JP2007206638A - Positive resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents

Positive resist composition and pattern forming method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2007206638A
JP2007206638A JP2006028758A JP2006028758A JP2007206638A JP 2007206638 A JP2007206638 A JP 2007206638A JP 2006028758 A JP2006028758 A JP 2006028758A JP 2006028758 A JP2006028758 A JP 2006028758A JP 2007206638 A JP2007206638 A JP 2007206638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
acid
general formula
carbon atoms
resist composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006028758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Mizutani
一良 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2006028758A priority Critical patent/JP2007206638A/en
Publication of JP2007206638A publication Critical patent/JP2007206638A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition for use in the production process of a semiconductor such as IC, in the production of a circuit substrate of liquid crystal, thermal head and the like or in other lithography processes of photo-application and a pattern forming method using the same, which are a positive resist composition improved in sensitivity, resolution, pattern profile, in-plane uniformity of line width, development defects and dissolution contrast at the same time and a pattern forming method using the same. <P>SOLUTION: The positive resist composition contains (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation and (B) a resin of which the solubility in an alkali developer increases under the action of an acid, wherein (B) the resin of which the solubility in an alkali developer increases under the action of an acid has a repeating unit derived from a monomer of a specific structure. The pattern forming method using the same is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトパブリケーションプロセスに好適に用いられるポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。さらに詳しくは、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光等を使用して高精細化したパターンを形成し得るポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものであり、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光を用いる半導体素子の微細加工に好適に用いることができるポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a positive resist composition suitably used in an ultramicrolithography process such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other photo-publishing processes, and a pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a highly refined pattern using KrF excimer laser light, electron beam, EUV light, and the like, and a pattern forming method using the same. KrF excimer laser light The present invention relates to a positive resist composition that can be suitably used for microfabrication of a semiconductor device using electron beam or EUV light, and a pattern forming method using the same.

従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、レジスト組成物を用いたリソグラフィによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もg線からi線に、さらにKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。さらには、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC and LSI, fine processing by lithography using a resist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region and the quarter micron region has been required. Accordingly, there is a tendency for the exposure wavelength to be shortened from g-line to i-line and further to KrF excimer laser light. Furthermore, at present, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is also being developed.

電子線やEUV光を用いたリソグラフィーは、次世代もしくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、高解像性のポジ型レジストが望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線やEUV用のポジ型レジストにおいては、高感度化を追求しようとすると、解像力が低下し、これらの特性を同時に満足するレジストの開発が強く望まれている。高感度と、高解像性、更に、良好なパターン形状とは、トレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。   Lithography using an electron beam or EUV light is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technique, and a positive resist with high sensitivity and high resolution is desired. In particular, high sensitivity is a very important issue for shortening the wafer processing time, but in the case of positive resists for electron beams and EUV, the resolution decreases when trying to achieve high sensitivity. Development of resists that simultaneously satisfy these characteristics is strongly desired. High sensitivity, high resolution, and good pattern shape are in a trade-off relationship, and it is very important how to satisfy this simultaneously.

さらにKrFエキシマレーザー光を用いるリソグラフィーにおいても同様に感度、解像性、線幅面内均一性、現像欠陥を同時に改良することが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。
これらのKrFエキシマレーザー光、電子線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アリカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアリカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー(以下、フェノール性酸分解性樹脂と略す)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
Further, in lithography using KrF excimer laser light, it is also important to improve sensitivity, resolution, line width in-plane uniformity, and development defects at the same time, and these solutions are necessary.
As a resist suitable for the lithography process using KrF excimer laser light, electron beam, or EUV light, a chemically amplified resist utilizing an acid-catalyzed reaction is mainly used from the viewpoint of high sensitivity. In the resist, as a main component, a phenolic polymer (hereinafter abbreviated as a phenolic acid-decomposable resin) having a property that is insoluble or hardly soluble in an antari developer and becomes soluble in an antari developer by the action of an acid, and A chemically amplified resist composition comprising an acid generator is effectively used.

これらのポジ型レジストに関して、これまで酸分解性基として脂環式基を有する酸分解性アクリレートモノマーを共重合したフェノール性酸分解性樹脂を用いたレジスト組成物がいくつか知られている。それらについては、例えば、特許文献1〜5に開示されたポジ型レジスト組成物等を挙げることができる。
特許文献6には、パターン形状、エッチング耐性を改良すべく、桂皮酸エステルに由来の繰り返し単位を含有する樹脂を含有するレジストを開示している。
しかしながら、これらのいかなる組合せにおいても、超微細領域での、感度、解像性、パターン形状、線幅面内均一性、現像欠陥は、同時に改良されていないのが現状である。
With respect to these positive resists, several resist compositions using a phenolic acid-decomposable resin obtained by copolymerizing an acid-decomposable acrylate monomer having an alicyclic group as an acid-decomposable group have been known. For example, positive resist compositions disclosed in Patent Documents 1 to 5 can be exemplified.
Patent Document 6 discloses a resist containing a resin containing a repeating unit derived from cinnamic acid ester in order to improve pattern shape and etching resistance.
However, in any combination of these, the sensitivity, resolution, pattern shape, line width in-plane uniformity, and development defect in the ultrafine region are not improved at the same time.

米国特許第5561194号明細書US Pat. No. 5,561,194 特開2001−166474号公報JP 2001-166474 A 特開2001−166478号公報JP 2001-166478 A 特開2003−107708号公報JP 2003-107708 A 特開2001−194792号公報JP 2001-194792 A 米国特許第6312870号明細書US Pat. No. 6,312,870

本発明の目的は、活性光線又は放射線、特に、KrFエキシマレーザー光、電子線あるいはEUV光を使用する半導体素子の微細加工における性能向上技術の課題を解決することであり、感度、解像性、パターン形状、線幅面内均一性及び現像欠陥が同時に改良され、また溶解コントラストも良好なポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the problem of performance improvement technology in microfabrication of semiconductor elements using actinic rays or radiation, particularly KrF excimer laser light, electron beam or EUV light, and sensitivity, resolution, It is an object of the present invention to provide a positive resist composition having improved pattern shape, line width in-plane uniformity and development defect at the same time and good dissolution contrast, and a pattern forming method using the same.

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の酸分解性樹脂を含有するポジ型レジスト組成物により、上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
本発明は、下記の通りである。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a positive resist composition containing a specific acid-decomposable resin, and have reached the present invention.
The present invention is as follows.

(1) (A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び(B)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂を含有するポジ型レジスト組成物に於いて、(B)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂が、下記一般式(I)で表されるモノマーによる繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。   (1) In a positive resist composition comprising (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin whose solubility in an alkali developer is increased by the action of the acid. B) A positive resist composition, wherein the resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid has a repeating unit of a monomer represented by the following general formula (I).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(I)に於いて、
0は、水素原子又は有機基を表す。
Raは、有機基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
mは、1〜3の整数を表す。
nは、0〜3の整数を表す。
但し、m+n≦5である。
In general formula (I),
A 0 represents a hydrogen atom or an organic group.
Ra represents an organic group, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents an integer of 1 to 3.
n represents an integer of 0 to 3.
However, m + n ≦ 5.

(2) 一般式(I)に於ける、A0が、酸の作用により脱離する基であることを特徴とする(1)に記載のポジ型レジスト組成物。 (2) The positive resist composition as described in (1), wherein A 0 in the general formula (I) is a group capable of leaving by the action of an acid.

(3) 一般式(I)に於ける、Xが、脂環構造を有する、酸の作用により脱離する基であることを特徴とする(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成物。   (3) The positive resist composition as described in (1) or (2), wherein X in the general formula (I) is a group having an alicyclic structure and leaving by the action of an acid. object.

(4) (B)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂が、更に、下
記一般式(A1)で表される繰り返し単位、一般式(A2)で表される繰り返し単位及び一般式(A3)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種類の繰り返し単位を有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(4) (B) A resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid is further a repeating unit represented by the following general formula (A1), a repeating unit represented by the general formula (A2), and The positive resist composition as described in any one of (1) to (3), which has at least one type of repeating unit selected from the repeating units represented by formula (A3).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A1)〜(A3)に於いて、
Zは、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基又はアシロキシ基を表す。Zが、複数個ある場合に、複数個あるZは、同じでも異なっていてもよい。
1は、環状炭素構造を有する、酸の作用により脱離する基を表す。A1が、複数個ある場合に、複数個あるA1は、同じでも異なっていてもよい。
Rbは、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、シアノ基又はCF3基を表す。
2は、酸の作用により脱離する基を表す。
qは、1〜3の整数を表す。
rは、1〜3の整数を表す。
pは、0〜2の整数を表す。
In the general formulas (A1) to (A3),
Z represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an acyl group, or an acyloxy group. When there are a plurality of Zs, the plurality of Zs may be the same or different.
A 1 represents a group having a cyclic carbon structure and leaving by the action of an acid. A 1 is, when a plurality, the plurality is A 1 may be the same or different.
Rb represents a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a cyano group or a CF 3 group.
A 2 represents a group capable of leaving by the action of an acid.
q represents an integer of 1 to 3.
r represents an integer of 1 to 3.
p represents an integer of 0 to 2.

(5) (1)〜(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物により、レジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   (5) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to any one of (1) to (4); and exposing and developing the resist film.

本発明により、電子線、KrFエキシマレーザー光、又はEUV光などの活性光線又は放射線の照射によるパターン形成に関して、感度、解像力、パターン形状、線幅面内均一性、現像欠陥、溶解コントラストが同時に改良されたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。   According to the present invention, sensitivity, resolution, pattern shape, line width in-plane uniformity, development defect, and dissolution contrast are simultaneously improved with respect to pattern formation by irradiation with actinic rays or radiation such as electron beam, KrF excimer laser light, or EUV light. In addition, a positive resist composition and a pattern forming method using the same can be provided.

本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。   In the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and unsubstituted includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

〔1〕(B)一般式(I)で表されるモノマーによる繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂
本発明のポジ型レジスト組成物は、下記一般式(I)で表されるモノマーによる繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともいう)を含有する。
[1] (B) Resin having a repeating unit of the monomer represented by the general formula (I) and having increased solubility in an alkaline developer by the action of an acid. It contains a resin (hereinafter, also referred to as “acid-decomposable resin”) having a repeating unit of the monomer represented by formula (I) and having increased solubility in an alkaline developer by the action of an acid.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(I)に於いて、
0は、水素原子又は有機基を表す。
Raは、有機基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
mは、1〜3の整数を表す。
nは、0〜3の整数を表す。
但し、m+n≦5である。
In general formula (I),
A 0 represents a hydrogen atom or an organic group.
Ra represents an organic group, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents an integer of 1 to 3.
n represents an integer of 0 to 3.
However, m + n ≦ 5.

一般式(I)に於ける、A0の有機基としては、アルキル基、アシル基等を挙げることができる。アルキル基は、炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。A0のアルキル基は、更にアルコキシ基、シクロアルキルアルキルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基等の置換基を有していてもよい。A0の有機基は、t−ブチル基、t−アミル基の如き第三級アルキル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−プロポキシエチル基、1−ブトキシエチル基の如き1−アルコキシエチル基、アルコキシメチル基である場合に、酸の作用により脱離し、水酸基が形成され、アルカリ現像液への溶解性が増大する。 In the general formula (I), examples of the organic group represented by A 0 include an alkyl group and an acyl group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group. The alkyl group for A 0 may further have a substituent such as an alkoxy group, a cycloalkylalkyloxy group, and an alkyloxycarbonyl group. The organic group of A 0 is a tertiary alkyl group such as t-butyl group or t-amyl group, 1 such as 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-propoxyethyl group or 1-butoxyethyl group. -When it is an alkoxyethyl group or an alkoxymethyl group, it is eliminated by the action of an acid, a hydroxyl group is formed, and the solubility in an alkali developer increases.

Raの有機基としては、例えば、直鎖若しくは分岐状アルキル基、単環若しくは多環型シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、エステル基、アミド基、カルボキシル基等が挙げられる。   Examples of the organic group for Ra include a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an ester group, an amide group, and a carboxyl group.

Xの有機基としては、例えば、直鎖若しくは分岐状アルキル基(好ましくは炭素数1〜8)、単環若しくは多環型シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)、アリール基(好ましくは炭素数6〜10)、アラルキル基(好ましくは炭素数7〜12)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜8)等を挙げることができる。   Examples of the organic group for X include a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms), a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms), an aryl group (preferably C6-10), an aralkyl group (preferably C7-12), an alkenyl group (preferably C2-8), etc. can be mentioned.

Xの有機基は、酸の作用により脱離する基であることが好ましい。
Xの酸の作用により脱離する基としては、例えば、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、アルコキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げられ、炭素数4〜20が好ましく、また、脂環構造を有するものが好ましい。
The organic group of X is preferably a group capable of leaving by the action of an acid.
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid of X include tertiary alkyl groups such as t-butyl group and t-amyl group, isobornyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyl group. Examples include 1-alkoxyethyl group such as siloxyethyl group, alkoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, 3-oxocyclohexyl ester group, 2-methyl-2-adamantyl group, mevalonic lactone residue, etc. And those having 4 to 20 carbon atoms, and those having an alicyclic structure are preferred.

脂環構造は、単環でも、多環でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。これらの脂環構造は、置換基を有していてもよい。   The alicyclic structure may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo structures having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic structures may have a substituent.

以下に、脂環構造の具体例を示す。   Below, the specific example of an alicyclic structure is shown.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

脂環構造を有する基の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。   Preferred examples of the group having an alicyclic structure include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Group, cyclodecanyl group, and cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

これらにおける脂環構造を有する基が有してもよい置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基である。アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。アルキル基、アルコキシ基は、更なる置換基を有していてもよい。アルキル基、アルコキシ基の更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。   Examples of the substituent that the group having an alicyclic structure in these may have include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group or a butyl group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. The alkyl group and the alkoxy group may have a further substituent. Examples of further substituents on the alkyl group and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group.

脂環構造を有する、酸の作用により脱離する基としては、下記一般式(pI)〜一般式(pV)で表される基が好ましい。   The group having an alicyclic structure and leaving by the action of an acid is preferably a group represented by the following general formula (pI) to general formula (pV).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(pI)〜(pV)に於いて、
11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、イソブチル基又はsec−ブチル基を表す。
Zは、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは、脂環式炭化水素基を表す。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。但し、R17〜R21のうち少なくとも1つは、脂環式炭化水素基を表す。また、R19、R21のいずれかは、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。
22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。但し、R22〜R25のうち少なくとも1つは、脂環式炭化水素基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In the general formulas (pI) to (pV),
R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, or a sec-butyl group.
Z represents an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. However, at least one of R 12 to R 14 , or any of R 15 and R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group. However, at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. In addition, any of R 19 and R 21 represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group. However, at least one of R 22 to R 25 represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pV)に於ける、R12〜R25のアルキル基は、置換もしくは非置換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基を
表す。そのアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
また、上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In general formulas (pI) to (pV), the alkyl group represented by R 12 to R 25 may be either substituted or unsubstituted, and is a linear or branched alkyl having 1 to 4 carbon atoms. Represents a group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
Further, the further substituent of the alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an acyl group, an acyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, A carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.

11〜R25における脂環式炭化水素基或いはZと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基としては、先に脂環構造を有する基として述べたものが挙げられる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom include those described above as the group having an alicyclic structure.

一般式(I)で表されるモノマーは、THF、アセトン、塩化メチレン等の溶媒中、ケイヒ酸クロリドとアルコール化合物を、トリエチルアミン、ピリジン、DBU等の塩基性触媒存在下でエステル化させることにより合成することができる。なお、市販のものを用いてもよい。   The monomer represented by the general formula (I) is synthesized by esterifying cinnamic acid chloride and an alcohol compound in the presence of a basic catalyst such as triethylamine, pyridine or DBU in a solvent such as THF, acetone or methylene chloride. can do. A commercially available product may be used.

以下に、一般式(1)で表されるモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the monomer represented by the general formula (1) are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

本発明の酸分解性樹脂は、更に、下記一般式(A1)で表される繰り返し単位、一般式(A2)で表される繰り返し単位及び一般式(A3)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種類の繰り返し単位を有することが好ましい。   The acid-decomposable resin of the present invention is further selected from a repeating unit represented by the following general formula (A1), a repeating unit represented by the general formula (A2), and a repeating unit represented by the general formula (A3). It is preferable to have at least one type of repeating unit.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A1)〜(A3)に於いて、
Zは、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基又はアシロキシ基を表す。Zが、複数個ある場合に、複数個あるZは、同じでも異なっていてもよい。
1は、環状炭素構造を有する、酸の作用により脱離する基を表す。A1が、複数個ある場合に、複数個あるA1は、同じでも異なっていてもよい。
Rbは、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、シアノ基又はCF3基を表す。
2は、酸の作用により脱離する基を表す。
qは、1〜3の整数を表す。
rは、1〜3の整数を表す。
pは、0〜2の整数を表す。
In the general formulas (A1) to (A3),
Z represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an acyl group, or an acyloxy group. When there are a plurality of Zs, the plurality of Zs may be the same or different.
A 1 represents a group having a cyclic carbon structure and leaving by the action of an acid. A 1 is, when a plurality, the plurality is A 1 may be the same or different.
Rb represents a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a cyano group or a CF 3 group.
A 2 represents a group capable of leaving by the action of an acid.
q represents an integer of 1 to 3.
r represents an integer of 1 to 3.
p represents an integer of 0 to 2.

一般式(A1)に於いて、qは、1〜2の整数を表すことが好ましい。
一般式(A1)に於ける、−OHの置換位置としては、p位、m位、もしくはp位、m位の混合体が好ましい。
In general formula (A1), q preferably represents an integer of 1 to 2.
In the general formula (A1), the substitution position of —OH is preferably p-position, m-position, or a mixture of p-position and m-position.

一般式(A1)おけるベンゼン環が有していてもよい他の置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリール基、シアノ基、ニトロ基などが挙げられ、好ましくは炭素数10以下である。   Other substituents that the benzene ring in the general formula (A1) may have include an alkyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryloxy group, an aralkyl group, an aryl group, A cyano group, a nitro group, etc. are mentioned, Preferably it is C10 or less.

以下に、一般式(A1)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (A1) below is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A2)に於ける、A1の環状炭素構造を有する、酸の作用により脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−COO−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)COO−C(R36)(R37)(R38)等が挙げられる。
36〜R39は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。R36とR39とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01、R02は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。
但し、R36、R37、R38の内の少なくとも1つ、R36、R37、R39の内の少なくとも1つ、R01、R02、R39の内の少なくとも1つは、それ自体若しくはその置換基中に環状炭素構造を有する。
In the general formula (A2), examples of the group having a cyclic carbon structure of A 1 and leaving by the action of an acid include -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36) (R 37) (OR 39), - COO-C (R 36) (R 37) (R 38), - C (R 01) (R 02) (OR 39), - C (R 01) ( R 02 ) COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ) and the like.
R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aralkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent. R 36 and R 39 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, or an alkenyl group which may have a substituent. Represents an aralkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent.
Provided that at least one of R 36 , R 37 , R 38 , at least one of R 36 , R 37 , R 39 , at least one of R 01 , R 02 , R 39 is itself Alternatively, the substituent has a cyclic carbon structure.

36〜R39、R01及びR02のアルキル基としては、炭素数1〜8個のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のシクロアルキル基としては、単環型でもよく、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。尚、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
36〜R39、R01及びR02のアリール基としては、炭素数6〜10個のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアラルキル基としては、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアルケニル基としては、炭素数2〜8個のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02が有していてもよい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができる。
As the alkyl group for R 36 to R 39 , R 01 and R 02 , an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, A hexyl group, 2-ethylhexyl group, an octyl group, etc. can be mentioned.
The cycloalkyl group for R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. For example, an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclo A dodecyl group, an androstanyl group, etc. can be mentioned. A part of carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.
The aryl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as a phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group. Naphthyl group, anthryl group, 9,10-dimethoxyanthryl group, and the like.
As the aralkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
The alkenyl group represented by R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.
Examples of the substituent that R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may have include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureido group, a urethane group, a hydroxy group, and a carboxy group. , Halogen atoms, alkoxy groups, cycloalkyloxy groups, aryloxy groups, aralkyloxy groups, thioether groups, acyl groups, acyloxy groups, alkoxycarbonyl groups, cyano groups, nitro groups, and the like.

1の環状炭素構造を有する、酸の作用により脱離する基として、特に好ましくは、下記の一般式(X1)又は一般式(X2)で表される基が挙げられる。 The group having a cyclic carbon structure of A 1 and leaving by the action of an acid is particularly preferably a group represented by the following general formula (X1) or general formula (X2).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(X1)に於いて、
1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Zaは、シクロアルキル基又はアリール基を表す。シクロアルキル基は橋かけ構造を有していてもよい。
rは、0〜20の整数を表す。
In general formula (X1),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group.
R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Za represents a cycloalkyl group or an aryl group. The cycloalkyl group may have a bridged structure.
r represents an integer of 0 to 20.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(X2)に於いて、
1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
Wは、2価の連結基を表す。
Yは、−O−、−OCO−、−COO−、−O−CH2−、−NHCO−、−CONH−、−S−,−SO2−及び−SO3−から選ばれる基を表す。
Zaは、シクロアルキル基又はアリール基を表す。シクロアルキル基は橋かけ構造を有していてもよい。
In general formula (X2),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group.
W represents a divalent linking group.
Y represents a group selected from —O—, —OCO—, —COO—, —O—CH 2 —, —NHCO—, —CONH—, —S—, —SO 2 — and —SO 3 —.
Za represents a cycloalkyl group or an aryl group. The cycloalkyl group may have a bridged structure.

一般式(X1)に於ける、R1及びR2としてのアルキル基は、好ましくは、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐アルキル基であり、例えば、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、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
1及びR2の少なくともひとつは、炭素数1〜4の直鎖又は分岐アルキル基であることが好ましい。
The alkyl group as R 1 and R 2 in the general formula (X1) is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group. , Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group and the like.
At least one of R 1 and R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

3及びR4としてのアルキル基は、直鎖、分岐のいずれでもよい。直鎖アルキル基としては、好ましくは炭素数1〜30、さらに好ましくは1〜20であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基等が挙げられる。分岐アルキル基としては、好ましくは炭素数3〜30、さらに好ましくは3〜20であり、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基、i−
ヘキシル基、t−ヘキシル基、i−ヘプチル基、t−ヘプチル基、i−オクチル基、t−オクチル基、i−ノニル基、t−デカノイル基等が挙げられる。
3及びR4としてのシクロアルキル基は、好ましくは炭素数3〜30、さらに好ましくは3〜20であり、例えば、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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデカノイル基等が挙げられる。
The alkyl group as R 3 and R 4 may be linear or branched. As a linear alkyl group, Preferably it is C1-C30, More preferably, it is 1-20, for example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl. Group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decanyl group and the like. As a branched alkyl group, Preferably it is C3-C30, More preferably, it is 3-20, for example, i-propyl group, i-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group, i-
Examples include hexyl group, t-hexyl group, i-heptyl group, t-heptyl group, i-octyl group, t-octyl group, i-nonyl group, t-decanoyl group and the like.
The cycloalkyl group as R 3 and R 4 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20, for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl. Group, cyclononyl group, cyclodecanoyl group and the like.

一般式(X1)に於ける、Zaのアリール基としては、好ましくは炭素数6〜30、更に好ましくは炭素数3〜20であり、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げられる。炭化水素で構成されたアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基等が挙げられる。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基等が挙げられる。Zaのアリール基として、特に好ましくはフェニル基である。   In the general formula (X1), the aryl group of Za is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, A heteroaryl group having a heteroatom such as an oxygen atom can be mentioned. Examples of the aryl group composed of a hydrocarbon include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and a pyrenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group. The aryl group for Za is particularly preferably a phenyl group.

Zaのシクロアルキル基は、単環式でも、多環式でもよく、有橋式であってもよい。例えば、シクロアルキル基は、橋かけ構造を有していてもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数6〜25個が好ましい。
Zaのシクロアルキル基の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基、トリシクロデカニル基である。
The cycloalkyl group of Za may be monocyclic, polycyclic, or bridged. For example, the cycloalkyl group may have a bridged structure. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6 to 30, and particularly preferably 6 to 25.
Preferred examples of the cycloalkyl group of Za include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, A cyclodecanyl group and a cyclododecanyl group can be mentioned. More preferred are an adamantyl group, a decalin group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, a cyclododecanyl group, and a tricyclodecanyl group.

1〜R4及びZaは、更に、置換基を有していてもよい。
1〜R4及びZaの置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基をである。シクロアルキル基は、炭素数6〜25のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、デカリン基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基、トリシクロデカニル基等を挙げることができる。アリール基は、炭素数6〜14のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル残基(ビフェニル基から水素原子が1個失われることによって形成される基)、p−テルフェニル残基(p−テルフェニル基から水素原子が1個失われることによって形成される基)等を挙げることができる。アラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。アルコキシ基としては、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。シクロアルキルオキシ基は、炭素数6〜25のシクロアルキルオキシ基が好ましく、例えば、アダマンチルオキシ基、デカリンオキシ基、ノルボルニルオキシ基、セドロールオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、シクロデカニルオキシ基、シクロドデカニルオキシ基、トリシクロデカニルオキシ基等を挙げることができる。アリールオキシ基は、炭素数6〜14のアリールオキシ基が好ましく、例えば、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基等を挙げることができる。アラルキルオキシ基は、炭素数7〜12のアラルキルオキシ基が好ましく、例えば、ベンジルオキシ基、フェネチ
ルオキシ基、ナフチルメチルオキシ基等を挙げることができる。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基が更に有してもよい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)等を挙げることができる。
R 1 to R 4 and Za may further have a substituent.
Examples of the substituent for R 1 to R 4 and Za include alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, halogen atom, hydroxyl group, alkoxy group, cycloalkyloxy group, aryloxy group, aralkyloxy group carboxyl group, alkoxy group A carbonyl group is mentioned. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group or a butyl group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group. The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 6 to 25 carbon atoms, such as an adamantyl group, decalin group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group, cyclododecanyl group, A tricyclodecanyl group etc. can be mentioned. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. For example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, a biphenyl residue (a group formed by losing one hydrogen atom from a biphenyl group) And p-terphenyl residue (a group formed by losing one hydrogen atom from a p-terphenyl group). The aralkyl group is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group. Preferred examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. The cycloalkyloxy group is preferably a cycloalkyloxy group having 6 to 25 carbon atoms, such as an adamantyloxy group, a decalinoxy group, a norbornyloxy group, a cedroloxy group, a cyclohexyloxy group, a cycloheptyloxy group, or a cyclooctyl group. Examples thereof include an oxy group, a cyclodecanyloxy group, a cyclododecanyloxy group, and a tricyclodecanyloxy group. The aryloxy group is preferably an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyloxy group, a naphthyloxy group, and an anthryloxy group. The aralkyloxy group is preferably an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyloxy group, a phenethyloxy group, and a naphthylmethyloxy group. The substituents that the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, cycloalkyloxy group, aryloxy group, aralkyloxy group may further have include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkyl group (preferably C1-C4), an alkoxy group (preferably C1-C4) etc. can be mentioned.

一般式(X1)で表される基の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the group represented by the general formula (X1) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(X2)に於ける、R1及びR2としてのアルキル基は、上記一般式(X1)におけるR1及びR2としてのアルキル基と同様のものが挙げられる。
Wの2価の連結基としては、好ましくは炭素数1〜10であり、例えば、直鎖、分岐あるいは環状のアルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アラルキレン基並びに、−S−、−C(=O)−、−N(R7)−、−SO−、−SO2−、−CO2−、−N(R7)SO2−あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基を挙げることができる。ここでR7は水素原子又はアルキル基(アルキル基の具体例としては上記R1と同様のも
のが挙げられる)を挙げることができる。
Zaは、一般式(X1)に於けるZaと同様のものである。
一般式(X2)に於いて、R1及びR2の少なくとも何れかが、炭素数2〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。
In formula (X2), the alkyl group as R 1 and R 2 are the same as those of the alkyl group as R 1 and R 2 in the general formula (X1).
The divalent linking group for W preferably has 1 to 10 carbon atoms, and includes, for example, a linear, branched or cyclic alkylene group, an arylene group, a heteroarylene group, an aralkylene group, and —S—, —C ( ═O) —, —N (R 7 ) —, —SO—, —SO 2 —, —CO 2 —, —N (R 7 ) SO 2 — or a divalent group obtained by combining two or more of these groups. Can be mentioned. Here, R 7 can include a hydrogen atom or an alkyl group (specific examples of the alkyl group include those similar to the above R 1 ).
Za is the same as Za in the general formula (X1).
In General Formula (X2), it is preferable that at least one of R 1 and R 2 is a linear or branched alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.

一般式(X2)で表される基の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the group represented by the general formula (X2) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A2)於ける、Zのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。
Zのアシル基は、炭素数1〜8個のアシル基が好ましく、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
Zのアシロキシ基は、炭素数2〜8のアシロキシ基が好ましく、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチルリオキシ基、バレリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、オクタノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等を挙げることができる。
Zは、更に、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。
In the general formula (A2), examples of the halogen atom for Z include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The acyl group of Z is preferably an acyl group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a formyl group, an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, a valeryl group, a pivaloyl group, and a benzoyl group.
The acyloxy group of Z is preferably an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms. For example, an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyllioxy group, a valeryloxy group, a pivaloyloxy group, a hexanoyloxy group, an octanoyloxy group, a benzoyloxy group, etc. Can be mentioned.
Z may be further substituted with a halogen atom or the like.

一般式(A2)で表される繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by formula (A2) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A3)に於ける、A2の酸の作用により脱離する基としては、例えば、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、アルコキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げられ、炭素数4〜20が好ましく、また、脂環構造を有するものが好ましい。 The group capable of leaving by the action of the general formula in the (A3), the A 2 acid, for example, t- butyl group, a tertiary alkyl group, isobornyl group such as t-amyl group, 1-butoxyethyl group, 1-alkoxyethyl group such as 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, alkoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, 3-oxocyclohexyl ester group, 2-methyl-2-adamantyl group, Examples include mevalonic lactone residues, which preferably have 4 to 20 carbon atoms, and preferably have an alicyclic structure.

一般式(A3)に於ける、A2の脂環構造を有する、酸により脱離する基としては、例えば、前記一般式(pI)〜一般式(pV)で表される基が好ましい。 In the general formula (A3), the group having an alicyclic structure of A 2 and leaving by an acid is preferably, for example, a group represented by the general formula (pI) to the general formula (pV).

走査型電子顕微鏡で観察時のパターンサイズの変動が少ない点(SEM耐性)から、一般式(A3)に於ける、A2の脂環構造を有する、酸により脱離する基は、下記で表される基であることが特に好ましい。 The group having the alicyclic structure of A 2 in the general formula (A3) and desorbed by an acid in the general formula (A3) from the point that the variation in pattern size during observation with a scanning electron microscope is small (SEM resistance) is shown below. It is particularly preferred that

Figure 2007206638
Figure 2007206638

上記式中、
26及びR27は、各々独立に、炭素数1〜4個の直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。
In the above formula,
R 26 and R 27 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

一般式(A3)に於ける、Rbのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。   In the general formula (A3), examples of the halogen atom for Rb include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

以下、一般式(A3)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the monomer corresponding to the repeating unit represented by general formula (A3) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

酸分解性樹脂は、更に、下記一般式(A4)で表される繰り返し単位を有することも好ましい。   The acid-decomposable resin preferably further has a repeating unit represented by the following general formula (A4).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A4)中、
Rfは、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
nは、0〜4の整数を表す。
Rgは、酸の作用により分解しない基を表す。
In general formula (A4),
Rf represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
n represents an integer of 0 to 4.
Rg represents a group that is not decomposed by the action of an acid.

Rgは、酸の作用により分解しない基(酸安定基ともいう)を表すが、具体的にはハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル基、アルキルアミド基、アリールアミドメチル基、アリールアミド基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。酸安定基としては、好ましくはアルキル基、アシル基、アルキルアミド基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基であり、より好ましくはアルキル基、アシル基、アルキルアミド基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基である。   Rg represents a group that is not decomposed by the action of an acid (also referred to as an acid stabilizing group), and specifically, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an acyl group, an alkylamide group, an arylamide Examples include a methyl group, an arylamide group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, and an aryloxy group. The acid stabilizing group is preferably an alkyl group, an acyl group, an alkylamide group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, or an aryloxy group, more preferably an alkyl group, an acyl group, or an alkylamide group. An alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, and an aryloxy group.

Rgの酸安定基において、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6〜14個のものが好ましい。Waは、ベンゼン環上のどの位置にあってもよいが、好ましくはスチレン骨格のメタ位かパラ位であり、特に好ましくはパラ位である。
In the acid stable group of Rg, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n
Preferred are those having 1 to 4 carbon atoms such as -butyl group, sec-butyl group and t-butyl group, and the cycloalkyl group has 3 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group. Are preferably those having 2 to 4 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group, and the aryl group is phenyl group, xylyl group, toluyl group, Those having 6 to 14 carbon atoms such as cumenyl group, naphthyl group and anthracenyl group are preferable. Wa may be at any position on the benzene ring, but is preferably the meta position or the para position of the styrene skeleton, and particularly preferably the para position.

以下に、一般式(A4)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるがこれらに限定するものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (A4) below is given, it is not limited to these.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

本発明の酸分解性樹脂は、酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂であり、任意の繰り返し単位し単位中に、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(酸分解性基)を有する。
酸分解性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基等のアルカリ可溶性基の水素原子が、酸の作用により脱離する基で保護された基を挙げることができる。
酸の作用により脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラ
ルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
本発明の酸分解性樹脂は、一般式(I)、一般式(A2)又は一般式(A3)で表される繰り返し単位中に酸分解性基を有していてもよいし、他の繰り返し単位中に有していてもよい。
酸分解性基として、好ましくは、−C(=O)−X1−R0で表されるものを挙げることができる。
式中、R0 としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げることができる。X1は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
The acid-decomposable resin of the present invention is a resin whose solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid. In any repeating unit, a group that decomposes by the action of an acid to produce an alkali-soluble group ( Acid-decomposable group).
Examples of the acid-decomposable group include a group in which a hydrogen atom of an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a thiol group is protected with a group capable of leaving by the action of an acid. .
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), —C (R 01 ) ( R 02 ) (OR 39 ) and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
The acid-decomposable resin of the present invention may have an acid-decomposable group in the repeating unit represented by the general formula (I), the general formula (A2) or the general formula (A3), or other repeating units. You may have in a unit.
Preferable examples of the acid-decomposable group include those represented by —C (═O) —X 1 —R 0 .
In the formula, R 0 is a tertiary alkyl group such as t-butyl group or t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxy. 1-alkoxyethyl group such as ethyl group, 1-methoxymethyl group, alkoxymethyl group such as 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3- An oxocyclohexyl ester group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a mevalonic lactone residue and the like can be mentioned. X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.

酸分解性樹脂に於ける、一般式(I)で表されるモノマーによる繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、5〜50モル%が好ましく、より好ましくは10〜40モル%である。
酸分解性樹脂に於ける、一般式(A1)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、10〜75モル%が好ましく、より好ましくは20〜60モル%である。
酸分解性樹脂に於ける、一般式(A2)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、10〜50モル%が好ましく、より好ましくは20〜40モル%である。
酸分解性樹脂に於ける、一般式(A3)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、10〜50モル%が好ましく、より好ましくは20〜40モル%である。
酸分解性樹脂に於ける、一般式(A4)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、0〜40モル%が好ましく、より好ましくは10〜30モル%である。
酸分解性樹脂に於ける、酸分解性基を有する繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、10〜50モル%が好ましく、より好ましくは15〜40モル%である。
In the acid-decomposable resin, the content of the repeating unit by the monomer represented by formula (I) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol%, based on all repeating units.
The content of the repeating unit represented by the general formula (A1) in the acid-decomposable resin is preferably 10 to 75 mol%, more preferably 20 to 60 mol% in all repeating units.
The content of the repeating unit represented by the general formula (A2) in the acid-decomposable resin is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 20 to 40 mol% in all repeating units.
The content of the repeating unit represented by the general formula (A3) in the acid-decomposable resin is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 20 to 40 mol% in all repeating units.
The content of the repeating unit represented by the general formula (A4) in the acid-decomposable resin is preferably 0 to 40 mol%, more preferably 10 to 30 mol% in all repeating units.
The content of the repeating unit having an acid-decomposable group in the acid-decomposable resin is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol% in all repeating units.

酸分解性樹脂は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持するために、アルカリ可溶性基、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基が導入され得るように適切な他の重合性モノマーが共重合されていてもよいし、膜質向上のためにアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートのような疎水性の他の重合性モノマーが共重合されてもよい。   In order to maintain good developability for an alkali developer, the acid-decomposable resin is copolymerized with an appropriate other polymerizable monomer so that an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group can be introduced. Alternatively, in order to improve the film quality, other hydrophobic polymerizable monomers such as alkyl acrylate and alkyl methacrylate may be copolymerized.

酸分解性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、それぞれ1,000〜15,000の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3,000〜10,000の範囲である。分散度(Mw/Mn)は、1.0〜2.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜1.8、特に好ましくは、1.0〜1.5である。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。   The weight average molecular weight (Mw) of the acid-decomposable resin is preferably in the range of 1,000 to 15,000, and more preferably in the range of 3,000 to 10,000. The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.8, and particularly preferably 1.0 to 1.5. Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

酸分解性樹脂は、単独で使用してもよいし、2種類以上組み合わせて使用してもよい。
酸分解性樹脂の添加量は、総量として、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対し、通常10〜96質量%であり、好ましくは15〜96質量%であり、特に好ましくは20〜95質量%である。
The acid-decomposable resin may be used alone or in combination of two or more.
The total amount of the acid-decomposable resin is usually 10 to 96% by mass, preferably 15 to 96% by mass, and particularly preferably 20 to 95% by mass with respect to the total solid content of the positive resist composition. %.

以下に、酸分解性樹脂の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the acid-decomposable resin are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

〔2〕(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のポジ型レジスト組成物が含有する活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤」ともいう)は、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物であることが好ましい。
活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物(以下、「スルホン酸発生剤」ともいう)は、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUVなどの活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物であり、たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベンジルスルホネート等を挙げることができる。
[2] (A) Compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation A compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation contained in the positive resist composition of the present invention (hereinafter also referred to as “acid generator”) Is preferably a compound that generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
A compound that generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “sulfonic acid generator”) generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation such as KrF excimer laser light, electron beam, EUV, etc. Examples of the compound include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

また、これらの活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第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。   Further, a group in which a sulfonic acid is generated by irradiation of these actinic rays or radiation, or a compound in which the compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407. JP, 63-26653, JP 55-164824, JP 62-69263, JP 63-146038, JP 63-163452, JP 62-153853, The compounds described in JP-A-63-146029 can be used.

さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光によりスルホン酸を発生する化合物も使用することができる。   Further, compounds capable of generating a sulfonic acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

本発明においては、解像力、パターン形状等の画像性能向上の観点から好ましいスルホン酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホンを挙げることができる。   In the present invention, examples of sulfonic acid generators that are preferable from the viewpoint of improving image performance such as resolution and pattern shape include sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, and disulfones.

好ましいスルホン酸発生剤として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

上記一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。R201〜R203の内の2つは、結合して環構造を形成してもよい。
-は、有機スルホン酸アニオンを表す。
In the general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group. Two of R 201 to R 203 are bonded to the ring structure may be formed.
X represents an organic sulfonate anion.

201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。 The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.

201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができ、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。 The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, an alkylene group (e.g., butylene, pentylene), and an example of an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond And may contain a carbonyl group.

201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。 Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

尚、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.

更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)及び(ZI−3)を挙げることができる。   More preferred (ZI) components include compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。 The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.

アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。 In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物等を挙げることができる。   Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, aryldicycloalkylsulfonium compounds, and the like.

アリールスルホニウム化合物のアリール基としては、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げら
れる。炭化水素で構成されたアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基などが挙げられ、好ましくはインドール基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
Examples of the aryl group of the arylsulfonium compound include an aryl group composed of a hydrocarbon and a heteroaryl group having a hetero atom such as a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. The aryl group composed of hydrocarbon is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group, and an indole group is preferable. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。   The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。   The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.

201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば、炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6−から14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を置換基として有してもよい。好ましい置換基は、炭素数1〜12の直鎖又は分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 6 carbon atoms). 14), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group or the like may be used as a substituent. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, more preferably alkyl having 1 to 4 carbon atoms. Group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

-の有機スルホン酸アニオンとして、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。 Examples of the organic sulfonate anion of X include an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, a camphor sulfonate anion, and the like.

脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族基としては、例えば、炭素数1〜30のアルキル基、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。   Examples of the aliphatic group in the aliphatic sulfonate anion include, for example, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, sec- Butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl And an eicosyl group and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, specifically, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, and the like.

芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。   The aromatic group in the aromatic sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。   The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion may have a substituent.

このような置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜15)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。   Examples of such substituents include nitro groups, halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms), carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, cyano groups, and alkoxy groups (preferably having 1 to 5 carbon atoms). ), A cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms). ), An alkoxycarbonyloxy group (preferably having 2 to 7 carbon atoms), an alkylthio group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), and the like. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

-の有機スルホン酸アニオンとしては、スルホン酸のα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオンが好ましい。有機スルホン酸アニオンとして、より好ましくは炭素数4〜8のパーフロロ脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子を有する芳香族スルホン酸アニオン、特に好ましくはノナフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビス(トリフロロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンである。 The organic sulfonate anion of X is preferably an aliphatic sulfonate anion in which the α-position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, or an aromatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom. The organic sulfonate anion is more preferably a perfluoroaliphatic sulfonate anion having 4 to 8 carbon atoms, an aromatic sulfonate anion having a fluorine atom, particularly preferably nonafluorobutane sulfonate anion, perfluorooctane sulfonate anion, penta Fluorobenzenesulfonate anion, 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonate anion.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。
化合物(ZI−2)は、一般式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す場合の化合物である。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
The compound (ZI-2) is, R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently is a compound when it represents an organic group having no aromatic ring.

201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。 The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、最も好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, or an alkoxycarbonylmethyl group, most preferably Is a linear, branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖又は分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等を挙げることができる。アルキル基として、より好ましくは直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基を挙げることができる。 The alkyl group as R 201 to R 203 may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Butyl group, pentyl group and the like. More preferable examples of the alkyl group include a linear or branched 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group.

201〜R203としてのシクロアルキル基は、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基等を挙げることができる。シクロアルキル基として、より好ましくは環状2−オキソアルキル基を挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, e.g., cyclopentyl, cyclohexyl group and a norbornyl group. More preferable examples of the cycloalkyl group include a cyclic 2-oxoalkyl group.

2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。   The 2-oxoalkyl group may be linear, branched or cyclic, and preferably includes a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group.

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルキル基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。   The alkyl group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group).

201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。 R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(ZI−3)中、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。
Zc-は、有機スルホン酸アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の有機スルホン酸アニオンと同様のものを挙げることができる。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included.
Zc represents an organic sulfonate anion, and examples thereof include the same as the organic sulfonate anion of X − in formula (ZI).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、炭素数1〜20個の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基等を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 7c is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, A linear or branched pentyl group can be exemplified.

1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、炭素数3〜8個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 1c to R 7c is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).

好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖又は分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。 Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c is 2 ~ 15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基、シクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基と同様のものを挙げることができ、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y include the same as the alkyl group and cycloalkyl group as R 1c to R 7c , and a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable. preferable.

2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。 Examples of the 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。 Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .

1c〜R7c中のいずれか2つ以上及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。 Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

x、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。 R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

一般式(ZII)、(ZIII)中、
204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
204〜R207のアリール基としては、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げられる。炭化水素で構成されたアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基などが挙げられ、好ましくはインドール基である。
204〜R207としてのアルキル基は、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)等を挙げることができる。
204〜R207としてのシクロアルキル基は、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基等を挙げることができる。
204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
-は、有機スルホン酸アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の有機スルホン酸アニオンと同様のものを挙げることができる。
In general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the aryl group of R 204 to R 207 include an aryl group composed of a hydrocarbon and a heteroaryl group having a hetero atom such as a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. The aryl group composed of hydrocarbon is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group, and an indole group is preferable.
The alkyl group as R 204 to R 207 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, e.g., cyclopentyl, cyclohexyl group and a norbornyl group.
The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g., 6 carbon atoms 15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like.
X represents an organic sulfonate anion, and examples thereof include the same organic sulfonate anions as X − in formula (ZI).

好ましいスルホン酸発生剤として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
206、R207及びR208は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 206 , R 207 and R 208 each represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

好ましいスルホン酸発生剤として、更に、下記一般式(ZVII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formula (ZVII).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(ZVII)中、
210a及びR211aは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、ニトロ基又はアルコキシカルボニル基を表し、好ましくはハロゲン置換アルキル基もしくはシクロアルキル基、ニトロ基又はシアノ基である。
212aは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
1aは、有機スルホン酸の−SO3Hの水素原子がとれて1価の基となったものを表す。
In general formula (ZVII),
R 210a and R 211a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group, a nitro group or an alkoxycarbonyl group, preferably a halogen-substituted alkyl group or a cycloalkyl group, a nitro group or a cyano group. is there.
R 212a represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
X 1a represents a monovalent group formed by removing a hydrogen atom of —SO 3 H of an organic sulfonic acid.

好ましいスルホン酸発生剤として、更に、下記一般式(ZVIII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferred examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formula (ZVIII).

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(ZVIII)において、
Raは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。Raが複数個ある場合に、複数個あるRaは、同じでもことなっていてもよい。
nは、1〜6の整数を表す。
In general formula (ZVIII):
Ra represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. When there are a plurality of Ras, the plurality of Ras may be the same or different.
n represents an integer of 1 to 6.

以下、スルホン酸発生剤の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a sulfonic acid generator is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

スルホン酸発生剤の含有量は、ポジ型レジスト組成物の固形分を基準として、5〜20質量%で用いられるが、好ましくは6〜18質量%、特に好ましくは7〜16質量%である。感度やラインエッジラフネスの点から5質量%以上であり、また解像力、パターン形状、膜質の点から20質量%以下である。また、スルホン酸発生剤は1種類を用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、スルホン酸発生剤として、活性光線又は放射線の照射によりアリールスルホン酸を発生する化合物と、活性光線又は放射線の照
射によりアルキルスルホン酸を発生する化合物を併用してもよい。
スルホン酸発生剤は、特開2002−27806号に記載の合成方法など公知の方法により合成することができる。
The content of the sulfonic acid generator is 5 to 20% by mass, preferably 6 to 18% by mass, particularly preferably 7 to 16% by mass, based on the solid content of the positive resist composition. It is 5% by mass or more from the viewpoint of sensitivity and line edge roughness, and 20% by mass or less from the viewpoint of resolution, pattern shape, and film quality. Moreover, one type of sulfonic acid generator may be used, or two or more types may be mixed and used. For example, as the sulfonic acid generator, a compound that generates aryl sulfonic acid upon irradiation with active light or radiation and a compound that generates alkyl sulfonic acid upon irradiation with active light or radiation may be used in combination.
The sulfonic acid generator can be synthesized by a known method such as a synthesis method described in JP-A-2002-27806.

本発明のポジ型レジスト組成物は、スルホン酸発生剤とともに、活性光線又は放射線の照射により、カルボン酸を発生する化合物(以下、「カルボン酸発生剤」ともいう)を使用してもよい。
カルボン酸発生剤としては下記一般式(C)で表される化合物が好ましい。
The positive resist composition of the present invention may use, together with a sulfonic acid generator, a compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “carboxylic acid generator”).
As the carboxylic acid generator, a compound represented by the following general formula (C) is preferable.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(C)中、
21〜R23は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
Zは、イオウ原子又はヨウ素原子を表す。Zがイオウ原子である場合、pは1であり、ヨウ素原子である場合はpは0である。
In general formula (C),
R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group.
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group.
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. When Z is a sulfur atom, p is 1, and when Z is an iodine atom, p is 0.

一般式(C)において、R21〜R23は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
アリール基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、ニトロ基、シアノ基、アルキル基(メチル基、エチル基、t-ブチル基、t-アミル基、オクチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
In the general formula (C), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and these groups may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group or alkenyl group may have include a halogen atom (a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, etc.), an aryl group (a phenyl group, a naphthyl group, etc.), a hydroxy group, An alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) etc. can be mentioned.
Examples of the substituent that the aryl group may have include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), nitro group, cyano group, alkyl group (methyl group, ethyl group, t-butyl group, t -Amyl group, octyl group, etc.), hydroxy group, alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) and the like.

21〜R23は、各々独立に、好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基又は炭素数6〜24のアリール基を表し、より好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は各々置換基を有していてもよい。 R 21 to R 23 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms. And more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and particularly preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい置換基の例としては、上記R21がアルキル基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。アリール基の置換基の例としては、上記R21がアリール基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group.
Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have are the same as those described as examples of the substituent when R 21 is an alkyl group. Examples of the substituent for the aryl group, the R 21 may be the same as those mentioned as examples of the substituent when it is an aryl group.

24は、好ましくは、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜24のアリール基であり、より好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は、各々置換基を有していてもよい。 R 24 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and more Preferably, they are a C1-C18 alkyl group, a C3-C18 cycloalkyl group, and a C6-C18 aryl group, Most preferably, a C1-C12 alkyl group, C3-C3 A cycloalkyl group having 12 carbon atoms and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。pはZがイオウ原子である場合は1であり、Zがヨウ素原子である場合は0である。
尚、一般式(C)のカチオン部の2つ以上が、単結合又は連結基(例えば、−S−、−O−など)により結合し、一般式(C)のカチオン部を複数有するカチオン構造を形成してもよい。
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. p is 1 when Z is a sulfur atom, and 0 when Z is an iodine atom.
In addition, the cation structure which has two or more of the cation part of general formula (C) couple | bonded by the single bond or the coupling group (for example, -S-, -O-, etc.), and has two or more cation parts of general formula (C). May be formed.

以下に、活性光線又は放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物の好ましい具体例を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of the compound which generate | occur | produces carboxylic acid by irradiation of actinic light or a radiation below is given, of course, it is not limited to these.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

Figure 2007206638
Figure 2007206638

カルボン酸発生剤の、本発明のポジ型レジスト組成物中の含有量は、組成物の全固形分を基準として、0.01〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.03〜5質量%、特に好ましくは0.05〜3質量%である。またこれらの活性光線又は放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物は1種類を用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
カルボン酸発生剤/スルホン酸発生剤(質量比)は、通常99.9/0.1〜50/50、好ましくは99/1〜60/40、特に好ましくは98/2〜70/30である。
カルボン酸発生剤は、特開2002−27806号に記載の合成方法など公知の方法により合成することができる。
The content of the carboxylic acid generator in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.03 to 5% by mass, based on the total solid content of the composition. Particularly preferably, it is 0.05 to 3% by mass. In addition, these compounds that generate a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation may be used alone or in combination of two or more.
The carboxylic acid generator / sulfonic acid generator (mass ratio) is usually 99.9 / 0.1 to 50/50, preferably 99/1 to 60/40, and particularly preferably 98/2 to 70/30. .
The carboxylic acid generator can be synthesized by a known method such as the synthesis method described in JP-A-2002-27806.

〔3〕有機塩基性化合物
本発明においては、有機塩基性化合物を用いることが、解像力などの性能向上、保存安定性の向上などの観点から好ましい。有機塩基性化合物としては、窒素原子を含む化合物(含窒素塩基性化合物)がさらに好ましい。
本発明において好ましい有機塩基性化合物は、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。
好ましい化学的環境として、下記一般式(A)〜(E)の構造を挙げることができる。一般式(B)〜(E)は、環構造の一部であってもよい。
[3] Organic Basic Compound In the present invention, it is preferable to use an organic basic compound from the viewpoint of improving performance such as resolution and improving storage stability. As the organic basic compound, a compound containing a nitrogen atom (nitrogen-containing basic compound) is more preferable.
A preferable organic basic compound in the present invention is a compound having a stronger basicity than phenol.
As a preferable chemical environment, the following general formulas (A) to (E) can be exemplified. The general formulas (B) to (E) may be part of a ring structure.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

一般式(A)において、
200 、R201 及びR202は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜20個のアルキル基もしくはシクロアルキル基、又は炭素数6〜20個のアリール基を表し、ここで、R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
200 、R201 及びR202としてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20個のアミノアルキル基及びアミノシクロアルキル基、及び炭素数1〜20個のヒドロキシアルキル基が好ましい。
一般式(E)において、
203 、R204 、R205 及びR206 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜6個のアルキル基及びシクロアルキル基を表す。
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。
In general formula (A),
R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl or cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring.
The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group as R 200 , R 201 and R 202 may have a substituent. As the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aminocycloalkyl group, and a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms are preferable.
In general formula (E),
R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a cycloalkyl group.
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group.

好ましい具体例としては、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン、アミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。これらが有してもよい好ましい置換基としては、アミノ基、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(置換アルキル基として、特にアミノアルキル基)、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、シアノ基等が挙げられる。   Preferred examples include guanidine, aminopyridine, aminoalkylpyridine, aminopyrrolidine, indazole, imidazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and the like. Preferred substituents that these may have include amino groups, alkylamino groups, aminoaryl groups, arylamino groups, alkyl groups (substituent alkyl groups, particularly aminoalkyl groups), alkoxy groups, acyl groups, and acyloxy groups. , Aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group and the like.

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、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、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。
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。
Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,
3, -tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4 -Methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine N- (2-aminoethyl) piperi 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, Examples include, but are not limited to, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, and N- (2-aminoethyl) morpholine.
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

また、テトラアルキルアンモニウム塩型の含窒素塩基性化合物も用いることができる。これらの中では、特に炭素数1〜8のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド(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、テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。
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。
A tetraalkylammonium salt type nitrogen-containing basic compound can also be used. Of these, tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 8 carbon atoms (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide, etc.) is particularly preferable.
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

酸発生剤と有機塩基性化合物の組成物中の使用割合は、(酸発生剤の総量)/(有機塩基性化合物)(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。該モル比を2.5以上とすることにより、高感度となり、また、300以下とすることにより、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りを抑制し、解像力を向上させることができる。(酸発生剤の総量)/(有機塩基性化合物)(モル比)は、好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the organic basic compound in the composition is preferably (total amount of acid generator) / (organic basic compound) (molar ratio) = 2.5 to 300. By setting the molar ratio to 2.5 or more, high sensitivity is obtained, and by setting the molar ratio to 300 or less, it is possible to suppress the resist pattern from becoming thicker over time until post-exposure heat treatment and improve resolution. . (Total amount of acid generator) / (organic basic compound) (molar ratio) is preferably 5.0 to 200, more preferably 7.0 to 150.

〔4〕界面活性剤類
本発明においては、界面活性剤類を用いることができ、製膜性、パターンの密着性、現像欠陥低減等の観点から好ましい。
[4] Surfactants In the present invention, surfactants can be used, which are preferable from the viewpoints of film forming properties, pattern adhesion, development defect reduction, and the like.

界面活性剤の具体的としては、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(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ−ドFC430,FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,SC101,SC102,SC103,SC104,SC105,SC106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等の
フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤、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質量部当たり、通常、2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。
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。
Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as bitane monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) and other fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants, organosilanes Hexane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) and acrylic or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.).
The compounding amount of these surfactants is usually 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the solid content in the composition of the present invention.
These surfactants may be added alone or in some combination.

尚、界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同 5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
The surfactant is any one of fluorine and / or silicon surfactants (fluorine surfactants and silicon surfactants, surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms), or It is preferable to contain 2 or more types.
As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540 No. 7, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, US Pat. No. 5,405,720. , No. 5,360,692, No. 5,529,881, No. 5,296,330, No. 5,543,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451. The following commercially available surfactants can also be used as they are.
Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレー
ト)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。
In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group, may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).
Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent).

〔5〕その他の成分
本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、さらに、染料、光塩基発生剤などを含有させることができる。
[5] Other components The positive resist composition of the present invention may further contain a dye, a photobase generator and the like, if necessary.

1.染料
本発明においては、染料を用いることができる。
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#603、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(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
1. Dye A dye can be used in the present invention.
Suitable dyes include oily dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-505 (oriental chemical industry) Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI522015) and the like.

2.光塩基発生剤
本発明の組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号、同4−162040号、同5−197148号、同5−5995号、同6−194834号、同8−146608号、同10−83079号、欧州特許622682号に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的とし添加される。
2. Photobase generator As photobase generators that can be added to the composition of the present invention, JP-A-4-151156, JP-A-4-162040, JP-A-5-197148, JP-A-5-5995, JP-A-6-194835, Examples thereof include compounds described in JP-A-8-146608, JP-A-10-83079 and European Patent No. 622682, specifically, 2-nitrobenzylcarbamate, 2,5-dinitrobenzylcyclohexylcarbamate, N-cyclohexyl-4- Methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate and the like can be suitably used. These photobase generators are added for the purpose of improving the resist shape and the like.

3.溶剤類
本発明のレジスト組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。全レジスト成分の固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
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。
3. Solvents The resist composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. The solid content concentration of all resist components is usually preferably 2 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass.
Solvents used here include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethyl Formamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable. Or mixed to use.

本発明のポジ型レジスト組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は、0.05〜4.0μmが好ましい。   The positive resist composition of the present invention is applied onto a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably 0.05 to 4.0 μm.

本発明においては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜を使用することができる。更にレジスト下層に反射防止膜を塗布して用いることもできる。   In the present invention, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used if necessary. Furthermore, an antireflection film can be applied to the resist lower layer and used.

レジストの下層として用いられる反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611号記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680号記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特開平6−118631号記載の樹脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−118656号記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号記載のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509号記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙げられる。   As the antireflection film used as the lower layer of the resist, either an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, amorphous silicon, or an organic film type made of a light absorber and a polymer material may be used. it can. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. Examples of the organic antireflection film include a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin described in JP-B-7-69611, an alkali-soluble resin, a light absorber, and maleic anhydride copolymer described in US Pat. No. 5,294,680. A reaction product of a coalescence and a diamine type light absorbent, a resin binder described in JP-A-6-186863 and a methylolmelamine thermal crosslinking agent, a carboxylic acid group, an epoxy group and a light-absorbing group described in JP-A-6-118656. An acrylic resin-type antireflection film in the same molecule, a composition comprising methylol melamine and a benzophenone-based light absorber described in JP-A-8-87115, and a low-molecular light absorber added to a polyvinyl alcohol resin described in JP-A-8-179509. And the like.

また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。   In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, and AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley may be used. it can.

精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆基板、ガラス基板、ITO基板、石英/酸化クロム被覆基板等)上に、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布し、レジスト膜を形成し、次にKrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光などの活性光線又は放射線を照射し、加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。   In the manufacture of precision integrated circuit elements, the pattern forming process on the resist film is carried out on the substrate (eg, silicon / silicon dioxide coated substrate, glass substrate, ITO substrate, quartz / chromium oxide coated substrate, etc.). A resist pattern is formed by applying a resist composition, forming a resist film, and then irradiating actinic rays or radiation such as KrF excimer laser light, electron beam, EUV light, etc., heating, developing, rinsing and drying. Can be formed.

現像において使用するアルカリ現像液としては、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、トリエタノーアミン等のアルコ−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、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液(通常0.1〜20質量%)を使用することができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
これらの現像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のpHは、通常10〜15である。
Examples of the alkaline developer used in development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, An aqueous solution (usually 0.1 to 20% by mass) of an alkali such as a quaternary ammonium salt such as choline or a cyclic amine such as pyrrole or piperidine can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
Among these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.
The pH of the alkaline developer is usually 10-15.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this.

合成例1(樹脂(1)の合成)
アセトキシスチレン、スチレン、t−ブチル−(p−アセトキシシンナメート)を55/20/25の割合(モル比率)で仕込み、テトラヒドロフランに溶解し、固形分濃度20質量%の溶液100mLを調製した。この溶液に和光純薬工業(株)製重合開始剤V−65を2mol%加え、これを窒素雰囲気下、4時間かけて60℃に加熱したテトラヒドロフラン10mLに滴下した。滴下終了後、反応液を4時間加熱、再度V−65を1mol%
添加し、4時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン3Lに晶析、析出した白色粉体をろ過により集めた。
13NMRから求めたポリマーの組成比は58/20/22(モル比)であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は9500であった。
このポリマーをアセトン100mlに溶解させた後、塩酸5mlを加え1時間攪拌した後、蒸留水を添加しポリマーを沈殿させた。沈殿物を蒸留水で洗浄したのち、減圧下乾燥させた。ポリマーを酢酸エチル100mlに溶解させた後、ヘキサンを加え沈殿したポリマーを減圧乾燥にて粉体とした。この粉体についてGPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は10000であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (1))
Acetoxystyrene, styrene, and t-butyl- (p-acetoxycinnamate) were charged at a ratio (molar ratio) of 55/20/25 and dissolved in tetrahydrofuran to prepare 100 mL of a solution having a solid content concentration of 20% by mass. To this solution, 2 mol% of a polymerization initiator V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and added dropwise to 10 mL of tetrahydrofuran heated to 60 ° C. over 4 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours and again V-65 was 1 mol%
Added and stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 3 L of hexane, and the precipitated white powder was collected by filtration.
The composition ratio of the polymer determined from C 13 NMR was 58/20/22 (molar ratio). Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 9,500.
This polymer was dissolved in 100 ml of acetone, 5 ml of hydrochloric acid was added and stirred for 1 hour, and distilled water was added to precipitate the polymer. The precipitate was washed with distilled water and then dried under reduced pressure. After dissolving the polymer in 100 ml of ethyl acetate, hexane was added and the precipitated polymer was powdered by drying under reduced pressure. The weight average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement for this powder was 10,000.

上記合成例1と同様の方法で下記表1に示す、先に構造を例示した樹脂(2)〜(22)を合成した。   Resins (2) to (22) whose structures were previously exemplified, shown in Table 1 below, were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

なお、比較例の樹脂(CR−1)は、p−ヒドロキシスチレン−スチレン−t−ブチルアクリレート共重合体(モル比60/20/20)、重量平均分子量10000、分散度2.28である。   In addition, resin (CR-1) of a comparative example is p-hydroxystyrene-styrene-t-butyl acrylate copolymer (molar ratio 60/20/20), a weight average molecular weight 10,000, and dispersion degree 2.28.

本発明の実施例で用いたスルホン酸発生剤及びカルボン酸発生剤については、特開2002−27806号に記載の合成方法などいずれも公知の合成方法により合成した。   The sulfonic acid generator and carboxylic acid generator used in the examples of the present invention were synthesized by a known synthesis method such as the synthesis method described in JP-A-2002-27806.

実施例1
(1)ポジ型レジストの調製および塗設
樹脂(1) 0.93g
スルホン酸発生剤B−2 0.065g
カルボン酸発生剤C−2 0.005g
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8.8gに溶解させ、さらに有機塩基性化合物としてD−1(下記参照)0.003g、及び界面活性剤としてメガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製、以下W−1と略す)0.001gを添加、溶解させ、得られた溶液を0.1μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。
このレジスト溶液を6インチシリコンウェハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、110℃、90秒ベークして膜厚0.25μmの均一膜を得た。
Example 1
(1) Preparation and coating of positive resist Resin (1) 0.93g
Sulfonic acid generator B-2 0.065g
Carboxylic acid generator C-2 0.005g
Is dissolved in 8.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, 0.001 g of D-1 (see below) as an organic basic compound, and Megafac F176 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) as a surfactant. 0.001 g) (abbreviated as W-1) was added and dissolved, and the resulting solution was microfiltered with a 0.1 μm aperture membrane filter to obtain a resist solution.
This resist solution was applied onto a 6-inch silicon wafer using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and baked at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a uniform film having a thickness of 0.25 μm.

(2)ポジ型レジストパターンの作製
このレジスト膜に、電子線描画装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行った。照射後に110℃で、90秒間ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液中に60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
(2) Production of Positive Resist Pattern This resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus (HL750, acceleration voltage 50 KeV manufactured by Hitachi, Ltd.). After irradiation, the substrate was baked at 110 ° C. for 90 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method.

(2−1)感度
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
(2−2)解像力
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。
(2−3)パターン形状
上記の感度を示す照射量における0.15μmラインパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。
(2-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum irradiation energy when resolving a 0.15 μm line (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity.
(2-2) Resolving power The resolving power was defined as the limiting resolving power (the line and space were separated and resolved) at the irradiation dose showing the above sensitivity.
(2-3) Pattern shape The cross-sectional shape of the 0.15 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.).

実施例2〜14及び比較例1
下記表2に示した成分を用いた他は、実施例1と全く同様にしてレジスト調製・塗設、電子線露光評価を行った。評価結果を表2に示した。
Examples 2 to 14 and Comparative Example 1
Resist preparation / coating and electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that the components shown in Table 2 below were used. The evaluation results are shown in Table 2.

表中の略号を、以下に示す。
〔有機塩基性化合物〕
D−1: トリ−n−ヘキシルアミン
D−2: 2,4,6−トリフェニルイミダゾール
D−3: テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド
〔その他成分(界面活性剤)〕
W−1:フッ素系界面活性剤、メガファックF-176(大日本インキ化学工業(株)製)
W−2:フッ素/シリコン系界面活性剤、メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
W−3:シリコン系界面活性剤、シロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)
Abbreviations in the table are shown below.
[Organic basic compounds]
D-1: tri-n-hexylamine D-2: 2,4,6-triphenylimidazole D-3: tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide [other components (surfactant)]
W-1: Fluorosurfactant, Megafac F-176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
W-2: Fluorine / silicone surfactant, MegaFac R08 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
W-3: Silicon-based surfactant, siloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

Figure 2007206638
Figure 2007206638

表2から、本発明のポジ型レジスト組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関して、比較例に比べて、高感度、高解像力であり、パターン形状も優れていることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has higher sensitivity, higher resolution and better pattern shape than the comparative example with respect to pattern formation by electron beam irradiation.

実施例15
下記表3に示す成分を用いた他は、実施例1と全く同様にしてレジスト調製、塗設を行い、レジスト膜を得た。但し、膜厚は0.35μmとした。
Example 15
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the components shown in Table 3 below were used. However, the film thickness was 0.35 μm.

(3)ポジ型パターンの形成
得られたレジスト膜に、KrFエキシマレーザーステッパー(キャノン(株)製FPA3000EX-5、波長248nm)を用いて、パターン露光した。露光後の処理は実施例1と同様に行った。パターンの評価は以下のように行った。
(3−1) 感度
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。0.26μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
(3−2)解像力
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。
(3−3)線幅面内均一性評価
130nm(ピッチ260nm)のLine and Spaceパターンが再現する露光量で8inchウエハー全面を露光し得られたレジストパターンを、ウエハー全面ランダムに50ヵ所測長し、その3σを面内均一性と定義した。
(3−4)現像欠陥評価
130nm(ピッチ260nm)のLine and Spaceパターンが再現する露光量で8inchウエハー全面を露光しレジストパターンを得た。これをKLA Tencor社製 インテリジェント ラインモニタ 2360を使用し現像欠陥測定した。
(3) Formation of positive pattern The obtained resist film was subjected to pattern exposure using a KrF excimer laser stepper (FPA3000EX-5 manufactured by Canon Inc., wavelength 248 nm). The post-exposure processing was performed in the same manner as in Example 1. The pattern was evaluated as follows.
(3-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum irradiation energy when resolving a 0.26 μm line (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity.
(3-2) Resolving power The resolving power was defined as the limiting resolving power (line and space are separated and resolving) at the irradiation amount showing the above sensitivity.
(3-3) Line width in-plane uniformity evaluation A resist pattern obtained by exposing the entire surface of an 8-inch wafer with an exposure amount reproduced by a 130 nm (pitch 260 nm) Line and Space pattern was randomly measured at 50 points on the entire surface of the wafer. The 3σ was defined as in-plane uniformity.
(3-4) Development Defect Evaluation The entire surface of the 8-inch wafer was exposed with an exposure amount that reproduces a 130 nm (pitch 260 nm) Line and Space pattern to obtain a resist pattern. The development defect was measured using an intelligent line monitor 2360 manufactured by KLA Tencor.

実施例16〜23及び比較例2
表3に示した成分を用いて、実施例15と全く同様にしてレジスト調製・塗設、KrFエキシマレーザー露光評価を行った。評価結果を表3に示した。
Examples 16 to 23 and Comparative Example 2
Using the components shown in Table 3, resist preparation / coating and KrF excimer laser exposure evaluation were performed in exactly the same manner as in Example 15. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

表3から、本発明のポジ型レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー露光によるパターン形成に関して、比較例の化合物に比べて、高感度、高解像力であり、パターン形状、疎密依存性も優れていることがわかる。   From Table 3, the positive resist composition of the present invention has higher sensitivity and higher resolution than the compound of the comparative example with respect to pattern formation by KrF excimer laser exposure, and is excellent in pattern shape and density dependency. I understand.

実施例24〜26及び比較例3
下記表4に示した成分を用いた他は、実施例1と全く同様にしてレジスト調製、塗設を行い、レジスト膜を得た。但し、レジスト膜厚は0.13μmとした。得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜5.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら面露光を行い、さらに110℃で、90秒間ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れている。
結果を表4に示す。
Examples 24-26 and Comparative Example 3
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the components shown in Table 4 below were used. However, the resist film thickness was 0.13 μm. The obtained resist film was subjected to surface exposure using EUV light (wavelength 13 nm) while changing the exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0 to 5.0 mJ, and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Thereafter, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure amount was measured to obtain a sensitivity curve. In this sensitivity curve, the exposure amount when the dissolution rate of the resist is saturated was taken as sensitivity, and the dissolution contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast.
The results are shown in Table 4.

Figure 2007206638
Figure 2007206638

表4から、本発明のポジ型レジスト組成物は、EUV光の照射による特性評価において、比較例の組成物に比べて、高感度で高コントラストであり、優れていることがわかる。   From Table 4, it can be seen that the positive resist composition of the present invention is superior in sensitivity and high contrast as compared with the composition of the comparative example in the property evaluation by irradiation with EUV light.

Claims (5)

(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び(B)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂を含有するポジ型レジスト組成物に於いて、(B)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂が、下記一般式(I)で表されるモノマーによる繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 2007206638
一般式(I)に於いて、
0は、水素原子又は有機基を表す。
Raは、有機基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
mは、1〜3の整数を表す。
nは、0〜3の整数を表す。
但し、m+n≦5である。
In a positive resist composition comprising (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin whose solubility in an alkali developer is increased by the action of the acid. A positive resist composition, wherein the resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of has a repeating unit of a monomer represented by the following general formula (I):
Figure 2007206638
In general formula (I),
A 0 represents a hydrogen atom or an organic group.
Ra represents an organic group, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents an integer of 1 to 3.
n represents an integer of 0 to 3.
However, m + n ≦ 5.
一般式(I)に於ける、A0が、酸の作用により脱離する基であることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。 2. The positive resist composition according to claim 1, wherein A 0 in the general formula (I) is a group capable of leaving by the action of an acid. 一般式(I)に於ける、Xが、脂環構造を有する、酸の作用により脱離する基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組成物。   3. The positive resist composition according to claim 1, wherein X in the general formula (I) is a group having an alicyclic structure and leaving by the action of an acid. (B)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂が、更に、下記一般式(A1)で表される繰り返し単位、一般式(A2)で表される繰り返し単位及び一般式(A3)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種類の繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2007206638
一般式(A1)〜(A3)に於いて、
Zは、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基又はアシロキシ基を表す。Zが、複数個ある場合に、複数個あるZは、同じでも異なっていてもよい。
1は、環状炭素構造を有する、酸の作用により脱離する基を表す。A1が、複数個ある場合に、複数個あるA1は、同じでも異なっていてもよい。
Rbは、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、シアノ基又はCF3基を表す。
2は、酸の作用により脱離する基を表す。
qは、1〜3の整数を表す。
rは、1〜3の整数を表す。
pは、0〜2の整数を表す。
(B) Resins whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid are further a repeating unit represented by the following general formula (A1), a repeating unit represented by the general formula (A2), and a general formula ( The positive resist composition according to claim 1, comprising at least one type of repeating unit selected from repeating units represented by A3).
Figure 2007206638
In the general formulas (A1) to (A3),
Z represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an acyl group, or an acyloxy group. When there are a plurality of Zs, the plurality of Zs may be the same or different.
A 1 represents a group having a cyclic carbon structure and leaving by the action of an acid. A 1 is, when a plurality, the plurality is A 1 may be the same or different.
Rb represents a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a cyano group or a CF 3 group.
A 2 represents a group capable of leaving by the action of an acid.
q represents an integer of 1 to 3.
r represents an integer of 1 to 3.
p represents an integer of 0 to 2.
請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物により、レジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to claim 1; and exposing and developing the resist film.
JP2006028758A 2006-02-06 2006-02-06 Positive resist composition and pattern forming method using the same Pending JP2007206638A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006028758A JP2007206638A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Positive resist composition and pattern forming method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006028758A JP2007206638A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Positive resist composition and pattern forming method using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007206638A true JP2007206638A (en) 2007-08-16

Family

ID=38486131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006028758A Pending JP2007206638A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Positive resist composition and pattern forming method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007206638A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086358A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2010181729A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Fujifilm Corp Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and method for forming pattern by using the same
JP2014026265A (en) * 2012-06-19 2014-02-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Pattern forming method and resist composition
WO2016136476A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, active light sensitive or radiation sensitive resin composition, active light sensitive or radiation sensitive film, method for manufacturing electronic device, and electronic device
KR20220021473A (en) 2019-06-14 2022-02-22 제이에스알 가부시끼가이샤 Radiation-sensitive resin composition and resist pattern formation method
JPWO2022070997A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086358A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2010181729A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Fujifilm Corp Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and method for forming pattern by using the same
JP2014026265A (en) * 2012-06-19 2014-02-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Pattern forming method and resist composition
WO2016136476A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, active light sensitive or radiation sensitive resin composition, active light sensitive or radiation sensitive film, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JPWO2016136476A1 (en) * 2015-02-27 2017-12-07 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, method for producing electronic device, and electronic device
KR20220021473A (en) 2019-06-14 2022-02-22 제이에스알 가부시끼가이샤 Radiation-sensitive resin composition and resist pattern formation method
JPWO2022070997A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07
JP7434592B2 (en) 2020-09-29 2024-02-20 富士フイルム株式会社 Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, electronic device manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4909768B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2007279699A (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP5039410B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP4121396B2 (en) Positive resist composition
JP4982228B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP5039622B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2007256347A (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2007206638A (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP5046965B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP4696010B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
KR101239721B1 (en) Positive resist composition and a pattern forming method using the same
JP2006251551A (en) Positive resist composition and pattern forming method using it
JP4905786B2 (en) Resist composition and pattern forming method using the same
JP2007256639A (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2008076747A (en) Resist composition and pattern forming method using the same
JP4682026B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2008209894A (en) Resist composition and pattern forming method using the same
JP4533831B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2005091713A (en) Positive resist composition, and pattern forming method using the same
JP2008249889A (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP4691461B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2008102509A (en) Resist composition and pattern-forming method using the same
JP2008089790A (en) Resist composition and pattern forming method using the same
JP4991344B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP4701143B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071109

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071116

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071126