JP4533660B2 - Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same - Google Patents
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Description
本発明は、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにその他のフォトファブリケーション工程に使用されるポジ型感光性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220nm以下の遠紫外線などの露光光源、および電子線などによる照射源とする場合に好適なポジ型感光性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。 The present invention relates to a positive photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, and other photofabrication processes, and a pattern forming method using the same. is there. More specifically, the present invention relates to a positive photosensitive composition suitable for use as an exposure light source such as far ultraviolet rays of 220 nm or less and an irradiation source using an electron beam, and a pattern forming method using the same.
化学増幅系ポジ型感光性組成物は、遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。 The chemically amplified positive photosensitive composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and reacts with the developer of the active radiation irradiated area and the non-irradiated area by a reaction using this acid as a catalyst. It is a pattern forming material for changing solubility and forming a pattern on a substrate.
KrFエキシマレーザーを露光光源とする場合には、主として248nm領域での吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする樹脂を主成分に使用するため、高感度、高解像度で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノンジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となっている。 When a KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) having a small absorption mainly in the 248 nm region is used as a main component. A pattern is formed, which is a better system than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.
一方、更なる短波長の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源として使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増幅系でも十分ではなかった。
このため、脂環炭化水素構造を有する樹脂を含有するArFエキシマレーザー用レジストが開発されてきている。
更に、上記脂環炭化水素構造を有する樹脂にラクトン構造を有する繰り返し単位を含有させることで性能が向上することが見出されている。特許文献1(特開平9−73173号公報)、特許文献2(米国特許第6388101B号明細書)にはメバロニックラクトン構造やγラクトン構造を有する繰り返し単位を含有する樹脂を用いたレジスト組成物が記載され、また、特許文献3(特開2000−159758号公報)、特許文献4(特開2001−109154号公報)、特許文献5(米国特許第2001−26901A号明細書)には脂環ラクトン構造を有する繰り返し単位を含有する樹脂を用いたレジスト組成物が記載されている。
しかしながら、レジストとしての総合性能の観点から、使用される樹脂、光酸発生剤、添加剤、溶剤等の適切な組み合わせを見い出すことが極めて困難であるのが実情であり、更に線幅100nm以下のような微細なパターンを形成する際には、単に解像力だけでなくラインパターンのラインエッジラフネス性能の改良が求められていた。
ここで、ラインエッジラフネスとは、レジストの特性に起因して、レジストのラインパターンと基板界面のエッジが、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動した形状を呈することをいう。このパターンを真上から観察するとエッジが凸凹(±数nm〜数十nm程度)に見える。この凸凹は、エッチング工程により基板に転写されるため、凸凹が大きいと電気特性不良を引き起こし、歩留まりを低下させることになる。
On the other hand, when a further short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region. It wasn't.
For this reason, an ArF excimer laser resist containing a resin having an alicyclic hydrocarbon structure has been developed.
Furthermore, it has been found that the performance can be improved by adding a repeating unit having a lactone structure to the resin having the alicyclic hydrocarbon structure. Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-73173) and Patent Document 2 (US Pat. No. 6,388,101B) describe resist compositions using a resin containing a repeating unit having a mevalonic lactone structure or a γ lactone structure. In addition, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-159758), Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-109154), and Patent Document 5 (US Patent Publication No. 2001-26901A) disclose alicyclic rings. A resist composition using a resin containing a repeating unit having a lactone structure is described.
However, from the viewpoint of overall performance as a resist, it is actually difficult to find an appropriate combination of resin, photoacid generator, additive, solvent, etc. to be used, and the line width is 100 nm or less. When forming such a fine pattern, improvement of the line edge roughness performance of the line pattern as well as the resolving power has been demanded.
Here, the line edge roughness means that the resist line pattern and the edge of the substrate interface exhibit irregular shapes in a direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. When this pattern is observed from directly above, the edges appear to be uneven (± several nm to several tens of nm). Since the unevenness is transferred to the substrate by an etching process, if the unevenness is large, an electrical characteristic defect is caused and the yield is lowered.
従って、本発明の目的は、100nm以下の微細パターンの形成においても、解像力に優れ、且つ、ラインエッジラフネスが改良されたポジ型感光性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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition which is excellent in resolving power and improved in line edge roughness even in the formation of a fine pattern of 100 nm or less, and a pattern forming method using the same. is there.
本発明は、下記構成のポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法であり、これにより本発明の上記目的が達成される。 The present invention is a positive photosensitive composition having the following constitution and a pattern forming method using the same, whereby the above object of the present invention is achieved.
<1>
(A)下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(但し、下記一般式(MA)で表される(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位を除く)、下記一般式(pA)で示される繰り返し単位及び下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。 Raは、下記一般式(pI)〜(pVI)のいずれかで表される基を表す。
R12〜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し、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。
R17〜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し、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。
R22〜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し、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。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B2は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示される基を表す。
一般式(V−1)〜(V−5)において、R1b〜R5b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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
<2>
(A)下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位、下記一般式(AII)で示される繰り返し単位及び下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
一般式(I)に於いて、
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(I0)中、m1は1から6の整数を表す。R1及びR2はそれぞれアルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR1とR2が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R3及びR4はそれぞれ水素原子、アルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR3とR4が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R5〜R7はそれぞれアルキル基、環状アルキル基、アリール基、アリル基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルシ
リルオキシ基を表す。
式(II)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。X1は−CO2−、−O−、−CONH−、−CON(R)−から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OH、−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ia)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子、SiR'(R'')(R''')、置換基としてSiR'(R'')(R''')を含んでも良いアルキル基を表す。但し、R1〜R4の全てが水素原子になることはない。R'、R''、R'''はそれぞれ独立に直鎖または分岐を有するアルキル基、フェニル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(Ib)中、X1は酸素原子、硫黄原子、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。L、R1〜R4、R'、R''、R'''は前記と同義である。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は−CO2−、−O−、−CONH−、−CON(R)−から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基
を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B2は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示される基を表す。
一般式(V−1)〜(V−5)において、R1b〜R5b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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
<3>
一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位が、下記一般式(I')で表されることを特徴とする上記<1>又は<2>に記載のポジ型感光性組成物。
一般式(I’)に於いて、
Ra1は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
<4>
一般式(I)又は 一般式(I’)に於いて、L1が、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン及びテトラシクロドデカンから選ばれる単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
<5>
(A)下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される繰り返し単位及び下記一般式(AII)で示される繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
Rb1は、置換基を表し、複数個存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
n1は、0〜3の整数を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(I0)中、m1は1から6の整数を表す。R1及びR2はそれぞれアルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR1とR2が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R3及びR4はそれぞれ水素原子、アルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR3とR4が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R5〜R7はそれぞれアルキル基、環状アルキル基、アリール基、アリル基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(II)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。X1は―CO2―、−O−、―CONH―、―CON(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OH、−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ib)中、X1は酸素原子、硫黄原子、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。L、R1〜R4、R'、R''、R'''は前記と同義である。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は―CO2―、−O−、―CONH―、―CON(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
<6>
(A)下記一般式(4)で表される繰り返し単位及び下記一般式(AII)で示される繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、 (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
Rb1は、置換基を表し、複数個存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
n1は、0〜3の整数を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、下記一般式(LC1−1)又は(LC1−2)で表されるラクトン構造を有する基を表す。
n2は、0〜3の整数を表す。
Rb2は、置換基を表す。
一般式(AII)中、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(I0)中、m1は1から6の整数を表す。R1及びR2はそれぞれアルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR1とR2が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R3及びR4はそれぞれ水素原子、アルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR3とR4が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R5〜R7はそれぞれアルキル基、環状アルキル基、アリール基、アリル基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルシリルオキシ基を表す。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は−CO2−、−O−、−CONH−、−CON(R)−から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
<7>
更に、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする上記<5>又は<6>に記載のポジ型感光性組成物。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B2は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示される基を表す。
一般式(V−1)〜(V−5)において、R1b〜R5b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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
<8>
更に、(D)酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物を含有することを特徴とする上記<1>〜<7>のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
<9>
上記<1>〜<8>のいずれかに記載のポジ型感光性組成物により、膜を形成し、該膜を露光、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。
<10>
液浸液を介して露光することを特徴とする上記<9>に記載のパターン形成方法。
本発明は、上記<1>〜<10>に係る発明であるが、以下、他の事項も含めて説明している。
(1)(A)下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂及び
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
<1>
(A) A repeating unit having a group represented by the following general formula (I) (excluding a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound represented by the following general formula (MA)), the following general formula (pA A resin having a repeating unit represented by formula (AI) and a repeating unit represented by the following general formula (AI), and having increased solubility in an alkali developer by the action of an acid; and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (except for the following (A) and (I)).
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
A is a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group, or a combination of two or more groups Represents. Ra represents a group represented by any one of the following general formulas (pI) to (pVI).
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or 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, provided that at least one of R 17 to R 21 Represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or 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, provided that 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.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 represents a group represented by any one of general formula (Lc) and general formulas (V-1) to (V-5).
In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
<2>
(A) A repeating unit having a group represented by the following general formula (I), a repeating unit represented by the following general formula (AII), and a repeating unit represented by the following general formula (AI), and the action of an acid A resin whose solubility in an alkaline developer increases, and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (except for the following (A) and (I)).
In general formula (I),
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (I 0 ), m1 represents an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an allyl group, a trialkylsilyl group, or a trialkylsilyloxy group.
In formula (II), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. X 1 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, and —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OH, —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —OCONHRa, —OCON (Ra) (Rb), —NHCORa, —NHCOORa, —NHSO as substituents 2 Ra, -N (R) CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOR, -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (Ra ) (Rb), a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In formula (Ia), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L represents a single bond or a divalent linking group. R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, SiR ′ (R ″) (R ′ ″), or an alkyl group that may contain SiR ′ (R ″) (R ′ ″) as a substituent. . However, not all of R 1 to R 4 are hydrogen atoms. R ′, R ″, and R ′ ″ each independently represent a linear or branched alkyl group, phenyl group, trialkylsilyl group, or trialkylsilyloxy group.
In the formula (Ib), X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. L, R 1 to R 4 , R ′, R ″, and R ′ ″ are as defined above.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, and —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A is a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, -OCH 3, -OCORa as a substituent, -OCOORa, -OCONHRa, -OCON (Ra ) (Rb), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N ( R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -COOR, -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (Ra ) (Rb), a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 represents a group represented by any one of general formula (Lc) and general formulas (V-1) to (V-5).
In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
<3>
The positive photosensitive composition as described in <1> or <2> above, wherein the repeating unit having a group represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (I ′).
In general formula (I ′),
Ra 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
<4>
In general formula (I) or general formula (I ′), L 1 is a monocyclic or polycyclic (m + 1) valent group selected from cyclopentane, cyclohexane, norbornane, adamantane, tricyclodecane and tetracyclododecane. The positive photosensitive composition as described in any one of <1> to <3> above, which is an alicyclic hydrocarbon group.
<5>
(A) It has a repeating unit represented by any one of the following general formulas (1) to (3) and a repeating unit represented by the following general formula (AII), and the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid. Resin and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (except for the following (A) and (I)).
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
Rb 1 represents a substituent, and when a plurality of Rb 1 are present, they may be the same or different.
n 1 represents an integer of 0 to 3.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (I 0 ), m1 represents an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an allyl group, a trialkylsilyl group, or a trialkylsilyloxy group.
In formula (II), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. X 1 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, and —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OH, —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —OCONHRa, —OCON (Ra) (Rb), —NHCORa, —NHCOORa, —NHSO as substituents 2 Ra, -N (R) CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOR, -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (Ra ) (Rb), a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (Ib), X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. L, R 1 to R 4 , R ′, R ″, and R ′ ″ are as defined above.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A is a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, -OCH 3, -OCORa as a substituent, -OCOORa, -OCONHRa, -OCON (Ra ) (Rb), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N ( R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -COOR, -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (Ra ) (Rb), a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
<6>
(A) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (4) and a repeating unit represented by the following general formula (AII) and having increased solubility in an alkali developer by the action of an acid; and (B) A positive photosensitive composition comprising a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation (except for the following (A) and (B)).
Rb 1 represents a substituent, and when a plurality of Rb 1 are present, they may be the same or different.
n 1 represents an integer of 0 to 3.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure represented by the following general formula (LC1-1) or (LC1-2).
n 2 represents an integer of 0 to 3.
Rb 2 represents a substituent.
In general formula (AII), R 1 c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (I 0 ), m1 represents an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an allyl group, a trialkylsilyl group, or a trialkylsilyloxy group.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, and —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A is a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, -OCH 3, -OCORa as a substituent, -OCOORa, -OCONHRa, -OCON (Ra ) (Rb), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N ( R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -COOR, -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (Ra ) (Rb), a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
<7>
The positive photosensitive composition as described in <5> or <6> above, further comprising a repeating unit represented by the following general formula (AI).
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 represents a group represented by any one of general formula (Lc) and general formulas (V-1) to (V-5).
In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
<8>
Furthermore, (D) any one of the above items <1> to <7>, further comprising a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer. The positive photosensitive composition as described.
<9>
A pattern forming method comprising a step of forming a film with the positive photosensitive composition according to any one of <1> to <8>, and exposing and developing the film.
<10>
The pattern forming method according to <9>, wherein the exposure is performed through an immersion liquid.
The present invention is an invention according to the above <1> to <10>, but is described below including other matters.
(1) (A) a resin having a repeating unit having a group represented by the following general formula (I) and having increased solubility in an alkali developer by the action of an acid; and (B) an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. A positive photosensitive composition comprising a compound capable of generating odor.
一般式(I)に於いて、
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
In general formula (I),
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
(2) 一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位が、下記(I')で表されることを特徴とする(1)に記載のポジ型感光性組成物。 (2) The positive photosensitive composition as described in (1), wherein the repeating unit having a group represented by the general formula (I) is represented by the following (I ′).
一般式(I')に於いて、
Ra1は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
In general formula (I ′),
Ra 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
(3) 更に、(D)酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する
、分子量3000以下の溶解阻止化合物を含有することを特徴とする(1)又は(2)に記載のポジ型感光性組成物。
(3) Further described in (1) or (2), further comprising (D) a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer. A positive photosensitive composition.
(4) 下記一般式(I')で表される繰り返し単位を有することを特徴とする樹脂。 (4) A resin having a repeating unit represented by the following general formula (I ′).
一般式(I')に於いて、
Ra1は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
In general formula (I ′),
Ra 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
(5) 下記一般式(I'')で表されることを特徴とする重合性化合物。 (5) A polymerizable compound represented by the following general formula (I ″).
一般式(I'')に於いて、
Ra1は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
In general formula (I ''),
Ra 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
(6) (1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型感光性組成物により、膜を形成し、該膜を露光、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。 (6) A pattern forming method comprising a step of forming a film with the positive photosensitive composition according to any one of (1) to (3), and exposing and developing the film.
本発明により、100nm以下の微細パターンの形成においても、解像力に優れ、且つ、ラインエッジラフネスが改良されたポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供するができる。 According to the present invention, it is possible to provide a positive photosensitive composition having excellent resolving power and improved line edge roughness even in the formation of a fine pattern of 100 nm or less, and a pattern forming method using the same.
尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、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。
以下、本発明について詳細に説明する。
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has 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).
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
〔1〕酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(A成分)
本発明のポジ型感光性組成物に用いられる酸によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂は、下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位を有する。
[1] Resin that increases the solubility in an alkaline developer by the action of an acid (component A)
The resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the acid used in the positive photosensitive composition of the present invention has a repeating unit having a group represented by the following general formula (I).
一般式(I)に於いて、
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
In general formula (I),
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
一般式(I)、L1に於ける単環の(m+1)価の脂環炭化水素基としては、炭素数4〜8のものが好ましく、例えば、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基等が挙げられ、より好ましくはシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基である。
L1に於ける多環の(m+1)価の脂環炭化水素基としては、炭素数7〜20のものが好ましく、例えば、ビシクロ環、トリシクロ環、テトラシクロ環、ペンタシクロ環等を有する炭化水素基が(m+1)価の連結基となったものが挙げられる。具体的には、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環状炭化水素から水素原子が(m+1)個とれて、(m+1)価の連結基となったものが挙げられる。
L1の(m+1)価の脂環炭化水素基は、置換基(Rb1)を有していてもよく、好ましい置換基(Rb1)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、シアノ基、水酸基等が挙げられる。
The monocyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group in the general formula (I) or L 1 is preferably one having 4 to 8 carbon atoms, such as a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, or cyclohexylene. Group, a cycloheptylene group, etc. are mentioned, More preferably, they are a cyclopentylene group and a cyclohexylene group.
The polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group in L 1 is preferably one having 7 to 20 carbon atoms, for example, a hydrocarbon group having a bicyclo ring, tricyclo ring, tetracyclo ring, pentacyclo ring or the like. In which (m + 1) -valent linking group is formed. Specific examples include (m + 1) -valent linking groups obtained by removing (m + 1) hydrogen atoms from cyclic hydrocarbons such as norbornane, adamantane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
(M + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group of L 1 may have a substituent (Rb 1), preferred substituents (Rb 1), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, carbon atoms A 4-7 cycloalkyl group, a C1-C8 alkoxy group, a C1-C8 alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a cyano group, a hydroxyl group, etc. are mentioned.
X1に於ける2価の連結基としては、−O−基、−CO2−基、−S−基、アルキレン基、又はこれらの複数が組み合わさった連結基が挙げられる。好ましくは−O−基、−CO2−基である。 Examples of the divalent linking group for X 1 include an —O— group, a —CO 2 — group, an —S— group, an alkylene group, and a linking group in which a plurality of these are combined. An —O— group and a —CO 2 — group are preferable.
Lc1に於けるラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していれば、いずれの基でも用いることができるが、好ましくは5員環又は6員環ラクトン構造を有する基である。ラクトン構造を有する基は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7の
シクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、シアノ基、水酸基等が挙げられる。
As the group having a lactone structure in Lc 1 , any group having a lactone structure can be used, but a group having a 5-membered ring or 6-membered ring lactone structure is preferred. The group having a lactone structure may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , A cyano group, a hydroxyl group and the like.
Lc1に於ける好ましいラクトン構造として、例えば、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−12)で表される構造を挙げることができる。これらは、上述の置換基(Rb2)を有していてもよい。 Examples of preferable lactone structures in Lc 1 include structures represented by the following general formulas (LC1-1) to (LC1-12). These may have the above-described substituent (Rb 2 ).
一般式(LC1−1)〜(LC1−12)に於いて、
n2は、0〜3の整数を表す。
Rb2は、上述の置換基であり、複数存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
In the general formulas (LC1-1) to (LC1-12),
n2 represents an integer of 0 to 3.
Rb 2 is the above-described substituent, and when there are a plurality of Rb 2 s , they may be the same or different.
一般式(I)に於いて、mは、1であることが好ましい。
mが2の場合に、2個あるX1は、同一でも異なっていてもよく、2個あるLc1は、同一でも異なっていてもよい。
In the general formula (I), m is preferably 1.
When m is 2, two X 1 s may be the same or different, and two Lc 1 s may be the same or different.
本発明の酸分解性樹脂は、一般式(I)に於いて、リジッドな構造を有する脂環炭化水素基L1とラクトン構造を有する基Lc1とが自由回転可能な連結基X1によって連結された構造を有していることにより、ラクトン基の親水性が十分発現され、画像性能が向上する。 In the general formula (I), the acid-decomposable resin of the present invention is linked by a linking group X 1 capable of freely rotating an alicyclic hydrocarbon group L 1 having a rigid structure and a group Lc 1 having a lactone structure. By having such a structure, the hydrophilicity of the lactone group is sufficiently expressed, and the image performance is improved.
一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位としては、一般式(I)で表される基を有する(メタ)アクリル酸エステル誘導体、(メタ)アクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体、オレフィン誘導体、スチレン誘導体等による繰り返し単位が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル誘導体による繰り返し単位であり、より好ましくは下記一般式(I')で表される繰り返し単位である。 As the repeating unit having a group represented by the general formula (I), a (meth) acrylic acid ester derivative having a group represented by the general formula (I), a (meth) acrylamide derivative, a vinyl ether derivative, an olefin derivative, styrene The repeating unit by a derivative etc. is mentioned, Preferably it is a repeating unit by a (meth) acrylic acid ester derivative, More preferably, it is a repeating unit represented by the following general formula (I ').
一般式(I')に於いて、
Ra1は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
In general formula (I ′),
Ra 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
一般式(I')に於けるL1、X1、Lc1及びmは、一般式(I)に於けるL1、X1、Lc1及びmと同義である。 In L 1 in the general formula (I '), X 1, Lc 1 and m have the same meanings as in L 1, X 1, Lc 1 and m in the general formula (I).
Ra1及びRa2のアルキル基は、炭素数1〜4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、t−ブチル基等を挙げることができる。Ra1及びRa2のアルキル基は、ハロゲン原子等の置換基を有していてもよい。
Ra2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、パレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
The alkyl group of Ra 1 and Ra 2 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. Can do. The alkyl group of Ra 1 and Ra 2 may have a substituent such as a halogen atom.
The acyl group of Ra 2 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 pareryl group, a pivaloyl group, and a benzoyl group.
Ra1は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。 Ra 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
以下、一般式(I’)で表される繰り返し単位の中で好ましい繰り返し単位を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, preferred repeating units among the repeating units represented by the general formula (I ′) are listed, but the present invention is not limited thereto.
上記一般式に於いて、
Ra1、X1、Lc1は、一般式(I’)に於けるRa1、X1、Lc1と同義である。Lc1は、前記のラクトン構造(Lc1−1)〜(Lc1−12)を有することが好ましい。
Rb1は、上述の置換基を表し、複数個存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
n1は、0〜3の整数を表す。
In the above general formula,
Ra 1, X 1, Lc 1 is a general formula in Ra 1 to (I '), X 1, Lc 1 synonymous. Lc 1 preferably has the lactone structures (Lc1-1) to (Lc1-12) described above.
Rb 1 represents the above-mentioned substituent, and when a plurality of Rb 1 are present, they may be the same or different.
n1 represents the integer of 0-3.
以下、一般式(I’)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、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 the general formula (I ′) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
上記具体例に於いて、Ra2は、水素原子又はメチル基を表す。 In the above specific examples, Ra 2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
(A)成分の酸分解性樹脂は、一般式(I)で表される基を有するモノマー(重合性化合物)と、他のモノマーを共重合することにより得られる。
一般式(I)で表される基を有するモノマーとしては、下記一般式(I’’)で表されるモノマーが好ましい。
The acid-decomposable resin (A) is obtained by copolymerizing a monomer (polymerizable compound) having a group represented by the general formula (I) with another monomer.
As the monomer having a group represented by the general formula (I), a monomer represented by the following general formula (I ″) is preferable.
一般式(I’’)に於いて、Ra1、L1、X1、Lc1及びmは、一般式(I’)に於けるRa1、L1、X1、Lc1及びmと同義である。 'In, Ra 1, L 1, X 1, Lc 1 and m have the general formula (I formula (I') 'in Ra 1 to), L 1, X 1, Lc 1 and m as defined It is.
一般式(I’’)で表されるモノマーの中で下記一般式で表されるモノマーがより好ましい。 Among the monomers represented by the general formula (I ″), monomers represented by the following general formula are more preferable.
上記一般式に於いて、
Ra1、X1、Lc1は、一般式(I')に於けるRa1、X1、Lc1と同義である。Lc1は、前記のラクトン構造(Lc1−1)〜(Lc1−12)を有することが好ましい。
Rb1は、上述の置換基を表し、複数個存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
n1は、0〜3の整数を表す。
In the above general formula,
Ra 1, X 1, Lc 1 is a general formula in Ra 1 to (I '), X 1, Lc 1 synonymous. Lc 1 preferably has the lactone structures (Lc1-1) to (Lc1-12) described above.
Rb 1 represents the above-mentioned substituent, and when a plurality of Rb 1 are present, they may be the same or different.
n1 represents the integer of 0-3.
一般式(I’’)で表されるモノマー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 monomer represented by the general formula (I ″) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
上記具体例に於いて、Ra2は、水素原子又はメチル基を表す。 In the above specific examples, Ra 2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
本発明のポジ型感光性組成物で用いる樹脂は、樹脂の主鎖又は側鎖、或いは主鎖及び側鎖の両方に、酸で分解し得る基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する樹脂である。
酸で分解し得る基として好ましい基は、−COOH基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基である。
The resin used in the positive photosensitive composition of the present invention is a group capable of decomposing with an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”) on the main chain or side chain of the resin, or both the main chain and side chain. It is resin which has.
A preferred group that can be decomposed with an acid is a group in which the hydrogen atom of the —COOH group is substituted with a group capable of leaving with an acid.
The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group.
酸の作用により分解し、アルカリ現像液に対する溶解度が増加する樹脂は、下記一般式(pI)〜一般式(pVI)で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位及び下記一般式(II-AB)で示される繰り返し単位の群から選択される少なくとも1種を含有する樹脂であることが好ましい。 Resins that are decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developer include a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formulas (pI) to (pVI) and the following general formula: A resin containing at least one selected from the group of repeating units represented by (II-AB) is preferred.
(式中、R11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−ブチル基を表し、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。
R12〜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し、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。
R17〜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し、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。
R22〜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し、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。)
(Wherein 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, and Z represents an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents the atomic group necessary to form.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or 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, provided that at least one of R 17 to R 21 Represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or 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, provided that 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. )
式(II-AB)中:
R11',R12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す。
Z'は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。
In formula (II-AB):
R 11 ', R 12' each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group.
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two bonded carbon atoms (C—C).
また、上記一般式(II-AB)は、下記一般式(II−A)又は一般式(II−B)であることが更に好ましい。 The general formula (II-AB) is more preferably the following general formula (II-A) or general formula (II-B).
式(II−A)、(II−B)中:
R13'〜R16'は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−C
OOR5、酸の作用により分解する基、−C(=O)−X−A'−R17'、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
ここで、R5は、アルキル基、環状炭化水素基又は下記の−Y基を表す。
Xは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
A'は単結合又は2価の連結基を表す。
また、Rl3'〜R16'のうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。
R17'は、−COOH、−COOR5、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R6、−CO−NH−SO2−R6又は下記の−Y基を表す。
R6は、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
−Y基;
In formulas (II-A) and (II-B):
R 13 ′ to R 16 ′ each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, —COOH, —C
OOR 5 represents a group decomposable by the action of an acid, —C (═O) —XA′—R 17 ′, an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group.
Wherein, R 5 represents an alkyl group, cyclic hydrocarbon group, or -Y group shown below.
X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.
A ′ represents a single bond or a divalent linking group.
Further, at least two of R 13 ′ to R 16 ′ may be bonded to form a ring. n represents 0 or 1.
R 17 ′ represents —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6 or the following —Y group.
R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group.
The -Y group;
(−Y基中、R21'〜R30'は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a,bは1又は2を表す。) (In the —Y group, R 21 ′ to R 30 ′ each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. A and b represent 1 or 2.)
一般式(pI)〜(pVI)において、R12〜R25におけるアルキル基としては、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 the general formulas (pI) to (pVI), the alkyl group in R 12 to R 25 may be substituted or unsubstituted, and is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents. 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.
R11〜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、単環式でも、多環式でもよい。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7〜25個が好ましい。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していてもよい。 The alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. 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 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.
脂環式炭化水素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 alicyclic hydrocarbon group 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.
これらの脂環式炭化水素基の置換基としては、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。上記アルキル基と
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、イソプロピル基を挙げることができる。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、更に、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 for these alicyclic hydrocarbon groups 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 alkoxy group may further have a substituent. Examples of further substituents on the alkyl group and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group.
上記樹脂における一般式(pI)〜(pVI)で示される構造は、アルカリ可溶性基の保護に使用することができる。アルカリ可溶性基としては、この技術分野において公知の種々の基が挙げられる。
具体的には、カルボン酸基、スルホン酸基、フェノール基、チオール基などが挙げられ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基である。
上記樹脂における一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基としては、好ましくはカルボキシル基の水素原子が一般式(pI)〜(PVI)で表される構造で置換された構造が挙げられる。
The structures represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the resin can be used for protecting alkali-soluble groups. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in this technical field.
Specific examples include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group, and a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are preferable.
As the alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the above resin, the hydrogen atom of the carboxyl group is preferably substituted with the structure represented by the general formula (pI) to (PVI). Structure.
一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(pA)で示される繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI), a repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.
ここで、Rは、水素原子、ハロゲン原子又は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。複数のRは、各々同じでも異なっていてもよい。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。上記アルキレン基は、更に、置換基を有していてもよい。
Raは、上記式(pI)〜(pVI)のいずれかの基を表す。
Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A is a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group, or a combination of two or more groups Represents. The alkylene group may further have a substituent.
Ra represents any group of the above formulas (pI) to (pVI).
一般式(pA)で表される繰り返し単位は、最も好ましくは、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、ジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレートによる繰り返し単位である。 The repeating unit represented by the general formula (pA) is most preferably a repeating unit of 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate.
以下、一般式(pA)で示される繰り返し単位の具体例を示す。 Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (pA) are shown below.
上記一般式(II-AB)において、R11'、R12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す。
Z'は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。
In the general formula (II-AB), R 11 ′ and R 12 ′ each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group.
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two bonded carbon atoms (C—C).
上記R11'、R12'におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
上記R11'、R12'におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、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、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
The R 11 ', R 12' As the halogen atom in include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom.
The alkyl group for R 11 ′ and R 12 ′ is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. And more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group.
上記アルキル基は、更に、置換基を有していてもよい。アルキル基の更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができ、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、アシル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げることができる。 The alkyl group may further have a substituent. Examples of the further substituent of the alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, and an acyloxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. 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. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group, and examples of the acyloxy group include an acetoxy group.
上記Z'の脂環式構造を形成するための原子団は、脂環式炭化水素の繰り返し単位を樹脂に形成する原子団であり、中でも有橋式の脂環式炭化水素の繰り返し単位を形成する有橋式脂環式構造を形成するための原子団が好ましい。
形成される脂環式炭化水素の骨格としては、一般式(pI)〜(pVI)に於けるR11〜R25の脂環式炭化水素基と同様のものが挙げられる。
The atomic group for forming the alicyclic structure of Z ′ is an atomic group that forms a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon in a resin, and in particular, forms a repeating unit of a bridged alicyclic hydrocarbon. An atomic group for forming a bridged alicyclic structure is preferred.
Examples of the skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed include the same alicyclic hydrocarbon groups as R 11 to R 25 in the general formulas (pI) to (pVI).
上記脂環式炭化水素の骨格には置換基を有していてもよい。そのような置換基としては、前記一般式(II−A)あるいは(II−B)中のR13'〜R16'を挙げることができる。
上記有橋式の脂環式炭化水素を有する繰り返し単位の中でも、上記一般式(II−A)あるいは(II−B)で表される繰り返し単位が更に好ましい。
The alicyclic hydrocarbon skeleton may have a substituent. Examples of such a substituent include R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-A) or (II-B).
Among the repeating units having the bridged alicyclic hydrocarbon, the repeating unit represented by the general formula (II-A) or (II-B) is more preferable.
本発明に係わる酸分解性樹脂において、酸分解性基は、前記−C(=O)−X−A'−R17'に含まれてもよいし、一般式(II-AB)のZ'の置換基として含まれてもよい。
酸分解性基の構造としては、−C(=O)−X1−R0 で表される。
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、上記Xと同義である。
In the acid-decomposable resin in the invention, the acid-decomposable group, the -C (= O) -X-A' -R 17 ' may be included in, Z in formula (II-AB)' May be included as a substituent.
The structure of the acid-decomposable group is 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 has the same meaning as X above.
上記R13'〜R16'におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。 Examples of the halogen atom in R 13 ′ to R 16 ′ include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.
上記R5、R6、R13'〜R16'、R21’〜R30’におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、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、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。 The alkyl group in R 5 , R 6 , R 13 ′ to R 16 ′, R 21 ′ to R 30 ′ is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably carbon. A linear or branched alkyl group of several to six, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group. is there.
上記R5、R6、R13'〜R16'における環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、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、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボ
ロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記R13'〜R16'のうち少なくとも2つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。
Examples of the cyclic hydrocarbon group in R 5 , R 6 and R 13 ′ to R 16 ′ include a cyclic alkyl group and a bridged hydrocarbon group, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, 2- List methyl-2-adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, isobornyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group, nobornane epoxy group, menthyl group, isomenthyl group, neomenthyl group, tetracyclododecanyl group, etc. Can do.
Examples of the ring formed by combining at least two of R 13 ′ to R 16 ′ include rings having 5 to 12 carbon atoms such as cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane, and cyclooctane.
上記R17'におけ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。 Examples of the alkoxy group for R 17 ′ include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコキシ基は、更に、置換基を有していてもよい。アルキル基、環状炭化水素基、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、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキシ基、アルキル基、環状炭化水素基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。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個のものが挙げることができ、アシル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げることができる。
また、アルキル基、環状炭化水素基は、上記で挙げたものが挙げられる。
The alkyl group, cyclic hydrocarbon group, and alkoxy group may further have a substituent. Examples of further substituents on the alkyl group, cyclic hydrocarbon group, and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group, an alkyl group, and a cyclic hydrocarbon group. it can. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. 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. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group. Examples thereof include an acetoxy group.
Examples of the alkyl group and cyclic hydrocarbon group include those listed above.
上記A'の2価の連結基としては、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせが挙げられる。上記アルキレン基は、置換基を有していてもよい。 The divalent linking group for A ′ is one or two selected from the group consisting of an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group. Combinations of the above groups can be mentioned. The alkylene group may have a substituent.
本発明に係る酸分解性樹脂においては、酸の作用により分解する基は、前記一般式(pI)〜一般式(pVI)で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位、一般式(II-AB)で表される繰り返し単位、及び後記共重合成分の繰り返し単位のうち少なくとも1種の繰り返し単位に有することができる。 In the acid-decomposable resin according to the present invention, the group capable of decomposing by the action of an acid is a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the general formula (pI) to general formula (pVI), It can be contained in at least one repeating unit among the repeating unit represented by the formula (II-AB) and the repeating unit of the copolymerization component described later.
上記一般式(II−A)あるいは一般式(II−B)におけるR13'〜R16'の各種置換基は、上記一般式(II-AB)における脂環式構造を形成するための原子団ないし有橋式脂環式構造を形成するための原子団Zの置換基ともなるものである。 Various substituents of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-A) or the general formula (II-B) are atomic groups for forming an alicyclic structure in the general formula (II-AB). Or it becomes a substituent of atomic group Z for forming a bridged alicyclic structure.
上記一般式(II−A)あるいは一般式(II−B)で表される繰り返し単位の具体例として次のものが挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。 Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II-A) or the general formula (II-B) include the following, but the present invention is not limited to these specific examples.
本発明の酸分解性樹脂は、一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位以外にも、ラクトン基を有する繰り返し単位を有することができる。好ましくは下記一般式(Lc)又は下記一般式(V−1)〜(V−5)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位であり、ラクトン構造を有する基が主鎖に直接結合していてもよい。 The acid-decomposable resin of the present invention can have a repeating unit having a lactone group in addition to the repeating unit having a group represented by the general formula (I). Preferably, it is a repeating unit having a group having a lactone structure represented by any of the following general formula (Lc) or the following general formulas (V-1) to (V-5), and the group having a lactone structure is a main chain. It may be directly bonded to.
一般式(Lc)中、Ra1,Rb1,Rc1,Rd1,Re1は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。 In general formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 , and Re 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less.
一般式(V−1)〜(V−5)において、R1b〜R5b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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
一般式(Lc)に於けるRa1〜Re1のアルキル基及び一般式(V−1)〜(V−5)に於けるR1b〜R5bのアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。 R 1 to Re 1 alkyl groups in general formula (Lc) and R 1b to R 5b alkyl groups, alkoxy groups, alkoxycarbonyl groups, alkyl groups in general formulas (V-1) to (V-5) Examples of the alkyl group in the sulfonylimino group include linear and branched alkyl groups, which may have a substituent.
一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位としては、上記一般式(II−A)又は(II−B)中のR13'〜R16'のうち少なくとも1つが一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)で表される基を有するもの(例えば−COOR5のR5が一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)で表される基を表す)、又は下記一般式(AI)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。 As the repeating unit having a group having a lactone structure represented by general formula (Lc) or any one of general formulas (V-1) to (V-5), the above general formula (II-A) or (II- B) wherein at least one of R 13 ′ to R 16 ′ has a group represented by general formula (Lc) or general formula (V-1) to (V-5) (for example, R in —COOR 5 ) 5 represents a group represented by general formula (Lc) or general formulas (V-1) to (V-5)), or a repeating unit represented by the following general formula (AI).
一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
Rb0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。Rb0は水素原子が好ましい。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B2は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示される基を表す。
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the halogen atom for R b0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. R b0 is preferably a hydrogen atom.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 represents a group represented by any one of general formula (Lc) and general formulas (V-1) to (V-5).
以下に、ラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明がこれに限定されるものではない。 Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure are shown below, but the present invention is not limited thereto.
本発明の酸分解性樹脂は、下記一般式(VII)で表される基を有する繰り返し単位を含有してもよい。 The acid-decomposable resin of the present invention may contain a repeating unit having a group represented by the following general formula (VII).
一般式(VII)中、R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。 In general formula (VII), R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
一般式(VII)で表される基は、好ましくはジヒドロキシ体、モノヒドロキシ体であり、より好ましくはジヒドロキシ体である。 The group represented by the general formula (VII) is preferably a dihydroxy form or a monohydroxy form, and more preferably a dihydroxy form.
一般式(VII)で表される基を有する繰り返し単位としては、上記一般式(II−A)又は(II−B)中のR13'〜R16'のうち少なくとも1つが上記一般式(VII)で表される基
を有するもの(例えば−COOR5のR5が一般式(VII)で表される基を表す)、又は下記一般式(AII)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
As the repeating unit having a group represented by the general formula (VII), at least one of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-A) or (II-B) is the above general formula (VII ) (For example, R 5 in —COOR 5 represents a group represented by the general formula (VII)), or a repeating unit represented by the following general formula (AII). it can.
一般式(AII)中、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cの
うち少なくとも1つは水酸基を表す。R2c〜R4cのうちの二つが水酸基であるも
のが好ましい。
In general formula (AII), R 1 c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group. Two of R 2 c to R 4 c are preferably hydroxyl groups.
以下に、一般式(AII)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げ
るが、これらに限定されるものではない。
Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AII) below is given, it is not limited to these.
本発明の酸分解性樹脂は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
アルカリ可溶性基としては、カルボキシル基が好ましく、具体的にはメタクリル酸、アクリル酸等による主鎖に直接カルボキシル基が結合した繰り返し単位及びアダマンタン−3−カルボン酸−1−(メタ)クリレート等によるカルボキシル基が脂環連結基を介して主
鎖に結合した繰り返し単位が挙げられる。
The acid-decomposable resin of the present invention may have a repeating unit having an alkali-soluble group.
The alkali-soluble group is preferably a carboxyl group, specifically, a repeating unit in which a carboxyl group is directly bonded to the main chain of methacrylic acid, acrylic acid, etc., and a carboxyl by adamantane-3-carboxylic acid-1- (meth) acrylate, etc. Examples include a repeating unit in which a group is bonded to the main chain via an alicyclic linking group.
本発明の酸分解性樹脂は、下記一般式(VIII)で表される繰り返し単位を有してもよい。 The acid-decomposable resin of the present invention may have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).
上記一般式(VIII)に於いて、Z2は、−O−又は−N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原子、水酸基、アルキル基、又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。アルキル基は、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。 In the general formula (VIII), Z 2 represents —O— or —N (R 41 ) —. Here, R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or —OSO 2 —R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group may be substituted with a halogen atom or the like.
上記一般式(VIII)で表される繰り返し単位の具体例として次の[I'−1]〜[I'−7]が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。 Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VIII) include the following [I′-1] to [I′-7], but the present invention is not limited to these specific examples. .
本発明の酸分解性樹脂は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を含有することができる。 In addition to the above repeating structural units, the acid-decomposable resin of the present invention has dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required properties of resist, resolving power, heat resistance, and sensitivity. Various repeating structural units can be contained for the purpose of adjusting the above.
このような繰り返し構造単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙
げることができるが、これらに限定されるものではない。
これにより、酸分解性樹脂に要求される性能、特に、
(1)塗布溶剤に対する溶解性、
(2)製膜性(ガラス転移点)、
(3)アルカリ現像性、
(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、
(5)未露光部の基板への密着性、
(6)ドライエッチング耐性、
等の微調整が可能となる。
このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
Examples of such repeating structural units include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers.
Thereby, the performance required for the acid-decomposable resin, in particular,
(1) Solubility in coating solvent,
(2) Film formability (glass transition point),
(3) Alkali developability,
(4) Membrane slip (hydrophobic, alkali-soluble group selection),
(5) Adhesion of unexposed part to substrate,
(6) Dry etching resistance,
Etc. can be finely adjusted.
As such a monomer, for example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. Etc.
その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。 In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating structural units may be copolymerized.
酸分解性樹脂において、各繰り返し構造単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。 In acid-decomposable resins, the molar ratio of each repeating structural unit is the resist dry etch resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general resist performance required for resolving power, heat resistance, and sensitivity. It is set appropriately in order to adjust etc.
本発明の酸分解性樹脂の好ましい態様としては、以下のものが挙げられる。
(1) 上記一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位を含有するもの(側鎖型)
(2) 一般式(II-AB)で表される繰り返し単位を含有するもの(主鎖型)
但し、(2)においては例えば、更に以下のものが挙げられる。
(3) 一般式(II-AB)で表される繰り返し単位、無水マレイン酸誘導体及び(メタ)アクリレート構造を有するもの(ハイブリッド型)
Preferred embodiments of the acid-decomposable resin of the present invention include the following.
(1) Containing a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the general formulas (pI) to (pVI) (side chain type)
(2) Containing repeating units represented by general formula (II-AB) (main chain type)
However, in (2), for example, the following can be further mentioned.
(3) A repeating unit represented by the general formula (II-AB), a maleic anhydride derivative and a (meth) acrylate structure (hybrid type)
酸分解性樹脂中、一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中10〜70モル%が好ましく、より好ましくは20〜65モル%、更に好ましくは25〜50モル%である。
酸分解性樹脂中、酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜70モル%が好ましく、より好ましくは20〜65モル%、更に好ましくは25〜60モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中20〜70モル%が好ましく、より好ましくは24〜65モル%、更に好ましくは28〜60モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(II-AB)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜60モル%が好ましく、より好ましくは15〜55モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。
In the acid-decomposable resin, the content of the repeating unit having a group represented by the general formula (I) is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 20 to 65 mol%, still more preferably 25 in all repeating units. ˜50 mol%.
In the acid-decomposable resin, the content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 20 to 65 mol%, still more preferably 25 to 60 mol% in all repeating structural units. is there.
In the acid-decomposable resin, the content of the repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by general formulas (pI) to (pVI) is preferably 20 to 70 mol% in all repeating structural units, More preferably, it is 24-65 mol%, More preferably, it is 28-60 mol%.
In the acid-decomposable resin, the content of the repeating unit represented by the general formula (II-AB) is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 15 to 55 mol%, still more preferably 20 in all repeating structural units. ˜50 mol%.
また、上記更なる共重合成分の単量体に基づく繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も、所望のレジストの性能に応じて適宜設定することができるが、一般的に、上記一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し構造単位と上記一般式(II-AB)で表される繰り返し単位の合計した総モル数に対して99モル%以下が好ましく、より好ましくは90モル%以下、さらに好ましくは80モル%以下である。
本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光への透明性の点から樹脂は芳香族基を有さないことが好ましい。
In addition, the content of the repeating structural unit based on the monomer of the further copolymer component in the resin can also be appropriately set according to the performance of the desired resist. 99 mol% with respect to the total number of moles of the repeating structural unit having a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by (pVI) and the repeating unit represented by the above general formula (II-AB) The following is preferable, More preferably, it is 90 mol% or less, More preferably, it is 80 mol% or less.
When the composition of the present invention is for ArF exposure, the resin preferably has no aromatic group from the viewpoint of transparency to ArF light.
本発明に用いる酸分解性樹脂は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することが
できる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどの環状エーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン類、さらには後述のプロピレングリコールモノメ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のような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は10質量%以上であり、好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上である。反応温度は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは50〜100℃である。
The acid-decomposable resin used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are charged into a reaction vessel in a batch or in the course of reaction, and this is added to a reaction solvent, for example, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl. Ketones, ketones such as cyclohexanone, and the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether, which will be described later, are uniformly dissolved in a solvent, and then inert gas such as nitrogen or argon. Polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) as necessary under an atmosphere. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C.
上記具体例で表される繰り返し構造単位は、各々1種で使用してもよいし、複数を混合して用いてもよい。
また、本発明において、樹脂は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
The repeating structural units represented by the above specific examples may be used singly or in combination.
In the present invention, the resins may be used alone or in combination.
本発明に係る樹脂の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ましくは1,000〜200,000であり、更に好ましくは3,000〜20,000である。重量平均分子量を、1,000〜200,000とすることにより、耐熱性やドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、且つ現像性が劣化したり、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。
分子量分布は通常1〜5であり、好ましくは1〜4、更に好ましくは1〜3の範囲のものが使用される。分子量分布の小さいものほど、解像度、レジスト形状が優れ、且つレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。
The weight average molecular weight of the resin according to the present invention is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, as a polystyrene converted value by the GPC method. By setting the weight average molecular weight to 1,000 to 200,000, deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be prevented, and developability is deteriorated, or viscosity is increased and film forming property is deteriorated. Can be prevented.
The molecular weight distribution is usually 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, and the smoother the sidewall of the resist pattern, the better the roughness.
本発明のポジ型感光性組成物において、本発明に係わる全ての樹脂の組成物全体中の配合量は、全固形分中40〜99.99質量%が好ましく、より好ましくは50〜99.97質量%である。 In the positive photosensitive composition of the present invention, the blending amount of all the resins according to the present invention in the entire composition is preferably 40 to 99.99% by mass, more preferably 50 to 99.97, based on the total solid content. % By mass.
〔2〕活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B成分)
本発明のポジ型感光性組成物は活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有する。
そのような光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
[2] Compound that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation (component B)
The positive photosensitive composition of the present invention contains a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
Examples of such photoacid generators include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents, actinic rays used in microresists, etc. Known compounds that generate an acid upon irradiation with radiation and mixtures thereof can be appropriately selected and used.
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を挙げることができる。 Examples thereof 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 that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a 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
り酸を発生する化合物も使用することができる。
Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.
使用してもよい活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、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。 Among the compounds that can be used and decomposed by irradiation with actinic rays or radiation, preferred compounds include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII). it can.
上記一般式(ZI)に於いて、
R201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
X-は、非求核性アニオンを表し、好ましくはスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF4−、PF6−、SbF6−などが挙げられ、好ましくは炭素原子を含有する有機アニオンである。
In the above general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
X − represents a non-nucleophilic anion, preferably sulfonate anion, carboxylate anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 —, PF 6 —, SbF 6 — and the like. Preferably, it is an organic anion containing a carbon atom.
好ましい有機アニオンとしては下式に示す有機アニオンが挙げられる。 Preferable organic anions include organic anions represented by the following formula.
Rc1は、有機基を表す。 Rc 1 represents an organic group.
Rc1における有機基として、炭素数1−30のものが挙げられ、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はこれらの複数が、単結合、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。
Rd1は、水素原子又はアルキル基を表す。
Rc3、Rc4及びRc5は、各々独立に、有機基を表す。
Rc3、Rc4、Rc5の有機基として、好ましくはRc1に於ける好ましい有機基と同じものを挙げることができ、最も好ましくは炭素数1−4のパーフロロアルキル基である。
Rc3とRc4が結合して環を形成していてもよい。
Rc3とRc4が結合して形成される基としては、アルキレン基、アリーレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2−4のパーフロロアルキレン基である。
Rc1、Rc3−Rc5の有機基として、最も好ましくは1位がフッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。フッ素原子またはフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。
Examples of the organic group for Rc 1 include those having 1 to 30 carbon atoms, and preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a plurality thereof is a single bond, —O—, —CO 2 —, —S—. , —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) — and the like.
Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represents an organic group.
Examples of the organic group of Rc 3 , Rc 4 , and Rc 5 are preferably the same as the preferable organic group in Rc 1 , and most preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Rc 3 and Rc 4 may combine to form a ring.
Examples of the group formed by combining Rc 3 and Rc 4 include an alkylene group and an arylene group. A perfluoroalkylene group having 2 to 4 carbon atoms is preferred.
The organic group of Rc 1, Rc 3 -Rc 5, most preferably 1-position fluorine atom or an alkyl group substituted with a fluoroalkyl group, a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved.
R201、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。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、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。
R201〜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る。
R201、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(Z1−1)、(Z1−2)、(Z1−3)における対応する基を挙げることができる。
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.
The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).
Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (Z1-1), (Z1-2) and (Z1-3) described later.
尚、一般式(Z1)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(Z1)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(Z1)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 (Z1) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (Z1) is at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (Z1) It may be a compound.
更に好ましい(Z1)成分として、以下に説明する化合物(Z1−1)、(Z1−2)、及び(Z1−3)を挙げることができる。 As more preferred (Z1) component, compounds (Z1-1), (Z1-2), and (Z1-3) described below can be exemplified.
化合物(Z1−1)は、上記一般式(Z1)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。
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、残りがアルキル基若しくはシクロアルキル基でもよい。
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を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基、インドール残基が好ましく、更に好ましくはフェニル基、インドール残基である。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。
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、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。
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。
R201〜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6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖、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の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、最も好ましくは炭素数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。
Compound (Z1-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (Z1), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.
Arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group or a part of R 201 to R 203 is an aryl group and the remainder may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group, a naphthyl group, or an indole residue, more preferably a phenyl group or an indole residue. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
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.
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.
Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are straight chain, branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, straight chain, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, and most preferably They are a C1-C4 alkyl group and a C1-C4 alkoxy group. 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.
次に、化合物(Z1−2)について説明する。
化合物(Z1−2)は、式(Z1)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
R201〜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。
R201〜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、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、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。
Next, the compound (Z1-2) will be described.
Compound (Z1-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (Z1) each independently represents an organic group not containing an aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
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.
R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, a linear, branched, or cyclic 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group, and more preferably a straight group. A chain, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, alkoxycarbonylmethyl group, most preferably a linear, branched 2-oxoalkyl group.
R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、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、ペンチル基を挙げることができる。
R201〜R203としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基を挙げることができる。
R201〜R203としての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、上記のアルキル基若しくは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。
R201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基)を挙げることができる。
R201〜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。
The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, it may be either branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, e.g., methyl group, ethyl group, propyl group Butyl group and pentyl group.
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.
The 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched or cyclic, and is preferably a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group Can be mentioned.
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203, preferably may be mentioned alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, pentyloxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.
化合物(Z1−3)とは、以下の一般式(Z1−3)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 (Z1-3) is a compound represented by the following general formula (Z1-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.
一般式(ZI−3)に於いて、
R1c〜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。
R6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、アリル基、又はビニル基を表す。
R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c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。R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c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。
Zc-は、非求核性アニオンを表し、一般式(Z1)に於けるX-の非求核性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 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure includes an oxygen atom, a sulfur atom, An ester bond or an amide bond may be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c, and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
Zc − represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same non-nucleophilic anion as X − in the general formula (Z1).
R1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数1〜20個の直鎖、分岐状アルキル基、より好ましくは炭素数1〜12個の直鎖
、分岐アルキル基、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を挙げることができる。
R1c〜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、シクロヘキシル基を挙げることができる。
R1c〜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。
好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖、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から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。
The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms. And a straight-chain or branched alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, a straight-chain or branched propyl group, a straight-chain or branched butyl group, or a straight-chain or branched pentyl group.
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.
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) ).
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.
Rx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る。
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。
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 alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y include the same alkyl groups and cycloalkyl groups as R 1c to R 7c .
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 .
Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .
Rx、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、R204〜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。
R204〜R207の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。
R204〜R207としてのアルキル基は、直鎖、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、ペンチル基を挙げることができる。
R204〜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、ノルボニル基を挙げることができる。
R204〜R207は、置換基を有していてもよい。R204〜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。
X-は、非求核性アニオンを表し、一般式(I)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。
In formula (ZII), (ZIII), R 204 ~R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Phenyl group and a naphthyl group are preferred as the aryl group of R 204 to R 207, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 to R 207 may be linear, it may be either branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, e.g., methyl group, ethyl group, propyl group Butyl group and pentyl group.
The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. For example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a norbornyl group can be mentioned.
R 204 to R 207 may have a substituent. 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 a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as the non-nucleophilic anion of X − in formula (I).
使用することができ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。 Examples of the compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation that can be used further include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI).
一般式(ZIV)〜(ZVI)中、Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
R206、R207及びR208は、各々独立に、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 independently represents an alkyl group or an aryl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物である。 Of the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.
活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。 Among the compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, examples of particularly preferable compounds are listed below.
(B)成分の化合物の添加量は、組成物の全固形分に対し、通常0.1〜20質量%好ましくは0.5〜20質量%、より好ましくは1〜10質量%である。 (B) The addition amount of the compound of a component is 0.1-20 mass% normally with respect to the total solid of a composition, Preferably it is 0.5-20 mass%, More preferably, it is 1-10 mass%.
〔3〕(C)塩基性化合物
本発明のポジ型感光性組成物は、更に、塩基性化合物を含有することが好ましい。
含塩基性化合物としては、有機アミン、塩基性のアンモニウム塩、塩基性のスルホニウム塩、塩基性のヨードニウム塩などが用いられ、昇華やレジスト性能を劣化させないものであればよい。塩基性化合物は、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を有する成分である。このような塩基性化合物を配合することにより、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し得られるポジ型感光性組成物の貯蔵安定性が向上し、またレジストとしての解像度が更に向上するとともに、露光から現像処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れた組成物が得られる。
[3] (C) Basic compound The positive photosensitive composition of the present invention preferably further contains a basic compound.
As the basic compound, an organic amine, a basic ammonium salt, a basic sulfonium salt, a basic iodonium salt, or the like may be used as long as it does not deteriorate sublimation or resist performance. The basic compound is a component having an action of controlling a diffusion phenomenon in a resist film of an acid generated from an acid generator by exposure and suppressing an undesirable chemical reaction in a non-exposed region. By blending such a basic compound, the storage stability of the positive photosensitive composition obtained by controlling the diffusion phenomenon of the acid generated from the acid generator upon exposure in the resist film can be improved. While further improving the resolution, it is possible to suppress changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to development processing, and a composition having excellent process stability can be obtained.
塩基性化合物としては、有機アミンを用いることが出来、例えば、第一級、第二級、第三級の脂肪族アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、水酸基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体、シアノ基を有する含窒素化合物等が挙げられる。 As the basic compound, organic amines can be used, for example, primary, secondary, and tertiary aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, and nitrogen-containing compounds having a carboxy group. And nitrogen-containing compounds having a sulfonyl group, nitrogen-containing compounds having a hydroxyl group, nitrogen-containing compounds having a hydroxyphenyl group, alcoholic nitrogen-containing compounds, amide derivatives, imide derivatives, nitrogen-containing compounds having a cyano group, and the like.
脂肪族アミン類として、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ペンチルアミン、tert−アミルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、ジセチルアミン、N,N−ジメチルメチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルテトラエチレンペンタミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリセチルアミン、N,N,N',N'−テトラメチルメチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラメチルテトラエチレンペンタミン、ジメチルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミン等が例示される。 As aliphatic amines, methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, pentylamine, tert-amylamine, cyclopentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, Heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dodecylamine, cetylamine, methylenediamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine, dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di -Sec-butylamine, dipentylamine, dicyclopentylamine, dihexylamine, dicyclohexylamine, diheptylamine , Dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, didodecylamine, dicetylamine, N, N-dimethylmethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-dimethyltetraethylenepentamine, trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine , Triisopropylamine, tri-n-butylamine, triisobutylamine, tri-sec-butylamine, tripentylamine, tricyclopentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, trinonylamine Decylamine, tridodecylamine, tricetylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylmethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N N ', N'-tetramethyl-tetraethylenepentamine, dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, phenethylamine, benzyldimethylamine, and the like.
芳香族アミン類及び複素環アミン類としては、アニリン誘導体(例えばアニリン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−プロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、エチルアニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリン、2−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン、2,4−ジニトロアニリン、2,6−ジニトロアニリン、3,5−ジニトロアニリン、N,N−ジメチルトルイジン等)、ジフェニル(p−トリル)アミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン、ピロール誘導体(例えばピロール、2H−ピロール、1−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、2,5−ジメチルピロール、N−メチルピロール等)、オキサゾール誘導体(例えばオキサゾール、イソオキサゾール等)、チアゾール誘導体(例えばチアゾール、イソチアゾール等)、イミダゾール誘導体(例えばイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール等)、ピラゾール誘導体、フラザン誘導体、ピロリン誘導体(例えばピロリン、2−メチル−1−ピロリン等)、ピロリジン誘導体(例えばピロリジン、N−メチルピロリジン、ピロリジノン、N−メチルピロリドン等)、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ピリジン誘導体(例えばピリジン、メチルピリジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリジン、4−(1−ブチルペンチル)ピリジン、ジメチルピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジン、フェニルピリジン、3−メチル−2−フェニルピリジン、4−tert−ブチルピリジン、ジフェニルピリジン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシピリジン、ジメトキシピリジン、1−メチル−2−ピリドン、4−ピロリジノピリジン、1−メチル−4−フェニルピリジン、2−(1−エチルプロピル)ピリジン、アミノピリジン、ジメチルアミノピリジン等)、ピリダジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導体、ピペラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール誘導体、イソインドール誘導体、1H−インダゾール誘
導体、インドリン誘導体、キノリン誘導体(例えばキノリン、3−キノリンカルボニトリル等)、イソキノリン誘導体、シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキサリン誘導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテリジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、1,10−フェナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノシン誘導体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラシル誘導体、ウリジン誘導体等が例示される。
Aromatic amines and heterocyclic amines include aniline derivatives such as aniline, N-methylaniline, N-ethylaniline, N-propylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, ethylaniline, propylaniline, trimethylaniline, 2-nitroaniline, 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, 2,4-dinitroaniline, 2,6-dinitroaniline, 3,5-dinitroaniline, N, N-dimethyltoluidine, etc.), diphenyl (p-tolyl) amine, methyldiphenylamine, triphenylamine, phenylenediamine, naphthylamine, diaminonaphthalene, pyrrole derivatives (eg pyrrole, 2H-pyrrole, 1-methylpyrrole, 2,4 -Dimethylpyro , 2,5-dimethylpyrrole, N-methylpyrrole, etc.), oxazole derivatives (eg oxazole, isoxazole etc.), thiazole derivatives (eg thiazole, isothiazole etc.), imidazole derivatives (eg imidazole, 4-methylimidazole, 4 -Methyl-2-phenylimidazole, etc.), pyrazole derivatives, furazane derivatives, pyrroline derivatives (eg pyrroline, 2-methyl-1-pyrroline etc.), pyrrolidine derivatives (eg pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, pyrrolidinone, N-methylpyrrolidone etc.) ), Imidazoline derivatives, imidazolidine derivatives, pyridine derivatives (eg pyridine, methylpyridine, ethylpyridine, propylpyridine, butylpyridine, 4- (1-butylpentyl) pyridine, dimethylpyridine) Trimethylpyridine, triethylpyridine, phenylpyridine, 3-methyl-2-phenylpyridine, 4-tert-butylpyridine, diphenylpyridine, benzylpyridine, methoxypyridine, butoxypyridine, dimethoxypyridine, 1-methyl-2-pyridone, 4- Pyrrolidinopyridine, 1-methyl-4-phenylpyridine, 2- (1-ethylpropyl) pyridine, aminopyridine, dimethylaminopyridine, etc.), pyridazine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolidine derivatives, piperidine derivatives, Piperazine derivatives, morpholine derivatives, indole derivatives, isoindole derivatives, 1H-indazole derivatives, indoline derivatives, quinoline derivatives (eg quinoline, 3-quinolinecarbonitrile) Etc.), isoquinoline derivatives, cinnoline derivatives, quinazoline derivatives, quinoxaline derivatives, phthalazine derivatives, purine derivatives, pteridine derivatives, carbazole derivatives, phenanthridine derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, 1,10-phenanthroline derivatives, adenine derivatives, adenosine derivatives Guanine derivatives, guanosine derivatives, uracil derivatives, uridine derivatives and the like.
カルボキシ基を有する含窒素化合物としては、例えばアミノ安息香酸、インドールカルボン酸、アミノ酸誘導体(例えばニコチン酸、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、メトキシアラニン)等が例示される。 Examples of the nitrogen-containing compound having a carboxy group include aminobenzoic acid, indolecarboxylic acid, amino acid derivatives (for example, nicotinic acid, alanine, arginine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, glycylleucine, leucine, methionine, phenylalanine. , Threonine, lysine, 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid, methoxyalanine) and the like.
スルホニル基を有する含窒素化合物として3−ピリジンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム等が例示される。 Examples of the nitrogen-containing compound having a sulfonyl group include 3-pyridinesulfonic acid and pyridinium p-toluenesulfonate.
水酸基を有する含窒素化合物としては、2−ヒドロキシピリジン、アミノクレゾール、2,4−キノリンジオール、3−インドールメタノールヒドレート、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、2,2'−イミノジエタノール、2−アミノエタノ−ル、3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン、2−(2−ヒドロキシエチル)ピリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]ピペラジン、ピペリジンエタノール、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリジノン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、3−ピロリジノ−1,2−プロパンジオール、8−ヒドロキシユロリジン、3−クイヌクリジノール、3−トロパノール、1−メチル−2−ピロリジンエタノール、1−アジリジンエタノール、N−(2−ヒドロキシエチル)フタルイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミド等が例示される。 Examples of the nitrogen-containing compound having a hydroxyl group include 2-hydroxypyridine, aminocresol, 2,4-quinolinediol, 3-indolemethanol hydrate, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N- Diethylethanolamine, triisopropanolamine, 2,2′-iminodiethanol, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 4-amino-1-butanol, 4- (2-hydroxyethyl) morpholine, 2- (2-hydroxyethyl) pyridine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, 1- [2- (2-hydroxyethoxy) ethyl] piperazine, piperidine ethanol, 1- (2-hydroxyethyl) pyrrolidine, 1- (2 -Hydroxyethyl ) -2-pyrrolidinone, 3-piperidino-1,2-propanediol, 3-pyrrolidino-1,2-propanediol, 8-hydroxyeurolidine, 3-quinuclidinol, 3-tropanol, 1-methyl-2 -Pyrrolidine ethanol, 1-aziridine ethanol, N- (2-hydroxyethyl) phthalimide, N- (2-hydroxyethyl) isonicotinamide and the like are exemplified.
アミド誘導体としては、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド等が例示される。 Examples of amide derivatives include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide and the like.
イミド誘導体としては、フタルイミド、サクシンイミド、マレイミド等が例示される。 Examples of imide derivatives include phthalimide, succinimide, maleimide and the like.
シアノ基を有する含窒素化合物としては、具体的には3−(ジエチルアミノ)プロピオノニトリル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−アセトキシエチル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−シアノエチル)−N−エチル−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−アセトキシエチル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(
2−シアノエチル)−N−[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(3−ホルミルオキシ−1−プロピル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−テトラヒドロフルフリル−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、ジエチルアミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−シアノメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−アセトキシエチル)−N−シアノメチル−3−アミノプロピオン酸メチル、N−シアノメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アミノアセトニトリル、N−(2−アセトキシエチル)−N−(シアノメチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−ホルミルオキシエチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−メトキシエチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−[2−(メトキシメトキシ)エチル]アミノアセトニトリル、N−(シアノメチル)−N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)アミノアセトニトリル、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)−N−(シアノメチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(3−ホルミルオキシ−1−プロピル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(シアノメチル)アミノアセトニトリル、1−ピロリジンプロピオノニトリル、1−ピペリジンプロピオノニトリル、4−モルホリンプロピオノニトリル、1−ピロリジンアセトニトリル、1−ピペリジンアセトニトリル、4−モルホリンアセトニトリル、3−ジエチルアミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、3−ジエチルアミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、1−ピロリジンプロピオン酸シアノメチル、1−ピペリジンプロピオン酸シアノメチル、4−モルホリンプロピオン酸シアノメチル、1−ピロリジンプロピオン酸(2−シアノエチル)、1−ピペリジンプロピオン酸(2−シアノエチル)、4−モルホリンプロピオン酸(2−シアノエチル)が例示される。
Specific examples of the nitrogen-containing compound having a cyano group include 3- (diethylamino) propiononitrile, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2- Acetoxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-formyloxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-methoxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropiononitrile, methyl N- (2-cyanoethyl) -N- (2-methoxyethyl) -3-aminopropionate, N- (2 -Cyanoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) -3-aminopropionic acid methyl, N- (2-acetoxyethyl) -N- (2-cyanoethyl) Methyl 3-aminopropionate, N- (2-cyanoethyl) -N-ethyl-3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-acetoxyethyl) -N- (2-cyanoethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (2-formyloxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N -(2-cyanoethyl) -N- (2-methoxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (
2-cyanoethyl) -N- [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (3-hydroxy-1-propyl) -3-aminopropiononitrile N- (3-acetoxy-1-propyl) -N- (2-cyanoethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (3-formyloxy-1-propyl) -3 -Aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N-tetrahydrofurfuryl-3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-cyanoethyl) -3-aminopropiononitrile, diethylaminoacetonitrile, N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (2-acetoxyethyl) aminoacetonitrile N, N-bis (2-formyloxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (2-methoxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] aminoacetonitrile, N-cyanomethyl -N- (2-methoxyethyl) -3-aminopropionic acid methyl, N-cyanomethyl-N- (2-hydroxyethyl) -3-aminopropionic acid methyl, N- (2-acetoxyethyl) -N-cyanomethyl- Methyl 3-aminopropionate, N-cyanomethyl-N- (2-hydroxyethyl) aminoacetonitrile, N- (2-acetoxyethyl) -N- (cyanomethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- (2-formyloxy Ethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- (2-metho Siethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- [2- (methoxymethoxy) ethyl] aminoacetonitrile, N- (cyanomethyl) -N- (3-hydroxy-1-propyl) aminoacetonitrile, N- (3-acetoxy- 1-propyl) -N- (cyanomethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- (3-formyloxy-1-propyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (cyanomethyl) aminoacetonitrile, 1-pyrrolidinepropiononitrile, 1-piperidinepropiononitrile, 4-morpholinepropiononitrile, 1-pyrrolidineacetonitrile, 1-piperidineacetonitrile, 4-morpholineacetonitrile, cyanomethyl 3-diethylaminopropionate, N, N-bis (2-hydroxye Til) -3-aminopropionate cyanomethyl, N, N-bis (2-acetoxyethyl) -3-aminopropionate cyanomethyl, N, N-bis (2-formyloxyethyl) -3-aminopropionate cyanomethyl, N , N-bis (2-methoxyethyl) -3-aminopropionic acid cyanomethyl, N, N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropionic acid cyanomethyl, 3-diethylaminopropionic acid (2-cyanoethyl) N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis (2-acetoxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N -Bis (2-formyloxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis 2-methoxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), cyanomethyl 1-pyrrolidinepropionate, Examples include cyanomethyl 1-piperidinepropionate, cyanomethyl 4-morpholinepropionate, 1-pyrrolidinepropionic acid (2-cyanoethyl), 1-piperidinepropionic acid (2-cyanoethyl), 4-morpholinepropionic acid (2-cyanoethyl). .
含窒素塩基性化合物として、好ましくは、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、1−ナフチルアミン、ピペリジン類、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール類、ヒドロキシピリジン類、ピリジン類、アニリン類、ヒドロキシアルキルアニリン類、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、ピリジニウムp−トルエンスルホナート、2,4,6−トリメチルピリジニウムp−トルエンスルホナート、テトラメチルアンモニウムp−トルエンスルホナート、及びテトラブチルアンモニウムラクテート、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−i−オクチルアミン、トリス(エチルヘキシル)アミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリ−n−プロピルアミン、
トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、N,N,N',N'−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン等の芳香族アミン類、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチルアクリルアミドの重合体、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N'N'−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オクタンを挙げることができる。
As the nitrogen-containing basic compound, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [ 2.2.2] Octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidines, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, anilines, hydroxyalkylanilines, 4,4′-diaminodiphenyl ether , Pyridinium p-toluenesulfonate, 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, and tetrabutylammonium lactate, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n- Octyl Amine, tri-i-octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridecylamine, tridodecylamine, tri-n-propylamine,
Tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexyldimethylamine, Methyldicyclohexylamine, ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diamino Benzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) 2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4- Aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, tri Tri (cyclo) alkylamines such as cyclohexylamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenyl Aromatic amines such as amine, naphthylamine, 2,6-diisopropylaniline, polyethylene Nimine, polyallylamine, 2-dimethylaminoethylacrylamide polymer, Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n- Decylamine, Nt-butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl- 1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t-butoxy Carbonyl hexamethylenediamine, N, N, N′N′-tetra- -Butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N'- Di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane N, N′-di-t-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl- 2-phenylbenzimidazole, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, aceto Amide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3, Imidazoles such as 3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butylthiourea, imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole; pyridine 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline 4-hydroxy Pyrazines such as norine, 8-oxyquinoline, acridine; piperazines such as piperazine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 3-piperidino-1 , 2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
これらの中でも、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オ
クタン、4−ジメチルアミノピリジン、1−ナフチルアミン、ピペリジン、4−ヒドロキシピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール類、ヒドロキシピリジン類、ピリジン類、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリス(エチルヘキシル)アミン、トリドデシルアミン、N,N−ジ−ヒドロキシエチルアニリン、N−ヒドロキシエチル−N−エチルアニリン等の有機アミンが特に好ましい。
Among these, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] Octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidine, 4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, 4 , 4'-diaminodiphenyl ether, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n-octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridodecylamine, N, N-di-hydroxyethylaniline, N-hydroxyethyl-N- Organic amines such as ethylaniline are particularly preferred.
含窒素塩基性化合物は、単独或いは2種以上用いることができ、2種以上用いることがより好ましい。 The nitrogen-containing basic compounds can be used alone or in combination of two or more, more preferably in combination of two or more.
本発明のポジ型レジスト組成物は、更に、アンモニウム塩化合物を含有することも好ましい。アンモニウム塩の具体例としては、下記に示す化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、アンモニウムヒドロキシド、アンモニウムトリフレート、アンモニウムペンタフレート、アンモニウムヘプタフレート、アンモニウムノナフレート、アンモニウムウンデカフレート、アンモニウムトリデカフレート、アンモニウムペンタデカフレート、アンモニウムメチルカルボキシレート、アンモニウムエチルカルボキシレート、アンモニウムプロピルカルボキシレート、アンモニウムブチルカルボキシレート、アンモニウムヘプチルカルボキシレート、アンモニウムヘキシルカルボキシレート、アンモニウムオクチルカルボキシレート、アンモニウムノニルカルボキシレート、アンモニウムデシルカルボキシレート、アンモニウムウンデシルカルボキシレート、アンモニウムドデカデシルカルボキシレート、アンモニウムトリデシルカルボキシレート、アンモニウムテトラデシルカルボキシレート、アンモニウムペンタデシルカルボキシレート、アンモニウムヘキサデシルカルボキシレート、アンモニウムヘプタデシルカルボキシレート、アンモニウムオクタデシルカルボキシレート等が挙げられる。
The positive resist composition of the present invention preferably further contains an ammonium salt compound. Specific examples of the ammonium salt include the following compounds, but are not limited thereto.
Specifically, ammonium hydroxide, ammonium triflate, ammonium pentaflate, ammonium heptaflate, ammonium nonaflate, ammonium undecaflate, ammonium tridecaflate, ammonium pentadecaflate, ammonium methylcarboxylate, ammonium ethylcarboxylate, Ammonium propyl carboxylate, ammonium butyl carboxylate, ammonium heptyl carboxylate, ammonium hexyl carboxylate, ammonium octyl carboxylate, ammonium nonyl carboxylate, ammonium decyl carboxylate, ammonium undecyl carboxylate, ammonium dodecadecyl carboxylate, ammonium salt Decyl carboxylate, ammonium tetradecyl carboxylate, ammonium pentadecyl carboxylate, ammonium hexadecyl carboxylate, ammonium heptadecyl carboxylate, ammonium octadecyl carboxylate and the like.
即ち、上記でアンモニウムヒドロキシドとしては、具体的には、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘプチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリオクチルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、ジデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラキスデシルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルエチルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ジドデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、トリドデシルメチルアンモニウムヒドロキシド、ミリスチルメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジテトラデシルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、ジアリルジメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−クロロエチル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−ブロモエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(3−ブロモプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(3−ブロモプロピル)トリエチルアンモニウムヒドロキシド、グリシジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド、(R)−(+)−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(S)−(−)−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−アミノエチル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサメトニウムヒドロキシド、デカメトニウムヒドロキシド、1−アゾニアプロペランヒドロキシド、ペトロニウムヒドロキシド、2−クロロ−1,3−ジメチル−2−イミダゾリニウムヒドロキシド、3−エチル−2−メチル−2−チアゾリニウム
ヒドロキシドを挙げることができる。
That is, as the ammonium hydroxide, specifically, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, Tetraheptylammonium hydroxide, methyltrioctylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, didecyldimethylammonium hydroxide, tetrakisdecylammonium hydroxide, dodecyltrimethylammonium hydroxide, dodecylethyldimethylammonium hydroxide, didodecyldimethylammonium hydroxy And tridodecylmethylammonium Droxide, myristylmethylammonium hydroxide, dimethylditetradecylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide, octadecyltrimethylammonium hydroxide, dimethyldioctadecylammonium hydroxide, tetraoctadecylammonium hydroxide, diallyldimethylammonium hydroxide, (2 -Chloroethyl) -trimethylammonium hydroxide, (2-bromoethyl) trimethylammonium hydroxide, (3-bromopropyl) -trimethylammonium hydroxide, (3-bromopropyl) triethylammonium hydroxide, glycidyltrimethylammonium hydroxide, choline hydroxy (R)-(+)-(3-chloro-2- (Droxypropyl) trimethylammonium hydroxide, (S)-(−)-(3-chloro-2-hydroxypropyl) -trimethylammonium hydroxide, (3-chloro-2-hydroxypropyl) -trimethylammonium hydroxide, ( 2-aminoethyl) -trimethylammonium hydroxide, hexamethonium hydroxide, decamethonium hydroxide, 1-azoniaproperan hydroxide, petronium hydroxide, 2-chloro-1,3-dimethyl-2-imidazoli Examples thereof include nium hydroxide and 3-ethyl-2-methyl-2-thiazolinium hydroxide.
有機アミン、塩基性のアンモニウム塩の使用量は、総量として、ポジ型感光性組成物の固形分を基準として、通常、0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。0.001〜10質量%とすることにより、上記成分の添加の効果が得られ、且つ感度の低下や非露光部の現像性が悪化する傾向を防ぐことができる。 The total amount of the organic amine and basic ammonium salt is usually 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass, based on the solid content of the positive photosensitive composition. . By setting it as 0.001-10 mass%, the effect of addition of the said component can be acquired, and the tendency for the fall of a sensitivity and the developability of a non-exposed part to deteriorate can be prevented.
〔4〕(D)酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物(以下、「溶解阻止化合物」ともいう)
酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物としては、220nm以下の透過性を低下させないため、Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996)に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体の様な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。酸分解性基、脂環式構造としては、上記酸分解性樹脂のところで説明したものと同様のものが挙げられる。
本発明における溶解阻止化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。
[4] (D) A dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as a “dissolution inhibiting compound”) that is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer.
As a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer, it does not decrease the transmittance of 220 nm or less, and is described in Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996). An alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group is preferred, such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group. Examples of the acid-decomposable group and alicyclic structure are the same as those described for the acid-decomposable resin.
The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.
溶解阻止化合物の添加量は、ポジ型感光性組成物の固形分に対し、好ましくは1〜30質量%であり、より好ましくは2〜20質量%である。 The addition amount of the dissolution inhibiting compound is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 2 to 20% by mass, based on the solid content of the positive photosensitive composition.
以下に溶解阻止化合物の具体例を示すが、これらに限定されない。 Specific examples of the dissolution inhibiting compound are shown below, but are not limited thereto.
〔5〕フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明のポジ型感光性組成物は、更に、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。
本発明のポジ型感光性組成物がフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤とを含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。
これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、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。
[5] Fluorine-based and / or silicon-based surfactant The positive photosensitive composition of the present invention further includes a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, fluorine It is preferable that one or two or more surfactants containing both atoms and silicon atoms are contained.
When the positive photosensitive composition of the present invention contains fluorine and / or a silicon-based surfactant, adhesion and development with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. A resist pattern with few defects can be provided.
Examples of these fluorine and / or silicon surfactants include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP 63-34540 A, JP 7-230165 A, JP 8-62834 A, JP 9-54432 A, JP 9-5988 A, JP 2002-277862 A, US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 Surfactant can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.
Examples of commercially available surfactants that can be used include EFTOP EF301 and EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430 and 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, and 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)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、C6F13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、C6F13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、C8F17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、C8F17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 link) or poly (block link of oxyethylene and oxypropylene) may be used. Further, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is 2
Not only the original copolymer but also a ternary system or more obtained by simultaneously copolymerizing monomers having two or more different fluoroaliphatic groups or two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates). A copolymer may be used.
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 List union It can be.
フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤の使用量は、ポジ型感光性組成物全量(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 fluorine and / or silicon 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 photosensitive composition (excluding the solvent). It is.
〔6〕有機溶剤
本発明のポジ型感光性組成物は、各成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
使用し得る有機溶剤としては、例えば、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を挙げることができる。
[6] Organic solvent The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving each component in a predetermined organic solvent.
Examples of the organic solvent that can be used 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 -Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc.
本発明において、有機溶剤としては、単独で用いても混合して用いても良いが、構造中に水酸基を有する溶剤、構造中にエステルまたはラクトン構造を有する溶剤および構造中にケトン構造を有する溶剤から選ばれる2種類以上を混合した混合溶剤を使用することが好ましい。これによりレジスト液保存時のパーティクル発生を軽減することができる。
水酸基を有する溶剤としては、例えば、エチレングリコール、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、プロピレングリコール、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エチルエーテル、乳酸エチル等を挙げることができ、これらの内でプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが特に好ましい。
エステルまたはラクトン構造を有する溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、γ−ブチロラクトン、酢酸ブチル等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート特に好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが最も好ましい。
ケトン構造を有する溶剤としては2−ヘプタノン、シクロヘキサノン等を挙げることができ、シクロヘキサノンが好ましい。
混合溶剤の好ましい組み合わせとしては水酸基を有する溶剤とエステル構造を有する溶剤の組み合わせ、またはケトン構造を有する溶剤とエステル構造を有する溶剤の組み合わせである。
In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but a solvent having a hydroxyl group in the structure, a solvent having an ester or lactone structure in the structure, and a solvent having a ketone structure in the structure It is preferable to use a mixed solvent in which two or more selected from the above are mixed. Thereby, the generation of particles during storage of the resist solution can be reduced.
Examples of the solvent having a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are particularly preferred.
Examples of the solvent having an ester or lactone structure include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, γ-butyrolactone, butyl acetate, and the like. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy Propionate is particularly preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate is most preferred.
Examples of the solvent having a ketone structure include 2-heptanone and cyclohexanone, with cyclohexanone being preferred.
A preferable combination of the mixed solvent is a combination of a solvent having a hydroxyl group and a solvent having an ester structure, or a combination of a solvent having a ketone structure and a solvent having an ester structure.
水酸基を有する溶剤とエステル構造を有する溶剤との混合比(質量)は、通常1/99〜99/1、好ましくは5/95〜95/5、更に好ましくは20/80〜80/20、特に好ましくは20/80〜60/40である。
ケトン構造を有する溶剤とエステル構造を有する溶剤との混合比(質量)は、通常1/99〜99/1、好ましくは5/95〜95/5、更に好ましくは20/80〜80/20、特に好ましくは20/80〜60/40である。
The mixing ratio (mass) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having an ester structure is usually 1/99 to 99/1, preferably 5/95 to 95/5, more preferably 20/80 to 80/20, particularly. Preferably it is 20 / 80-60 / 40.
The mixing ratio (mass) of the solvent having a ketone structure and the solvent having an ester structure is usually 1/99 to 99/1, preferably 5/95 to 95/5, more preferably 20/80 to 80/20, Particularly preferred is 20/80 to 60/40.
<その他の添加剤>
本発明のポジ型感光性組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記成分以外の界面活性剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることができる。
本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボキシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子化合物である。カルボキシ基を有する場合は脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。
これら溶解促進性化合物の好ましい添加量は、(B)成分の樹脂に対して2〜50質量%であり、さらに好ましくは5〜30質量%である。添加量を、2〜50質量%とすることにより、現像残渣が悪化し、現像時にパターンが変形することを防止することができる。
<Other additives>
If necessary, the positive photosensitive composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above components, a photosensitizer, a compound that promotes solubility in a developer, and the like. Can do.
The dissolution accelerating compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable.
A preferable addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass with respect to the resin of the component (B). By making the addition amount 2 to 50% by mass, it is possible to prevent development residue from deteriorating and deformation of the pattern during development.
このような分子量1000以下のフェノール化合物は、例えば、特開平4−122938、特開平2−28531、米国特許第4916210、欧州特許第219294等に記載の方法を参考にして、当業者において容易に合成することができる。
カルボキシル基を有する脂環族、又は脂肪族化合物の具体例としてはコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸などのステロイド構造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
Such a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be easily synthesized by those skilled in the art with reference to the methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. can do.
Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclohexane Examples thereof include, but are not limited to, dicarboxylic acids.
本発明においては、上記フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、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、ソルビタン脂肪族エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル類等のノニオン系界面活性剤を挙げることができる。
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。
In the present invention, a surfactant other than the fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, nonionic interfaces such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan aliphatic esters, polyoxyethylene sorbitan aliphatic esters, etc. Mention may be made of activators.
These surfactants may be added alone or in some combination.
≪使用方法≫
本発明のポジ型感光性組成物は、各成分を所定の有機溶剤、好ましくは前記混合溶剤に溶解し、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。
例えば、ポジ型感光性組成物を精密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布する。
塗布後、所定のマスクを通して活性光線、放射線を照射し、ベークを行い現像する。このようにすると、良好なパターンを得ることができる。活性光線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、X線、電子線等を挙げることができるが、好ましくは250nm以下、より好ましくは220nm以下の波長の遠紫外光、具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビーム等であり、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザーが最も好ましい。尚、本発明に於いては、X線、電子線も活性光線に含めるものとする。
≪How to use≫
The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving each component in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, and applying the solution on a predetermined support as follows.
For example, the positive photosensitive composition is applied on a substrate (for example, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit device by an appropriate application method such as a spinner or a coater.
After the application, actinic rays and radiation are irradiated through a predetermined mask, followed by baking and development. In this way, a good pattern can be obtained. Examples of the actinic ray include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, electron beam, etc., but preferably far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, specifically Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F2 excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam, etc., ArF excimer laser and F2 excimer laser are most preferable. In the present invention, X-rays and electron beams are also included in the actinic rays.
現像工程では、アルカリ現像液を次のように用いる。レジスト組成物の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、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用することができる。
さらに、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
In the development step, an alkaline developer is used as follows. As an alkaline developer of the resist composition, inorganic hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like Alkaline aqueous solutions such as quaternary ammonium salts, cyclic amines such as pyrrole and pihelidine can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、実施例5、7及び8は、参考例に読み替えるものとする。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.
In addition, Example 5, 7 and 8 shall be read as a reference example.
合成例1(モノマー(I−1)の合成)
下記カルボン酸モノマー(IsomerMixture)10g、N,N−ジイソプロピルエチルアミン5.3gをアセトン100mlに溶解させ、この溶液に氷冷下、α−ブロモ−γ−ブチロラクトン11.4gを滴下した。室温で24時間反応させた後、反応液を30mlまで濃縮した。これに酢酸エチル300ml加え、これを蒸留水100mlで2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮すると粗生成物が得られた。これをカラムクロマトグラフィーで精製するとモノマー(I−1)が8.7g得られた。
300MHz−1H−NMR(CDCl3)
δ1.1〜2.8(m,15H)、δ4.2−4.4(m、1H)、δ4.4−4.5
(m、1H)、δ5.0(bs、1H)、δ5.35−5.5(m、1H)、δ5.5(s、1H)、δ6.0(s、1H)
Synthesis Example 1 (Synthesis of Monomer (I-1))
10 g of the following carboxylic acid monomer (IsomerMixture) and 5.3 g of N, N-diisopropylethylamine were dissolved in 100 ml of acetone, and 11.4 g of α-bromo-γ-butyrolactone was added dropwise to the solution under ice cooling. After reacting at room temperature for 24 hours, the reaction solution was concentrated to 30 ml. To this, 300 ml of ethyl acetate was added, and this was washed twice with 100 ml of distilled water, and with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate and saturated brine. The organic phase was dried over magnesium sulfate and concentrated to give the crude product. When this was purified by column chromatography, 8.7 g of monomer (I-1) was obtained.
300 MHz- 1 H-NMR (CDCl3)
δ1.1 to 2.8 (m, 15H), δ4.2-4.4 (m, 1H), δ4.4-4.5
(M, 1H), δ 5.0 (bs, 1H), δ 5.35-5.5 (m, 1H), δ 5.5 (s, 1H), δ 6.0 (s, 1H)
合成例2(樹脂(P1)の合成)
窒素気流下プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1.38g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.92gを3つ口フラスコに入れこれを80℃に加熱した。これにモノマー(I−1)を3.04g、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート1.01g、イソアダマンチルメタクリレート1.57g、メタクリル酸0.18g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12.42g、重合開始剤V−601(和光純薬製)をモノマーに対し6mol%をプロピレングリコールモノメチルエーテル8.28gに溶解させたものを6時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で2時間反応させた。反応液を放冷後ヘキサン270ml/酢酸エチル30mlに注ぎ、析出した紛体をろ取、乾燥すると樹脂(P1)が4.6g得られた。得られた樹脂(P1)の重量平均分子量は10320、分散度(Mw/Mn)は2.10であった。
樹脂(P2)〜(P14)及び比較例に使用した樹脂(Q1)、(Q2)についても同様の滴下重合法により合成を行なった。
以下、実施例で使用される酸分解性樹脂(P1)〜(P14)、比較例に使用される樹脂(Q1)、(Q2)の構造及び重量平均分子量、分散度を示す。
Synthesis Example 2 (Synthesis of resin (P1))
Under a nitrogen stream, 1.38 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 0.92 g of propylene glycol monomethyl ether were placed in a three-necked flask and heated to 80 ° C. To this, 3.04 g of monomer (I-1), 1.01 g of dihydroxyadamantane methacrylate, 1.57 g of isoadamantyl methacrylate, 0.18 g of methacrylic acid, 12.42 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, polymerization initiator V-601 (sum) A product obtained by dissolving 6 mol% of Kopure Pharmaceutical Co., Ltd. in 8.28 g of propylene glycol monomethyl ether with respect to the monomer was added dropwise over 6 hours. After completion of dropping, the reaction was further carried out at 80 ° C. for 2 hours. The reaction solution was allowed to cool and then poured into 270 ml of hexane / 30 ml of ethyl acetate, and the precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain 4.6 g of Resin (P1). The obtained resin (P1) had a weight average molecular weight of 10320 and a dispersity (Mw / Mn) of 2.10.
Resins (P2) to (P14) and the resins (Q1) and (Q2) used in Comparative Examples were also synthesized by the same dropping polymerization method.
Hereinafter, the structures, weight average molecular weights, and dispersities of the acid-decomposable resins (P1) to (P14) used in the examples and the resins (Q1) and (Q2) used in the comparative examples are shown.
実施例1〜14及び比較例1
<レジスト調製>
下記表1に示す成分を溶剤に溶解させ固形分濃度8質量%の溶液を調整し、これを0.1μmのポリエチレンフィルターでろ過してポジ型レジスト組成物を調製した。調製したポジ型レジスト組成物を下記の方法で評価し、結果を表1に示した。
Examples 1 to 14 and Comparative Example 1
<Resist preparation>
The components shown in Table 1 below were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 8% by mass, and this was filtered through a 0.1 μm polyethylene filter to prepare a positive resist composition. The prepared positive resist composition was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 1.
以下、表1における略号は次の通りである。 Hereinafter, the abbreviations in Table 1 are as follows.
N−1:トリオクチルアミン
N−2:2,6−ジイソプロピルアニリン
N−3:N−フェニルジエタノールアミン
N−4:ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン
N−5:ジシクロヘキシルメチルアミン
N−6:2,4,5−トリフェニルイミダゾール
N−7:4−ジメチルアミノピリジン
N-1: trioctylamine N-2: 2,6-diisopropylaniline N-3: N-phenyldiethanolamine N-4: diazabicyclo [4.3.0] nonene N-5: dicyclohexylmethylamine N-6: 2 , 4,5-Triphenylimidazole N-7: 4-dimethylaminopyridine
W−1;メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)
W−2;メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
(フッ素及びシリコン系)
W−3;ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)
(シリコン系)
W−4;トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
W-1; Megafuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine)
W-2; Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
(Fluorine and silicon)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(Silicon)
W-4; Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
SL−1:シクロヘキサノン
SL−2;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
SL−3:乳酸エチル
SL−4:プロピレングリコールモノメチルエーテル
SL−5:γ−ブチロラクトン
尚、表1に於いて溶剤を複数使用した場合の比は質量比である。
SL-1: cyclohexanone SL-2; propylene glycol monomethyl ether acetate SL-3: ethyl lactate SL-4: propylene glycol monomethyl ether SL-5: γ-butyrolactone In Table 1, the ratio when a plurality of solvents are used Is the mass ratio.
D−1;リトコール酸t−ブチル D-1; t-butyl lithocholic acid
<レジスト評価>
スピンコーターにてシリコンウエハ上にブリューワーサイエンス社製ARC29Aを78nm均一に塗布し、205℃で60秒間加熱乾燥を行い、反射防止膜を形成させた。その後、調製直後の各ポジ型レジスト組成物をスピンコーターで塗布し115℃で90秒乾燥(PB)を行い200nmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、マスクを通してArFエキシマレーザーステッパー(ASML社製 PAS5500/1100 NA=0.75(2/3輪帯照明))で露光し、露光後直ちに120℃で90秒間ホットプレート上で加熱(PEB)した。さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、レジストパターンを得た。
<Resist evaluation>
ARC29A manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was uniformly applied to a silicon wafer with a spin coater at 78 nm, and heat-dried at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film. Thereafter, each positive resist composition immediately after preparation was applied by a spin coater and dried at 115 ° C. for 90 seconds (PB) to form a 200 nm resist film.
This resist film is exposed with an ArF excimer laser stepper (PAS5500 / 1100 NA = 0.75 (2/3 annular illumination) manufactured by ASML) through a mask, and immediately after exposure, heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. (PEB). Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to obtain a resist pattern.
(解像力)
80nmのラインアンドスペース1/1のマスクパターンを再現する露光量における限界解像力をもって定義した。
(Resolution)
It was defined with a limiting resolution at an exposure amount for reproducing a 80 nm line and space 1/1 mask pattern.
(ラインエッジラフネス)
ラインエッジエッジラフネスの測定は測長走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して80nmのラインアンドスペース1/1のパターンを観察し、ラインパターンの長手方向のエッジが5μmの範囲についてエッジのあるべき基準線からの距離を測長SEM((株)日立製作所S−8840)により50ポイント測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す
(Line edge roughness)
The line edge edge roughness is measured by using a length-measuring scanning electron microscope (SEM) to observe a line-and-space 1/1 pattern of 80 nm, and the edge of the line pattern in the longitudinal direction should have an edge of 5 μm. The distance from the reference line was measured by 50 points using a length measurement SEM (Hitachi, Ltd. S-8840), the standard deviation was obtained, and 3σ was calculated. Smaller values indicate better performance
表1の結果より、本発明のポジ型感光性組成物は、解像力に優れ、且つ、ラインエッジラフネスが良好であることは明らかである。 From the results in Table 1, it is clear that the positive photosensitive composition of the present invention has excellent resolution and good line edge roughness.
液浸露光
<レジスト調製>
実施例1〜14の成分を溶剤に溶解させ固形分濃度7質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポリエチレンフィルターで濾過してポジ型レジスト組成物を調製した。調製したポジ型レジスト組成物を下記の方法で評価した。
Immersion exposure <Resist preparation>
The components of Examples 1 to 14 were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid concentration of 7% by mass, and this was filtered through a 0.1 μm polyethylene filter to prepare a positive resist composition. The prepared positive resist composition was evaluated by the following method.
<解像性評価>
シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A(日産化学社製)を塗布し、205℃、60秒ベークを行い78nmの反射防止膜を形成した。その上に調製したポジ型レジスト組成物を塗布し、115℃で、60秒間ベークを行い150nmのレジスト膜を形成した。こうして得られたウエハーを液浸液としては純水を使用し、2光束干渉露光を行った(ウェット露光)。尚、2光束干渉露光(ウエット)では、レーザー、絞り、シャッター、3枚の反射ミラー、集光レンズを使用し、プリズム、液浸液(純水)を介してウエハーに露光を行った。レーザーの波長は、193nmを用い、65nmのラインアンドスペースパターンを形成するプリズムを使用した。露光直後に115℃、90秒加熱した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38%)で60秒間現像し、純水でリンスした後、スピン乾燥して得たレジストパターンについて走査型電子顕微鏡(日立製S−9260)を用い、観察したところ65nmのラインアンドスペースパターンが解像した。
本発明のポジ型感光性組成物は、液浸液を介した露光方法においても良好な画像形成能を有することが明らかである。
<Resolution evaluation>
An organic antireflection film ARC29A (Nissan Chemical Co., Ltd.) was applied onto a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form a 78 nm antireflection film. The prepared positive resist composition was applied thereon and baked at 115 ° C. for 60 seconds to form a 150 nm resist film. The wafer thus obtained was subjected to two-beam interference exposure (wet exposure) using pure water as the immersion liquid. In the two-beam interference exposure (wet), a laser, an aperture, a shutter, three reflecting mirrors, and a condenser lens were used, and the wafer was exposed through a prism and an immersion liquid (pure water). The laser wavelength was 193 nm, and a prism that formed a 65 nm line and space pattern was used. Immediately after the exposure, the resist pattern obtained by heating at 115 ° C. for 90 seconds, developing with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (2.38%) for 60 seconds, rinsing with pure water, and spin drying is then applied to a scanning electron microscope. When observed using Hitachi S-9260, a 65 nm line and space pattern was resolved.
It is clear that the positive photosensitive composition of the present invention has a good image forming ability even in an exposure method using an immersion liquid.
Claims (10)
(pA)で示される繰り返し単位及び下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
一般式(I)に於いて、
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
ここで、Rは、水素原子、ハロゲン原子又は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。複数のRは、各々同じでも異なっていてもよい。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Raは、下記一般式(pI)〜(pVI)のいずれかで表される基を表す。
式中、R11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−ブチル基を表し、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。
R12〜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し、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。
R17〜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し、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。
R22〜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し、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。
式中、R1は水素原子又はメチル基、R2、R3は水素原子、又は炭素数1〜15の直鎖
状、分岐状もしくは環状のアルキル基を表し、R2とR3は結合して環を形成してもよく、その場合には、R2とR3で炭素数2〜15の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表す。Xは−CH2−、−CH2CH2−もしくは−O−又は互いに分離した2個の−Hであ
ることを表す。点線はノルボルナン環、ビシクロ[2.2.2]オクタン環、7−オキサノルボルナン環、又はシクロヘキサン環構造とγ−ブチロラクトン環構造とを結合する単結合、二価の有機基又はこれら両環構造間で一個又は二個の構成炭素原子を共有する構造を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(I0)中、m1は1から6の整数を表す。R1及びR2はそれぞれアルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR1とR2が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R3及びR4はそれぞれ水素原子、アルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR3とR4が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R5〜R7はそれぞれアルキル基、環状アルキル基、アリール基、アリル基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(II)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。L
1は単結合または2価の連結基を表す。X1は―CO2―、−O−、―CONH―、―CO
N(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OH、−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−O
CON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)
CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOR、−CONHRa、−
CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ia)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子、SiR'(R'')(R''')、置換基としてSiR'(R'')(R''')を含んでも良いアルキル基を表す。但し、R1〜R4の全てが水素原子になることはない。R'、R''、R'''はそれぞれ独立に直鎖または分岐を有するアルキル基、フェニル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(Ib)中、X1は酸素原子、硫黄原子、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。L、
R1〜R4、R'、R''、R'''は前記と同義である。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は―CO2―、−O−、―CONH―、―CON(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−O
CONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−
COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(
Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基
を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
一般式(AI)中、R b0 は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B 2 は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示され
る基を表す。
一般式(Lc)中、Ra 1 ,Rb 1 ,Rc 1 ,Rd 1 ,Re 1 は、各々独立に、水素原子又
はアルキル基を表す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
一般式(V−1)〜(V−5)において、R 1b 〜R 5b 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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R 1b 〜R 5b の内の2つは、結合して環を形成してもよい。 (A) A repeating unit having a group represented by the following general formula (I) (excluding a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound represented by the following general formula (MA) ), the following general formula (pA A resin having a repeating unit represented by formula (AI) and a repeating unit represented by the following general formula (AI), and having increased solubility in an alkali developer by the action of an acid; and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (except for the following (A) and (I)).
In general formula (I),
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A is a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group, or a combination of two or more groups Represents.
Ra represents a group represented by any one of the following general formulas (pI) to (pVI).
In the formula, 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, and Z forms an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents the atomic group necessary to do.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or 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, provided that at least one of R 17 to R 21 Represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or 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, provided that 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.
In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 represent a hydrogen atom, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 2 and R 3 are bonded to each other. In this case, R 2 and R 3 represent a linear, branched or cyclic alkylene group having 2 to 15 carbon atoms. X is -CH 2 -, - represents or -O-, or separated two -H groups together - CH 2 CH 2. The dotted line is a norbornane ring, bicyclo [2.2.2] octane ring, 7-oxanorbornane ring, or a single bond that bonds the cyclohexane ring structure and the γ-butyrolactone ring structure, a divalent organic group, or between these two ring structures. Represents a structure sharing one or two constituent carbon atoms.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (I 0 ), m1 represents an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an allyl group, a trialkylsilyl group, or a trialkylsilyloxy group.
In formula (II), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L
1 represents a single bond or a divalent linking group. X 1 is —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CO
Represents a group selected from N (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OH, —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —OCONHRra, —O as substituents.
CON (Ra) (Rb), —NHCORa, —NHCOORa, —NHSO 2 Ra, —N (R)
CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOR, -CONHRa, -
It represents a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group consisting of CONHSO 2 Ra, —CON (R) SO 2 Ra, —CON (Ra) (Rb), and —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In formula (Ia), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L represents a single bond or a divalent linking group. R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, SiR ′ (R ″) (R ′ ″), or an alkyl group that may contain SiR ′ (R ″) (R ′ ″) as a substituent. . However, not all of R 1 to R 4 are hydrogen atoms. R ′, R ″, and R ′ ″ each independently represent a linear or branched alkyl group, phenyl group, trialkylsilyl group, or trialkylsilyloxy group.
In the formula (Ib), X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. L,
R 1 to R 4 , R ′, R ″, and R ′ ″ are as defined above.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —O as substituents.
CONHRa, -OCON (Ra) (Rb ), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -
COOR, —CONHRa, —CONHSO 2 Ra, —CON (R) SO 2 Ra, —CON (
Ra) (Rb) represents a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 is represented by any one of general formula (Lc) or general formulas (V-1) to (V-5).
Represents a group.
In general formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 , and Re 1 are each independently a hydrogen atom or
Represents an alkyl group. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less.
In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
よりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
一般式(I)に於いて、
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(I0)中、m1は1から6の整数を表す。R1及びR2はそれぞれアルキル基もしく
は環状アルキル基を表し、又はR1とR2が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R3及びR4はそれぞれ水素原子、アルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR3とR4が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R5〜R7はそれぞれアルキル
基、環状アルキル基、アリール基、アリル基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(II)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。X1は―CO2―、−O−、―CONH―、―CO
N(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OH、−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−O
CON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)
CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOR、−CONHRa、−
CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ia)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子、SiR'(R'')(R''')、置換基としてSiR'(R'')(R''')を含んでも良いアルキル基を表す。但し、R1〜R4の全てが水素原子になることはない。R'、R''、R'''はそれぞれ独立に直鎖または分岐を有するアルキル基、フェニル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(Ib)中、X1は酸素原子、硫黄原子、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。L、
R1〜R4、R'、R''、R'''は前記と同義である。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は―CO2―、−O−、―CONH―、―CON(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−O
CONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(
Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基
を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
一般式(AI)中、R b0 は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B 2 は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示され
る基を表す。
一般式(Lc)中、Ra 1 ,Rb 1 ,Rc 1 ,Rd 1 ,Re 1 は、各々独立に、水素原子又
はアルキル基を表す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
一般式(V−1)〜(V−5)において、R 1b 〜R 5b 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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R 1b 〜R 5b の内の2つは、結合して環を形成してもよい。 (A) A repeating unit having a group represented by the following general formula (I), a repeating unit represented by the following general formula (AII), and a repeating unit represented by the following general formula (AI), and the action of an acid A resin whose solubility in an alkaline developer increases, and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (except for the following (A) and (I)).
In general formula (I),
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (I 0 ), m1 represents an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an allyl group, a trialkylsilyl group, or a trialkylsilyloxy group.
In formula (II), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. X 1 is —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CO
Represents a group selected from N (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OH, —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —OCONHRra, —O as substituents.
CON (Ra) (Rb), —NHCORa, —NHCOORa, —NHSO 2 Ra, —N (R)
CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOR, -CONHRa, -
It represents a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group consisting of CONHSO 2 Ra, —CON (R) SO 2 Ra, —CON (Ra) (Rb), and —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In formula (Ia), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L represents a single bond or a divalent linking group. R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, SiR ′ (R ″) (R ′ ″), or an alkyl group that may contain SiR ′ (R ″) (R ′ ″) as a substituent. . However, not all of R 1 to R 4 are hydrogen atoms. R ′, R ″, and R ′ ″ each independently represent a linear or branched alkyl group, phenyl group, trialkylsilyl group, or trialkylsilyloxy group.
In the formula (Ib), X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. L,
R 1 to R 4 , R ′, R ″, and R ′ ″ are as defined above.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —O as substituents.
CONHRa, -OCON (Ra) (Rb ), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -COOR , -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (
Ra) (Rb) represents a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 is represented by any one of general formula (Lc) or general formulas (V-1) to (V-5).
Represents a group.
In general formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 , and Re 1 are each independently a hydrogen atom or
Represents an alkyl group. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less.
In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
一般式(I’)に於いて、
Ra1は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
L1は、単環又は多環の(m+1)価の脂環炭化水素基を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、ラクトン構造を有する基を表す。
mは、1又は2の整数を表す。 The positive photosensitive composition according to claim 1 or 2, wherein the repeating unit having a group represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (I ').
In general formula (I ′),
Ra 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.
L 1 represents a monocyclic or polycyclic (m + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
m represents an integer of 1 or 2.
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)
。
X 1 は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc 1 は、ラクトン構造を有する基を表す。
Rb 1 は、置換基を表し、複数個存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
n 1 は、0〜3の整数を表す。
一般式(AII)中、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(I0)中、m1は1から6の整数を表す。R1及びR2はそれぞれアルキル基もしく
は環状アルキル基を表し、又はR1とR2が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R3及びR4はそれぞれ水素原子、アルキル基もしくは環状アルキル基を表し、又はR3とR4が互いに結合して環状アルキル基を形成してもよい。R5〜R7はそれぞれアルキル基、環状アルキル基、アリール基、アリル基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(II)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。X1は―CO2―、−O−、―CONH―、―CO
N(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OH、−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−O
CON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)
CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOR、−CONHRa、−
CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ia)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子、SiR'(R'')(R''')、置換基としてSiR'(R'')(R''')を含んでも良いアルキル基を表す。但し、R1〜R4の全てが水素原子になることはない。R'、R''、R'''はそれぞれ独立に直鎖または分岐を有するアルキル基、フェニル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(Ib)中、X1は酸素原子、硫黄原子、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。L、
R1〜R4、R'、R''、R'''は前記と同義である。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は―CO2―、−O−、―CONH―、―CON(R)―から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−O
CONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(
Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基
を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。 (A) It has a repeating unit represented by any one of the following general formulas (1) to (3) and a repeating unit represented by the following general formula (AII), and the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid. Resin and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (excluding the following (A) and (I)):
.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure.
Rb 1 represents a substituent, and when a plurality of Rb 1 are present, they may be the same or different.
n 1 represents an integer of 0 to 3.
In general formula (AII), R 1 c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In the formula (I 0 ), m1 represents an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic alkyl group, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a cyclic alkyl group. R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an allyl group, a trialkylsilyl group, or a trialkylsilyloxy group.
In formula (II), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. X 1 is —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CO
Represents a group selected from N (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OH, —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —OCONHRra, —O as substituents.
CON (Ra) (Rb), —NHCORa, —NHCOORa, —NHSO 2 Ra, —N (R)
CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOR, -CONHRa, -
It represents a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group consisting of CONHSO 2 Ra, —CON (R) SO 2 Ra, —CON (Ra) (Rb), and —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In formula (Ia), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L represents a single bond or a divalent linking group. R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, SiR ′ (R ″) (R ′ ″), or an alkyl group that may contain SiR ′ (R ″) (R ′ ″) as a substituent. . However, not all of R 1 to R 4 are hydrogen atoms. R ′, R ″, and R ′ ″ each independently represent a linear or branched alkyl group, phenyl group, trialkylsilyl group, or trialkylsilyloxy group.
In the formula (Ib), X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. L,
R 1 to R 4 , R ′, R ″, and R ′ ″ are as defined above.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A represents a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, and —OCH 3 , —OCORa, —OCOORa, —O as substituents.
CONHRa, -OCON (Ra) (Rb ), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N (R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -COOR , -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (
Ra) (Rb) represents a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物(但し、下記(ア)及び(イ)を除く)。
Rb1は、置換基を表し、複数個存在する場合は同一でも異なっていてもよい。
n1は、0〜3の整数を表す。
X1は、単結合又は2価の連結基を表す。
Lc1は、下記一般式(LC1−1)又は(LC1−2)で表されるラクトン構造を有する基を表す。
Rb2は、置換基を表す。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(ア)(A)下記一般式(I0)で表される部分構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
(イ)(A)下記一般式(Ia)及び(Ib)のうち少なくともいずれかで表される繰り返し単位と、下記一般式(Ic)で表される繰り返し単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型フォトレジスト組成物。
式(Ia)中、Yは水素原子、メチル基、シアノ基、塩素原子から選ばれる基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子、SiR'(R'')(R''')、置換基としてSiR'(R'')(R''')を含んでも良いアルキル基を表す。但し、R1〜R4の全てが水素原子になることはない。R'、R''、R'''はそれぞれ独立に直鎖または分岐を有するアルキル基、フェニル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルシリルオキシ基を表す。
式(Ib)中、X1は酸素原子、硫黄原子、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。L、R1〜R4、R'、R''、R'''は前記と同義である。
式(Ic)中、Y、Lは前記式(Ia)におけるのと同義である。X2は−CO2−、−O−、−CONH−、−CON(R)−から選ばれる基を表す。ここでRは置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。Aはラクトン構造を含む基、ラクタム構造を含む基、置換基として−OCH3、−OCORa、−OCOORa、−OCONHRa、−OCON(Ra)(Rb)、−NHCORa、−NHCOORa、−NHSO2Ra、−N(R)CORa、−N(R)COORa、−N(R)SO2Ra、−COOH、−COOR、−CONHRa、−CONHSO2Ra、−CON(R)SO2Ra、−CON(Ra)(Rb)、−CNの群から選ばれる少なくとも1つの官能基を含有する飽和脂肪族基を表す。ここでR、Ra、Rbはそれぞれ独立に置換されていても良い炭素数1〜10のアルキルまたはアリール基を表す。 (A) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (4) and a repeating unit represented by the following general formula (AII), which increases the solubility in an alkali developer by the action of an acid; and
(B) A positive photosensitive composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (except for the following (A) and (I)).
Rb 1 represents a substituent, and when a plurality of Rb 1 are present, they may be the same or different.
n 1 represents an integer of 0 to 3.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Lc 1 represents a group having a lactone structure represented by the following general formula (LC1-1) or (LC1-2).
Rb 2 represents a substituent.
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group.
(A) (A) It contains a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I 0 ) and a repeating unit represented by the following general formula (II), and is soluble in an alkali developer by the action of an acid. A positive photoresist composition comprising: a resin having an increased number of ions; and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
(A) (A) a repeating unit represented by at least one of the following general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the following general formula (Ic), A positive photoresist composition containing a resin having increased solubility in a developer and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
In formula (Ia), Y represents a group selected from a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, and a chlorine atom. L represents a single bond or a divalent linking group. R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, SiR ′ (R ″) (R ′ ″), or an alkyl group that may contain SiR ′ (R ″) (R ′ ″) as a substituent. . However, not all of R 1 to R 4 are hydrogen atoms. R ′, R ″, and R ′ ″ each independently represent a linear or branched alkyl group, phenyl group, trialkylsilyl group, or trialkylsilyloxy group.
In the formula (Ib), X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. L, R 1 to R 4 , R ′, R ″, and R ′ ″ are as defined above.
In formula (Ic), Y and L have the same meanings as in formula (Ia). X 2 represents a group selected from —CO 2 —, —O—, —CONH—, and —CON (R) —. Here, R represents an optionally substituted alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms. A is a group containing a lactone structure, a group containing a lactam structure, -OCH 3, -OCORa as a substituent, -OCOORa, -OCONHRa, -OCON (Ra ) (Rb), - NHCORa, -NHCOORa, -NHSO 2 Ra, -N (R) CORa, -N ( R) COORa, -N (R) SO 2 Ra, -COOH, -COOR, -CONHRa, -CONHSO 2 Ra, -CON (R) SO 2 Ra, -CON (Ra ) (Rb), a saturated aliphatic group containing at least one functional group selected from the group of —CN. Here, R, Ra, and Rb each independently represent an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted.
一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
B2は、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示され
る基を表す。
一般式(Lc)中、Ra1,Rb1,Rc1,Rd1,Re1は、各々独立に、水素原子又
はアルキル基を表す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
一般式(V−1)〜(V−5)において、R1b〜R5b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、アルコキシカルボニル基、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 Furthermore, the positive photosensitive composition of Claim 5 or 6 containing the repeating unit represented by the following general formula (AI).
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 represents a group represented by any one of general formula (Lc) and general formulas (V-1) to (V-5).
In general formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 , and Re 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less.
In the general formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group, or an alkenyl group. Represents. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
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