KR20010088353A - Positive-working photosensitive composition - Google Patents

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KR20010088353A
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사토켄이치로오
코다마쿠니히코
아오아이토시아키
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무네유키 가코우
후지 샤신 필름 가부시기가이샤
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Abstract

PURPOSE: To provide a positive photosensitive composition excellent in developability (particularly reduction of residue on development and development defects) and excellent also in sensitivity, resolving power and the shape of pattern profile. CONSTITUTION: The positive photosensitive composition contains a compound which generates an acid when irradiated with active light or radiation, a resin which is decomposed by the action of the acid to increase its solubility in an alkali developing solution and an N,N-dialkylcarboxylic acid amide.

Description

포지티브 감광성 조성물{POSITIVE-WORKING PHOTOSENSITIVE COMPOSITION}Positive photosensitive composition {POSITIVE-WORKING PHOTOSENSITIVE COMPOSITION}

본 발명은 IC 등의 반도체 제조공정, 액정, 열기록헤드 등의 회로기판의 제조, 및 기타 사진제작 공정에 사용되는 포지티브 감광성 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to positive photosensitive compositions used in semiconductor manufacturing processes such as ICs, in the production of circuit boards such as liquid crystals, thermal recording heads, and other photographic manufacturing processes.

본 발명은 IC 등의 반도체 제조공정, 액정, 열기록헤드 등의 회로기판의 제조, 및 기타 사진제작공정에 사용되는 포지티브 감광성 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 250nm 이하의 원자외선 등을 노광광원으로 하는 경우에 바람직한 포지티브 감광성 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to positive photosensitive compositions used in semiconductor manufacturing processes such as ICs, manufacturing of circuit boards such as liquid crystals and thermal recording heads, and other photographic manufacturing processes. More specifically, the present invention relates to a positive photosensitive composition which is preferable in the case of using an ultraviolet ray or the like of 250 nm or less as an exposure light source.

종래의 노볼락과 나프토퀴논디아지드 화합물로 이루어지는 레지스트를 원자외광이나 엑시머레이저광을 사용한 리소그래피의 패턴형성에 사용하면, 노볼락 및 나프토퀴논디아지드가 원자외영역에서 강하게 흡수되기 때문에, 빛이 레지스트 저부까지 도달하기 어려워져서, 저감도로 테이퍼에 해당하는 패턴밖에 얻어질 수 없다.When a resist consisting of a conventional novolak and a naphthoquinone diazide compound is used for pattern formation in lithography using ultraviolet light or excimer laser light, novolak and naphthoquinone diazide are strongly absorbed in the extra-violet region, and thus It is difficult to reach the bottom of the resist, and only a pattern corresponding to taper with low sensitivity can be obtained.

이와 같은 문제를 해결하는 방법 중의 하나가 미국특허 제4,491,628호, 유럽특허 제 249,139호 등에 기재되어 있는 화학증폭계 레지스트 조성물이다.One method for solving such a problem is a chemical amplification resist composition described in US Pat. No. 4,491,628, EP 249,139, and the like.

화학증폭계 포지티브 레지스트 조성물은 원자외광 등의 방사선에 의해 노광부에 산을 발생시키고, 이 산을 촉매로 하는 반응에 의해서 활성방사선의 조사부와 비조사부의 현상액에 대한 용해성을 변화시켜 패턴을 기판상에 형성하는 패턴형성재료이다.The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed portion by radiation such as ultraviolet light, and changes the solubility of the active radiation in the developer and the non-irradiated developer by the reaction using the acid as a catalyst to form a pattern on the substrate. It is a pattern forming material formed in.

이러한 예로, 광분해에 의해 산을 발생하는 화합물과, 아세탈 또는 O,N-아세탈화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 48-89003호 공보), 오르토에스테르 또는 아미드아세탈화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 51-120714호 공보), 주쇄에 아세탈 또는 케탈기를 보유하는 중합체와의 조합(일본국 특허공개 소 53-133429호 공보), 엔올에테르화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 55-12995호 공보), N-아실이미노탄산화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 55-126236호 공보), 주쇄에 오르토에스테르기를 갖는 중합체와의 조합(일본국 특허공개 소 56-17345호 공보), 제3급 알킬에스테르 화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 60-3625호 공보), 시릴에스테르화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 60-10247호 공보), 및 시릴에테르화합물과의 조합(일본국 특허공개 소 60-37549호 공보, 동 60-121446호 각 공보) 등을 들 수 있다. 이들은 원리적으로 양자수율이 1을 넘기때문에, 높은 감광성을 나타낸다.For example, a combination of a compound which generates an acid by photolysis with an acetal or O, N-acetal compound (Japanese Patent Laid-Open No. 48-89003), or a combination with an orthoester or an amide acetal compound (Japanese Patent Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-120714), a combination with a polymer having an acetal or ketal group in its main chain (Japanese Patent Publication No. 53-133429), and a combination with an enol ether compound (Japanese Patent Publication No. 55-12995 Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-17345), a combination with an N-acyliminocarbonate compound (Japanese Patent Publication No. 55-126236), a combination with a polymer having an orthoester group in the main chain (Japanese Patent Publication No. 56-17345), Combination with tertiary alkyl ester compounds (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-3625), Combination with Cyryl ester compounds (Japanese Patent Publication No. 60-10247), and Combination with Cyryl Ether Compound (Japan) Korean Patent Publication No. 60-37549, East 60-1214 46 each publication). In principle, they exhibit high photosensitivity because the quantum yield is over one.

마찬가지로, 산존재하에서 가열함으로써 분해되고, 알칼리 가용화하는 계로는 예를 들어, 일본국 특허공개 소 59-45439호, 동 60-3625호, 동 62-229242호, 동 63-27829호, 동 63-36240호, 동 63-250642호, 일본국 특허공개 평 5-181279호 각 공보, Polym. Eng. Sce., 23권, 1012쪽(1983); ACS. Sym. 242권, 11쪽(1984); Semiconductor World 1987년, 11월호, 91쪽; Macromolecules, 21권, 1475쪽(1988); SPIE, 920권, 42쪽(1988) 등에 기재되어 있는 노광에 의해 산을 발생하는화합물과, 제3급 또는 2급 탄소(예를 들어, t-부틸, 2-시클로헥세닐)의 에스테르 또는 탄산에스테르 화합물과의 조합계, 일본국 특허공개 평 4-219757호, 동 5-249682호, 동 6-65332호 각 공보 등에 기재되어 있는 아세탈 화합물과의 조합계, 일본국 특허공개 평 4-211258호, 동 6-65333호의 각 공보 등에 기재되어 있는 t-부틸에테르화합물과의 조합계 등을 들 수 있다.Similarly, as a system which decomposes by heating in the presence of an acid and alkali-solubilizes, for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 59-45439, 60-3625, 62-229242, 63-27829, 63-278 36240, 63-250642, Japanese Patent Laid-Open No. 5-181279, and Polym. Eng. Sce., Vol. 23, p. 1012 (1983); ACS. Sym. 242, p. 11 (1984); Semiconductor World, 1987, November, 91; Macromolecules, 21, 1475 (1988); Esters or carbonic acids of compounds which generate acids upon exposure described in SPIE, vol. 920, p. 42 (1988) and tertiary or secondary carbons (e.g., t-butyl, 2-cyclohexenyl) Combination system with an ester compound, combination system with an acetal compound described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-219757, 5-249682, 6-65332, etc., and Japanese Patent Laid-Open No. 4-211258 And combinations thereof with t-butyl ether compounds described in the publications of No. 6-65333 and the like.

이러한 계는 주로 248nm 영역에서의 적게 흡수되고, 폴리(히드록시스티렌)을 기본골격으로 하는 수지를 주성분으로 사용하기 때문에, KrF 엑시머레이저를 노광광원으로 하는 경우에는 고감도, 고해상도로 또 양호한 패턴을 형성하고, 종래의 나프토퀴논디아지드/노볼락 수지계에 비해서 양호한 계가 될 수 있다.Such a system is mainly absorbed less in the 248nm region, and since the resin containing poly (hydroxystyrene) as a basic skeleton is used as a main component, when KrF excimer laser is used as an exposure light source, a high sensitivity, high resolution, and a good pattern are formed. In addition, it can be a good system compared with the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.

그러나, 다른 단파장의 광원, 예를 들어 ArF 엑시머레이저(193nm)을 노광광원으로 사용하는 경우는 방향족기를 갖는 화합물이 기본적으로 193nm 영역에서 크게 흡수되기 때문에 상기 화학증폭계로도 충분하였다.However, in the case of using another short wavelength light source such as ArF excimer laser (193 nm) as the exposure light source, the chemical amplification system was sufficient because the compound having an aromatic group was largely absorbed in the 193 nm region.

또한, 193nm 파장영역에 적게 흡수되는 중합체로, 폴리(메타)아크릴레이트를 이용하는 것이 J. Vac. Sci. Technol, B9, 3357(1991)에 기재되어 있지만, 이 중합체는 일반적으로 반도체 제조공정에서 행해지는 습식에칭에 대한 내성이 방향족기를 보유하는 종래의 페놀수지에 비해 낮다는 문제가 있었다.In addition, as a polymer absorbed less in the 193 nm wavelength range, it is preferred to use poly (meth) acrylate in J. Vac. Sci. Although described in Technol, B9, 3357 (1991), this polymer has a problem in that the resistance to wet etching generally performed in the semiconductor manufacturing process is lower than that of conventional phenol resins having aromatic groups.

이것에 대하여, 지환탄화수소기를 갖는 중합체가 방향족기와 같은 내습식에칭성을 나타내며, 또 193nm 영역에서 적게 흡수되는 것이 Proc. of SPIE, 1672, 66(1992)에 보고되고, 최근 같은 폴리머를 이용하는 일이 적극적으로 검토되는 단계에 이르렀다. 구체적으로는, 일본국 특허공개 평 4-39665호, 동 5-80515호, 동5-265212호, 동 5-297591호, 동 5-346668호, 동 6-289615호, 동 6-324494호, 동 7-49568호, 동 7-185046호, 동 7-191463호, 동 7-199467호, 동 7-234511호, 동 7-252324호 등의 공보에 기재되어 있는 중합체를 들 수 있다.On the other hand, it is found that the polymer having an alicyclic hydrocarbon group exhibits the same wet etching resistance as the aromatic group and is less absorbed in the 193 nm region. Reported in SPIE, 1672, 66 (1992), the use of the same polymer has recently reached an aggressive stage. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-39665, 5-80515, 5-265212, 5-297591, 5-346668, 6-289615, 6-324494, The polymer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 7-49568, 7-185046, 7-191463, 7-199467, 7-234511, 7-252324, etc. are mentioned.

이러한 중합체는 소수성이 대단히 높은 지환 탄화수소를 보유하고 있기 때문에, 현상성에서 문제점(현상잔기 및, 현상결함의 발생 등)을 보유하고 있었다.Since these polymers possess alicyclic hydrocarbons having extremely high hydrophobicity, they have problems in developability (developing residues and development defects, etc.).

따라서, 본 발명의 목적은 원자외광, 특히 ArF 엑시머레이저광을 사용하는 상기 초미세 사진제작 공정 본래의 성능 향상기술의 과제를 해결하는 것이고, 현상성이 우수하며(현상잔기 및, 현상결함의 발생의 경감), 및 감도, 해상력, 패턴 프로파일의 형상도 우수한 포지티브 감광성 조성물을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of the performance improvement technique inherent in the ultra-fine photo production process using ultraviolet light, in particular, ArF excimer laser light, and is excellent in developability (development of development residues and development defects). Reduction) and the positive photosensitive composition which is excellent also in the shape of a sensitivity, a resolution, and a pattern profile.

본 발명은 하기 구성의 포지티브 감광성 조성물으로 이루어지며, 이것으로 본 발명의 상기 목적이 달성된다.This invention consists of the positive photosensitive composition of the following structure, by which the said objective of this invention is achieved.

(1) (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물, (B) 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 보유하고, 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도를 증가시키는 수지, 및 (C) N,N-디알킬카르복실산아미드를 함유하는 포지티브 감광성 조성물.(1) A compound that generates an acid by irradiation with (A) actinic radiation or radiation, and (B) a resin that has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure and is decomposed by the action of an acid to increase its solubility in an alkaline developer. And (C) a positive photosensitive composition containing N, N-dialkylcarboxylic acid amide.

(2) 상기 (1)에 있어서, (D) 산에 의해 분해될 수 있는 기를 보유하고, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액중에서의 용해속도가 증가하는, 분자량이 3000 이하인 저분자 용해억제화합물을 더 함유하는 포지티브 감광성 조성물.(2) In the above (1), (D) further contains a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a group that can be decomposed by the acid, the molecular weight is 3000 or less, the dissolution rate in the alkaline developer is increased by the action of the acid. Positive photosensitive composition.

(3) 상기(1) 또는 (2)에 있어서, 상기 (B)수지는 락톤구조를 더 보유하는 포지티브 감광성 조성물.(3) The positive photosensitive composition as described in the above (1) or (2), wherein the (B) resin further has a lactone structure.

(4) (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물, (C) N,N-디알킬카르복실산아미드, (D) 산에 의해 분해될 수 있는 기를 보유하고, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액중에서의 용해속도가 증가하는, 분자량이 3000 이하인 저분자 용해억제화합물, 및 (E) 물에는 불용이고 알칼리 현상액에는 가용인 수지를 함유하는 포지티브 감광성 조성물.(4) a compound which generates an acid by (A) irradiation with actinic light or radiation, (C) a N, N-dialkylcarboxylic acid amide, (D) a group that can be decomposed by an acid, A positive photosensitive composition containing a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, and (E) a resin which is insoluble in water and soluble in an alkaline developer due to its action.

(5) 상기(1) 내지 (4) 중 어느 한 항목에 있어서, (F) 질소함유 염기성 화합물을 더 함유하는 포지티브 감광성 조성물.(5) The positive photosensitive composition as described in any one of said (1)-(4) which further contains (F) nitrogen-containing basic compound.

(6) 상기(1) 내지 (5)중 어느 한 항목에 있어서, (G) 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제를 더 함유하는 포지티브 감광성 조성물.(6) The positive photosensitive composition as described in any one of said (1)-(5) which further contains (G) fluorine type and / or silicone type surfactant.

(7) 상기(1) 내지 (6) 중 어느 한 항목에 있어서, (C) N,N-디알킬카르복실산아미드는 N,N-디메틸아세트아미드 및 N,N-디메틸포름아미드중 적어도 어느 하나인 포지티브 감광성 조성물.(7) The item according to any one of (1) to (6), wherein (C) N, N-dialkylcarboxylic acid amide is at least one of N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide. One positive photosensitive composition.

(8) 상기(1) 내지 (7) 중 어느 한 항목에 있어서, 조사광선은 220nm 이하 파장의 원자외광인 포지티브 감광성 조성물.(8) The positive photosensitive composition as described in any one of said (1)-(7) whose irradiation light is far ultraviolet light with a wavelength of 220 nm or less.

《(A) 산발생제》<< (A) acid generator >>

먼저, (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(광산발생제)에 대해서 설명한다.First, the compound (photoacid generator) which generate | occur | produces an acid by irradiation of (A) actinic light or a radiation is demonstrated.

본 발명에 사용되는 광산발생제는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을발생하는 화합물이다.The photoacid generator used in the present invention is a compound that generates an acid by irradiation with actinic light or radiation.

본 발명에 사용되는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물로는 광양이온 중합의 광개시제, 광라디칼 중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로레지스트 등에 사용되고 있는 공지된 광(400~200nm의 자외선, 원자외선, 특히 g선, h선, i선, KrF 엑시머레이저광), ArF 엑시머레이저광, 전자선, X선, 분자선 또는 이온빔에 의해서 산을 발생하는 화합물 및 이들의 혼합물을 적당하게 선택하여 사용할 수 있다.Compounds that decompose upon irradiation of actinic rays or radiation used in the present invention to generate an acid include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photopigmentants for pigments, photochromic agents, microresists, and the like. Compounds which generate acid by known light (ultraviolet rays from 400 to 200 nm, far ultraviolet rays, in particular g-rays, h-rays, i-rays, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beams, X-rays, molecular rays or ion beams, and Mixtures of these may be appropriately selected and used.

또한, 기타 본 발명에 사용되는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물로는 예를 들면, S.I. Schlesinger,Photogr. Sci. Eng., 18, 387 (1974), T. S. Bal et al.,Polymer, 21, 423 (1980) 등에 기재된 디아조늄 염, ,미국 특허 제 4,069,055호, 동 4,069,056호 및 동 Re27,992호, 일본국 특허공개 평 3-140140호 등에 기재된 암모늄염, D.C. Necker et al.,Macromolecules, 17, 2468 (1984), C.S. Wen et al.,Teh, Proc.conf. Rad. Curing ASIA, p.478, Tokyo, Oct.(1988), 미국 특허 제 4, 069, 055호 및 동 4,069,056호 등에 기재된 포스포늄염, J. V. Crivello et al.,Macromolecules, 10(6) 1307 (1977),Chem. & Eng. News, Nov. 28, p. 31 (1988), 유럽 특허 제 104,143호, 미국 특허 제 339,049호 및 동 410, 201호, 일본국 특허공개 평 2-150848호, 일본국 특허공개 평 2-296514호 등에 기재된 요오드늄염, J. V. Crivello et al.,Polymer J., 17, 73 (1985), J. V. Crivello et al.,J. Org. Chem., 43, 3055(1978), W. R. Watt et al.,J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1984), J. V. Crivello et al.,Polymer Bull., 14, 279 (1985), J. V. Crivello et al.,Macromolecules, 14(5), 1141 (1981), J. V. Crivello et al.,J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 2877 (1979), 유럽 특허 제 370,693호, 동 161,811호, 동 410,201호, 동 339,049호, 동 233,567호, 동 297,443호, 동 297,442호, 미국특허 제 3,902,114호, 동 4,933,377호, 동 4,760,013호, 동 4,734,444호 및 동 2,833,827호, 독일 특허 제 2,904,626호, 동 3,604,580호, 및 동 3,604,581호, 일본국 특허공개 평 7-28237호, 동 8-27102호 등에 기재된 술포늄염, J. V. Crivello et al.,Macromolecules, 10 (6), 1307 (1977), J. V. Crivello et al.,J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 1047 (1979) 등에 기재된 셀레노늄염 및 C.S. Wen et al.,Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p. 478, Tokyo, Oct. (1988) 등에 기재된 아르조늄염 등의 오늄염; 미국 특허 제 3,905,815호, 일본국 특허공고 소 46-4605호, 일본국 특허공개 소 48-36281호, 일본국 특허공개 소 55-32070호, 일본국 특허공개 소 60-239736호, 일본국 특허공개 소 61-169835호, 일본국 특허공개 소 61-169837호, 일본국 특허공개 소 62-58241호, 일본국 특허공개 소 62-212401, 일본국 특허공개 소 63-70243호, 일본국 특허공개 소 63-298339호 등에 기재된 유기 할로겐화합물; K. Meier et al.,J. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), T.P. Gill et al.,Inorg. Chem., 19, 3007 (1980), D. Astruc,Acc, Chem. Res., 19 (12), 377 (1896), 일본국 특허공개 평 2-161445호에 기재된 유기금속/유기 할로겐화물; S. Hayase et al.,J. Polymer Sci., 25, 753(1987), E. Reichmanis et al.,J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 23, 1 (1985), Q. Q. Zhu et al.,J. Photochem., 36, 85, 39,317 (1987), B. Amit et al.,Tetrahedron Lett., (24) 2205 (1973), D. H. R Barton et al.,J. Chem. Soc., 3571 (1965), P. M. Collins et alJ. Chem. Soc.,Perkin I, 1695 (1975), M. Rudinstein et al.,Tetrahedron Lett., (17), 1445 (1975), J. W. Walker et al.,J. Am. Chem. Soc., 110, 7170 (1988), S. C. Busman et al.,J. Imaging Technol., 11 (4), 191 (1985), H. M. Houlihan et al.,Macromolecules, 21, 2001 (1988), P. M. Collins et al., J. Chem. Soc.,J. Chem. Commun., 532 (1972), S. Hayase et al.,Macromolecules, 18, 1799 (1985), E. Reichmanis et al.,J. Eletrochem. Soc., Solid State Sci. Technol., 130 (6), F. M. Houlihan et al.,Macromolecules, 21, 2001 (1988), 유럽 특허 제 0,290,750호, 동 046,083호, 동 156,535호, 동 271,851호, 및 동 0,388,343호, 미국 특허 제 3,901,710호 및 동 4,181,531호, 일본국 특허공개 소 60-198538호, 일본국 특허공개 소 53-133022호 등에 기재된 o-니트로벤질형 보호기를 가진 광산 발생제; M. TUNOOKA et al.,Polymer Preprints Japan, 35 (8), G. Berner et al.,J. Rad. Curing, 13 (4), W. J. Mijs et al.,Coating Technol., 55 (697), 45 (1983), Akzo, H. Adachi et al.,Polymer Preprints, Japan, 37 (3), 유럽 특허 제 0,199,672호, 동 84,515호, 동 044,115호, 동 618,564호 및 동 0,101,122호, 미국 특허 제 4,371,605호 및 동 4,431,774호, 일본국 특허공개 소 64-18143호, 일본국 특허공개 평 2-245756호, 일본국 특허공개 평 3-140109호 등에 기재된 이미노술포네이트 등으로 대표되는 광분해되어 술폰산을 발생하는 화합물, 일본국 특허공개 소 61-166544호, 일본국 특허공개 평 2-71270호 등에 기재된 디술폰화합물, 일본국 특허공개 평 3-103854호, 동 3-103856호, 동 4-210960호 등에 기재된 디아조케토술폰, 디아조디술폰화합물을 들 수 있다.In addition, as a compound which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation used in the present invention, for example, SI Schlesinger, Photogr. Sci. Eng. , Diazonium salts described in TS Bal et al., Polymer , 21, 423 (1980), et al., US Pat. Nos. 4,069,055, 4,069,056 and Re27,992, Japanese Patent Application Laid-Open. Ammonium salts described in 3-140140 et al., DC Necker et al., Macromolecules , 17, 2468 (1984), CS Wen et al., Teh, Proc.conf. Rad. Phosphonium salts described in Curing ASIA , p. 478, Tokyo, Oct. (1988), US Pat. Nos. 4, 069, 055 and 4,069,056, JV Crivello et al., Macromolecules , 10 (6) 1307 (1977) , Chem. & Eng. News , Nov. 28, p. 31 (1988), European Patent No. 104,143, US Patent No. 339,049 and US Patent No. 410, 201, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-150848, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-296514, JV Crivello et al. al., Polymer J. , 17, 73 (1985), JV Crivello et al., J. Org. Chem. , 43, 3055 (1978), WR Watt et al., J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. , 22, 1789 (1984), JV Crivello et al., Polymer Bull. , 14, 279 (1985), JV Crivello et al., Macromolecules , 14 (5), 1141 (1981), JV Crivello et al., J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. , 17, 2877 (1979), EP 370,693, EP 161,811, EP 410,201, EP 339,049, EP 233,567, EP 297,443, EP 297,442, EP 3,902,114, EP 4,933,377, EP 4,760,013 Sulfonium salts described in US Pat. Nos. 4,734,444 and 2,833,827, German Patents 2,904,626, 3,604,580, and 3,604,581, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-28237, 8-27102, etc. , Macromolecules , 10 (6), 1307 (1977), JV Crivello et al., J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. , 17, 1047 (1979) et al. And selenium salts and CS Wen et al., Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA , p. 478, Tokyo, Oct. Onium salts such as arzonium salts described in (1988) and the like; U.S. Patent No. 3,905,815, Japanese Patent Publication No. 46-4605, Japanese Patent Publication No. 48-36281, Japanese Patent Publication No. 55-32070, Japanese Patent Publication No. 60-239736, Japanese Patent Publication Japanese Patent Application Publication No. 61-169835, Japanese Patent Publication No. 61-169837, Japanese Patent Publication No. 62-58241, Japanese Patent Publication No. 62-212401, Japanese Patent Publication No. 63-70243, Japanese Patent Publication Organic halogen compounds described in 63-298339 and the like; K. Meier et al., J. Rad. Curing , 13 (4), 26 (1986), TP Gill et al., Inorg. Chem. , 19, 3007 (1980), D. Astruc, Acc, Chem. Res. , Organometallic / organic halides described in (19), 377 (1896), Japanese Patent Laid-Open No. 2-161445; S. Hayase et al., J. Polymer Sci. , 25, 753 (1987), E. Reichmanis et al., J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. , 23, 1 (1985), QQ Zhu et al., J. Photochem. , 36, 85, 39,317 (1987), B. Amit et al., Tetrahedron Lett. , (24) 2205 (1973), DH R Barton et al., J. Chem. Soc. , 3571 (1965), PM Collins et al J. Chem. Soc., Perkin I, 1695 (1975), M. Rudinstein et al., Tetrahedron Lett. , (17), 1445 (1975), JW Walker et al., J. Am. Chem. Soc. , 110, 7170 (1988), SC Busman et al., J. Imaging Technol. , 11 (4), 191 (1985), HM Houlihan et al., Macromolecules , 21, 2001 (1988), PM Collins et al., J. Chem. Soc., J. Chem. Commun. , 532 (1972), S. Hayase et al., Macromolecules , 18, 1799 (1985), E. Reichmanis et al., J. Eletrochem. Soc., Solid State Sci. Technol. , 130 (6), FM Houlihan et al., Macromolecules , 21, 2001 (1988), European Patent Nos. 0,290,750, 046,083, 156,535, 271,851, and 0,388,343, US Patent 3,901,710 and Photoacid generators having o-nitrobenzyl-type protecting groups described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4,181,531, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-198538, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-133022, and the like; M. TUNOOKA et al., Polymer Preprints Japan , 35 (8), G. Berner et al., J. Rad. Curing , 13 (4), WJ Mijs et al., Coating Technol. , 55 (697), 45 (1983), Akzo, H. Adachi et al., Polymer Preprints, Japan , 37 (3), European Patent Nos. 0,199,672, 84,515, 044,115, 618,564 and 0,101,122 Iminosulfonates described in US Patent Nos. 4,371,605 and 4,431,774, Japanese Patent Publication No. 64-18143, Japanese Patent Publication No. 2-245756, Japanese Patent Publication No. Hei 3-140109, and the like. Compounds which are photolyzed to produce sulfonic acid, disulfone compounds disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-166544, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-71270, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-103854, Japanese Patent No. 3-103856, The diazo keto sulfone and the diazo disulfone compound as described in 4-210960 etc. are mentioned.

또한, 이러한 빛에 의해서 산을 발생하는 기, 또는 화합물을 중합체의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예를 들면 M. E. Woodhouse et al, J. Am. Chem. Soc., 104, 5586(1982), S. P. Pappas et al, J. Imaging Sci., 30(5), 218(1986), s. Kondo et al, Makromol. Chem., Rapid Commun., 9, 625(1988), Y. Yamada et al, Makromol. Chem., 152, 153, 163(1972), J. V. Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 3845(1979), 미국특허 제 3,849,137호, 독일특허 제 3914407호, 일본국 특허공개 소 63-26653호, 일본국 특허공개 소 55-164824호, 일본국 특허공개 소 62-69263호, 일본국 특허공개 소 63-146038호, 일본국 특허공개 소 63-163452호, 일본국 특허공개 소 62-153853호, 일본국 특허공개 소 63-146029호 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.In addition, groups which generate an acid by such light or a compound incorporating the compound into the main chain or the side chain of the polymer, such as M. E. Woodhouse et al, J. Am. Chem. Soc., 104, 5586 (1982), S. P. Pappas et al, J. Imaging Sci., 30 (5), 218 (1986), s. Kondo et al, Makromol. Chem., Rapid Commun., 9, 625 (1988), Y. Yamada et al, Makromol. Chem., 152, 153, 163 (1972), J. V. Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 3845 (1979), US Patent No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, Japanese Patent Publication No. 63-26653, Japanese Patent Publication No. 55-164824, Japanese Patent Publication No. 62-69263 The compounds described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-146038, Japanese Patent Laid-Open No. 63-163452, Japanese Patent Laid-Open No. 62-153853, Japanese Patent Laid-Open No. 63-146029 and the like can be used.

예를 들면, 디아조늄염, 암모늄염, 포스포늄염, 요오드늄염, 술포늄염, 셀레노늄염, 아르조늄염 등의 오늄염, 유기할로겐화합물, 유기금속/유기할로겐화물, o-니트로벤질형 보호기를 보유하는 광산발생제, 이미노술포네이트 등으로 대표되는 광분해되어 술폰산을 발생하는 화합물, 디술폰화합물, 디아조케토술폰, 디아조디술폰화합물을 들 수 있다.For example, onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenium salts, and arzonium salts, organic halogen compounds, organometallic / organohalides, and o-nitrobenzyl protecting groups Examples of the photoacid generator, iminosulfonate, and the like, include a compound that is photolyzed to generate sulfonic acid, a disulfone compound, a diazoketo sulfone, and a diazo disulfone compound.

또, V. N. R. Pillai, Synthesis, (1), 1(1980), A. Abad et al, Tetra hedron Lett., (47), 4555(1971), D. H. R. Barton et al, J. Chem. Soc., (C), 329(1970), 미국특허 제 3,779,778호, 유럽특허 제 126,712호 등에 기재된, 빛에의해서 산을 발생하는 화합물도 사용할 수 있다.See also V. N. R. Pillai, Synthesis, (1), 1 (1980), A. Abad et al, Tetra hedron Lett., (47), 4555 (1971), D. H. R. Barton et al, J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Patent No. 3,779,778, European Patent No. 126,712, and the like, can also be used compounds which generate an acid by light.

상기 활성광선 또는 방사선의 조사로 분해되어 산을 발생하는 화합물 중에서, 특히 효과적으로 사용되는 것에 대해서 이하에 설명한다.Among the compounds which decompose upon irradiation with actinic light or radiation and generate an acid, those which are used particularly effectively will be described below.

(1) 트리할로메틸기가 치환된 하기 일반식(PAG1)으로 표시되는 옥사졸 유도체 또는 일반식(PAG2)로 표시되는 S-트리아진 유도체.(1) An oxazole derivative represented by the following general formula (PAG1) substituted with a trihalomethyl group or an S-triazine derivative represented by the general formula (PAG2).

식중 R201은 치환 또는 치환되지 않은 아릴기, 알케닐기, R202는 치환 혹은 치환되지 않은 아릴기, 알케닐기, 알킬기, -C(Y)3을 나타낸다. Y는 염소원자 또는 불소원자를 나타낸다.In the formula, R 201 represents a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, and R 202 represents a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, or -C (Y) 3 . Y represents a chlorine atom or a fluorine atom.

(2) 하기 일반식(PAG3)로 표시되는 요오드늄염, 또는 일반식(PAG4)로 표시되는 설포늄염.(2) Iodonium salt represented by the following general formula (PAG3), or sulfonium salt represented by general formula (PAG4).

여기서, 식Ar1, Ar2는 각각 개별적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴기를 표시한다. 바람직한 치환기로는 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 니트로기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기, 히드록시기, 머캅토기 및 할로겐원자가 있다.Here, formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include alkyl, haloalkyl, cycloalkyl, aryl, alkoxy, nitro, carboxyl, alkoxycarbonyl, hydroxy, mercapto and halogen atoms.

R203, R204, R205는 각각 개별적으로 치환되거나 치환되지 않은 알킬기, 아릴기를 표시한다. 바람직한 것은, 탄소수 6~14의 아릴기, 탄소수 1~18의 알킬기 및 이들의 치환유도체이다. 아릴기에 대한 바람직한 치환기로는 탄소수 1~8의 알콕시기, 탄소수 1~8의 알킬기, 니트로기, 카르복실기, 히드록시기 및 할로겐원자이며 알킬기에 대한 치환기로는 탄소수 1~8의 알콕시기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기이다.R 203 , R 204 , and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group and an aryl group. Preferred are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and substituted derivatives thereof. Preferred substituents for the aryl group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxyl group and a halogen atom, and the substituents for the alkyl group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group. to be.

Z-는 짝음이온을 표시하는데, 예를 들면 BF4 -, AsF6 -. PF6 -, SbF6 -, SiF6 2-, ClO4 -, 치환되어 있어도 좋은 알칸술폰산, 퍼플로로알칸술폰산, 치환되어 있어도 좋은 벤젠술폰산, 나프탈렌술폰산, 안트라센술폰산, 장뇌술폰산 등을 들 수가 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 알칸술폰산, 퍼플로로알칸술폰산, 알킬치환벤젠술폰산, 펜타플로로벤젠술폰산이 바람직하다.Z - is shown to mate the anion, for example BF 4 -, AsF 6 -. PF 6 -, SbF 6 -, SiF 6 2-, ClO 4 -, the number of the optionally substituted alkanesulfonic acid, a perfluoroalkyl alkanoic acid, optionally substituted benzene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, anthracene sulfonic acid, camphor sulfonic acid, etc., but It is not limited to this. Alkanesulfonic acid, perfluoro alkanesulfonic acid, alkyl substituted benzene sulfonic acid, pentafluorobenzene sulfonic acid are preferable.

또한, R203, R204, R205중의 2개 및 Ar1, Ar2는 각각 단결합이나 치환기를 통하여 결합되어도 좋다.In addition, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other via a single bond or a substituent.

상세한 예로써는 하기 표시한 화합물이 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.Although the compound shown below as a detailed example is not limited to this.

일반식(PAG3) 및 (PAG4)로 표시되는 상기 오늄염이 공지되어 있고, 이는 예를 들어, J. W. Knapczyk et al.,J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), A. L. Maycok et al.,J. Org. Chem., 35, 2532 (1970), E. Goethas et al.,Bull. Soc. Chem. Belg., 73, 546 (1964), H. M. Leicester,J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587 (1929), J. V. Crivello et al.,J. Polym. Chem. Ed., 18, 2677 (1980), 미국 특허 제 2,807,648호 및 동 4,247,473호, 일본국 특허공개 소 53-101331호 등에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.The onium salts represented by the formulas (PAG3) and (PAG4) are known and are described, for example, in JW Knapczyk et al., J. Am. Chem. Soc. , 91, 145 (1969), AL Maycok et al., J. Org. Chem. , 35, 2532 (1970), E. Goethas et al., Bull. Soc. Chem. Belg. , 73, 546 (1964), HM Leicester, J. Ame. Chem. Soc. 51, 3587 (1929), JV Crivello et al., J. Polym. Chem. Ed. , 18, 2677 (1980), US Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and Japanese Patent Application Publication No. 53-101331.

(3) 하기 일반식(PAG5)로 표시된 디술폰 유도체나 일반식(PAG6)으로 표시된이미노술포네이트 유도체.(3) The disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or the iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

식중, Ar3, Ar4는 각각 개별적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴기를 표시한다. R206은 치환되거나 치환되지 않은 알킬기, 아릴기를 표시한다. A는 치환되거나 치환되지 않은 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기를 표시한다.In the formulas, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, an aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, arylene group.

상세한 예로 하기 표시한 화합물이 있지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Although the compound shown below is a detailed example, it is not limited to this.

(4) 하기 일반식(PAG7)로 표시되는 디아조디술폰유도체.(4) Diazodisulfone derivatives represented by the following general formula (PAG7).

여기에서, R은 직쇄상, 분기상, 또는 환상 알킬기, 또는 치환되어 있어도 좋은 아릴기를 표시한다.Here, R represents a linear, branched, or cyclic alkyl group or an aryl group which may be substituted.

구체적인 예로는 이하에 표시한 화합물이 있지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples include compounds shown below, but are not limited thereto.

본 발명에서, 상기 일반식(PAG-3) 또는 (PAG-4), 또는 (PGA-7)로 표시되는 화합물이 감도, 해상도의 측면에서 가장 바람직하다.In the present invention, the compound represented by the general formula (PAG-3) or (PAG-4) or (PGA-7) is most preferred in terms of sensitivity and resolution.

이러한 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물의 첨가량은 본 발명의 포지티브 감광성 조성물의 전 조성물(용제를 제외함)에 대하여, 일반적으로 0.001~40중량%의 범위로 사용되고, 바람직하게는 0.01~20중량%, 보다 바람직하게는 0.01~5중량%의 범위로 사용된다. 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물의 첨가량은 0.01중량%보다 적으면 감도가 저하되고, 또는 첨가량이 40중량%보다 많으면 레지스트의 광흡수가 지나치게 많아지고, 프로파일이 악화하거나 프로세스(특히, 베이킹)마진이 좁아져서 바람직하지 못하다.The amount of the compound which is decomposed by irradiation of actinic light or radiation to generate an acid is generally used in the range of 0.001 to 40% by weight relative to the total composition (excluding the solvent) of the positive photosensitive composition of the present invention. Preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably used in the range of 0.01 to 5% by weight. When the amount of the compound that is decomposed by irradiation with actinic radiation or radiation to generate an acid is less than 0.01% by weight, the sensitivity is lowered, or when the amount is more than 40% by weight, the light absorption of the resist is excessively increased and the profile is deteriorated. Process (especially baking) margins become narrow and undesirable.

《(B)산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지》<< Resin whose solubility to alkaline developing solution increases by the action of (B) acid >>

본 발명에 있어서, (B)산의 작용에 의해서 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지(이하, 「산분해성 수지」라고 함)는 산의 작용에 의해 분해되는 기를 갖는다.In the present invention, the resin (hereinafter referred to as "acid-decomposable resin") whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of (B) acid has a group which is decomposed by the action of acid.

산의 작용에 의해 분해되는 기(이하, 「산분해성기」라고 함)는 예를 들어, 산의 작용에 의해 가수분해되어 산을 형성하는 기, 및 산의 작용에 의해 탄소 양이온이 탈리되어 산을 형성하는 기를 들 수 있다. 바람직하게는 하기 일반식(x), (y)로 표시되는 기, 락톤구조를 포함하는 산분해성기, 지환식 구조를 포함하는 산분해성기이다. 이것으로, 시간경과 안정성이 우수해진다.A group decomposed by the action of an acid (hereinafter referred to as an "acid decomposable group") is, for example, a group that is hydrolyzed by an action of an acid to form an acid, and a carbon cation is desorbed by the action of an acid to The group which forms is mentioned. Preferably they are the group represented by the following general formula (x), (y), the acid-decomposable group containing a lactone structure, and the acid-decomposable group containing an alicyclic structure. This improves the stability over time.

여기에서, Ra, Rb, Rc는 각각 개별적으로, 수소원자, 또는 치환기를 보유하고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 또는 알케닐기를 나타낸다. 단, 식(x)의 Ra, Rb, Rc중, 1개 이상은 수소원자 이외의 기이다. Rd는 치환기를 보유하고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기 또는 알케닐기를 표시한다. 또한, 식(x)의 Ra, Rb, Rc중 2개의 기, 또는 식(y)의 Ra, Rb, Rd중 2개의 기가 결합하여 3~8개의 탄소원자로 이루어진 고리구조를 형성하여도 좋고, 또 이들에 헤테로원자를 포함하여 구성되는 고리구조를 형성하여도 좋다. 이와 같은 고리로는 구체적으로 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 1-시클로헥세닐기, 2-테트라히드로푸라닐기, 2-테트라히드로피라닐기 등이 있다.Here, Ra, Rb, and Rc each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group which may have a substituent. Provided that at least one of Ra, Rb and Rc in formula (x) is a group other than a hydrogen atom. Rd represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group which may have a substituent. In addition, two groups of Ra, Rb and Rc of formula (x) or two groups of Ra, Rb and Rd of formula (y) may combine to form a ring structure of 3 to 8 carbon atoms. You may form the ring structure which consists of heteroatoms in these. Specific examples of such a ring include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a 1-cyclohexenyl group, a 2-tetrahydrofuranyl group, and a 2-tetrahydropyranyl group.

Za, Zb는 각각 개별적으로 산소원자 또는 황원자를 표시한다.Za and Zb each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom.

Ra~Rd의 알킬기로는 바람직하게는 치환기를 보유하고 있어도 좋은, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기와 같은 탄소수 1~8개인 것이 있다. 시클로알킬기로는 바람직하게는 치환기를 보유하고 있어도 좋은, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기와 같은 탄소수 3~8개인 것을 들 수 있다. 알케닐기로는 바람직하게는 치환기를 보유하고 있어도 좋은, 비닐기, 프로페닐기, 아릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 시클로헥세닐기와 같은 탄소수 2~6개인 것이 있다.The alkyl group of Ra to Rd preferably has 1 to 8 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group which may have a substituent There is a personal thing. Examples of the cycloalkyl group include those having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may preferably have a substituent. The alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, aryl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group and cyclohexenyl group which may have a substituent.

또한, 상기한 각 치환기의 다른 치환기로는 바람직하게는 수산기, 할로겐원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기 등의 아실기, 아세톡시기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 카르복실기가 있다.In addition, the other substituent of each substituent described above is preferably a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro group, cyano group, amide group, sulfonamide group, methyl group, ethyl group, propyl group, n- Alkyl groups, such as butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, and octyl group, alkoxy, such as methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, butoxy group Alkoxycarbonyl groups such as groups, methoxycarbonyl groups and ethoxycarbonyl groups, acyl groups such as formyl groups, acetyl groups and benzoyl groups, acyloxy groups such as acetoxy groups and butyryloxy groups and carboxyl groups.

이하, 산분해성기를 보유하는 반복단위의 구체적인 예를 표시하지만, 본 발명의 내용이 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has an acid-decomposable group is shown, the content of this invention is not limited to this.

상기한 것 중에서도, (c1), (c7), (c11)은 산분해성이 특히 우수하다.Among the above, (c1), (c7) and (c11) are particularly excellent in acid decomposability.

본 발명에 있어서, 산분해성 수지에는 단환 또는 다환의 지환 탄화수소구조를 함유한다. 또한, 락톤구조를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the acid-decomposable resin contains a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. It is also preferable to include a lactone structure.

여기에서, 수지의 측쇄에 락톤구조를 보유하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 하기 표시한 측쇄에 락톤구조를 갖는 반복단위(a1)~(a20)을 예시할 수 있다. 여기에서 말하는 지환 탄화수소구조, 락톤구조는 어느 것이라도 산분해성을 구비하고 있어도 좋지만, 반드시 구비하고 있지 않아도 좋다.Here, it is preferable to have a lactone structure in the side chain of resin, and the repeating unit (a1)-(a20) which has a lactone structure in the side chain shown below can be illustrated specifically ,. Any of the alicyclic hydrocarbon structures and lactone structures herein may be provided with acid decomposability, but may not necessarily be provided.

지환식 탄화수소기가 포함되어 있어도 좋은 산분해성기로는 산분해성구조로 연결되고, 산의 작용에 의해서 분해되어 지환식 탄화수소기가 탈리되어도 좋거나,지환식 탄화수소에 상기 식(x) 또는 (y)로 표시되는 기가 직접 또는 연결기를 통해서 결합되어 있어도 좋다.The acid-decomposable group which may contain an alicyclic hydrocarbon group may be linked to an acid-decomposable structure, may be decomposed by the action of an acid, and the alicyclic hydrocarbon group may be desorbed, or the alicyclic hydrocarbon group may be represented by the above formula (x) or (y). The group may be bonded directly or through a linking group.

단환 또는 다환의 지환식 탄화수소기를 수지의 측쇄에 보유하는 경우, 수지주쇄와 지환식 탄화수소기가 3급 에스테르기로 연결되어 있는 것이 바람직하다.In the case where the monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group is held in the side chain of the resin, it is preferable that the resin main chain and the alicyclic hydrocarbon group are connected to a tertiary ester group.

상기 (a1)~(a20)중, 예를 들어 (a1), (a12), (a15) 등은 일반적으로 산분해성이 확인되어서 바람직하다.Among the above (a1) to (a20), for example, (a1), (a12), (a15) and the like are generally preferred since acid degradability is confirmed.

산분해성 수지에 함유되는 단환 또는 다환의 지환식 탄화수소 구조에 있어서, 단환형으로는 탄소수 3개 이상, 바람직하게는 탄소수 3~8개의 단환형의 지환식 골격을 갖는 기를 들 수 있는데, 예를 들어 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 환상 탄화수소 골격이 있다. 다환형으로는, 탄소수 5개 이상, 바람직하게는 탄소수 7~25개의 지환식 골격을 갖는 것을 들 수 있다. 예를 들어, 시클로, 트리시클로, 테트라시클로 등의 지환식의 환상 탄화수소 골격이 있다. 보다 구체적으로는 하기 구조를 들 수 있다.In the monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure contained in the acid-decomposable resin, examples of the monocyclic type include groups having an alicyclic skeleton having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms, and an alicyclic skeleton. There are cyclic hydrocarbon backbones such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane. Examples of the polycyclic type include those having an alicyclic skeleton having 5 or more carbon atoms, preferably 7 to 25 carbon atoms. For example, there are alicyclic cyclic hydrocarbon skeletons such as cyclo, tricyclo and tetracyclo. More specifically, the following structure is mentioned.

이와 같은 단환 또는 다환의 지환식 탄화수소골격을 갖는 반복단위로는 바람직하게는 하기 일반식(II)~(V)로 표시되는 구조단위가 있다.As the repeating unit having such a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon skeleton, there are preferably structural units represented by the following general formulas (II) to (V).

식(II)~(IV)에 대해서 설명하고, 이어서 식(V)에 대해서 설명한다.Formulas (II) to (IV) will be described, and then Formula (V) will be described.

식(II)~(IV)중, 반복단위의 주쇄에 연결되어 있는 치환기, 즉 R11, R12, R14~R16은 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 알킬기 또는 할로알킬기를 표시한다. R11, R12, R14~R16은 서로 같거나 달라도 좋다.In formulas (II) to (IV), the substituents connected to the main chain of the repeating unit, that is, R 11 , R 12 , R 14 to R 16 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group or a haloalkyl group. R 11 , R 12 and R 14 to R 16 may be the same as or different from each other.

R11, R12, R14~R16가 나타내는 상기 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기와 같은 탄소수 1~4개의 탄화소소기를 들 수 있다.Examples of the alkyl group represented by R 11 , R 12 , R 14 to R 16 include a carbon group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group and sec-butyl group.

상기 할로알킬기로는, 탄소수 1~4개의 알킬기의 일부 또는 전부에 할로겐원자가 치환되어 있는 기를 들 수 있다. 여기에서, 할로겐원자로는 바람직하게는 불소원자, 염소원자, 또는 브롬원자가 있다. 할로알킬기의 구체적인 예로는 예를 들어 플루오로메틸기, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 플루오로에틸기, 클로로에틸기, 브로모에틸기 등이 있다.As said haloalkyl group, the group by which the halogen atom is substituted by one part or all part of a C1-C4 alkyl group is mentioned. Here, the halogen atom is preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples of the haloalkyl group include fluoromethyl group, chloromethyl group, bromomethyl group, fluoroethyl group, chloroethyl group, bromoethyl group and the like.

이러한 알킬기, 할로알킬기, 할로겐원자 이외의 치환기를 더 보유하고 있어도 좋다.You may further have substituents other than such an alkyl group, a haloalkyl group, and a halogen atom.

치환기 R13은 시아노기, -CO-OR23또는 -CO-NR23R24를 표시한다.Substituent R 13 represents a cyano group, -CO-OR 23 or -CO-NR 23 R 24 .

여기에서, R23은 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 알케닐기, 또는 산분해성기를 표시한다. 상기와 같은 기로는 예를 들어 상기와 동일한 반복구조단위를 보유하는 화합물이 바람직하다. R23중, 알킬기, 시클로알킬기 및 알케닐기는 치환기를 더 보유하고 있어도 좋다.R 23 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group, or an acid-decomposable group. As such a group, the compound which has the same repeat structural unit as the above is preferable, for example. In R 23 , the alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may further have a substituent.

또한, 상기 R24, R25는 수소원자 또는 알킬기, 시클로알킬기 또는 알케닐기를 나타낸다. 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기는 치환기를 보유하고 있어도 좋다. R24, R25는 서로 같아도 좋고, 달라도 좋다. 서로 결합하여, 질소원자와 함께 고리를 형성하여도 좋다. 이 경우의 고리구조로는 5~8원의 고리가 바람직하고, 구체적으로는 피롤리딘, 피페리딘, 피페라진 골격 등이 있다.In addition, said R <24> , R <25> represents a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent. R 24 and R 25 may be the same as or different from each other. It may combine with each other and may form a ring with a nitrogen atom. As a ring structure in this case, a 5-8 membered ring is preferable, and a pyrrolidine, a piperidine, a piperazine skeleton etc. are specifically, mentioned.

R23~R26로 표시되는 알킬기로는 탄소수 1~8의 알킬기가 바람직하며, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기 등이 있다. 시클로알킬기로는 탄소수 3~8의 시클로알킬기가 바람직하며, 구체적으로는 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등이 있다. 알케닐기로는 탄소수 2~6의 알케닐기가 바람직하고, 구체적으로는 비닐기, 프로페닐기, 아릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 시클로헥세닐기 등이 있다. 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기는 치환기를 보유하고 있어도 좋다.The alkyl group represented by R 23 to R 26 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, Octyl group and the like. As a cycloalkyl group, a C3-C8 cycloalkyl group is preferable, and a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. are specifically, mentioned. As an alkenyl group, a C2-C6 alkenyl group is preferable, and a vinyl group, a propenyl group, an aryl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group, etc. are mentioned specifically ,. The alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent.

식(II)~(IV)에서, X1-A, X2-A 또는 X3-A의 형태로 형성된 치환기중, X1~X3은 단결합 또는 2가의 기를 표시한다. 2가의 기로는 예를 들어 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기, -O-, -SO2-, -O-CO-R26-, -CO-O-R27-, 및 -CO-NR28-R29등을 들 수 있다. X1~X3은 서로 같거나 달라도 좋다.In the formulas (II) to (IV), of the substituents formed in the form of X 1 -A, X 2 -A or X 3 -A, X 1 to X 3 represent a single bond or a divalent group. Examples of the divalent group include an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, -O-, -SO 2- , -O-CO-R 26- , -CO-OR 27- , and -CO-NR 28- . R 29 etc. are mentioned. X 1 to X 3 may be the same as or different from each other.

X1~X3중, 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기는 R11, R12, R14~R16이 나타내는 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기와 탄소골격이 동일한 2가의 기를 각각 들 수 있다.The alkylene group, the alkenylene group, and the cycloalkylene group in X 1 to X 3 may each include a divalent group having the same carbon skeleton as the alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group represented by R 11 , R 12 , and R 14 to R 16 . .

X1~X3의 상기 -O-CO-R26-, -CO-O-R27-, 및 -CO-NR28-R29-에서, R26, R27은 각각 단결합 또는 2가의 기를 표시한다.In the above -O-CO-R 26- , -CO-OR 27- , and -CO-NR 28 -R 29 -of X 1 to X 3 , R 26 and R 27 each represent a single bond or a divalent group. .

2가의 기로는 예를 들어, 알킬렌기, 알케닐렌기, 및 시클로알킬렌기를 들 수 있다. 이 경우의 알킬렌기, 알케닐렌기 및 시클로알킬렌기에 대해서도, R11, R12, R14~R16이 나타내는 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬와 탄소골격이 같은 2가의 기가 있다. 이러한 기에는 에테르기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기 또는 우레이드기 등과 결합하여 전체로 2가의 기를 형성하여도 좋다. R26, R27, R29의 3개는 서로 같아도 좋고, 달라도 좋다.As a bivalent group, an alkylene group, an alkenylene group, and a cycloalkylene group is mentioned, for example. The alkylene group, the alkenylene group, and the cycloalkylene group in this case also include a divalent group having the same carbon skeleton as the alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl represented by R 11 , R 12 , R 14 to R 16 . Such groups may be combined with ether groups, ester groups, amide groups, urethane groups or ureide groups to form divalent groups as a whole. The three of R 26 , R 27 and R 29 may be the same as or different from each other.

X1~X3중, -CO-NR28-R29-의 치환기 R28은 상기 R23~R25와 마찬가지로, 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 또는 알케닐기를 나타낸다. 이러한 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기는 치환기를 보유하고 있어도 좋다. R28은 R24와 R25중 어느 하나와 같아도 좋고, 달라도 좋다. R28로 표시되는 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기의 구체적인 예 등은 각각 R23~R25로 표시되는 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기의 경우와 동일하다.Substituent R <28> of -CO-NR <28> -R <29> -in X <1> -X <3> shows a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group similarly to said R <23> -R <25> . Such alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent. R 28 may be the same as or different from any one of R 24 and R 25 . Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and the like represented by R 28 are the same as those of the alkyl group, cycloalkyl group and alkenyl group represented by R 23 to R 25 , respectively.

X1등을 통하여 반복단위의 주쇄에 직접적으로 결합하고 있는 치환기 A는 단환 또는 다환의 환상 탄화수소기를 나타낸다. A로 표시되는 단환형의 환상 탄화수소기로는 탄소수 3개 이상, 바람직하게는 탄소수 3~8개의 지환식 골격을 갖는 기를 들 수 있다. 예를 들어, 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 환상 탄화수소골격을 들 수 있다. 다환형의 환상 탄화수소기로는 탄소수 5개 이상, 바람직하게는 탄소수 7~25개의 지환식 골격을 갖는 기를 들 수 있다. 예를 들어, 시클로, 트리시클로, 테트라시클로 등의 지환식 환상 탄화수소골격이 있다. 이러한 단환형 또는 다환형의 환상 탄화수소 골격은 치환기를 더 보유하여 탄소수를 증가시켜도 좋다.Substituent A, which is directly bonded to the main chain of the repeating unit via X 1 or the like, represents a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic cyclic hydrocarbon group represented by A include groups having 3 or more carbon atoms, and preferably an alicyclic skeleton having 3 to 8 carbon atoms. For example, cyclic hydrocarbon backbones, such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane, are mentioned. Examples of the polycyclic cyclic hydrocarbon group include groups having 5 or more carbon atoms, preferably 7 to 25 carbon alicyclic skeletons. For example, there are alicyclic cyclic hydrocarbon skeletons such as cyclo, tricyclo and tetracyclo. Such a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon skeleton may further have a substituent to increase the carbon number.

다환형의 지환식기의 바람직한 치환기로는, 수산기, 할로겐원자, 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 상기 R23의 상기 기재된 알킬기를 그대로 사용할 수 있다. 할로겐원자는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드이다. 치환기로는 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기가 더 있다. 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~8개인 알콕시기가 있다. 알콕시카르보닐기로는 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기 등이 있다. 아실기로는 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기 등을 들 수 있다. 아실옥시기로는 아세톡시기, 부티릴옥시기 등이 있다.As a preferable substituent of a polycyclic alicyclic group, a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, and the alkyl group of the said R <23> can be used as it is. Halogen atoms are fluorine, chlorine, bromine or iodine. Examples of the substituent further include an alkoxy group, alkoxycarbonyl group, acyl group, acyloxy group, and carboxyl group. Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group and butoxy group. Examples of the alkoxycarbonyl group include alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group. Examples of the acyl group include formyl group, acetyl group and benzoyl group. Examples of the acyloxy group include acetoxy group and butyryloxy group.

상기 다환 또는 단환형의 탄화수소기 중 다환 또는 단환형 지환식 부분 즉 A로 표시되는 대표적인 구조예로는 예를 들어 이하에 표시한 것을 들 수 있다.Representative structural examples of the polycyclic or monocyclic alicyclic moiety, ie, A, among the polycyclic or monocyclic hydrocarbon groups include those shown below.

다음으로, 상기 일반식(V)에 대해서 설명한다.Next, General Formula (V) will be described.

상기한 일반식(V)중, n은 0 또는 1이다.In said general formula (V), n is 0 or 1.

Xa, Xb는 수소원자 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다.Xa and Xb represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

Ya, Yb는 수소원자, 수산기, 또는 -COOXc로 표시되는 기를 나타낸다. 여기에서, Xc는 1개의 양태로서 수소원자 또는 알킬기를 표시한다. 이 알킬기로는, 탄소수 1~8의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기를 들 수 있으며, 구체적으로는 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다. 이러한 알킬기는 수산기, 할로겐 또는 시아노기가 수소원자의 일부 또는 전부로 치환되어 있어도 좋다.Ya and Yb represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a group represented by -COOXc. Here, Xc represents a hydrogen atom or an alkyl group as one aspect. As this alkyl group, a C1-C8 alkyl group, Preferably, a C1-C4 alkyl group is mentioned, Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, tert- butyl group etc. are mentioned, for example. Can be. Such an alkyl group may have a hydroxyl group, a halogen or a cyano group substituted with some or all of the hydrogen atoms.

Xc의 다른 양태로는, -COOXc 전체에서 산분해성기를 나타내는 기를 표시한다. 구체적으로는, 상기한 식(x), (y)로 표시되는 기를 들 수 있다. 그 외에도, 산분해성이 있는 락톤구조를 포함하는 기, 산분해성이 있는 지환식 구조를 포함하는 기도 들 수 있다.In another embodiment of Xc, a group representing an acid-decomposable group in the entirety of -COOXc is represented. Specifically, group represented by said formula (x), (y) is mentioned. In addition, the group containing an acid-decomposable lactone structure, and the prayer containing an acid-decomposable alicyclic structure are mentioned.

이하에, 일반식(II)~(V)로 표시되는 반복구조단위의 구체적인 예를 표시하지만, 본 발명이 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (II)-(V) is shown below, this invention is not limited to this.

이러한 구체예중에서도, 예를 들면 (b1), (b2), (b5), (b9), (b47), (b48), (b49), (b50), (b54), (b58), (b60) 등은 일반적으로 산분해성이 확인되어 바람직하다. 그 중에서도, 어데맨틸기가 수지주쇄와 산분해성 구조로 연결된 (b1), (b47), (b48), (b49)가 바람직하다. 이들을 사용하면, 습식에칭내성 및 해상력이 향상된다.Among these embodiments, for example, (b1), (b2), (b5), (b9), (b47), (b48), (b49), (b50), (b54), (b58), (b60) ) And the like are generally preferred because of their acid degradability. Especially, (b1), (b47), (b48), and (b49) which the amanthyl group connected with the resin main chain by the acid-decomposable structure are preferable. Use of these improves wet etching resistance and resolution.

상기한 산분해성 수지는는 카르복실기를 더 포함할 수 있다.The acid-decomposable resin may further include a carboxyl group.

카르복실기는 상기 각 반복구조단위중에 포함되어도 좋지만, 이들과는 다른 반복구조단위중에 포함되어도 좋다.The carboxyl group may be included in each repeating structural unit described above, but may be included in a repeating structural unit different from these.

뿐만 아니라, 이들의 구조단위중 복수의 위치에 포함되어도 좋다.In addition, they may be included in a plurality of positions among these structural units.

본 발명의 포지티브 감광성 조성물에 함유되는 산분해성 수지에서 상기 카르복실기를 보유하는 전체 반복구조단위의 함유량은 알칼리 현상성, 기판밀착성, 및 감도 등의 성능에 의해 조정되지만, 산분해성 수지의 전체 반복구조단위에 대하여 바람직하게는 0~60몰%, 보다 바람직하게는 0~40중량%, 가장 바람직하게는 0~20중량%의 범위이다.In the acid-decomposable resin contained in the positive photosensitive composition of the present invention, the content of all repeating structural units having the carboxyl group is adjusted by the performance such as alkali developability, substrate adhesion, and sensitivity, but the total repeating structural unit of the acid-decomposable resin It is preferably 0 to 60 mol%, more preferably 0 to 40 wt%, most preferably 0 to 20 wt%.

이하에, 카르복실기를 보유하는 반복구조단위의 구체적인 예를 표시하지만, 본 발명이 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit which has a carboxyl group is shown below, this invention is not limited to this.

산분해성 수지의 성능을 향상시키기 위해서, 동 수지의 220nm 이하의 투과성 및 내습식에칭성을 현저하게 손상시키지 않는 범위내에서, 기타 중합성 단량체를 더 공중합시켜도 좋다.In order to improve the performance of the acid-decomposable resin, other polymerizable monomers may be further copolymerized within the range of not significantly impairing the permeability and the wet etching resistance of 220 nm or less of the resin.

사용할 수 있는 공중합 단량체로는 이하에 표시한 것이 있다.The copolymer monomer which can be used has what is shown below.

예를 들면, 아크릴산에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴산에스테르류, 메타크릴산아미드류, 아릴화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류, 스티렌류, 크로톤산에스테르류 등으로부터 선택되는 부가중합성 불포화 결합을 1개 보유하는 화합물등을 들 수 있다.For example, addition-polymerizable unsaturation selected from acrylic acid esters, acrylamides, methacrylic acid esters, methacrylic acid amides, aryl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonic acid esters, and the like The compound etc. which have one bond are mentioned.

구체적으로는, 예를 들면 아크릴에스테르류인데, 그것에는 알킬(알킬기의 탄소수는 1~10인 것이 바람직함)아크릴레이트(예를 들면, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산-t-부틸, 아크릴산아밀, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산에틸헥실, 아크릴산옥틸, 아크릴산-t-옥틸, 크롤에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2,2-디에틸히드록시프로필아크릴레이트, 5-히드록시펜틸아크릴레이트, 트리메티롤프로판모노아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨모노아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 메톡시벤질아크릴레이트, 퍼푸릴아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴아크릴레이트 등), 아릴아크릴레이트, 메톡시에톡시에틸아크릴레이트;Specifically, they are acrylic esters, for example, alkyl (preferably having 1 to 10 carbon atoms in an alkyl group) acrylate (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-butyl acrylate, Amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, acrylate-t-octyl, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2,2-diethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl Acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, glycidyl acrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, perfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.), aryl Acrylate, methoxyethoxyethyl acrylate;

메타크릴산에스테르류, 예를 들면 알킬(알킬기의 탄소수는 1~10인 것이 바람직함)메타크릴레이트(예를 들면, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 아밀메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 5-히드록시펜틸메타크릴레이트, 2,2-디메틸-3-히드록시프로필메타크릴레이트, 트리메티롤프로판모노메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨모노메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 퍼푸릴메타크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴메타크릴레이트 등), 아릴메타크릴레이트(예를 들어, 페닐메타크릴레이트, 나프틸메타크릴레이트 등), 메톡시에톡시에틸메타크릴레이트;Methacrylic acid esters, for example, alkyl (preferably having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group) methacrylate (for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate) Latex, t-butyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate Acrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimetholpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, glycidyl methacrylate Acrylate, perfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, and the like), aryl methacrylate (for example, phenyl methacrylate, naphthyl methacrylate, etc.), methoxyethoxy Butyl methacrylate;

아크릴아미드류, 예를 들면 아크릴아미드, N-알킬아크릴아미드, (알킬기로는 탄소수 1~10인 것, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, t-부틸기, 헵틸기, 옥틸기, 시클로헥실기, 벤질기, 히드록시에틸기 등이 있다), N-아릴아크릴아미드, N,N-디알킬아크릴아미드(알킬기로는 탄소원자수 1~10인 것, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 부틸기, 이소부틸기, 에틸헥실기, 시클로헥실기 등이 있다), N-아릴아크릴아미드, N-히드록시에틸-N-메틸아크릴아미드, N-2-아세트아미드에틸-N-아세틸아크릴아미드 등;Acrylamides, for example acrylamide, N-alkyl acrylamide, (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, heptyl group, octyl group , Cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group and the like), N-arylacrylamide, N, N-dialkylacrylamide (as alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example methyl group, ethyl group, butyl Groups, isobutyl group, ethylhexyl group, cyclohexyl group, and the like), N-arylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamideethyl-N-acetylacrylamide, and the like. ;

메타크릴아미드류, 예를 들면 메타크릴아미드, N-알킬메타크릴아미드(알킬기로는 탄소원자수 1~10인 것, 예를 들면 메틸기, 에틸기, t-부틸기, 에틸헥실기, 히드록시에틸기, 시클로헥실기 등이 있다), N-아릴-메타크릴레이트, N,N-디알킬메타크릴아미드(알킬기로는 에틸기, 프로필기, 부틸기 등이 있다), N-히드록시에틸-N-메틸메타크릴아미드, N-메틸-N-페닐메타크릴아미드, N-에틸-N-페닐메타크릴아미드 등;Methacrylamides, for example methacrylamide, N-alkyl methacrylamide (as alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example methyl group, ethyl group, t-butyl group, ethylhexyl group, hydroxyethyl group, Cyclohexyl group and the like), N-aryl-methacrylate, N, N-dialkylmethacrylamide (alkyl groups include ethyl group, propyl group and butyl group), N-hydroxyethyl-N-methyl Methacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N-phenylmethacrylamide and the like;

아릴화합물, 예를 들면 아릴에스테르류(예를 들면, 초산아릴, 카프론산아 릴, 카프릴산아릴, 라우린산아릴, 팔미틴산아릴, 스테아린산아릴, 안식향산아릴, 아세트초산아릴, 유산아릴 등), 아릴옥시에탄올 등;Aryl compounds such as aryl esters (e.g., aryl acetate, caprylic acid, aryl caprylate, aryl laurate, aryl palmitic acid, aryl stearate, aryl benzoate, aryl acetic acid, aryl lactate, etc.), Aryloxyethanol and the like;

크로톤산에스테르류, 예를 들면 크로톤산알킬(예를 들어, 크로톤산부틸, 크로톤산헥실, 글리세린모노크로토네이트 등); 이타콘산디알킬류(예를 들어, 이타콘산디메틸, 이타콘산디에틸, 이타콘산디부틸 등);Crotonic acid esters such as alkyl crotonate (for example, butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerin monocrotonate, etc.); Dialkyl itaconic acid (for example, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.);

말레인산 또는 푸마르산의 디알킬에스테르류(예를 들어, 디메틸말레이트, 디부틸말레이트 등), 무수 말레인산, 말레이미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레일로니트릴 등이 있다.Dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid (for example, dimethyl maleate, dibutyl maleate, etc.), maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleylonitrile and the like.

이중에서도, 메톡시에톡시에틸메타크릴레이트, 메톡시에톡시에틸아크릴레이트가 특히 바람직하다.Of these, methoxyethoxyethyl methacrylate and methoxyethoxyethyl acrylate are particularly preferable.

(B)산분해성 수지중의 다른 중합성 단량체에 유래하는 반복구조단위의 함유량은, 전체 반복구조단위에 대해서 50몰% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30몰% 이하이다.As for content of the repeating structural unit derived from the other polymerizable monomer in (B) acid-decomposable resin, 50 mol% or less is preferable with respect to all the repeating structural units, More preferably, it is 30 mol% or less.

활성광선 또는 방사선에 대한 투과성이 확보된다는 관점에서, (B) 산분해성 수지중에는 방향환을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 방향환의 도입으로 조사선에 대한 투과성이 저하되면, 레지스트막 저부에 노광광이 도달하기 어려워지고, 테이퍼라고 하는 패턴 프로파일로 되버리기 때문이다.From the viewpoint of ensuring permeability to actinic rays or radiation, it is preferable that the (B) acid-decomposable resin does not contain an aromatic ring. When the permeability to radiation is reduced by introduction of an aromatic ring, it is difficult for exposure light to reach a resist film bottom part, and it becomes a pattern profile called a taper.

(B)산분해성 수지에서, 산분해성기를 갖는 반복구조단위의 함유량은 내습식에칭성, 알칼리 현상성 등의 밸런스에 의해 조정되지만, 전체 반복단위에 대하여 20몰% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30몰% 이상, 가장 바람직하게는 40몰% 이상이다.In the (B) acid-decomposable resin, the content of the repeating structural unit having an acid-decomposable group is adjusted by the balance of wet etching resistance, alkali developability, etc., but it is preferable to contain 20 mol% or more of the total repeating units, more Preferably it is 30 mol% or more, Most preferably, it is 40 mol% or more.

상기 환상 탄화수소기를 보유하는 구조단위(바람직하게는 일반식(II)~(IV)로 표시되는 반복구조단위)의 함유량은 내습식에칭성, 알칼리 현상성 등의 밸런스에 의해 조정되지만, 전체 반복구조단위에 대하여 20몰% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그 함유량은 30~80몰%인 것이 보다 바람직하고, 35~70몰%가 보다 더 바람직하며, 40~60몰%의 범위가 가장 바람직하다.The content of the structural unit having the cyclic hydrocarbon group (preferably a repeating structural unit represented by formulas (II) to (IV)) is adjusted by the balance of wet etching resistance, alkali developability, etc. It is preferable to contain 20 mol% or more with respect to a unit. As for the content, it is more preferable that it is 30-80 mol%, 35-70 mol% is still more preferable, The range of 40-60 mol% is the most preferable.

또한, (B) 산분해성 수지에서 락톤구조를 보유하는 반복구조단위의 함유량은 내습식에칭성, 알칼리 현상성 등의 밸런스에 의해 조정되지만, 전체 반복구조단위에 대하여 20몰% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그 함유량이 30~80몰%인 것이 보다 바람직하고, 35~70몰%가 보다 더 바람직하며, 40~60몰%가 가장 바람직하다.The content of the repeating structural unit having a lactone structure in the acid-decomposable resin (B) is adjusted by the balance of wet etching resistance, alkali developability, etc., but is preferably 20 mol% or more based on the total repeating structural units. Do. It is more preferable that the content is 30-80 mol%, 35-70 mol% is still more preferable, 40-60 mol% is the most preferable.

본 발명에서는 용제를 제외한 전 조성물 또는 고형분에 대하여, (B)산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지의 함유비율은 20~99.8중량%, 바람직하게는 50~99.5중량%가 좋다.In the present invention, the content ratio of the resin whose solubility in the alkaline developer is increased by the action of the acid (B) with respect to the whole composition or solid content except the solvent is preferably 20 to 99.8% by weight, preferably 50 to 99.5% by weight. .

(B)산분해성 수지의 중량평균분자량은 GPC법으로 측정된 폴리스티렌 환산치로 1000~100000의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2000~50000, 가장 바람직하게는 3000~30000의 범위이다. 또한, 분산도는 1.0~5.0이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0~3.0이다.The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin (B) is preferably in the range of 1000 to 100000 in polystyrene conversion value measured by the GPC method, more preferably 2000 to 50000, most preferably 3000 to 30000. Moreover, as for dispersion degree, 1.0-5.0 are preferable, More preferably, it is 1.0-3.0.

《(C) N,N-디알킬카르복실산아미드》<< (C) N, N-dialkylcarboxylic acid amide >>

N,N-디알킬카르복실산아미드로는, 하기 일반식(C)로 표시되는 화합물이 있다.As N, N-dialkylcarboxylic acid amide, there is a compound represented by the following general formula (C).

Ra-CON(Rb)(Rc) 일반식(C)Ra-CON (Rb) (Rc) general formula (C)

여기에서, Rb, Rc는 각각 개별적으로 알킬기를 표시한다. Ra는 수소원자, 직쇄, 분기 알킬기 또는 지환식기를 표시한다. Rb, Rc의 알킬기, Ra의 직쇄 또는 분기 알킬기로는 탄소수 1~4의 저급 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸 등이 있다. Ra의 지환식기로는 상기한 산분해성 수지에 있어서 기재된 일반식(II)~일반식(IV)중의 A에서, 「단환 또는 다환의환상 탄화수소기」와 같은 기를 예로 들 수 있다. Rb와 Rc는 서로 결합하여 고리를 형성하여도 좋다. 그 고리중에는 산소원자, 유황원자, 질소원자를 포함하여도 좋다. 그 고리로는, 구체적으로 피롤리딘환, 피페리딘환, 몰폴린환의 카르복실산 아미드를 들 수 있다.Here, Rb and Rc each independently represent an alkyl group. Ra represents a hydrogen atom, a straight chain, a branched alkyl group or an alicyclic group. The alkyl group of Rb, Rc and the linear or branched alkyl group of Ra are preferably a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and include methyl group, ethyl group, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl and the like. Examples of the alicyclic group for Ra include groups such as "monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon group" in A in General Formulas (II) to (IV) described in the above acid-decomposable resins. Rb and Rc may combine with each other to form a ring. The ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Specific examples of the ring include carboxylic acid amides of a pyrrolidine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring.

본 발명에서, (C)성분으로는 N,N-디-저급알킬카르복실산아미드(Rb, Rc가 저급알킬기인 경우)를 들 수 있는데, 특히 N,N-디메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드가 바람직하다.In the present invention, (C) component includes N, N-di-lower alkylcarboxylic acid amide (when Rb and Rc are lower alkyl groups), in particular, N, N-dimethylformamide and N, N- Dimethylacetamide is preferred.

또한, 습식에칭내성을 향상시킨다는 측면에서, Ra가 지환식기를 나타내는 경우가 바람직하며, 예를 들어 N,N-디메틸-1-어데맨탄카르복실산아미드, N,N-디메틸콜산아미드, N,N-디메틸시클로헥산카르복실산아미드, 등의 카르복실산 골격에 단환 또는 다환의 환상 탄화수소기를 갖는 N,N-디알킬카르복실산아미드를 들 수 있다.In addition, in view of improving wet etching resistance, it is preferable that Ra represents an alicyclic group, for example, N, N-dimethyl-1-ademantancarboxylic acid amide, N, N-dimethylcholate amide, N, N, N-dialkylcarboxylic acid amide which has monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon group in carboxylic acid skeleton, such as N-dimethylcyclohexane carboxylic acid amide, is mentioned.

이 (C) N,N-디알킬카르복실산아미드는 1종 단독으로나 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.This (C) N, N-dialkylcarboxylic acid amide can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

또한, 그 배합량은 (A)광산발생제에 대하여 0.1~50중량%, 바람직하게는 1~20중량%의 범위로 사용된다. 이 양이 0.1중량% 미만에서는 상기 효과가 충분하게 발휘되지 않을 염려가 있고, 5중량%를 초과하면 그 양으로는 효과가 향상되지 않으며, 오히려 감도가 열화하는 경우가 있다.In addition, the compounding quantity is used in 0.1-50 weight% with respect to the photoacid generator (A), Preferably it is used in the range of 1-20 weight%. If the amount is less than 0.1% by weight, there is a concern that the above effect may not be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 5% by weight, the effect does not improve with the amount, and the sensitivity may deteriorate.

《(D)산분해성 용해억제 화합물》<< (D) acid-decomposable dissolution inhibiting compound >>

본 발명의 포지티브 감광성 조성물은 (D) 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해성을 증가시키는 기를 보유하고, 분자량이 3000 이하인 용해억제 저분자화합물(이하, 「산분해성 용해억제화합물」이라고 함)을 함유하는 것이 바람직하다.The positive photosensitive composition of the present invention has a group which is decomposed by the action of the acid (D) to increase the solubility in the alkaline developer, and has a molecular weight of 3000 or less dissolution inhibiting low molecular compound (hereinafter referred to as an "acid-decomposable dissolution inhibiting compound"). It is preferable to contain.

특히, 220nm 이하의 투과성을 저하시키지 않기 위해서, P roceeding of SPIE, 2724, 355(1996)에 기재되어 있는 산분해성기를 포함하는 콜산유도체와 같이 (D) 산분해성 용해억제화합물로, 산분해성기를 함유하는 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다. 산분해성기, 지환식 구조로는 상기 산분해성 수지에서 설명된 것과 같은 것이 있다.Particularly, in order not to lower the permeability of 220 nm or less, (D) an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, such as a cholic acid derivative including an acid-decomposable group described in Preciding of SPIE, 2724, 355 (1996), contains an acid-decomposable group. Alicyclic or aliphatic compounds are preferred. The acid-decomposable group and the alicyclic structure include those described in the acid-decomposable resin.

(D) 산분해성 용해억제화합물의 첨가량은 포지티브 감광성 조성물의 전 조성물의 고형분에 대해서, 바람직하게는 3~50중량%, 보다 바람직하게는 5~40중량%이다.(D) The addition amount of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound is preferably 3 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, based on the solids of the whole composition of the positive photosensitive composition.

이하에, (D)산분해성 용해억제화합물의 구체적인 예를 표시하지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the (D) acid-decomposable dissolution inhibiting compound is shown below, it is not limited to this.

《(F) 질소함유 염기성 화합물》<(F) nitrogen-containing basic compound >>

본 발명의 감광성 조성물은 노광에서 후가열까지의 시간경과에 의한 성능변화를 저감시키기 위해서, (F) 질소함유 염기성화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive composition of this invention contains (F) nitrogen-containing basic compound, in order to reduce the performance change by time-lapse from exposure to post-heating.

바람직한 구조로는, 하기 식(A)~(E)로 표시되는 구조를 들 수 있다.As a preferable structure, the structure represented by following formula (A)-(E) is mentioned.

여기서, R250, R251및 R252은 같거나 다를 수도 있으며, 수소원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 아미노알킬기, 탄소수 1~6의 히드록시알킬기나 탄소수 6~20의 치환되거나 치환되지 않은 아릴기이고, 여기서 R251과 R252은 서로 결합하여 고리를 형성하여도 좋다.Where R250, R251And R252May be the same or different and is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R251And R252May combine with each other to form a ring.

(식중, R253, R254, R255및 R256은 같거나 다를 수도 있으며, 탄소수 1~6의 알킬기를 표시한다.)(Wherein, R 253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

구체적으로 바람직한 것은, 치환되거나 치환되지 않은 구아니딘, 치환되거나 치환되지 않은 아미노피리딘, 치환되거나 치환되지 않은 아미노알킬피리딘, 치환되거나 치환되지 않은 아미노피롤리딘, 치환되거나 치환되지 않은 이미다졸, 치환되거나 치환되지 않은 피라졸, 치환되거나 치환되지 않은 피라진, 치환되거나 치환되지 않은 피리미딘, 치환되거나 치환되지 않은 푸린,치환되거나 치환되지 않은 이미다졸린, 치환되거나 치환되지 않은 피라졸린, 치환되거나 치환되지 않은 피페라진, 치환되거나 치환되지 않은 아미노몰폴린, 치환되거나 치환되지 않은 아미노알킬몰폴린 등을 들 수 있다. 바람직한 치환기로는 아미노기, 아미노알킬기, 알킬아미노기, 아미노아릴기, 아릴아미노기, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 아실옥시기, 아릴기, 아릴옥시기, 니트로기, 수산기, 시아노기이다.Specifically preferred are substituted or unsubstituted guanidines, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted imidazole, substituted or substituted Unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted pipepe Razin, substituted or unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine, and the like. Preferable substituents are amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group.

특히, 바람직한 화합물로는 구아니딘, 1,1-디메틸구아니딘, 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘, 2-아미노피리딘, 3-아미노피리딘, 4-아미노피리딘, 2-디메틸아미노피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 2-디에틸아미노피리딘, 2-(아미노메틸)피리딘, 2-아미노-3-메틸피리딘, 2-아미노-4-메틸피리딘, 2-아미노-5-메틸피리딘, 2-아미노-6-메틸피리딘, 3-아미노에틸피리딘, 4-아미노에틸피리딘, 3-아미노피롤리딘, 피페라진, N-(2-아미노에틸)피페라진, N-(2-아미노에틸)피페리딘, 4-아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-피페리디노피페리딘, 2-이미노피페리딘, 1-(2-아미노에틸)-피롤리딘, 피라졸, 3-아미노-5-메틸피라졸, 5-아미노-3-메틸-1-p-토릴피라졸, 피라진, 2-(아미노메틸)-5-메틸피라진, 피리미딘, 2,4-디아미노피리미딘, 4,6-디히드록시피리미딘, 2-피라졸린, 3-피라졸린, N-아미노몰폴린, N-(2-아미노에틸)몰폴린, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노나-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]언데카-7-엔, 2,4,5-트리페닐이미다졸, 트리(n-부틸)아민, 트리(n-옥틸)아민, N-페닐디에탄올아민, N-히드록시에틸피페리딘, 2,6-디이소프로필아닐린, N-시클로헥실-N'-몰폴리노에틸티오요소 등을 들 수 있지만 이것들에 한정되는 것은 아니다.Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4- Dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino- 6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) -pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyri Midine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N -(2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undeca-7-ene, 2,4 , 5-triphenylimidazole, tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine, 2,6-diisopropylaniline, Although N-cyclohexyl-N'- morpholino ethylthio urea etc. are mentioned, It is not limited to these.

이러한 질소함유 염기성 화합물은 단독이나 2개 이상 조합시켜서 사용한다. (F) 질소함유 염기성 화합물의 사용량은 감광성 수지조성물의 고형분을 기준으로 하여, 일반적으로 0.001~10중량%, 바람직하게는 0.01~5중량%이다. 0.001중량% 미만에서는 상기 질소함유 염기성 화합물의 첨가효과가 얻어지지 않는다. 한편, 10중량%를 초과하면 감도의 저하나 비노광부의 현상성이 악화되는 경향이 있다.These nitrogen-containing basic compounds may be used alone or in combination of two or more thereof. The usage-amount of (F) nitrogen-containing basic compound is 0.001-10 weight% normally, Preferably it is 0.01-5 weight% based on solid content of the photosensitive resin composition. If it is less than 0.001 weight%, the addition effect of the said nitrogen-containing basic compound is not acquired. On the other hand, when it exceeds 10 weight%, there exists a tendency for the fall of a sensitivity and the developability of a non-exposed part to deteriorate.

《(G) 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제》<< (G) fluorine type and / or silicone type surfactant >>

본 발명의 포지티브 감광성 수지조성물은 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제(불소계 계면활성제 및 실리콘계 계면활성제, 불소원자와 규소원자를 다 함유하는 계면활성제)의 어느 하나 또는 2종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the positive photosensitive resin composition of this invention contains any 1 type, or 2 or more types of fluorine type and / or silicone type surfactant (surfactant which contains both a fluorine type surfactant and a silicone type surfactant, and a fluorine atom and a silicon atom).

본 발명의 포지티브 감광성 조성물이 상기 (G) 계면활성제를 함유함으로써, 250nm 이하, 특히 220nm 이하의 노광광원의 사용시에 감도, 해상력, 기판 밀착성, 내 습식에칭성이 우수할 뿐만 아니라 특히 현상결함과 스컴이 적은 레지스트 패턴이 얻어진다.Since the positive photosensitive composition of the present invention contains the above-mentioned (G) surfactant, it is not only excellent in sensitivity, resolution, substrate adhesion, and wet etching resistance when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, but also in particular in developing defects and scum. This little resist pattern is obtained.

이들 계면활성제로 예를 들면 일본국 특허공개 소 62-36663호, 동 61-226746호, 동 61-226745호, 동 62-170950호, 동 63-34540호, 일본국 특허공개 평 7-230165호, 동 8-62834로, 동 9-54432호, 동 9-5988호에 기재된 계면활성제를 들 수 있지만, 하기 시판되는 계면활성제를 그대로 사용할 수도 있다.As these surfactants, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-36663, 61-226746, 61-226745, 62-170950, 63-34540, and Japanese Patent Laid-Open No. 7-230165 Although the surfactant of the 9-54432 and 9-5988 is mentioned as 8-62834, the following commercially available surfactant can also be used as it is.

사용가능한 시판되는 계면활성제로는, 예를 들면 Eftop EF301 및 EF303(신아키타 카세이 회사 제품), Florad FC430 및 431(수미모토 3M 회사 제품), Megafac F171, F173, F176, F189 및 R08(다이니폰 잉크 & 화학회사 제품), 및 Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105 및 106(아사히 글래스 회사 제품)등의 불소계 계면 활성제 또는 실리콘계 계면 활성제가 있다. 또한, 폴리실록산 중합체 KP-341(신-에쓰 화학회사 제품), 토로이졸 S-366(토로이케미컬 주식회사 제품)도 실리콘 계면 활성제로 사용될 수 있다.Commercially available surfactants that can be used include, for example, Eftop EF301 and EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florad FC430 and 431 (manufactured by Sumimoto 3M Company), Megafac F171, F173, F176, F189 and R08 (Dainipone Ink & Chemicals Co., Ltd.), and Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, and 106 (manufactured by Asahi Glass, Inc.). In addition, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and Torosol S-366 (manufactured by Toro Chemical Co., Ltd.) may also be used as the silicone surfactant.

계면활성제의 배합량은, 포지티브 감광성 조성물 전량에 대해서, 바람직하게는 0.0001중량%~2중량%, 보다 바람직하게는 0.001중량%~1중량%이다.The blending amount of the surfactant is preferably 0.0001% by weight to 2% by weight, more preferably 0.001% by weight to 1% by weight based on the total amount of the positive photosensitive composition.

《(E)알칼리 가용성 수지》<< (E) alkali-soluble resin >>

본 발명의 포지티브 포토레지스트 조성물은 산분해성기를 함유하고 있지 않은, (E) 물에는 불용이고 알칼리 현상액에는 가용인 수지를 함유할 수 있고, 이것으로 감도가 향상된다.The positive photoresist composition of the present invention may contain a resin which is insoluble in water (E) which does not contain an acid-decomposable group, and which is soluble in an alkaline developer, thereby improving the sensitivity.

본 발명에 있어서는, 분자량 1000~20000 정도의 노볼락 수지류, 분자량 3000~50000 정도인 폴리히드록시스티렌 유도체를 이와 같은 수지로 사용할 수 있지만, 이들은 250nm 이하의 빛에 대하여 흡수를 증가시키기 위해서, 일부 수소첨가하여 사용하거나, 전체 수지량의 30중량% 이하의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, novolak resins having a molecular weight of about 1000 to 20000 and polyhydroxystyrene derivatives having a molecular weight of about 3000 to 50000 can be used as such resins, but in order to increase absorption for light of 250 nm or less, It is preferable to use by hydrogenation or in the quantity of 30 weight% or less of the total resin amount.

또한, 카르복실기를 알칼리 가용성기로 함유하는 수지도 사용할 수 있다. 카르복실기를 함유하는 수지중에 습식에칭 내성을 향상시키기 위해서, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소기를 보유하고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 산분해성을 나타내지 않는 지환식 탄화수소구조를 보유하는 메타크릴산에스테르와 (메타)아크릴산의 공중합체 또는 말단에 카르복실기를 함유하는 지환 탄화수소기의 (메타)아크릴산에스테르 수지 등을 들 수 있다.Moreover, the resin containing a carboxyl group as an alkali-soluble group can also be used. In order to improve wet etching resistance in resin containing a carboxyl group, it is preferable to have a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group. Specifically, (meth) acrylic acid ester resin of the alicyclic hydrocarbon group which contains a carboxyl group in the copolymer or the terminal of the methacrylic acid ester which has an alicyclic hydrocarbon structure which does not show acid decomposability, or a (meth) acrylic acid is mentioned. .

《기타 물질》`` Other substances ''

본 발명의 포지티브 감광성 조성물에는, 필요에 따라 염료, 가소제, 상기 (D)성분 이외의 계면활성제, 광증감제 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물 등을 함유시킬 수 있다.The positive photosensitive composition of this invention can contain a compound which accelerates solubility to dyes, a plasticizer, surfactant other than the said (D) component, a photosensitizer, and a developing solution as needed.

본 발명에 사용할 수 있는 현상액에 대한 용해촉진화합물은 페놀성 OH기를 2개 이상, 또는 카르복실기를 1개 이상 보유하는, 분자량이 1000 이하인 저분자화합물이다. 카르복실기를 보유하는 경우는 상기와 동일한 이유에서 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다.The dissolution promoting compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1000 or less, having two or more phenolic OH groups or one or more carboxyl groups. In the case of having a carboxyl group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable for the same reasons as described above.

이러한 용해촉진화합물의 바람직한 첨가량은 (B)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도를 증가시키는 수지에 대해서 2~50중량%이며, 보다 바람직하게는 5~30중량%이다. 50중량%를 넘는 첨가량에서는 현상잔사가 악화되고, 또한 현상시에 패턴이 변형되는 새로운 결점이 발생하여 바람직하지 못하다.The preferred amount of such dissolution promoting compound is 2 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, based on the resin which is decomposed by the action of the acid (B) and increases the solubility in the alkaline developer. It is unfavorable at the addition amount exceeding 50 weight% that a developing residue worsens and a new fault which a pattern deform | transforms at the time of image development arises.

이와 같은 분자량이 1000 이하인 페놀화합물은 예를 들어 일본국 특허공개 평 4-122938호, 동 2-28531호, 미국특허 제 4916210호, 유럽특허 제 219294호에 기재된 방법을 참고로 하여, 당업자가 용이하게 합성할 수 있다.Such phenolic compounds having a molecular weight of 1000 or less can be easily understood by those skilled in the art, for example, with reference to the methods described in JP-A 4-122938, 2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and European Patent No. 219294. Can be synthesized.

카르복실기를 보유하는 지환족, 또는 지방족 화합물의 구체적인 예로는 콜산, 데옥시콜산, 트리콜산 등의 스테로이드구조를 갖는 카르복실산 유도체, 어데맨탄카르복실산 유도체, 어데맨탄디카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등을 들 수 있지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the alicyclic or aliphatic compound having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having an steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, and tricolic acid, ademantancarboxylic acid derivatives, ademantandicarboxylic acid, and cyclohexanecarba. Acid, cyclohexanedicarboxylic acid, etc. are mentioned, but it is not limited to these.

《사용방법》"How to use"

본 발명의 감광성 조성물은 상기 성분을 소정의 용매에 혼합상태로 용해하여 이루어진다. 소정의 지지체상에 도포하여 사용한다. 여기에 사용되는 용매로는 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 초산에틸, 유산메틸, 유산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등이 바람직하다. 이러한 용제는 단독으로나 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The photosensitive composition of this invention consists of melt | dissolving the said component in a predetermined solvent in the mixed state. It is applied to a predetermined support and used. The solvent used here is ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxy Ethyl 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 and the like are preferable. These solvents can be used individually or in combination of 2 or more types.

상기한 것 중에서도, 2-헵타논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 유산에틸, 에톡시프로피온산에틸의 단독이나 2종을 1/9~9/1의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.Among the above, single or two kinds of 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate and ethyl ethoxypropionate are mixed and used at a ratio of 1/9 to 9/1. It is preferable.

본 발명에서, 상기 (D) 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제 이외의 다른 계면활성제를 첨가할 수 있다. 상세하게 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 옥틸페놀에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르류, 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록 공중합체류, 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레에이트, 소르비탄 트리올레에이트, 소르비탄 트리스테아레이트 등의 소르비탄 지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리올레에이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르류 등의 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있다.In this invention, surfactant other than the said (D) fluorine type and / or silicone type surfactant can be added. Specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether Polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, Polyoxyethylene Sorbitan Tristea Sites such as polyoxyethylene, and the like sorbitan fatty acid non-ionic surfactants such as esters.

이들 계면활성제는 단독으로 첨가하여도 좋고, 또한 몇개를 조합시켜 첨가할 수도 있다.These surfactants may be added alone, or may be added in combination.

용매에 용해한 포지티브 감광성 조성물은 소정의 기판상에 다음과 같이 하여 도포한다.The positive photosensitive composition dissolved in the solvent is applied on a predetermined substrate as follows.

즉, 상기 감광성 조성물을 정밀집적회로 소자의 제조에 사용되는 기판((예:실리콘/이산화실리콘 피복)상에 스피너나 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포한다. 도포후, 소정의 마스크를 통과시켜 노광하고, 베이킹을 행하여 현상함으로써 양호한 레지스트 패턴을 얻을 수 있다. 여기서, 노광광으로 바람직한 것은 150nm이하, 보다 바람직하게는 220nm이하 파장의 원자외선이다. 구체적으로는, KrF 엑시머레이저(248nm), ArF 엑시머레이저(193nm), F2엑시머레이저(15 7nm), X선, 전자빔 등이 있다.That is, the photosensitive composition is applied to a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for the manufacture of the precision integrated circuit device by a suitable coating method such as a spinner or a coater. After application, a predetermined mask is passed through By exposing and baking and developing, a favorable resist pattern can be obtained, In this case, preferable exposure light is far ultraviolet rays having a wavelength of 150 nm or less, more preferably 220 nm or less, specifically, KrF excimer laser (248 nm) and ArF. Excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (15 7 nm), X-rays, electron beams and the like.

현상공정에서 현상액을 다음과 같이 사용한다. 감광성 조성물의 현상액으로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알콜아민류, 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다.In the developing process, the developer is used as follows. As a developing solution of the photosensitive composition, inorganic alkalis, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia water, 1st amines, such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, and di-n- Second amines such as butylamine, third amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, fourth such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions, such as cyclic amines, such as a quaternary ammonium salt, a pyrrole, and piperidine, can be used.

또한, 상기 알칼리성 수용액에 알콜류, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수 있다.Furthermore, alcohols and surfactants can be added to the alkaline aqueous solution in an appropriate amount.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to this Example.

〈수지의 합성예〉<Synthesis example of resin>

[수지(P1)의 합성(a1)/(b1)=50/50][Synthesis of Resin P1 (a1) / (b1) = 50/50]

질소기류하, 60℃로 가열된 N,N-디메틸아세트아미드 7.0g에 2-메틸-2-어데맨탄메타크릴레이트 5.0g, 메바로닉락톤메타크릴레이트 4.23g, 중합개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸바레로니트릴)(화광순약제;V-65) 0.534g을 N,N-디메틸아세트아미드 30.0g에 용해시킨 용액을 4시간에 걸쳐서 적하하였다. 그리고, 60℃에서 2시간 반응시킨 다음, V-65를 0.267g 첨가하고, 2시간 더 반응시켰다. 반응액을 이온교환수 1000㎖에 주입하고, 석출된 분체를 회수하였다. 이것을 THF에 용해시키고, 헥산 1500㎖에 주입히여 얻어진 분체를 건조시켜 수지(I-1)을 얻었다.To 7.0 g of N, N-dimethylacetamide heated to 60 ° C. under nitrogen stream, 5.0 g of 2-methyl-2-adamantane methacrylate, 4.23 g of mebaronic lactone methacrylate, and a polymerization initiator 2,2′- The solution which melt | dissolved 0.534 g of azobis (2, 4- dimethyl vareronitrile) (light pure chemicals; V-65) in 30.0 g of N, N- dimethylacetamide was dripped over 4 hours. After reacting at 60 ° C. for 2 hours, 0.267 g of V-65 was added and the mixture was further reacted for 2 hours. The reaction solution was poured into 1000 ml of ion-exchanged water, and the precipitated powder was collected. This was dissolved in THF, poured into 1500 ml of hexane, and the powder obtained was dried to obtain Resin (I-1).

얻어진 수지의 중량평균분자량은 5500, 분산도(Mw/Mn)는 1.9이었다. 또한,중량평균분자량 및 분산도는 DSC법으로 측정한 폴리스티렌 환산치이다.The weight average molecular weight of obtained resin was 5500, and dispersion degree (Mw / Mn) was 1.9. In addition, a weight average molecular weight and dispersion degree are polystyrene conversion values measured by the DSC method.

[수지(P2)~수지(P12)의 합성)(Synthesis of Resin (P2) to Resin (P12))

거의 마찬가지의 방법으로, 하기 표1에 표시되는 수지(P2)~수지(P12)를 순서대로 합성하였다. 이러한 수지의 분자량 및 분산도를 표1에 표시한다.Resin (P2)-resin (P12) shown in Table 1 were synthesize | combined in order by the substantially the same method. The molecular weight and dispersion degree of such resin are shown in Table 1.

〈레지스트 조정〉<Resist adjustment>

[실시예1~14]EXAMPLES 1-14

표2에 표시한 소재를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 용해시켜 고형분농도 15%의 용액을 조정하고, 이것을 0.1㎛의 테플론필터로 여과하여 감광성조성물을 제조하였다. 제조한 조성물을 하기 방법으로 평가하여, 결과를 표3에 표시한다.The raw material shown in Table 2 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, the solution of 15% of solid content concentration was adjusted, and this was filtered with the 0.1 micrometer Teflon filter, and the photosensitive composition was produced. The prepared composition was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 3.

(표2의 설명)(Explanation of Table 2)

TPSTF; 트리페닐술포늄트리플레이트TPSTF; Triphenylsulfonium triplate

TPSPFB; 트리페닐술포늄퍼플루오로부탄술포네이트TPSPFB; Triphenylsulfoniumperfluorobutanesulfonate

TPSPFOS; 트리페닐술포늄퍼플로로옥탄술포네이트TPSPFOS; Triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate

TBDPIPFBS; 비스(4-t-부틸페닐)요오드늄퍼플로로부탄술포네이트TBDPIPFBS; Bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluorobutanesulfonate

DMAc; N,N-디메틸아세트아미드DMAc; N, N-dimethylacetamide

DMF; N,N-디메틸포름아미드DMF; N, N-dimethylformamide

AdCAM; N,N-디메틸-1-어데맨탄카르복실산아미드AdCAM; N, N-dimethyl-1-ademethane carboxylic acid amide

CAM;N,N-디메틸콜산아미드CAM; N, N-dimethylcholate

CHCAM;N,N-디메틸시클로헥산카르복실산아미드CHCAM; N, N-dimethylcyclohexanecarboxylic acid amide

DBN;1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨DBN; 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene

DIA; 2,6-디이소프로필아닐린DIA; 2,6-diisopropylaniline

TPI; 2,4,5-트리페닐이미다졸TPI; 2,4,5-triphenylimidazole

W-1; Megafac F176(다이니폰 잉크 주식회사 제품)(불소계)W-1; Megafac F176 (product of Dainippon Ink Corporation) (fluorine system)

W-2; Megafac R08(다이니폰 잉크 주식회사 제품)(불소계 및 실리콘계)W-2; Megafac R08 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.) (Fluorine and Silicon)

W-3; 폴리실록산 중합체 KP-341(신에쓰 화학공업주식회사 제품)(실리콘계)W-3; Polysiloxane Polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

W-4; 토로이졸 S-366(토로이 케미컬 주식회사 제품)(불소계)W-4; Toroidol S-366 (product of Toroy Chemical Corporation) (fluorine system)

〈화상평가법〉<Image evaluation method>

(1)현상결함수의 평가(1) Evaluation of phenomena

감광성 수지조성물을 스핀코터로 헥사메틸디시라잔 처리를 실시한 실리콘기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열, 건조하여 0.50㎛의 레지스트 막을 형성하였다. 이 레지스트막을 마스크를 통과하여 ArF 엑시머레이저광으로 노광하고, 노광직후에 110℃에서 90초간 핫플레이트 상에서 가열하였다. 그리고, 2.38중량%의 농도의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액에서 23℃로 60초간 현상하고, 30초간 순수에서 세정한 다음 건조하였다. 이렇게 하여 얻은 콘택트홀 패턴이 형성된 샘플을 KLA 2112기(KLA 텐콜 주식회사 제품)로 현상결함수를 측정하였다(Threshold12, Pixcel Size=0.39).The photosensitive resin composition was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate with a spin coater, heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film of 0.50 μm. This resist film was exposed to ArF excimer laser light through a mask, and heated on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. Then, the solution was developed at 23 ° C. for 60 seconds in an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at a concentration of 2.38 wt%, washed with pure water for 30 seconds, and dried. The development defect function of the sample in which the contact hole pattern thus obtained was formed was measured with KLA 2112 (KLA Tencol Co., Ltd. product) (Threshold12, Pixcel Size = 0.39).

(2) 감도, 해상력, 패턴 프로파일, 현상잔사의 평가(2) Evaluation of sensitivity, resolution, pattern profile, developing residue

스핀코터로 헥사메틸디시라잔처리를 실시한 실리콘기판상에 플로우사이언스사 제품인 반사방지막 DUV-42를 600Å으로 균일하게 도포하고, 100℃에서 90초간 핫플레이트상에서 건조한 다음, 190℃에서 240초간 가열건조하였다. 그런 다음, 각 감광성 수지조성물을 스핀코터로 도포하고 120℃에서 90초간 건조하여 0.50㎛의 레지스트막을 형성하였다. 이 레지스트막에 대하여 마스크를 통하여 ArF 엑시머레이저 스테퍼(ISI사 제품 NA=0.6)로 노광하고, 노광직후에 120℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열하였다. 그리고 나서, 2.38%의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액에서 23℃로 60초간 현상하고, 30초간 순수에서 세정한 후, 건조하여 레지스트 라인패턴을 얻었다.The anti-reflective film DUV-42, manufactured by Flow Science, was uniformly coated on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment with a spin coater at 600 Hz, dried on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, and dried by heating at 190 ° C. for 240 seconds. . Then, each photosensitive resin composition was applied with a spin coater and dried at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film of 0.50 μm. The resist film was exposed to an ArF excimer laser stepper (NA = 0.6 manufactured by ISI) through a mask, and heated on a hot plate at 120 캜 for 90 seconds immediately after the exposure. Then, the solution was developed at 23 ° C. for 60 seconds in a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution, washed with pure water for 30 seconds, and dried to obtain a resist line pattern.

감도는 0.20㎛의 마스크패턴을 재현하는 노광량을 나타낸다.Sensitivity represents the exposure amount which reproduces the mask pattern of 0.20 micrometer.

해상력은 0.20㎛의 마스크패턴을 재현하는 노광량에서 한계해상력을 나타낸다.The resolution represents the limit resolution at an exposure amount that reproduces a mask pattern of 0.20 mu m.

패턴프로파일은 주사형 전자현미경에 의한 패턴형상을 관찰하였다.As for the pattern profile, the pattern shape by the scanning electron microscope was observed.

현상잔사는 상기 현미경으로 관찰하고, 하기 3단계 평가를 행하였다.The developing residue was observed with the microscope and the following three stages of evaluation were performed.

O: 현상잔사가 전혀 없는것O: No development residue

△: 패턴이 형성되고는 있지만, 현상잔사가 확인되는 것(Triangle | delta): A pattern is formed but a developing residue is confirmed.

×: 현상잔사가 대단히 아래까지 현상되지 않는 부분이 존재하는 것X: The part in which the image development residue does not develop to the very bottom exists

표3에 표시한 결과로부터 이하의 사실이 명확해진다.The following facts become clear from the results shown in Table 3.

실시예1~14의 조성물은 감도, 해상력이 우수하고, 현상잔사가 없으며, 현상결함도 근소할 뿐만 아니라, 뛰어난 패턴프로파일을 형성하고 있다.The compositions of Examples 1 to 14 are excellent in sensitivity and resolution, have no development residue, are not only defective in development, but also form an excellent pattern profile.

한편, N,N-디알킬카르복실산아미드를 배합하지 않은 비교예1~3의 조성물의 경우는 패턴 프로파일의 형상이 실시예와 마찬가지로 우수하고, 감도가 동등하지만 현상잔사 및 현상결함은 실시예의 조성물과 비교해서 좋지 않았다.On the other hand, in the compositions of Comparative Examples 1 to 3, in which N, N-dialkylcarboxylic acid amide was not blended, the shape of the pattern profile was excellent as in Example, and the sensitivity was the same, but the development residue and development defect were It was not good compared with the composition.

본 발명의 포지티브 감광성 조성물은 감도, 해상력이 우수하고, 현상잔사가 적으며, 현상결함도 근소할 뿐만 아니라 뛰어난 패턴 프로파일을 형성할 수 있다.The positive photosensitive composition of the present invention is excellent in sensitivity and resolution, there are few developing residues, and development defects can be formed as well as excellent pattern profiles.

따라서, 본 발명의 포지티브 감광성 조성물은 원자외광, 특히 ArF 엑시머레이저광을 사용하는 초미세사진제작공정에 바람직하게 사용된다.Therefore, the positive photosensitive composition of the present invention is preferably used in ultra-microphotographic production processes using ultraviolet light, in particular ArF excimer laser light.

Claims (8)

(A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물, (B) 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 보유하고, 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도를 증가시키는 수지, 및 (C) N,N-디알킬카르복실산아미드를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.(A) a compound which generates an acid by irradiation with actinic light or radiation, (B) a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, which is decomposed by the action of an acid to increase solubility in an alkaline developer, and ( C) A positive photosensitive composition containing N, N-dialkylcarboxylic acid amide. 제1항에 있어서, (D) 산에 의해 분해될 수 있는 기를 보유하고, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액중에서의 용해속도가 증가하는, 분자량이 3000 이하인 저분자 용해억제화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.(D) It further contains a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which has a group which can be decomposed by an acid, and the dissolution rate in an alkali developer is increased by the action of an acid. Positive photosensitive composition. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 (B)수지는 락톤구조를 더 보유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.The positive photosensitive composition as claimed in claim 1 or 2, wherein the resin (B) further has a lactone structure. (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물, (C) N,N-디알킬카르복실산아미드, (D) 산에 의해 분해될 수 있는 기를 보유하고, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액중에서의 용해속도가 증가하는, 분자량이 3000 이하인 저분자 용해억제화합물, 및 (E) 물에는 불용이고 알칼리 현상액에는 가용인 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.(A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic radiation or radiation, (C) a N, N-dialkylcarboxylic acid amide, (D) a group which can be decomposed by an acid, and by the action of an acid A positive photosensitive composition comprising a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, and an resin insoluble in water and soluble in an alkaline developer, wherein the dissolution rate in the alkaline developer is increased. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, (F) 질소함유 염기성 화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising (F) a nitrogen-containing basic compound. 제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, (G) 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising (G) a fluorine-based and / or silicone-based surfactant. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, (C) N,N-디알킬카르복실산아미드는 N,N-디메틸아세트아미드 및 N,N-디메틸포름아미드중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.The method according to any one of claims 1 to 6, wherein (C) N, N-dialkylcarboxylic acid amide is at least one of N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide. Positive photosensitive composition. 제1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 조사광선은 220nm 이하 파장의 원자외광인 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the irradiation light is ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less.
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