内にあると、露光部の効率的アルカリ溶解 を阻害せずに、エッチング耐性、ぬれ性、 ラス転移温度の上昇などの機能が付与され ので好ましい。

 なお、シェル部における上記式(II)または 上記式(III)の少なくとも一方であらわされる り返し単位とそれ以外の繰り返し単位との は、目的に応じてシェル部導入時のモル比 仕込み量比により調節することができる。

(溶媒)
 つぎに、コアシェル型ハイパーブランチポ マーの合成に用いる溶媒について説明する コアシェル型ハイパーブランチポリマーの 合反応は、無溶媒でも可能であるが、以下 示した各種の溶媒中でおこなうことが望ま い。コアシェル型ハイパーブランチポリマ の合成に用いる溶媒の種類としては、特に 定はされないが、たとえば、炭化水素系溶 、エーテル系溶媒、ハロゲン化炭化水素溶 、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、ニト ル系溶媒、エステル系溶媒、カーボネート 溶媒、アミド系溶媒、などが挙げられる。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー 合成に用いる溶媒である炭化水素系溶媒と ては、具体的には、たとえば、ベンゼン、 ルエン、などが挙げられる。ハイパーブラ チポリマーの合成に用いる溶媒であるエー ル系溶媒としては、具体的には、たとえば ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、 フェニルエーテル、アニソール、ジメトキ ベンゼン、などが挙げられる。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー 合成に用いる溶媒であるハロゲン化炭化水 系溶媒としては、具体的には、たとえば、 化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼ 、などが挙げられる。コアシェル型ハイパ ブランチポリマーの合成に用いる溶媒であ ケトン系溶媒としては、具体的には、たと ば、アセトン、メチルエチルケトン、メチ イソブチルケトン、などが挙げられる。コ シェル型ハイパーブランチポリマーの合成 用いる溶媒であるアルコール系溶媒として 、具体的には、たとえば、メタノール、エ ノール、プロパノール、イソプロパノール などが挙げられる。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー 合成に用いる溶媒であるニトリル系溶媒と ては、具体的には、たとえば、アセトニト ル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、 どが挙げられる。ハイパーブランチポリマ の合成に用いる溶媒であるエステル系溶媒 しては、具体的には、たとえば、酢酸エチ 、酢酸ブチル、などが挙げられる。コアシ ル型ハイパーブランチポリマーの合成に用 る溶媒であるカーボネート系溶媒としては 具体的には、たとえば、エチレンカーボネ ト、プロピレンカーボネート、などが挙げ れる。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー 合成に用いる溶媒であるアミド系溶媒とし は、具体的には、たとえば、N,N-ジメチルホ ルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、な が挙げられる。コアシェル型ハイパーブラ チポリマーの合成に用いる溶媒として前述 た各種の溶媒は、単独で使用してもよいし 2種以上を併用してもよい。

(コアシェル型ハイパーブランチポリマーの 成工程)
 つぎに、コアシェル型ハイパーブランチポ マーの合成方法について説明する。重合に しては、たとえば、反応系を撹拌すること 、反応系を均一に分散させる。重合に際し 具体的な撹拌条件としては、たとえば、単 容積当たりの攪拌所要動力が、0.01kW/m 3 以上とすることが好ましい。

 コア重合に際して、モノマーの濃度は、 応全量に対して、1~50質量%であることが好 しい。より好ましいモノマー濃度は、反応 量に対して、3~20質量%である。反応系を20~150 ℃に保った状態で、0.5~100時間、リビングラ カル重合をおこなう。

 コア重合に際しては、モノマー(仕込みモ ノマー)を、重合反応をおこなう反応容器に から加えて反応をおこなわせることができ 。ここで、反応容器(反応系)に対するモノマ ーの1回当たりの混合量(添加量)は、当該反応 系に混合するモノマーの全量未満とする。

 たとえば、所定時間に亘ってモノマーを 下することで反応系にモノマーを混合する 続式や、反応系に混合するモノマーの全量 複数回に分割した一定量のモノマーを一定 隔ごとに加えることで反応系にモノマーを 合する分割式などの方式にしたがって反応 にモノマーを混合することで、反応容器(反 応系)に対するモノマーの1回当たりの混合量( 添加量)を、当該反応系に混合するモノマー 全量未満とする。

 また、たとえば、所定時間に亘ってモノ ーを連続して滴下することで反応系にモノ ーを混合するようにしてもよい。この場合 反応系に対して或る単位時間内に混合され モノマーの混合量(添加量)は、当該反応系 混合するモノマーの全量未満となる。

 連続式を用いて反応系にモノマーを混合 る場合、モノマーの滴下時間としては、た えば、5~300分が好ましい。連続式を用いて 応系にモノマーを混合する場合のモノマー より好ましい滴下時間は、15~240分である。 続式を用いて反応系にモノマーを混合する 合のより一層好ましい滴下時間は、30~180分 ある。

 分割式を用いて反応系にモノマーを混合 る場合、1回分のモノマーを混合してから所 定のインターバルを開けてつぎの1回分のモ マーを混合する。所定時間としては、たと ば、混合したモノマーが少なくとも1回の重 反応をおこなうために要する時間であって よいし、混合したモノマーが反応系全体に 一に分散するために要する時間であっても いし、モノマーを混合することによって変 した反応系の温度が安定するまでに要する 間であってもよい。

 なお、反応系に対するモノマーの滴下時 が短すぎる場合、分子量の急増を抑制する めの十分な効果が発揮されない可能性があ 。また、反応系に対するモノマーの滴下時 が長すぎる場合、ハイパーブランチコアポ マーの合成を開始してから終了するまでの ータルでの重合時間が長くなり、ハイパー ランチコアポリマーの合成コストがかかる 能性があるため好ましくない。

 コア重合後は、コア重合によって合成さ たハイパーブランチコアポリマーに、上述 たシェル部を構成するモノマーを混合して ェル重合をおこなう。これによってコア重 によって合成された重合体をコア部と、シ ル重合によって合成されたシェル部と、を するコアシェル型ハイパーブランチポリマ が合成される。

 シェル重合に際してのモノマーの濃度は ハイパーブランチコアポリマーの反応活性 に対して0.5~200モル当量であることが好まし い。シェル重合に際してのより好ましいモノ マーの濃度は、ハイパーブランチコアポリマ ーの反応活性点に対して1~150モル当量である ハイパーブランチコアポリマーの反応活性 に対するモノマー量を適切にコントロール ることで、コア/シェル比をコントロールす ることができる。

 シェル重合に際しての重合時間は、重合 の分子量に応じて0.1~300時間の間でおこなう のが好ましい

 その後、合成されたコアシェル型ハイパ ブランチポリマーを精製する。合成された アシェル型ハイパーブランチポリマーの精 に際しては、シェル重合後の未反応モノマ を除去する。なお、シェル重合の前に、コ 重合後の未反応モノマーを除去した後にシ ル重合をおこなって、シェル重合後の未反 モノマーを除去してもよい。

 未反応のモノマーを除去する方法としては たとえば、以下に示す(S-1)~(S-2)の方法を、 独あるいは複数組み合わせておこなうこと できる。
 (S-1)良溶媒に溶解した反応物に貧溶媒を添 することにより、ポリマーを沈殿させる。
 (S-2)良溶媒と貧溶媒の混合溶媒でポリマー 洗浄する。

 上記の(S-1)~(S-2)において、良溶媒として 、たとえば、ハロゲン化炭化水素系、ニト 化合物、ニトリル、エーテル、ケトン、エ テル、炭酸エステルまたはこれらを含む混 溶媒が挙げられる。具体的には、たとえば テトラヒドロフランやクロロベンゼン、ク ロホルムなどが挙げられる。貧溶媒として 、たとえば、メタノール、エタノール、1-プ ロパノール、2-プロパノール、水、またはこ らの溶媒を組み合わせた溶媒が挙げられる なお、未反応のモノマーを除去する方法と ては、上述した方法に特に限定されるもの はない。

(分子構造)
 つぎに、上述したコアシェル型ハイパーブ ンチポリマーの分子構造について説明する コアシェル型ハイパーブランチポリマーに けるコア部の分岐度(Br)は、0.3~0.5であるの 好ましい。より好ましい分岐度(Br)は、0.4~0.5 である。ハイパーブランチポリマーにおける コア部の分岐度(Br)が、上記の範囲にある場 、ポリマー分子間での絡まりが小さく、パ ーン側壁における表面ラフネスが抑制され ので好ましい。

 ここで、コアシェル型のハイパーブランチ リマーにおけるコア部の分岐度(Br)は、生成 物の 1 H-NMRを測定し、以下のようにして求めること できる。すなわち、-CH 2 S部位のプロトンの積分比H1°と、-CHS部位のプ ロトンの積分比H2°と、を用いて、下記数式(A )の演算をおこなうことにより算出できる。-C H 2 S部位と-CHS部位との両方で重合が進行し、分 が高まった場合、分岐度(Br)の値は0.5に近づ く。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー おけるコア部の重量平均分子量(Mw)は、300~10 ,000であるのが好ましく、500~10,000であるのも た好ましく、1,000~10,000であるのが最も好ま い。コア部の分子量がこのような範囲にあ と、コア部は球状形態をとり、また酸分解 基導入反応において、反応溶媒への溶解性 確保できるので好ましい。さらに、成膜性 優れ、上記分子量範囲のコア部に酸分解性 を誘導したハイパーブランチポリマーおい 、未露光部の溶解抑止に有利となるので好 しい。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー おけるコア部の多分散度(Mw/Mn)は1~5であるの が好ましく、1~3であるのがさらに好ましい。 このような範囲にあると、露光後に不溶化な どの悪影響を招く恐れがなく、望ましい。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマー 重量平均分子量(M)は、500~50,000が好ましく、 2,000~50,000がより好ましく、最も好ましくは3,0 00~50,000である。コアシェル型ハイパーブラン チポリマーの重量平均分子量(M)がこのような 範囲にあると、該ハイパーブランチポリマー を含有するレジストは、成膜性が良好であり 、リソグラフィー工程で形成された加工パタ ーンの強度があるため形状を保つことができ る。またドライエッチング耐性にも優れ、表 面ラフネスも良好である。

 ここで、コアシェル型ハイパーブランチ リマーにおけるコア部の重量平均分子量(Mw) は、たとえば、0.5質量%のテトラヒドロフラ 溶液を調製し、温度40℃でGPC(Gel Permeation Chr omatography)測定をおこなって求めることができ る。測定に際しては、移動溶媒としてはテト ラヒドロフランを用い、標準物質としてはポ リスチレンを使用するとともに、GPC HLC-8020 装置を用いて、カラムをTSKgel HXL-M(東ソー株 式会社製)2本を連結する。

 コアシェル型ハイパーブランチポリマーの 量平均分子量(M)は、酸分解性基が導入され ポリマーの各繰り返し単位の導入比率(構成 比)を 1 H-NMRにより求め、コアシェル型のハイパーブ ンチポリマーのコア部分の重量平均分子量( Mw)をもとにして、各構成単位の導入比率およ び、各構成単位の分子量を使って計算により 求めることができる。なお、合成されたコア シェル型ハイパーブランチポリマーの形状は 、NMRによる1級と2級との水素から球状である 判断できる。

 上述したように、実施の形態によれば、 属触媒を用いることなくリビングラジカル 合をおこなうことができるので、容易な処 によって、レジスト用ハイパーブランチポ マーの合成を実現することができる。また 実施の形態によれば、金属触媒を用いるこ なくリビングラジカル重合をおこなうこと できるので、反応系が均一であり、安定し 製造も可能となる。

 また、このようなコアシェル型ハイパー ランチポリマーを含むレジスト組成物によ ば、フォトレジストにおいて、パターン状 露光された後、現像をおこなってパタニン 処理することができる。

 当該レジスト組成物は、表面平滑性がナ オーダーで求められる電子線、遠紫外線(DUV )、および極紫外線(EUV)光源に対応し得、半導 体集積回路製造用の微細パターンを形成する ことができる。これによって、この発明にか かる製造方法を用いて生成されたコアシェル 型ハイパーブランチポリマーを含むレジスト 組成物は、波長の短い光を照射する光源を用 いて製造される半導体集積回路を用いる各種 分野において好適に用いることができる。

 また、実施の形態のハイパーブランチポ マーを含むレジスト組成物を用いて製造さ る半導体集積回路においては、製造に際し 露光および加熱し、アルカリ現像液に溶解 せた後、水洗などによって洗浄した場合に 露光面に溶け残りが殆ど無く、ほぼ垂直な ッジを得ることができる。これによって、 能が安定し、電子線、遠紫外線(DUV)、およ 極紫外線(EUV)光源に対応した微細な半導体集 積回路を得ることができる。

 以下に、この発明にかかる上述した実施 形態について、以下に示す実施例を用いて 体的に明らかにする。なお、この発明は、 下に示す実施例によって、何等限定的に解 されるものではない。

(N,N-ジエチルジチオカルバミルメチルスチレ の合成)
 N,N-ジエチルジチオカルバミルメチルスチレ ンは、公知文献(Macromolecules 2002、35,3781)記載 方法にしたがって、クロロメチルスチレン N,N-ジエチルジチオカルバミルナトリウムを 反応させて合成した。

(実施例1)
 攪拌機、環流冷却器および窒素導入管を取 付けた500mLのフラスコに、ベンゼン67g、N,N- エチルジチオカルバミルメチルスチレン10g 入れて、攪拌しながら窒素導入管より窒素 スを導入した。その後、冷却ジャケットを えた120Wの高圧水銀灯(セン特殊光源(株)、HB- 101)を水冷しながら、距離5cmで48時間照射した 。

 つづいて、高圧水銀灯による照射後の溶 に、ベンゼン133g、アクリル酸3.3g、アクリ 酸t-ブチル25.8gを加えて、冷却ジャケットを えた120Wの高圧水銀灯(セン特殊光源(株)、HB- 101)を水冷しながら、距離5cmで200時間照射し 。高圧水銀灯による照射後の溶液に、反応 合物に超純水2000mLを加えて再沈させ、精製 として、実施例のコアシェル型ハイパーブ ンチポリマーを得た。実施例1のコアシェル ハイパーブランチポリマーの収量は、15.9g( 率40%)であり、重量平均分子量は6,000であっ 。また、分岐度(Br)は、0.35であった。

(実施例2)
 アクリル酸4.1g、アクリル酸t-ブチル12.0gを 用する以外は、実施例1と同様にして重合を い、実施例2のコアシェル型ハイパーブラン チポリマーを収量は、11.0g(収率41%)で得た。 量平均分子量は6,000であった。また、分岐度 (Br)は、0.35であった。

(実施例3)
 アクリル酸4.1g、アクリル酸t-ブチル5.7gを使 用する以外は、実施例1と同様にして重合を い、実施例3のコアシェル型ハイパーブラン ポリマーを収量は、8.7g(収率42%)で得た。重 平均分子量は6,000であった。また、分岐度(B r)は、0.35であった。

(実施例4)
 ビニル安息香酸11.0g、ビニル安息香酸t-ブチ ル15.2gを使用する以外は、実施例1と同様にし て重合を行い、実施例4のコアシェル型ハイ ーブランチポリマーを収量は、8.2g(収率45%) 得た。重量平均分子量は6,000であった。また 、分岐度(Br)は、0.38であった。

(レジスト組成物の調製)
 上述した実施例1~4において得られたハイパ ブランチポリマーを用いたレジスト組成物 調製について説明する。まず、上述した実 例1~4において得られたハイパーブランチポ マーは、以下の方法で、ポリマー中の微量 属を除去する。

(金属洗浄)
 金属洗浄に際しては、上述したコアシェル ハイパーブランチポリマー6gを100gのメチル ソブチルケトンに溶解した溶液と、3質量% ュウ酸水溶液50gおよび1質量%塩酸水溶液50gと を合わせ、30分間激しく攪拌した。攪拌後、 拌後の溶液から有機層を取り出した後、取 出した有機層に再び3質量%シュウ酸水溶液50 g、1質量%塩酸水溶液50gを合わせ、30分間激し 攪拌した。この操作を計5回繰り返した後、 有機層と超純水100gとを合わせて、30分激しく 攪拌する操作を3回繰り返した。最終的に得 れた有機層から溶媒を留去し、原子吸光に り含有金属量を計測した。その結果、いず のポリマーにおける銅、ナトリウム、鉄、 ルミニウムの含有量も10ppb以下であった。

(レジスト組成物の調製)
 上述した実施例1~4において得られたハイパ ブランチポリマーを用いたレジスト組成物 、微量金属が除去されたハイパーブランチ リマーを4.0質量%、光酸発生剤としてのトリ フェニルスルホニウムトリフルオロメタンス ルホネートを0.16質量%含有するプロピレング コールモノメチルアセテート(PEGMEA)溶液を 細孔径0.45μmのフィルターで濾過することに って調製した。

 調整されたレジスト組成物をシリコンウ ハ上にスピンコートし、調整されたレジス 組成物が塗布されたシリコンウエハを90℃ て1分間熱処理して、調整されたレジスト組 物に含まれる溶媒を蒸発させて、溶媒蒸発 のシリコンウエハ上に、厚さ100nmの薄膜を 膜した。

(紫外線照射感度)
 つぎに、シリコンウエハ上に成膜された薄 の紫外線照射感度について説明する。シリ ンウエハ上に作成された薄膜の紫外線照射 度は、以下の方法によって測定した。紫外 照射感度の測定に際しては、光源として、 電管式紫外線照射装置(アトー株式会社製、 DF-245型ドナフィックス)を用いた。

 紫外線照射感度の測定に際しては、シリコ ウエハ上に成膜した厚さ約100nmの試料薄膜 対して、波長245nmの紫外線を照射した。紫外 線は、シリコンウエハ上に成膜された薄膜の うち、縦10mm×横3mmの長方形の部分に照射した 。紫外線の照射に際しては、照射された紫外 線のエネルギー量を0mJ/cm 2 から50mJ/cm 2 の範囲内で変化させた。

 紫外線照射後のシリコンウエハに対して 100℃にて4分間の熱処理をおこない、熱処理 後のシリコンウエハをテトラメチルアンモニ ウムヒドロキサイド(TMAH)2.4質量%水溶液中に25 ℃にて2分間浸漬させて現像した。現像後、 リコンウエハを水洗し、乾燥させた。乾燥 の膜厚を、Filmetrics株式会社製薄膜測定装置F 20で測定し、現像後の膜厚がゼロになる照射 ネルギー値(感度)を測った。結果を表1に示 。

 以上に示すように、本発明により得られ コアシェル型ハイパーブランチポリマーは 良好な感度を示すことがわかる。