JP2000292925A - Positive type photoresist composition for exposure with far ultraviolet ray - Google Patents
Positive type photoresist composition for exposure with far ultraviolet rayInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超LSIや高容量
マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプ
ロセスやその他のフォトファブリケ−ションプロセスに
使用する遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物に
関するものである。更に詳しくは、エキシマレ−ザ−光
を含む遠紫外線領域、特に250nm以下の波長の光を
使用して高精細化したパターンを形成しうる遠紫外線露
光用ポジ型フォトレジスト組成物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure used in an ultra microlithography process such as the production of an ultra LSI or a high-capacity microchip and other photofabrication processes. It is. More specifically, the present invention relates to a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure which can form a high-definition pattern by using light having a wavelength of not more than 250 nm, particularly a deep ultraviolet region including excimer laser light.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、集積回路はその集積度を益々高め
ており、超LSIなどの半導体基板の製造に於いてはハ
ーフミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工
が必要とされるようになってきた。その必要性を満たす
ためにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使
用波長は益々短波化し、今では、遠紫外線の中でも短波
長のエキシマレーザー光(XeCl、KrF、ArFな
ど)を用いることが検討されるまでになってきている。
この波長領域におけるリソグラフィーのパターン形成に
用いられるものとして、化学増幅系レジストがある。2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of integrated circuits has been increasing more and more, and in the manufacture of semiconductor substrates such as VLSIs, processing of ultrafine patterns having a line width of less than half a micron is required. It has become In order to meet the need, the wavelength used in an exposure apparatus used for photolithography is becoming shorter and shorter, and now it is considered to use excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) having a short wavelength among far ultraviolet rays. Up to now.
A chemically amplified resist is used for forming a pattern in lithography in this wavelength region.
【0003】一般に化学増幅系レジストは、通称2成分
系、2.5成分系、3成分系の3種類に大別することが
できる。2成分系は、光分解により酸を発生する化合物
(以後、光酸発生剤という)とバインダー樹脂とを組み
合わせている。該バインダー樹脂は、酸の作用により分
解して、樹脂のアルカリ現像液中での溶解性を増加させ
る基(酸分解性基ともいう)を分子内に有する樹脂であ
る。2.5成分系はこうした2成分系に更に酸分解性基
を有する低分子化合物を含有する。3成分系は光酸発生
剤とアルカリ可溶性樹脂と上記低分子化合物を含有する
ものである。In general, chemically amplified resists can be broadly classified into three types: so-called two-component, 2.5-component and three-component resists. The two-component system combines a compound that generates an acid by photolysis (hereinafter referred to as a photoacid generator) and a binder resin. The binder resin is a resin having in its molecule a group (also referred to as an acid-decomposable group) that decomposes under the action of an acid to increase the solubility of the resin in an alkaline developer. The 2.5-component system further contains a low-molecular compound having an acid-decomposable group in such a two-component system. The three-component system contains a photoacid generator, an alkali-soluble resin, and the above low molecular compound.
【0004】上記化学増幅系レジストは紫外線や遠紫外
線照射用のフォトレジストに適しているが、その中でさ
らに使用上の要求特性に対応する必要がある。ArF光
源用のフォトレジスト組成物としては、ドライエッチン
グ耐性付与の目的で脂環式炭化水素部位が導入された樹
脂が提案されているが、脂環式炭化水素部位導入の弊害
として系が極めて疎水的になるがために、従来レジスト
現像液として幅広く用いられてきたテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド(以下TMAH)水溶液での現像が
困難となったり、現像中に基板からレジストが剥がれて
しまうなどの現象が見られる。このようなレジストの疎
水化に対応して、現像液にイソプロピルアルコールなど
の有機溶媒を混ぜるなどの対応が検討され、一応の成果
が見られるものの、レジスト膜の膨潤の懸念やプロセス
が煩雑になるなど必ずしも問題が解決されたとは言えな
い。レジストの改良というアプローチでは親水基の導入
により疎水的な種々の脂環式炭化水素部位を補うという
施策も数多くなされている。The above-mentioned chemically amplified resist is suitable for a photoresist for irradiating ultraviolet rays or far ultraviolet rays, but among them, it is necessary to further meet the required characteristics in use. As a photoresist composition for an ArF light source, a resin having an alicyclic hydrocarbon moiety introduced therein for the purpose of imparting dry etching resistance has been proposed. However, such a phenomenon that the development with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH), which has been widely used as a resist developing solution in the past, becomes difficult, and the resist is peeled off from the substrate during the development. Can be seen. In response to such a resist hydrophobization, measures such as mixing an organic solvent such as isopropyl alcohol with a developing solution have been studied. Although some results have been obtained, concerns about the swelling of the resist film and the process become complicated. This does not necessarily mean that the problem has been solved. In the approach of improving the resist, many measures have been taken to supplement various hydrophobic alicyclic hydrocarbon sites by introducing a hydrophilic group.
【0005】特開平10−10739号公報には、ノル
ボルネン環等の脂環式構造を主鎖に有するモノマー、無
水マレイン酸、カルボキシル基を有するモノマーを重合
して得られる重合体を含むエネルギー感受性レジスト材
料を開示している。JP-A-10-10739 discloses an energy-sensitive resist containing a polymer obtained by polymerizing a monomer having an alicyclic structure such as a norbornene ring in the main chain, maleic anhydride, and a monomer having a carboxyl group. Materials are disclosed.
【0006】遠紫外線露光用フォトレジストに用いられ
る、酸分解性基を含有する樹脂は、分子内に同時に脂肪
族の環状炭化水素基を含有することが一般的である。こ
のため樹脂が疎水性になり、それに起因する問題点が存
在した。それを改良する上記のような種々の手段が種々
検討されたが、上記の技術では未だ不十分な点が多く
(特に現像性について)、改善が望まれている。A resin containing an acid-decomposable group used for a photoresist for exposure to far ultraviolet rays generally contains an aliphatic cyclic hydrocarbon group in the molecule at the same time. For this reason, the resin becomes hydrophobic, and there is a problem caused by the hydrophobicity. Various means for improving the above have been studied, but the above techniques still have many unsatisfactory points (especially in terms of developability), and improvements are desired.
【0007】一方、特開平8−248561号公報には
光酸発生剤と、該光酸発生剤から発生した酸により新た
に酸を発生する酸増殖剤とからなる光反応性組成物が開
示されている。SPIE.,vol.3049.,76〜8
2p.には、193nmリソグラフィー用化学増幅系レ
ジストにおいて、酸発生剤、部分保護脂環式ポリマーと
酸増殖剤を含有するものを開示している。On the other hand, JP-A-8-248561 discloses a photoreactive composition comprising a photoacid generator and an acid multiplying agent which newly generates an acid by the acid generated from the photoacid generator. ing. SPIE., Vol. 3049., 76-8
2p. Discloses a chemically amplified resist for 193 nm lithography containing an acid generator, a partially protected alicyclic polymer and an acid multiplying agent.
【0008】しかしながら、上記の遠紫外光線、短波長
の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)
を露光光源とする技術においても、いまだ現像性におい
て改良の余地があった。具体的には、現像欠陥の発生
や、スカム(現像残さ)の発生という問題があった。更
に、パターン形成ごとに線幅が変動してしまうという線
幅再現性の問題においても改善の余地があった。[0008] However, the above-mentioned deep ultraviolet light and short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm)
However, there is still room for improvement in the developability of the technology using as an exposure light source. Specifically, there are problems such as generation of development defects and generation of scum (development residue). Further, there is still room for improvement in the problem of line width reproducibility that the line width fluctuates for each pattern formation.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、遠紫外光、とくにArFエキシマレーザー光を使用
する上記ミクロフォトファブリケ−ション本来の性能向
上技術の課題を解決することであり、具体的には、現像
の際の現像欠陥発生及びスカムの発生の問題を解消した
ポジ型フォトレジスト組成物を提供することにある。本
発明の更なる目的は、線幅再現性に優れた遠紫外線露光
用ポジ型フォトレジスト組成物を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of the performance improvement technology inherent in microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light. Specifically, it is an object of the present invention to provide a positive photoresist composition which solves the problems of development defects and scum during development. It is a further object of the present invention to provide a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure which has excellent line width reproducibility.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ポジ型化
学増幅系におけるレジスト組成物の構成材料を鋭意検討
した結果、特定の酸分解性樹脂と特定の添加剤を用いる
ことにより、本発明の目的が達成されることを知り、本
発明に至った。即ち、上記目的は下記構成によって達成
される。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the constituent materials of a resist composition in a positive-type chemical amplification system, and as a result, by using a specific acid-decomposable resin and a specific additive, the present invention has been developed. Knowing that the object of the invention is achieved, the present invention has been achieved. That is, the above object is achieved by the following constitutions.
【0011】(1)(A)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物、(B)下記一般式(Ia)及
び一般式(Ib)で表される繰り返し単位のうち少なく
ともいずれかと下記一般式(II)で表される繰り返し単
位とを有し、かつ酸の作用により分解する基を有する重
合体、及び(C)酸の作用により分解し、スルホン酸を
発生する化合物を含有することを特徴とする遠紫外線露
光用ポジ型フォトレジスト組成物。(1) (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation; (B) at least one of the repeating units represented by the following general formulas (Ia) and (Ib); A polymer having a repeating unit represented by the formula (II) and having a group decomposable by the action of an acid; and (C) a compound capable of decomposing by the action of an acid to generate a sulfonic acid. A positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure.
【0012】[0012]
【化4】 Embedded image
【0013】式(Ia)中:R1、R2は、各々独立に、
水素原子、シアノ基、水酸基、−COOH、−COOR
5、−CO−NH−R6、−CO−NH−SO2−R6、置
換されていてもよい、アルキル基、アルコキシ基あるい
は環状炭化水素基、又は下記−Y基を表す。Xは、酸素
原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NH
SO2NH−を表す。ここで、R5は、置換基を有してい
てもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は下記−Y基
を表す。R6は、置換基を有していてもよい、アルキル
基又は環状炭化水素基を表す。Aは単結合又は2価の連
結基を表す。−Y基;In the formula (Ia): R 1 and R 2 are each independently
Hydrogen atom, cyano group, hydroxyl group, -COOH, -COOR
5 represents a -CO-NH-R 6, -CO -NH-SO 2 -R 6, which may be substituted, an alkyl group, an alkoxy group or a cyclic hydrocarbon group, or the following -Y group. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or -NH
Represents SO 2 NH—. Here, R 5 represents an optionally substituted alkyl group, cyclic hydrocarbon group or the following —Y group. R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. A represents a single bond or a divalent linking group. A —Y group;
【0014】[0014]
【化5】 Embedded image
【0015】(−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、
水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表
す。a,bは1又は2を表す。) 式(Ib)中:Z2は、−O−又は−N(R3)−を表
す。ここでR3は、水素原子、水酸基又は−OSO2−R
4を表す。R4は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロ
アルキル基又は樟脳残基を表す。 式(II)中:R11,R12は、各々独立に、水素原子、シ
アノ基、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよい
アルキル基を表す。Z1は、結合した2つの炭素原子
(C−C)を含み、置換基を有していてもよい脂環式構
造を形成するための原子団を表す。(In the —Y group, R 21 to R 30 are each independently
Represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a and b represent 1 or 2. In formula (Ib): Z 2 represents —O— or —N (R 3 ) —. Here, R 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or —OSO 2 —R
Represents 4 . R 4 represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. In the formula (II), R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group which may have a substituent. Z 1 represents an atomic group for forming an alicyclic structure which may have a substituent and includes two bonded carbon atoms (C—C).
【0016】(2)前記一般式(II)におけるZ1が、
結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、置換基を有
していてもよい有橋式脂環式構造を形成するための原子
団を表すことを特徴とする前記(1)に記載の遠紫外線
露光用ポジ型フォトレジスト組成物。(2) Z 1 in the general formula (II) is:
The above-mentioned (1), which represents an atomic group for forming a bridged alicyclic structure which contains two bonded carbon atoms (C-C) and may have a substituent. A positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure.
【0017】(3) 前記一般式(II)が、下記一般式
(II−A)又は一般式(II−B)であることを特徴とす
る前記(1)に記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジ
スト組成物。(3) The positive type for deep ultraviolet exposure according to the above (1), wherein the general formula (II) is the following general formula (II-A) or general formula (II-B). Photoresist composition.
【0018】[0018]
【化6】 Embedded image
【0019】式(II−A)、(II−B)中:R13〜R16
は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、
−COOH、−COOR5(R5は前記のものと同義であ
る。)、酸の作用により分解する基、−C(=O)−X
−A−R17、又は置換基を有していてもよいアルキル基
あるいは環状炭化水素基を表す。また、Rl3〜R16のう
ち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは
0又は1を表す。ここで、X、Aは、各々前記と同義で
ある。R17は、−COOH、−COOR5、−CN、水
酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO
−NH−R6、−CO−NH−SO2−R6(R5、R
6は、各々前記のものと同義である)又は前記の−Y基
を表す。In the formulas (II-A) and (II-B): R 13 to R 16
Is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group,
—COOH, —COOR 5 (R 5 is as defined above), a group decomposed by the action of an acid, —C (= O) —X
-AR 17 , or an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Further, at least two members out of R 13 to R 16 may combine to form a ring. n represents 0 or 1. Here, X and A are as defined above. R 17 represents —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an optionally substituted alkoxy group, —CO
—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6 (R 5 , R
6 each has the same meaning as described above) or the above-mentioned -Y group.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明に使用する化合物に
ついて詳細に説明する。 (A)活性光線または放射線の照射により酸を発生する
化合物(光酸発生剤)本発明で用いられる光酸発生剤
は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合
物である。本発明で使用される活性光線または放射線の
照射により分解して酸を発生する化合物としては、光カ
チオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色
素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト
等に使用されている公知の光(400〜200nmの紫
外線、遠紫外線、特に好ましくは、g線、h線、i線、
KrFエキシマレーザー光)、ArFエキシマレーザー
光、電子線、X線、分子線又はイオンビームにより酸を
発生する化合物およびそれらの混合物を適宜に選択して
使用することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail. (A) Compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation (photoacid generator) The photoacid generator used in the present invention is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Examples of the compound used in the present invention that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, and a photochromic Agents or known light used for microresist or the like (ultraviolet light of 400 to 200 nm, far ultraviolet light, particularly preferably g-line, h-line, i-line,
KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, an electron beam, an X-ray, a molecular beam, or a compound capable of generating an acid by an ion beam, and a mixture thereof can be appropriately selected and used.
【0021】また、その他の本発明に用いられる活性光
線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として
は、たとえば S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,3
87(1974)、T.S.Bal etal,Polymer,21,423(1980)等に記
載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,06
9,056号、同 Re 27,992号、特開平3-140140号等に記載
のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macromolecules,1
7,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.Rad.Curin
g ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)、米国特許第4,069,055
号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム塩、J.V.Cri
vello etal,Macromorecules,10(6),1307(1977) 、Chem.
&Eng.News,Nov.28,p31(1988)、欧州特許第104,143 号、
米国特許第339,049号、同第410,201号、特開平2-150,84
8号、特開平2-296,514 号等に記載のヨードニウム塩、
J.V.Crivello etal,Polymer J.17,73 (1985)、J.V.Criv
ello etal.J.Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R.Watt eta
l,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,22,1789(1984)、
J.V.Crivello etal,Polymer Bull.,14,279(1985)、J.V.
Crivello etal,Macromorecules,14(5),1141(1981)、J.
V.Crivello etal,J.PolymerSci.,Polymer Chem.Ed.,17,
2877(1979)、欧州特許第370,693 号、同161,811号、同4
10,201号、同339,049号、同233,567号、同297,443号、
同297,442号、米国特許第3,902,114号同4,933,377号、
同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、獨国
特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号、
特開平7−28237号、同8−27102号等に記載
のスルホニウム塩、J.V.Crivello etal,Macromorecule
s,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello etal,J.PolymerSc
i.,Polymer Chem.Ed., 17,1047(1979)等に記載のセレノ
ニウム塩、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing AS
IA,p478 Tokyo,Oct(1988)等に記載のアルソニウム塩等
のオニウム塩、米国特許第3,905,815号、特公昭46-4605
号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070号、特開昭60-2
39736号、特開昭61-169835号、特開昭61-169837号、特
開昭62-58241号、特開昭62-212401号、特開昭63-70243
号、特開昭63-298339号等に記載の有機ハロゲン化合
物、K.Meier et al,J.Rad.Curing,13(4),26(1986) 、T.
P.Gill et al,Inorg.Chem.,19,3007(1980)、D.Astruc,A
cc.Chem.Res.,19(12),377(1896)、特開平2-161445号等
に記載の有機金属/有機ハロゲン化物、S.Hayase etal,
J.Polymer Sci.,25,753(1987)、E.Reichmanis etal,J.Ph
olymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,23,1(1985)、Q.Q.Zhu et
al,J.Photochem.,36,85,39,317(1987)、 B.Amit etal,Te
trahedron Lett.,(24)2205(1973)、D.H.R.Barton etal,
J.Chem Soc.,3571(1965)、P.M.Collins etal, J.Chem.So
C.,PerkinI,1695(1975)、M.Rudinstein etal,Tetrahedro
n Lett.,(17),1445(1975)、J.W.WalkeretalJ.Am.Chem.So
c.,110,7170(1988)、S.C.Busman etal,J.Imaging Techno
l.,11(4),191(1985)、H.M.Houlihan etal,Macormolecule
s,21,2001(1988)、 P.M.Collinsetal,J.Chem.Soc.,Chem.
Commun.,532(1972)、S.Hayase etal,Macromolecules,18,
1799(1985)、E.Reichman etal,J.Electrochem.Soc.,Soli
d State Sci.Technol.,130(6)、F.M.Houlihan etal,Macr
omolcules,21,2001(1988)、 欧州特許第0290,750号、同0
46,083号、同156,535号、同271,851号、同0,388,343号、
米国特許第3,901,710号、同4,181,531号、特開昭60-19
8538号、特開昭53-133022号等に記載の0−ニトロベン
ジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TUNOOKA etal,Pol
ymer Preprints Japan,35(8)、G.Berner etal,J.Rad.Cur
ing,13(4)、 W.J.Mijs etal,CoatingTechnol.,55(697),4
5(1983),Akzo、H.Adachi etal,Polymer Preprints,Japa
n,37(3)、欧州特許第0199,672号、同84515号、同044,115
号、同618,564号、同0101,122号、米国特許第4,371,605
号、同4,431,774 号、特開昭64-18143号、特開平2-2457
56号、特開平3-140109号等に記載のイミノスルフォネ−
ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合
物、特開昭61-166544 号、特開平2−71270号等に
記載のジスルホン化合物、特開平3−103854号、
同3−103856号、同4−210960号等に記載
のジアゾケトスルホン、ジアゾジスルホン化合物を挙げ
ることができる。Other compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation used in the present invention include, for example, SI Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 3
87 (1974), TSBetal, Polymer, 21,423 (1980) and the like diazonium salts, U.S. Pat.Nos. 4,069,055 and 4,06
No. 9,056, Re 27,992, ammonium salts described in JP-A-3-140140, DC Necker et al., Macromolecules, 1,
7,2468 (1984), CSwen et al, Teh, Proc.Conf.Rad.Curin
g ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat.No. 4,069,055
No. 4,069,056, etc.
vello etal, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), Chem.
& Eng.News, Nov. 28, p31 (1988), EP 104,143,
U.S. Patent Nos. 339,049 and 410,201, JP-A-2-150,84
No. 8, iodonium salts described in JP-A-2-296,514 etc.,
JVCrivello etal, Polymer J. 17, 73 (1985), JVCriv
ello etal. J. Org. Chem., 43, 3055 (1978), WRWatt eta
l, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1984),
JVCrivello etal, Polymer Bull., 14,279 (1985), JV
Crivello etal, Macromorecules, 14 (5), 1141 (1981), J.
V. Crivello etal, J. PolymerSci., Polymer Chem. Ed., 17,
2877 (1979), European Patent Nos. 370,693, 161,811, 4
No. 10,201, No. 339,049, No. 233,567, No. 297,443,
No. 297,442, U.S. Pat.Nos. 3,902,114 and 4,933,377,
No. 4,760,013, No. 4,734,444, No. 2,833,827, Dokoku Patent No. 2,904,626, No. 3,604,580, No. 3,604,581,
Sulfonium salts described in JP-A-7-28237 and JP-A-8-27102, JVCrivello et al., Macromorecule
s, 10 (6), 1307 (1977), JVCrivello etal, J. PolymerSc
Selenonium salts described in i., Polymer Chem.Ed., 17, 1047 (1979), etc., CSWen et al., Teh, Proc. Conf. Rad. Curing AS
Onium salts such as arsonium salts described in IA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat.No. 3,905,815, JP-B-46-4605
No., JP-A-48-36281, JP-A-55-32070, JP-A-60-2
39736, JP-A-61-169835, JP-A-61-169837, JP-A-62-58241, JP-A-62-212401, JP-A-63-70243
Nos., Organohalogen compounds described in JP-A-63-298339, K. Meier et al, J. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), T.
P. Gill et al, Inorg.Chem., 19, 3007 (1980), D. Astruc, A
cc.Chem.Res., 19 (12), 377 (1896), organometallic / organic halides described in JP-A-2-14145, etc., S. Hayase et al.
J. Polymer Sci., 25, 753 (1987), E. Reichmanis et al., J. Ph
olymer Sci., Polymer Chem. Ed., 23, 1 (1985), QQZhu et.
al, J. Photochem., 36, 85, 39, 317 (1987), B. Amit etal, Te
trahedron Lett., (24) 2205 (1973), DHR Barton etal,
J. Chem Soc., 3571 (1965), PM Collins et al., J. Chem. So
C., PerkinI, 1695 (1975), M. Rudinstein et al, Tetrahedro
n Lett., (17), 1445 (1975), JWWalkeretal J. Am. Chem. So
c., 110,7170 (1988), SCBusman et al, J.Imaging Techno
l., 11 (4), 191 (1985), HM Houlihan et al, Macormolecule
s, 21, 2001 (1988), PM Collinsetal, J. Chem. Soc., Chem.
Commun., 532 (1972), S. Hayase et al, Macromolecules, 18,
1799 (1985), E. Reichman et al., J. Electrochem. Soc., Soli
d State Sci.Technol., 130 (6), FMHoulihan et al, Macr
omolcules, 21, 2001 (1988), EP 0290,750, 0
No. 46,083, No. 156,535, No. 271,851, No. 0,388,343,
U.S. Pat.Nos. 3,901,710, 4,181,531, JP-A-60-19
No. 8538, JP-A-53-133022, etc., a photoacid generator having a 0-nitrobenzyl-type protecting group, M. TUNOOKA etal, Pol
ymer Preprints Japan, 35 (8), G. Berner et al., J. Rad. Cur
ing, 13 (4), WJMijs etal, CoatingTechnol., 55 (697), 4
5 (1983), Akzo, H. Adachi et al, Polymer Preprints, Japa
n, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515, 044,115
No. 618,564, No. 0101,122, U.S. Pat.No. 4,371,605
No. 4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A 2-2457
No. 56, iminosulfone described in JP-A-3-140109 and the like
Compounds that generate sulfonic acid upon photolysis, such as those disclosed in JP-A-61-166544, JP-A-2-71270, JP-A-3-103854,
Examples thereof include diazoketosulfone and diazodisulfone compounds described in JP-A-3-103856 and JP-A-210960.
【0022】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖または側鎖に導入した
化合物、たとえば、M.E.Woodhouse etal,J.Am.Chem.So
c.,104,5586(1982)、S.P.Pappas etal,J.Imaging Sci.,
30(5),218(1986)、S.Kondoetal,Makromol.Chem.,Rapid
Commun.,9,625(1988)、Y.Yamadaetal,Makromol.Chem.,1
52,153,163(1972)、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,
Polymer Chem.Ed.,17,3845(1979)、米国特許第3,849,13
7号、獨国特許第3914407、特開昭63-26653号、特開昭55
-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038 、特
開昭63-163452号、特開昭62-153853号、特開昭63-14602
9号等に記載の化合物を用いることができる。A group that generates an acid by the light;
Alternatively, a compound having a compound introduced into a main chain or a side chain of a polymer, for example, MEWoodhouse et al., J. Am. Chem.
c., 104, 5586 (1982), SPPappas etal, J. Imaging Sci.,
30 (5), 218 (1986), S. Kondoetal, Makromol.Chem., Rapid
Commun., 9,625 (1988), Y.Yamadaetal, Makromol.Chem., 1
52,153,163 (1972), JVCrivello etal, J. PolymerSci.,
Polymer Chem.Ed., 17,3845 (1979), U.S. Pat.
No. 7, Dokoku Patent No. 3914407, JP-A-63-26653, JP-A-55
-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-14602
Compounds described in No. 9 and the like can be used.
【0023】さらにV.N.R.Pillai, Synthesis,(1),1(19
80)、A.Abad et al, TetrahedronLett.,(47)4555(197
1)、D.H.R.Barton et al, J.Chem.Soc.,(C),329(197
0)、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に
記載の光により酸を発生する化合物も使用することがで
きる。Further, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (19
80), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (197
1), DHR Barton et al, J. Chem. Soc., (C), 329 (197
0), compounds which generate an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778 and European Patent No. 126,712 can also be used.
【0024】上記活性光線または放射線の照射により分
解して酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられ
るものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体または一般式(PA
G2)で表されるS−トリアジン誘導体。Among the compounds capable of decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those which are particularly effectively used are described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PA)
An S-triazine derivative represented by G2).
【0025】[0025]
【化7】 Embedded image
【0026】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
をしめす。Yは塩素原子または臭素原子を示す。具体的
には以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定
されるものではない。In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y) 3
Show Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
【0027】[0027]
【化8】 Embedded image
【0028】[0028]
【化9】 Embedded image
【0029】[0029]
【化10】 Embedded image
【0030】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、または一般式(PAG4)で表され
るスルホニウム塩。(2) An iodonium salt represented by the following formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following formula (PAG4).
【0031】[0031]
【化11】 Embedded image
【0032】ここで式Ar1、Ar2は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基とし
ては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカ
プト基およびハロゲン原子が挙げられる。Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.
【0033】R203、R204、R205は各々独立に、置換
もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好ま
しくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8の
アルキル基およびそれらの置換誘導体である。好ましい
置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8の
アルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、
カルボキシル基、ヒロドキシ基およびハロゲン原子であ
り、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ
基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル基である。R 203 , R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferably, it is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted derivative thereof. Preferred substituents include an aryl group, 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 hydroxy group and a halogen atom, and an alkyl group is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group.
【0034】Z-は対アニオンを示し、例えばBF4 -、
AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -、
CF3SO3 -等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニ
オン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナ
フタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族
スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸 アニ
オン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるが
これらに限定されるものではない。[0034] Z - represents a counter anion, for example BF 4 -,
AsF 6 -, PF 6 -, SbF 6 -, SiF 6 2-, ClO 4 -,
CF 3 SO 3 -, etc. perfluoroalkane sulfonate anion, pentafluorobenzenesulfonic acid anion, condensed polynuclear aromatic sulfonic acid anion such as naphthalene-1-sulfonic acid anion, anthraquinone sulfonic acid anion, a sulfonic acid group-containing dyes Examples include, but are not limited to:
【0035】またR203、R204、R205のうちの2つお
よびAr1、Ar2はそれぞれの単結合または置換基を介
して結合してもよい。Further, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded through a single bond or a substituent.
【0036】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.
【0037】[0037]
【化12】 Embedded image
【0038】[0038]
【化13】 Embedded image
【0039】[0039]
【化14】 Embedded image
【0040】[0040]
【化15】 Embedded image
【0041】[0041]
【化16】 Embedded image
【0042】[0042]
【化17】 Embedded image
【0043】[0043]
【化18】 Embedded image
【0044】[0044]
【化19】 Embedded image
【0045】[0045]
【化20】 Embedded image
【0046】[0046]
【化21】 Embedded image
【0047】[0047]
【化22】 Embedded image
【0048】[0048]
【化23】 Embedded image
【0049】[0049]
【化24】 Embedded image
【0050】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えばJ.W.Knapczyk
etal,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969)、A.L.Maycok eta
l, J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethas etal ,Bul
l.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964) 、H.M.Leicester、J.A
me.Chem.Soc.,51,3587(1929)、J.V.Crivello etal,J.Po
lym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、米国特許第2,807,648 号
および同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の
方法により合成することができる。The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, for example, JWKnapczyk
etal, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), ALMaycok eta
l, J. Org. Chem., 35, 2532, (1970), E. Goethas et al., Bul
l.Soc.Chem.Belg., 73,546, (1964), HM Leicester, JA
me.Chem.Soc., 51,3587 (1929), JVCrivello etal, J.Po
Chem. Ed., 18,2677 (1980), U.S. Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.
【0051】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体または一般式(PAG6)で表される
イミノスルホネート誘導体。(3) Disulfone derivatives represented by the following formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following formula (PAG6).
【0052】[0052]
【化25】 Embedded image
【0053】式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もし
くは未置換のアリール基を示す。R 206は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。具体例として以下に示す化合物が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。Where ArThree, ArFourAre each independently substituted
Or an unsubstituted aryl group. R 206Is replaced or
It represents an unsubstituted alkyl group or aryl group. A is a substitution
Or unsubstituted alkylene, alkenylene, arylene
Shows a substituent group. Specific examples include the compounds shown below.
However, the present invention is not limited to these.
【0054】[0054]
【化26】 Embedded image
【0055】[0055]
【化27】 Embedded image
【0056】[0056]
【化28】 Embedded image
【0057】[0057]
【化29】 Embedded image
【0058】[0058]
【化30】 Embedded image
【0059】[0059]
【化31】 Embedded image
【0060】これらの活性光線または放射線の照射によ
り分解して酸を発生する化合物の添加量は、レジスト組
成物の全重量(塗布溶媒を除く)を基準として通常0.
001〜40重量%の範囲で用いられ、好ましくは0.
01〜20重量%、更に好ましくは0.1〜5重量%の
範囲で使用される。活性光線または放射線の照射により
分解して酸を発生する化合物の添加量が、0.001重
量%より少ないと感度が低くなり、また添加量が40重
量%より多いとレジストの光吸収が高くなりすぎ、プロ
ファイルの悪化や、プロセス(特にベーク)マージンが
狭くなり好ましくない。The amount of the compound capable of decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid is usually 0.1% based on the total weight of the resist composition (excluding the coating solvent).
It is used in the range of 001 to 40% by weight, preferably 0.1 to 40% by weight.
It is used in the range of 01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. If the amount of the compound that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid is less than 0.001% by weight, the sensitivity is low, and if the amount is more than 40% by weight, the light absorption of the resist is high. This is not preferable because the profile is deteriorated and the process (especially baking) margin is narrowed.
【0061】(C)酸の作用により分解し、スルホン酸
を発生する化合物(以下、スルホン酸発生化合物ともい
う) 本発明において、スルホン酸発生化合物は、酸が存在し
ない場合には安定であるが、露光により光酸発生剤から
発生した酸の作用により分解して、スルホン酸を生成す
るものである。ここで、スルホン酸発生化合物から生成
する酸は、その酸の強度が大きいものが好ましく、具体
的にはその酸の解離定数(pKa)として3以下が好まし
く、より好ましくは2以下である。スルホン酸発生化合
物から発生する酸としては、アルキル基、環状アルキル
基、アリール基又はアラルキル基を有するスルホン酸が
好ましい。スルホン酸発生化合物としては、下記一般式
(1)〜(5)で表される化合物が好ましい。(C) Compound which decomposes under the action of acid to generate sulfonic acid (hereinafter also referred to as sulfonic acid generating compound) In the present invention, the sulfonic acid generating compound is stable when no acid is present. Decomposes by the action of an acid generated from the photoacid generator upon exposure to produce sulfonic acid. Here, the acid generated from the sulfonic acid-generating compound preferably has a high acid strength. Specifically, the dissociation constant (pKa) of the acid is preferably 3 or less, more preferably 2 or less. As the acid generated from the sulfonic acid generating compound, a sulfonic acid having an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group is preferable. As the sulfonic acid generating compound, compounds represented by the following general formulas (1) to (5) are preferable.
【0062】[0062]
【化32】 Embedded image
【0063】上記一般式(1)〜(5)において:R
は、アルキル基、環状アルキル基、アリール基又はアラ
ルキル基を表す。R0は、−COOR0で酸の作用により
分解する基を構成する基を表す。R1は、アルキル基、
環状アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキ
シ基、又はアリーロキシ基を表す。R2は、アルキル基
又はアラルキル基を表す。R3は、アルキル基、環状ア
ルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。R4、
R5は、各々独立にアルキル基を表し、R4とR5が互い
に結合して環を形成しても良い。R6は、水素原子又は
アルキル基を表す。R7は、水素原子、アルキル基、環
状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。R
8は、アルキル基、環状アルキル基、アリール基又はア
ラルキル基を表す。R9は、水素原子、アルキル基、環
状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。但
し、R9は、R7と結合して環を形成しても良い。R
10は、アルキル基、環状アルキル基、アルコキシ基、ア
リール基、アラルキル基、アリーロキシ基又はアルケニ
ルオキシ基を表す。R11は、アルキル基、環状アルキル
基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基、アリー
ロキシ基又はアルケニル基を表す。R10とR11は、互い
に結合して環を形成してもよい。In the above general formulas (1) to (5): R
Represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. R 0 represents a group constituting a group which is decomposed by the action of an acid at —COOR 0 . R 1 is an alkyl group,
Represents a cyclic alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. R 2 represents an alkyl group or an aralkyl group. R 3 represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. R 4 ,
R 5 each independently represents an alkyl group, and R 4 and R 5 may combine with each other to form a ring. R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. R
8 represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. R 9 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. However, R 9 may combine with R 7 to form a ring. R
10 represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, an aryloxy group or an alkenyloxy group. R 11 represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, an aryloxy group or an alkenyl group. R 10 and R 11 may combine with each other to form a ring.
【0064】上記式(1)から(5)において、アルキ
ル基としては、炭素数1〜8個のアルキル基が挙げら
れ、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、オクチル基等が挙げられる 環状アルキル基としては、炭素数4〜10個の環状アル
キル基が挙げられ、具体的には、シクロプロピル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル
基、アダマンチル基、ボロニル基、イソボロニル基、ト
リシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナ
ンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメン
チル基、テトラシクロドデカニル基等基等が挙げられ
る。In the above formulas (1) to (5), examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and a butyl group. And an octyl group. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclic alkyl group having 4 to 10 carbon atoms. Specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, an adamantyl group, and a boronyl group. Groups, an isobornyl group, a tricyclodecanyl group, a dicyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, a tetracyclododecanyl group, and the like.
【0065】アリール基としては、炭素数6〜14個の
アリール基が挙げられ、具体的には、フェニル基、ナフ
チル基、トリル基等が挙げられる。アラルキル基として
は、炭素数7〜20個のアラルキル基が挙げられ、具体
的にはベンジル基、フェネチル基、ナフチルエチル基等
が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数1〜8個
のアルコキシ基が挙げられ、具体的にはメトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
アルケニル基としては、炭素2〜6個のアルケニル基が
挙げられ、具体的にはビニル基、プロペニル基、アリル
基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロ
ヘキセニル基等が挙げられる。The aryl group includes an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a naphthyl group and a tolyl group. Examples of the aralkyl group include aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms, and specific examples include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylethyl group. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
Examples of the alkenyl group include alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms, and specific examples include a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group.
【0066】アリーロキシ基としては、炭素数6〜14
個のアリーロキシ基が挙げられ、具体的にはフェノキシ
基、ナフトキシ基等が挙げられる。アルケニルオキシ基
としては、炭素数2〜8個のアルケニルオキシ基が挙げ
られ、具体的にはビニルオキシ基、アリルオキシ基等が
挙げられる。The aryloxy group may have 6 to 14 carbon atoms.
And an aryloxy group, specifically, a phenoxy group, a naphthoxy group, and the like. Examples of the alkenyloxy group include an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and specific examples include a vinyloxy group and an allyloxy group.
【0067】上記各置換基にはさらに置換基を有しても
よく、置換基としてはたとえば次のようなものを例示で
きる。すなわち、Cl、Br、Fなどのハロゲン原子、
−CN基、−OH基、炭素数1〜4個のアルキル基、炭
素数3〜8個のシクロアルキル基、炭素数1〜4個のア
ルコキシ基、アセチルアミノ基などのアシルアミノ基、
ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基、フェノ
キシエチル基などのアリロキシアルキル基、炭素数2〜
5個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜5個のアシ
ルオキシ基等を挙げることができる。しかも、置換基の
範囲はこれらに限定されるものではない。Each of the above substituents may further have a substituent. Examples of the substituent include the following. That is, halogen atoms such as Cl, Br, and F,
-CN group, -OH group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an acylamino group such as an acetylamino group,
Benzyl group, aralkyl group such as phenethyl group, allyloxyalkyl group such as phenoxyethyl group, having 2 to 2 carbon atoms
Examples thereof include five alkoxycarbonyl groups and acyloxy groups having 2 to 5 carbon atoms. Moreover, the range of the substituent is not limited to these.
【0068】R4とR5が互いに結合して形成する環とし
ては、1,3−ジオキソラン環、1,3−ジオキサン環等
が挙げられる。R7とR9が互いに結合して形成する環と
しては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環等が挙げ
られる。R10とR11が互いに結合して形成する環として
は、環内に酸素原子を含んでいてもよい、3−オキソシ
クロヘキセニル環、3−オキソインデニル環等が挙げら
れる。酸分解性基としては、Roとしてt−ブチル基、
t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1
−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソ
ブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等
の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1
−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、テトラヒ
ドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキ
ルシリル基、3−オキソシクロヘキシル基等を表すもの
を挙げることができる。The ring formed by combining R 4 and R 5 includes a 1,3-dioxolane ring, a 1,3-dioxane ring and the like. Examples of the ring formed by combining R 7 and R 9 with each other include a cyclopentyl ring and a cyclohexyl ring. Examples of the ring formed by combining R 10 and R 11 with each other include a 3-oxocyclohexenyl ring and a 3-oxoindenyl ring, which may contain an oxygen atom in the ring. Examples of the acid-decomposable group include a t-butyl group as Ro,
tertiary alkyl groups such as t-amyl group, isobornyl group, 1
-An ethoxyethyl group, a 1-butoxyethyl group, a 1-isobutoxyethyl group, a 1-alkoxyethyl group such as a 1-cyclohexyloxyethyl group, a 1-methoxymethyl group,
And those representing an alkoxymethyl group such as -ethoxymethyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a trialkylsilyl group, a 3-oxocyclohexyl group, and the like.
【0069】上記R、R0、R1〜R11の各々の好ましい
ものとして以下のものが挙げられる。 R;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オク
チル基、トリフルオロメチル基、ノナフルオロブチル
基、ヘプタデカフルオロオクチル基、2,2,2−トリ
フルオロエチル基、フェニル基、ペンタフルオロフェニ
ル基、メトキシフェニル基、トルイル基、メシチル基、
フルオロフェニル基、ナフチル基、シクロヘキシル基、
樟脳基 R0;t−ブチル基、メトキシメチル基、エトキシメチ
ル基、1−エトキシエチル基、テトラヒドロピラニル基 R1;メチル基、エチル基、プロピル基、シクロプロピ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル
基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基、ナフト
キシ基 R2;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ベ
ンジル基 R3;メチル基、エチル基、プロピル基、シクロプロピ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル
基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチル
メチル基 R4、R5;メチル基、エチル基、プロピル基、互いに結
合してエチレン基、プロピレン基を形成したもの R6;水素原子、メチル基、エチル基Preferred examples of each of the above R, R 0 , R 1 to R 11 include the following. R: methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, trifluoromethyl, nonafluorobutyl, heptadecafluorooctyl, 2,2,2-trifluoroethyl, phenyl, pentafluorophenyl Group, methoxyphenyl group, toluyl group, mesityl group,
Fluorophenyl group, naphthyl group, cyclohexyl group,
Camphor group R 0 ; t-butyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 1-ethoxyethyl group, tetrahydropyranyl group R 1 ; methyl group, ethyl group, propyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Phenyl, naphthyl, benzyl, phenethyl, methoxy, ethoxy, propoxy, phenoxy, naphthoxy R 2 ; methyl, ethyl, propyl, butyl, benzyl R 3 ; methyl, ethyl group, propyl group, cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, a naphthyl group, a benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group R 4, R 5; a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an ethylene bonded to each other R 6 ; hydrogen atom, methyl group, ethyl group
【0070】R7、R9;水素原子、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、シクロプロピ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル
基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、互いに結
合してシクロペンチル環、シクロヘキシル環を形成した
もの R8;メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチ
ル基、ネオペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル
基、ベンジル基 R10;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、シクロプロピル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、メトキシ基、エトキ
シ基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェノキ
シ基、ナフトキシ基、ビニロキシ基、メチルビニロキシ
基、互いに結合して酸素原子をふくんでよい、3−オキ
ソシクロヘキセニル環、3−オキソインデニル環を形成
したものR11;メチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、イソブチル基、シクロプロピル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メトキシ
基、エトキシ基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル
基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ビニル基、アリル
基、互いに結合して酸素原子をふくんでよい、3−オキ
ソシクロヘキセニル環、3−オキソインデニル環を形成
したもの 以下、一般式(1)〜(5)で表される化合物の具体例
を例示するが、本発明の内容がこれらに限定されるもの
ではない。R 7 , R 9 ; hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl, naphthyl, benzyl, phenethyl, R 8 : methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, neopentyl, cyclohexyl, phenyl, benzyl R 10 ; methyl, ethyl, propyl Group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, methoxy group, ethoxy group, phenyl group, naphthyl group, benzyl group, phenoxy group, naphthoxy group, vinyloxy group, methylvinyloxy group, May be bonded to each other to contain an oxygen atom, Seo cyclohexenyl ring, those forming a 3-Okisoindeniru ring R 11; a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methoxy group, an ethoxy group, A phenyl group, a naphthyl group, a benzyl group, a phenoxy group, a naphthoxy group, a vinyl group, an allyl group, a 3-oxocyclohexenyl ring or a 3-oxoindenyl ring which may be bonded to each other to contain an oxygen atom; Specific examples of the compounds represented by the formulas (1) to (5) will be illustrated, but the content of the present invention is not limited thereto.
【0071】[0071]
【化33】 Embedded image
【0072】[0072]
【化34】 Embedded image
【0073】[0073]
【化35】 Embedded image
【0074】[0074]
【化36】 Embedded image
【0075】[0075]
【化37】 Embedded image
【0076】本発明においては、スルホン酸発生化合物
として上記一般式(4)で示される化合物が特に好まし
い。本発明において、上記スルホン酸発生化合物の組成
物中の添加量としては、組成物の全固形分に対して、
0.01〜10重量%が好ましく、より好ましくは0.
05〜5重量%である。In the present invention, the compound represented by the above general formula (4) is particularly preferred as the sulfonic acid generating compound. In the present invention, the addition amount of the sulfonic acid-generating compound in the composition is based on the total solid content of the composition.
The content is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight.
0.5 to 5% by weight.
【0077】次に(B)上記一般式(Ia)及び一般式
(Ib)で表される繰り返し単位のうち少なくとも一つ
と上記一般式(II)で表される繰り返し単位とを有し、
かつ酸の作用により分解する基を有する重合体(以下
「本発明に係る樹脂」と略称する)について説明する。(B) having at least one of the repeating units represented by the general formulas (Ia) and (Ib) and the repeating unit represented by the general formula (II),
A polymer having a group that is decomposed by the action of an acid (hereinafter, abbreviated as “resin of the present invention”) will be described.
【0078】上記一般式(Ia)において、R1、R
2は、各々独立に、水素原子、シアノ基、水酸基、−C
OOH、−COOR5 、−CO−NH−R6 、−CO−
NH−SO2 −R6 、置換されていてもよい、アルキル
基、アルコキシ基あるいは環状炭化水素基、又は上記−
Y基を表す。ここで、R5 は、置換基を有していてもよ
い、アルキル基、環状炭化水素基又は上記−Y基を表
す。R6は、置換基を有していてもよい、アルキル基又
は環状炭化水素基を表す。上記−Y基において、R21〜
R30は、各々独立に、水素原子又は置換基を有していて
もよいアルキル基を表し、a、bは1又は2を表す。X
は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2 −又
は−NHSO2 NH−を表す。Aは、単結合又は2価の
連結基を表す。In the above formula (Ia), R 1 , R
2 is each independently a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, -C
OOH, -COOR 5, -CO-NH -R 6, -CO-
NH-SO 2 -R 6, which may be substituted, an alkyl group, an alkoxy group or a cyclic hydrocarbon group, or the -
Represents a Y group. Wherein, R 5 may have a substituent, an alkyl group, cyclic hydrocarbon group or the -Y group. R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. In the above-mentioned -Y group, R 21 to
R 30 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, and a and b represent 1 or 2. X
It represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-. A represents a single bond or a divalent linking group.
【0079】式(Ib)において、Z2は、−O−又は
−N(R3)−を表す。ここでR3は、水素原子、水酸基
又は−OSO2−R4を表す。R4は、アルキル基、ハロ
アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。In the formula (Ib), Z 2 represents —O— or —N (R 3 ) —. Here, R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or —OSO 2 —R 4 . R 4 represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.
【0080】上記R1 、R2 、R4、R5 、R6 、R21
〜R30におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個
の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好
ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。上記
R1 、R2 、R5 、R6 における環状炭化水素基として
は、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチ
ル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、
トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボル
ナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメ
ンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることが
できる。上記R1 、R2 におけるアルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。上
記R4 におけるハロアルキル基としてはトリフルオロメ
チル基、ナノフルオロブチル基、ペンタデカフルオロオ
クチル基、トリクロロメチル基等を挙げることができ
る。上記R4 におけるシクロアルキル基としては、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等
を挙げることができる。The above R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 , R 21
As the alkyl group for R 30 to R 30, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable. Represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. Examples of the cyclic hydrocarbon group for R 1 , R 2 , R 5 , and R 6 include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, and an isobornyl group. ,
Examples include a tricyclodecanyl group, a dicyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, and a tetracyclododecanyl group. Examples of the alkoxy group in R 1 and R 2 include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Examples of the haloalkyl group for R 4 include a trifluoromethyl group, a nanofluorobutyl group, a pentadecafluorooctyl group, and a trichloromethyl group. Examples of the cycloalkyl group for R 4 include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
【0081】上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコ
キシ基の更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原
子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ
基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロゲン
原子としては、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃
素原子等を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができ、アシ
ル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることが
でき、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げる
ことができる。Examples of further substituents of the above alkyl group, cyclic hydrocarbon group and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group. Examples thereof include an acetoxy group.
【0082】上記一般式(Ia)及び(Ib)における
Aの2価の連結基としては、アルキレン基、置換アルキ
レン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、
エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン
基、ウレア基よりる群から選択される単独あるいは2つ
以上の基の組み合わせが挙げられる。上記Aにおけるア
ルキレン基、置換アルキレン基としては、下記式で表さ
れる基を挙げることができる。 −〔C(Ra )(Rb )〕r − 式中、Ra 、Rb は、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることがで
きる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のも
のを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素
原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げること
ができる。rは1〜10の整数を表す。The divalent linking group represented by A in the general formulas (Ia) and (Ib) includes an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group,
Examples thereof include a single group selected from the group consisting of an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group, or a combination of two or more groups. Examples of the alkylene group and substituted alkylene group in A include groups represented by the following formula. -[C (R a ) (R b )] r-wherein R a and R b represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group,
Both may be the same or different. As the alkyl group, a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group is preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group are more preferable. As the substituent of the substituted alkyl group,
Examples include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r represents an integer of 1 to 10.
【0083】上記一般式(Ia)で表される繰り返し単
位の具体例として次の[I−1]〜[I−65]が挙げ
られるが、本発明はこれらの具体例に限定されるもので
はない。Specific examples of the repeating unit represented by the above general formula (Ia) include the following [I-1] to [I-65], but the present invention is not limited to these specific examples. Absent.
【0084】[0084]
【化38】 Embedded image
【0085】[0085]
【化39】 Embedded image
【0086】[0086]
【化40】 Embedded image
【0087】[0087]
【化41】 Embedded image
【0088】[0088]
【化42】 Embedded image
【0089】[0089]
【化43】 Embedded image
【0090】上記一般式(Ib)で表される繰り返し単
位の具体例として次の[I'−1]〜[I'−7]が挙げ
られるが、本発明はこれらの具体例に限定されるもので
はない。The following [I'-1] to [I'-7] are specific examples of the repeating unit represented by the general formula (Ib), but the present invention is limited to these specific examples. Not something.
【0091】[0091]
【化44】 Embedded image
【0092】[0092]
【化45】 Embedded image
【0093】上記一般式(II)において、R11、R
12は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原
子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Z1は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、置
換基を有していてもよい脂環式構造を形成するための原
子団を表す。In the above general formula (II), R 11 , R
Each 12 independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group which may have a substituent.
Z 1 represents an atomic group for forming an alicyclic structure which may have a substituent and includes two bonded carbon atoms (C—C).
【0094】上記R11、R12におけるハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を
挙げることができる。上記R11、R12におけるアルキル
基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状
アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個
の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好まし
くはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、
t−ブチル基である。Examples of the halogen atom for R 11 and R 12 include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom and an iodine atom. The alkyl group for R 11 and R 12 is preferably a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. More preferably methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group,
t-butyl group.
【0095】上記R11、R12のアルキル基における更な
る置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシ
ル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキ
シ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては塩
素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げるこ
とができ、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のも
のを挙げることができ、アシル基としてはホルミル基、
アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基とし
てはアセトキシ基等を挙げることができる。Examples of further substituents on the alkyl groups R 11 and R 12 include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom and an iodine atom, and examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. And formyl group as acyl group,
An acetyl group and the like can be mentioned, and an acyloxy group can be an acetoxy group and the like.
【0096】上記Z1の脂環式構造を形成するための原
子団は、置換基を有していてもよい脂環式炭化水素の繰
り返し単位を樹脂に形成する原子団であり、中でも有橋
式の脂環式炭化水素の繰り返し単位を形成する有橋式脂
環式構造を形成するための原子団が好ましい。形成され
る脂環式炭化水素の骨格としては、下記構造で示すもの
等が挙げられる。The atomic group for forming the alicyclic structure of Z 1 is an atomic group for forming a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent on the resin. An atomic group for forming a bridged alicyclic structure forming a repeating unit of the alicyclic hydrocarbon of the formula is preferred. Examples of the skeleton of the formed alicyclic hydrocarbon include those represented by the following structures.
【0097】[0097]
【化46】 Embedded image
【0098】[0098]
【化47】 Embedded image
【0099】好ましい有橋式の脂環式炭化水素の骨格と
しては、上記構造のうち、(5)、(6)、(7)、
(9)、(10)、(13)、(14)、(15)、
(23)、(28)、(36)、(37)、(42)、
(47)が挙げられる。Preferred skeletons of the bridged alicyclic hydrocarbon include (5), (6), (7) and
(9), (10), (13), (14), (15),
(23), (28), (36), (37), (42),
(47).
【0100】上記脂環式炭化水素の骨格には置換基を有
していてもよい。そのような置換基としては、上記一般
式(II−A)あるいは(II−B)中のR13〜R16を挙げ
ることができる。上記有橋式の脂環式炭化水素を有する
繰り返し単位の中でも、上記一般式(II−A)あるいは
(II−B)で表される繰り返し単位が更に好ましい。上
記一般式(II−A)あるいは(II−B)において、R13
〜R16は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シア
ノ基、−COOH、−COOR5 (R5 は置換基を有し
ていてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は上記一
般式(I)におけると同様の−Y基を表す)、酸の作用
により分解する基、−C(=O)−X−A−R17、又は
置換基を有していてもよいアルキル基あるいは環状炭化
水素基を表す。nは0又は1を表す。Xは、酸素原子、
硫黄原子、−NH−、−NHSO2 −又は−NHSO2
NH−を表す。R17は、−COOH、−COOR5 、−
CN、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ
基、−CO−NH−R6 、−CO−NH−SO2 −R6
(R5 、R6 は前記と同義である)又は上記一般式(I
a)の−Y基を表す。Aは、単結合または2価の連結基
を表す。The alicyclic hydrocarbon skeleton may have a substituent. Examples of such a substituent include R 13 to R 16 in the general formula (II-A) or (II-B). Among the repeating units having a bridged alicyclic hydrocarbon, a repeating unit represented by the above general formula (II-A) or (II-B) is more preferable. In the above general formula (II-A) or (II-B), R 13
To R 16 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR 5 (where R 5 may have a substituent, an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group, or the above general formula ( represents the same group -Y as in I)), group decomposable by the action of an acid, -C (= O) -X- a-R 17, or optionally substituted alkyl group or cyclic hydrocarbon Represents a hydrogen group. n represents 0 or 1. X is an oxygen atom,
Sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or -NHSO 2
Represents NH-. R 17 is, -COOH, -COOR 5, -
CN, hydroxyl, optionally substituted alkoxy group, -CO-NH-R 6, -CO-NH-SO 2 -R 6
(R 5 and R 6 are as defined above) or the above-mentioned general formula (I
a) represents a -Y group. A represents a single bond or a divalent linking group.
【0101】本発明に係わる樹脂において、酸分解性基
は、上記−C(=O)−X−A−R 1 、−C(=O)−
X−A−R2 に含まれてもよいし、一般式(II)のZ1
の置換基として含まれてもよい。酸分解性基の構造とし
ては、−C(=O)−X1−R0 で表される。式中、R
0 としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アル
キル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−
ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シ
クロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル
基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等の
アルコキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラ
ヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3
−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−
アダマンチル基、メバロニックラクトン残基、2−(γ
−ブチロラクトニルオキシカルボニル)−2−プロピル
基等を挙げることができる。X1は、上記Xと同義であ
る。In the resin according to the present invention, the acid-decomposable group
Is -C (= O) -XA-R 1, -C (= O)-
XARTwoOr Z in the general formula (II)1
May be included as a substituent. The structure of the acid-decomposable group
-C (= O) -X1-R0It is represented by Where R
0Are tertiary alkyl groups such as t-butyl group and t-amyl group.
Kill group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-
Butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-si
1-alkoxyethyl such as chlorohexyloxyethyl group
Group, 1-methoxymethyl group, 1-ethoxymethyl group, etc.
Alkoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetra
Hydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3
-Oxocyclohexyl ester group, 2-methyl-2-
Adamantyl group, mevalonic lactone residue, 2- (γ
-Butyrolactonyloxycarbonyl) -2-propyl
And the like. X1Is synonymous with X above
You.
【0102】上記R13〜R16におけるハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を
挙げることができる。Examples of the halogen atom in R 13 to R 16 include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom and an iodine atom.
【0103】上記R13〜R16におけるアルキル基として
は、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル
基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状
あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブ
チル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル
基である。The alkyl group for R 13 to R 16 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. And more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group.
【0104】上記R13〜R16における環状炭化水素基と
しては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であ
り、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチ
ル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、
トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボル
ナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメ
ンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることが
できる。上記R13〜R16のうち少なくとも2つが結合し
て形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセ
ン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜1
2の環が挙げられる。The cyclic hydrocarbon group represented by R 13 to R 16 is, for example, a cyclic alkyl group or a bridged hydrocarbon group, such as cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, 2-methyl-2-adamantyl. Group, norbornyl group, boronyl group, isobornyl group,
Examples include a tricyclodecanyl group, a dicyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, and a tetracyclododecanyl group. The ring formed by combining at least two of the above R 13 to R 16 includes cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane, cyclooctane and the like having 5 to 1 carbon atoms.
And 2 rings.
【0105】上記R17におけるアルコキシ基としては、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等
の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。As the alkoxy group for R 17 ,
Examples thereof include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group.
【0106】上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコ
キシ基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲ
ン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シ
アノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロ
ゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、
沃素原子等を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができ、アシ
ル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることが
でき、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げる
ことができる。Further substituents in the above alkyl group, cyclic hydrocarbon group and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group. As the halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom,
And iodine atoms. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group. Examples thereof include an acetoxy group.
【0107】上記Aの2価の連結基としては、上記一般
式(Ia)におけるAの2価の連結基と同様に、単結
合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チ
オエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、
スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群
から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせ
が挙げられる。上記Aにおけるアルキレン基、置換アル
キレン基としては、上記一般式(Ia)におけるAの2
価の連結基のものと同様のものが挙げられる。Examples of the divalent linking group of A include a single bond, an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, and a carbonyl group, similarly to the divalent linking group of A in formula (Ia). , An ester group, an amide group,
A single one selected from the group consisting of a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group, or a combination of two or more groups is exemplified. As the alkylene group and the substituted alkylene group in the above A, 2 of A in the general formula (Ia)
Examples are the same as those of the valent linking group.
【0108】本発明に係る樹脂においては、酸の作用に
より分解する基は、一般式(Ia)で表される繰り返し
単位、一般式(Ib)で表される繰り返し単位、一般式
(II)で表される繰り返し単位、及び後記共重合成分の
繰り返し単位のうち少なくとも1種の繰り返し単位に含
有することができる。In the resin according to the present invention, the group decomposed by the action of an acid is a repeating unit represented by the general formula (Ia), a repeating unit represented by the general formula (Ib), or a group represented by the general formula (II) It can be contained in at least one of the repeating units represented and the repeating units of the copolymer component described below.
【0109】上記一般式(II−A)あるいは一般式(II
−B)におけるR13〜R16の各種置換基は、上記一般式
(II)における脂環式構造を形成するための原子団ない
し有橋式脂環式構造を形成するための原子団Zの置換基
ともなるものである。The formula (II-A) or (II
The various substituents of R 13 to R 16 in —B) may be an atomic group for forming an alicyclic structure in the above general formula (II) or an atomic group Z for forming a bridged alicyclic structure. It also serves as a substituent.
【0110】上記一般式(II−A)あるいは一般式(II
−B)で表される繰り返し単位の具体例として次の[II
−1]〜[II−166]が挙げられるが、本発明はこれ
らの具体例に限定されるものではない。The formula (II-A) or the formula (II
-B) As specific examples of the repeating unit represented by the following [II]
-1] to [II-166], but the present invention is not limited to these specific examples.
【0111】[0111]
【化48】 Embedded image
【0112】[0112]
【化49】 Embedded image
【0113】[0113]
【化50】 Embedded image
【0114】[0114]
【化51】 Embedded image
【0115】[0115]
【化52】 Embedded image
【0116】[0116]
【化53】 Embedded image
【0117】[0117]
【化54】 Embedded image
【0118】[0118]
【化55】 Embedded image
【0119】[0119]
【化56】 Embedded image
【0120】[0120]
【化57】 Embedded image
【0121】[0121]
【化58】 Embedded image
【0122】[0122]
【化59】 Embedded image
【0123】[0123]
【化60】 Embedded image
【0124】[0124]
【化61】 Embedded image
【0125】[0125]
【化62】 Embedded image
【0126】[0126]
【化63】 Embedded image
【0127】[0127]
【化64】 Embedded image
【0128】本発明に係る樹脂は、一般式(Ia)及び
一般式(Ib)で表される繰り返し単位の少なくともい
ずれかの単位、並びに一般式(II)(一般式(II−
A)、一般式(II−B)を含む)で表される繰り返し単
位を、それぞれ1種あるいは複数種を含む以外に、ドラ
イエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジ
ストプロファイル、さらにレジストの一般的な必要要件
である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で、様々
な単量体の繰り返し単位を含む共重合体とすることがで
きる。好ましい共重合成分としては,下記一般式(IV
´)、(V´)で表される繰り返し単位を挙げることが
できる。The resin according to the present invention comprises at least one of the repeating units represented by the general formula (Ia) and the general formula (Ib), and the resin represented by the general formula (II) (general formula (II-
A) and one or more kinds of repeating units represented by general formula (II-B)), in addition to dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and resist For the purpose of adjusting the resolving power, heat resistance, sensitivity and the like, which are the general requirements of the above, copolymers containing repeating units of various monomers can be prepared. Preferred copolymerization components are those represented by the following general formula (IV)
') And (V').
【0129】[0129]
【化65】 Embedded image
【0130】ここで式中、Zは酸素原子、−NH−、−
N(−R50)−、−N(−OSO2R50)−を表し、R
50も前記と同様の(置換)アルキル基、(置換)環状炭
化水素基を意味を有する。上記一般式(IV´)、(V
´)で表される繰り返し単位の具体例として次の[IV´
−9]〜[IV´−16]、[V´−9]〜[V´−1
6]が挙げられるが、これらの具体例に限定されるもの
ではない。Here, in the formula, Z is an oxygen atom, -NH-,-
N (-R 50) -, - N (-OSO 2 R 50) - represents, R
50 also has the same meaning as the above (substituted) alkyl group and (substituted) cyclic hydrocarbon group. The general formulas (IV ′) and (V
') The following [IV'
-9] to [IV'-16], [V'-9] to [V'-1]
6], but is not limited to these specific examples.
【0131】[0131]
【化66】 Embedded image
【0132】[0132]
【化67】 Embedded image
【0133】本発明に係る樹脂は、本発明の効果が有効
に得られる範囲内で、更に以下のような単量体が該樹脂
を構成する繰り返し単位を与えるものとして共重合され
ていてもよいが、下記単量体に限定されるものではな
い。これにより、前記樹脂に要求される性能、特に
(1)塗布溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス
転移点)、(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎
水性、アルカリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基板
への密着性、(6)ドライエッチング耐性、の微調整が
可能となる。このような共重合単量体としては、例え
ば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、
アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合
物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれ
る付加重合性不飽和結合を1個有する化合物などを挙げ
ることができる。The resin according to the present invention may be further copolymerized with the following monomers so as to give a repeating unit constituting the resin within a range where the effects of the present invention can be effectively obtained. However, it is not limited to the following monomers. Thereby, the performance required for the resin, particularly (1) solubility in a coating solvent, (2) film forming property (glass transition point), (3) alkali developability, and (4) film loss (hydrophobicity, alkali (Selection of a soluble group), (5) adhesion of the unexposed portion to the substrate, and (6) dry etching resistance can be finely adjusted. Examples of such a comonomer include acrylates, methacrylates,
Examples thereof include compounds having one addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, and the like.
【0134】具体的には、例えばアクリル酸エステル
類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜1
0のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル
酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプ
ロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレ
ート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペン
タエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレ
ート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアク
リレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートな
ど);Specifically, for example, acrylates such as alkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms)
Acrylates (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, acrylate-
t-octyl, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, Tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.);
【0135】メタクリル酸エステル類、例えばアルキル
(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い。)メタクリレート(例えばメチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキ
シルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレー
ト、オクチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、
5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメ
チル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメ
チロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリ
トールモノメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど);Methacrylic esters, for example, alkyl (alkyl having preferably 1 to 10 carbon atoms) methacrylate (for example, methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate,
Benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate,
5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.);
【0136】アクリルアミド類、例えばアクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル
基、オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル
基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド
(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、例え
ばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチ
ルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、N−
ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2
−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドな
ど;Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkylacrylamide, (alkyl having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl, octyl) Group, cyclohexyl group, hydroxyethyl group, etc.), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, Cyclohexyl group, etc.), N-
Hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2
-Acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like;
【0137】メタクリルアミド類、例えばメタクリルア
ミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基とし
ては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチ
ル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエ
チル基、シクロヘキシル基などがある。)、N,N−ジ
アルキルメタクリルアミド(アルキル基としてはエチル
基、プロピル基、ブチル基などがある。)、N−ヒドロ
キシエチル−N−メチルメタクリルアミドなど;Methacrylamides, for example, methacrylamide, N-alkyl methacrylamide (alkyl having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, cyclohexyl) Groups, etc.), N, N-dialkylmethacrylamide (an alkyl group includes an ethyl group, a propyl group, a butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like;
【0138】アリル化合物、例えばアリルエステル類
(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸ア
リル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステア
リン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳
酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど;Allyl compounds such as allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxy Ethanol, etc .;
【0139】ビニルエーテル類、例えばアルキルビニル
エーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビ
ニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシル
ビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エト
キシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテ
ル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエー
テル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエ
チルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエー
テル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチル
アミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニ
ルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフ
ルフリルビニルエーテルなど);Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers (eg, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethyl Butyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc.);
【0140】ビニルエステル類、例えばビニルブチレー
ト、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテー
ト、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニ
ルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジク
ロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブ
トキシアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラ
クテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシ
クロヘキシルカルボキシレートなど;Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl barate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, Vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like;
【0141】イタコン酸ジアルキル類(例えばイタコン
酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル
など);アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタ
コン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等があ
る。Dialkyl itaconates (eg, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.); acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like.
【0142】本発明に係る樹脂において、一般式(I
a)及び/又は一般式(Ib)で表される繰り返し単
位、並びに一般式(II)(一般式(II−A)、一般式
(II−B)も含む)で表される繰り返し単位の含有量
は、所望のレジストのドライエッチング耐性、感度、パ
ターンのクラッキング防止、基板密着性、レジストプロ
ファイル、さらには一般的なレジストの必要要件である
解像力、耐熱性、等を勘案して適宜設定することができ
る。一般的に、本発明に係る樹脂における一般式(I
a)及び/又は一般式(Ib)で表される繰り返し単
位、並びに一般式(II)で表される繰り返し単位の含有
量は、各々、樹脂の全単量体繰り返し単位中25モル%
以上が適当であり、好ましくは30モル%以上、更に好
ましくは35モル%以上である。In the resin according to the present invention, the compound represented by the general formula (I)
a) and / or a repeating unit represented by the general formula (Ib) and a repeating unit represented by the general formula (II) (including the general formulas (II-A) and (II-B)) The amount should be appropriately set in consideration of the desired dry etching resistance of the resist, sensitivity, prevention of pattern cracking, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, etc. which are necessary requirements of general resists. Can be. In general, the resin represented by the general formula (I)
a) and / or the content of the repeating unit represented by the general formula (Ib) and the repeating unit represented by the general formula (II) is 25 mol% in the total monomer repeating units of the resin.
The above is suitable, preferably at least 30 mol%, more preferably at least 35 mol%.
【0143】また、本発明に係る樹脂において、上記の
好ましい共重合単量体から導かれる繰り返し単位(一般
式(IV’)あるいは一般式(V’))の樹脂中の含有量
も、所望のジストの性能に応じて適宜設定することがで
きるが、一般的に、一般式(Ia)及び/又は一般式
(Ib)で表される繰り返し単位並びに一般式(II)で
表される繰り返し単位を合計した総モル数に対して99
モル%以下が好ましく、より好ましくは90モル%以
下、さらに好ましくは80モル%以下である。また、上
記更なる共重合成分の単量体に基づく繰り返し単位の樹
脂中の含有量も、所望のジストの性能に応じて適宜設定
することができるが、一般的に、一般式(Ia)及び/
又は一般式(Ib)で表される繰り返し単位並びに一般
式(II)で表される繰り返し単位を合計した総モル数に
対して99モル%以下が好ましく、より好ましくは90
モル%以下、さらに好ましくは80モル%以下である。
この更なる共重合成分の単量体に基づく繰り返し単位の
量が99モル%を越えると本発明の効果が十分に発現し
ないため好ましくない。Further, in the resin according to the present invention, the content of the repeating unit (general formula (IV ′) or general formula (V ′)) derived from the above-mentioned preferable comonomer in the resin is also desired. Although it can be appropriately set according to the performance of the dist, in general, the repeating unit represented by the general formula (Ia) and / or the general formula (Ib) and the repeating unit represented by the general formula (II) 99 for the total number of moles
It is preferably at most 90 mol%, more preferably at most 90 mol%, even more preferably at most 80 mol%. In addition, the content of the repeating unit based on the monomer of the further copolymerization component in the resin can also be appropriately set according to the desired dist performance, but generally, the general formula (Ia) and the general formula (Ia) /
Alternatively, it is preferably 99 mol% or less, more preferably 90 mol%, based on the total number of moles of the repeating unit represented by the general formula (Ib) and the repeating unit represented by the general formula (II).
Mol% or less, more preferably 80 mol% or less.
When the amount of the repeating unit based on the monomer of the further copolymer component exceeds 99 mol%, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited, so that it is not preferable.
【0144】また、本発明に係る樹脂においては、酸の
作用により分解する基は、一般式(Ia)及び/又は一
般式(Ib)で表される繰り返し単位、一般式(II)で
表される繰り返し単位、更には共重合成分の単量体に基
づく繰り返し単位のいずれに含有されていても差し支え
ないが、酸の作用により分解する基を含有する繰り返し
単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位中8〜60モル
%が適当であり、好ましくは10〜55モル%、更に好
ましくは12〜50モル%である。In the resin according to the present invention, the group decomposed by the action of an acid is represented by a repeating unit represented by the general formula (Ia) and / or the general formula (Ib) or a general formula (II) May be contained in any of the repeating units based on the monomer of the copolymer component, but the content of the repeating unit containing a group that is decomposed by the action of an acid may be contained in the total repeating units of the resin. The amount is suitably from 8 to 60 mol%, preferably from 10 to 55 mol%, and more preferably from 12 to 50 mol%.
【0145】本発明に係る樹脂は、一般式(II)で表さ
れる繰り返し単位に相当する単量体及び無水マレイン酸
と、共重合成分を用いる場合は該共重合成分の単量体を
共重合し、重合触媒の存在下に共重合し、得られた共重
合体の無水マレイン酸に由来する繰り返し単位を、塩基
性あるいは酸性条件下にアルコール類と開環エステル化
し、あるいは加水分解し、しかる後生成したカルボン酸
部位を所望の置換基に変換する方法によっても合成する
ことができる。The resin according to the present invention is obtained by copolymerizing a monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (II) and maleic anhydride with a monomer of the copolymer component when the copolymer component is used. Polymerized, copolymerized in the presence of a polymerization catalyst, and a repeating unit derived from maleic anhydride of the obtained copolymer is subjected to ring-opening esterification with an alcohol under basic or acidic conditions, or is hydrolyzed, It can also be synthesized by a method of converting the carboxylic acid moiety generated thereafter into a desired substituent.
【0146】本発明に係る樹脂の重量平均分子量は、G
PC法によりポリスチレン換算値として、好ましくは
1,000〜200,000である。重量平均分子量が
1,000未満では耐熱性やドライエッチング耐性の劣
化が見られるため余り好ましくなく、200,000を
越えると現像性が劣化したり、粘度が極めて高くなるた
め製膜性が劣化するなど余り好ましくない結果を生じ
る。The weight average molecular weight of the resin according to the present invention is G
It is preferably from 1,000 to 200,000 in terms of polystyrene according to the PC method. When the weight average molecular weight is less than 1,000, heat resistance and dry etching resistance are deteriorated, so that it is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, the developability is deteriorated and the viscosity becomes extremely high, so that the film forming property is deteriorated. And so on, which produces very unfavorable results.
【0147】本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジ
スト組成物において、本発明に係わる樹脂の組成物全体
中の配合量は、全レジスト固形分中40〜99.99重
量%が好ましく、より好ましくは50〜99.97重量
%である。In the positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention, the amount of the resin according to the present invention in the entire composition is preferably 40 to 99.99% by weight, more preferably in the total resist solids. Is 50 to 99.97% by weight.
【0148】本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジ
スト組成物は、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活
性剤及びフッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活
性剤の少なくとも1種の界面活性剤を含有することが好
ましい。本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト
組成物が上記酸分解性樹脂と上記界面活性剤とを含有す
ることにより、250nm以下、特に220nm以下の
露光光源の使用時に、現像欠陥とスカムの少ないレジス
トパターンが得られるばかりでなく、線幅再現性にも優
れるようになる。これらの界面活性剤として、例えば特
開昭62-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745
号、特開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-2
30165号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9
-5988号記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市
販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。使用で
きる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF30
1、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431
(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F1
76、F189、R08(大日本インキ(株)製)、サーフロンS
−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子
(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面
活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリ
マーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界
面活性剤として用いることができる。The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention comprises at least one surfactant selected from the group consisting of a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, and a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom. It is preferable to contain an agent. The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention contains the acid-decomposable resin and the surfactant, so that when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, development defects and scum are reduced. Not only a resist pattern can be obtained, but also line width reproducibility is excellent. As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745
No., JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-2
No. 30165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9
No. -5988, and the following commercially available surfactants can be used as they are. As a commercially available surfactant that can be used, for example, F-top EF30
1, EF303, (Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Florard FC430, 431
(Manufactured by Sumitomo 3M Limited), Mega Fuck F171, F173, F1
76, F189, R08 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Surflon S
-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like. Also, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicon-based surfactant.
【0149】界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中
の固形分を基準として、通常0.001重量%〜2重量
%、好ましくは0.01重量%〜1重量%である。これ
らの界面活性剤は1種単独であるいは2種以上を組み合
わせて用いることができる。The amount of the surfactant is usually 0.001 to 2% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight, based on the solid content in the composition of the present invention. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
【0150】本発明のポジ型フォトレジスト組成物に
は、必要に応じて更に酸分解性溶解阻止化合物、染料、
可塑剤、上記以外の界面活性剤、光増感剤、有機塩基性
化合物、及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物
等を含有させることができる。The positive photoresist composition of the present invention may further contain an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, a dye,
A plasticizer, a surfactant other than the above, a photosensitizer, an organic basic compound, a compound that promotes solubility in a developer, and the like can be contained.
【0151】本発明の感光性組成物は、上記各成分を溶
解する溶媒に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用
する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳
酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶
媒を単独あるいは混合して使用する。The photosensitive composition of the present invention is dissolved in a solvent capable of dissolving each of the above components and applied on a support. As the solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate,
Ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.
【0152】上記の中でも、好ましい溶媒としては2−
ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳
酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロ
ピオン酸エチル、N−メチルピロリドン、テトラヒドロ
フランを挙げることができる。Among the above, preferred solvents are 2-
Heptanone, γ-butyrolactone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate , N-methylpyrrolidone and tetrahydrofuran.
【0153】上記他の界面活性剤としては、具体的に
は、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチ
ルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の
ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエ
チレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレ
ンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンア
ルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオ
キシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノ
ラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタン
モノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビ
タントリオレエート、ソルビタントリステアレート等の
ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタン
モノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレ
エート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレー
ト等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類
等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。こ
れらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形
分100重量部当たり、通常、2重量部以下、好ましく
は1重量部以下である。これらの界面活性剤は単独で添
加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加す
ることもできる。Examples of the other surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as oxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate Fatty acid esters such as sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan tristearate, etc. Can be mentioned. The amount of these surfactants is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the solids in the composition of the present invention. These surfactants may be added alone or in some combination.
【0154】本発明のこのような遠紫外線露光用ポジ型
フォトレジスト組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成
する。この塗膜の膜厚は0.4〜1.5μmが好まし
い。上記組成物を精密集積回路素子の製造に使用される
ような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上に
スピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布後、
所定のマスクを通して露光し、ベークを行い現像するこ
とにより良好なレジストパターンを得ることができる。
ここで露光光としては、好ましくは250nm以下、よ
り好ましくは220nm以下の波長の遠紫外線である。
具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、
ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマ
レーザー(157nm)、X線、電子ビーム等が挙げら
れ、特にArFエキシマレーザー(193nm)が好ま
しい。The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention is applied on a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably from 0.4 to 1.5 μm. After applying the above composition on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) such as used in the manufacture of precision integrated circuit devices by a suitable coating method such as a spinner or a coater,
By exposing through a predetermined mask, baking and developing, a good resist pattern can be obtained.
Here, the exposure light is preferably far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less.
Specifically, a KrF excimer laser (248 nm),
Examples include an ArF excimer laser (193 nm), an F2 excimer laser (157 nm), an X-ray, an electron beam, and the like, and an ArF excimer laser (193 nm) is particularly preferable.
【0155】本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジ
スト組成物の現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタ
ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、
エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、
ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン
類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三
アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノール
アミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキ
シド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン
等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用すること
ができる。更に、上記アルカリ性水溶液にアルコール
類、界面活性剤を適当量添加して使用することもでき
る。Examples of the developer for the positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia.
Primary amines such as ethylamine and n-propylamine;
Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like An alkaline aqueous solution such as a quaternary ammonium salt, a cyclic amine such as pyrrole, or pyrhelidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol or a surfactant may be added to the above alkaline aqueous solution.
【0156】[0156]
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【0157】合成例1(光酸発生剤PAG4−36) ジフェニルスルフォキシド50gをメシチレン800m
Lに溶解させ、ここに塩化アルミニウム200gを添加
し、これを24時間80℃で攪拌した。反応終了後、反
応液を氷2Lにゆっくりとそそぎ込んだ。ここに濃塩酸
400mLを加え70℃で10分加熱した。反応液を室
温まで冷却後、酢酸エチルで洗浄し、濾過した。濾液
に、ヨウ化アンモニウム200gを蒸留水400mLに
溶かしたものを加えた。析出した粉体を濾取、水洗、酢
酸エチルで洗浄、乾燥し、スルフォニウムヨージド72
gを得た。得られたスルフォニウムヨージド50gをメ
タノール300mLに溶解し、これに酸化銀31gを加
えて、4時間攪拌した。反応液を濾過した後、ナノフル
オロブタンスルホン酸カリウム塩と塩交換し、目的物で
ある(PAG4−36)40gを回収した。Synthesis Example 1 (Photoacid Generator PAG4-36) 50 g of diphenyl sulfoxide was added to 800 m of mesitylene.
L, and 200 g of aluminum chloride was added thereto, followed by stirring at 80 ° C. for 24 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was slowly poured into 2 L of ice. 400 mL of concentrated hydrochloric acid was added thereto, and the mixture was heated at 70 ° C. for 10 minutes. The reaction solution was cooled to room temperature, washed with ethyl acetate, and filtered. A solution prepared by dissolving 200 g of ammonium iodide in 400 mL of distilled water was added to the filtrate. The precipitated powder was collected by filtration, washed with water, washed with ethyl acetate, dried, and treated with sulfonium iodide 72.
g was obtained. 50 g of the obtained sulfonium iodide was dissolved in 300 mL of methanol, and 31 g of silver oxide was added thereto, followed by stirring for 4 hours. After the reaction solution was filtered, salt exchange was performed with potassium nanofluorobutanesulfonate to recover 40 g of the desired product (PAG4-36).
【0158】合成例2(樹脂(1)〜(6)の合成例) <樹脂(1)の合成>3−オキソ−1,1−ジメチルブ
タノールのメタクリル酸エステルとシクロペンタジエン
タジエンとの反応により得られる下記構造のテトラシク
ロドデセン誘導体(1−1)と無水マレイン酸の等モル
の混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固形分50%
の溶液を調製した。これを3つ口フラスコに仕込み、窒
素気流下60℃で加熱した。反応温度が安定したところ
で和光純薬社製ラジカル開始剤V−60を5mol%加
え反応を開始させた。6時間加熱した後、反応混合物を
テトラヒドロフランで2倍に希釈した後、大量のヘキサ
ンに投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を濾過
取り出しし、乾燥、目的物であるの樹脂(1)を得た。Synthesis Example 2 (Synthesis Example of Resins (1) to (6)) <Synthesis of Resin (1)> By reacting methacrylic acid ester of 3-oxo-1,1-dimethylbutanol with cyclopentadientadiene. An obtained equimolar mixture of the tetracyclododecene derivative (1-1) having the following structure and maleic anhydride is dissolved in tetrahydrofuran, and the solid content is 50%.
Was prepared. This was charged into a three-necked flask and heated at 60 ° C. under a nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 5 mol% of a radical initiator V-60 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to start the reaction. After heating for 6 hours, the reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran, and then poured into a large amount of hexane to precipitate a white powder. The precipitated powder was taken out by filtration and dried to obtain the intended resin (1).
【0159】[0159]
【化68】 Embedded image
【0160】得られた樹脂(1)のGPCによる分子量
分析を試みたところ、ポリスチレン換算で6800(重
量平均)であった。また、NMRスペクトルより樹脂
(1)のテトラシクロドデセン繰り返し単位と無水マレ
イン酸繰り返し単位のモル比率は50/50であること
が判明した。上記と同様の方法で樹脂(2)〜(6)を
合成した。合成した樹脂(1)〜(6)の構造を下記す
る。When an attempt was made to analyze the molecular weight of the obtained resin (1) by GPC, it was 6,800 (weight average) in terms of polystyrene. From the NMR spectrum, it was found that the molar ratio of the repeating unit of tetracyclododecene and the repeating unit of maleic anhydride in the resin (1) was 50/50. Resins (2) to (6) were synthesized in the same manner as above. The structures of the synthesized resins (1) to (6) are described below.
【0161】[0161]
【化69】 Embedded image
【0162】[0162]
【化70】 Embedded image
【0163】また、上記樹脂(2)から(6)の各繰り
返し単位のモル比率と重量平均分子量を表1に示す。Table 1 shows the molar ratio and the weight average molecular weight of each repeating unit of the resins (2) to (6).
【0164】[0164]
【表1】 [Table 1]
【0165】合成例4(スルホン酸発生化合物の合成) 化合物(1−1) アセト酢酸t−ブチルエステル32gをテトラヒドロフ
ランに溶解し、窒素気流下0℃に冷却した。次にナトリ
ウムヒドリドを1.2当量加え、さらにヨウ化メチル4
0gを滴下しながら加えた。滴下終了後、反応液を室温
まで昇温し3時間攪拌した。反応終了後、反応液を蒸留
水に投入し、酢酸エチルで目的物を抽出し、濃縮した。
得られた化合物17gと37%ホルマリン水溶液13
g、ジオキサン6mLを混合攪拌し、反応温度を10℃
〜20℃にコントロールしながらゆっくりと炭酸カリウ
ム7gを加えた。炭酸カリウム添加終了後、そのまま反
応温度を保ちながら8時間攪拌した。反応終了後反応液
に重曹水を滴下し、酢酸エチルで目的物を含む混合物を
抽出した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマト
グラフィーで精製、目的物(メチロール体)20gを回
収した。最後に2−ナフタレンスルフォニルクロリド8
gと上で得たメチロール体6gをTHFに溶解し、窒素
気流下0℃に冷却、ピリジン5gを滴下。滴下終了後、
反応液を室温まで昇温し10時間攪拌した。反応終了
後、反応液を中和し、酢酸エチル/水抽出後、有機層を
シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し目的物で
ある化合物(1−1)8gを得た。Synthesis Example 4 (Synthesis of Sulfonic Acid Generating Compound) Compound (1-1) 32 g of t-butyl acetoacetate was dissolved in tetrahydrofuran and cooled to 0 ° C. under a nitrogen stream. Next, 1.2 equivalents of sodium hydride were added, and methyl iodide 4 was added.
0 g was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated to room temperature and stirred for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into distilled water, and the target product was extracted with ethyl acetate and concentrated.
17 g of the obtained compound and a 37% formalin aqueous solution 13
g, 6 mL of dioxane, and stirred.
While controlling the temperature to -20 ° C, 7 g of potassium carbonate was slowly added. After the completion of the addition of potassium carbonate, the mixture was stirred for 8 hours while maintaining the reaction temperature. After completion of the reaction, aqueous sodium bicarbonate was added dropwise to the reaction solution, and a mixture containing the desired product was extracted with ethyl acetate. The obtained mixture was purified by silica gel column chromatography, and 20 g of the desired product (methylol) was recovered. Finally, 2-naphthalenesulfonyl chloride 8
g and 6 g of the methylol compound obtained above were dissolved in THF, cooled to 0 ° C. under a nitrogen stream, and 5 g of pyridine was added dropwise. After dropping,
The reaction solution was warmed to room temperature and stirred for 10 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized and extracted with ethyl acetate / water, and the organic layer was purified by silica gel column chromatography to obtain 8 g of the target compound (1-1).
【0166】化合物(1−6) ナフタレンスルフォニルクロリドの代わりにペンタフル
オロベンゼンスルフォニルクロリドを使用した他は上記
と同様にして化合物(1−6)を合成した。Compound (1-6) Compound (1-6) was synthesized in the same manner as described above except that pentafluorobenzenesulfonyl chloride was used instead of naphthalene sulfonyl chloride.
【0167】化合物(2−3) アセト酢酸エチルエステルをエチレングリコールを使用
し、常法に従って環状ケタール化した後、水素化リチウ
ムハイドライドで還元、アセトエタノールのケタール体
を得た。これとカンファースルフォニルクロリドをTH
Fに溶解し、窒素気流下0℃に冷却、過剰のピリジンを
滴下、滴下終了後、反応液を室温まで昇温し10時間攪
拌した。反応終了後、反応液を中和し、酢酸エチル/水
抽出後、有機層をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
で精製し目的物である化合物(2−3)を得た。Compound (2-3) Ethyl acetoacetate was converted to a cyclic ketal using ethylene glycol according to a conventional method, and then reduced with lithium hydride to obtain a ketal of acetoethanol. This and camphorsulfonyl chloride in TH
It was dissolved in F, cooled to 0 ° C. under a nitrogen stream, excess pyridine was added dropwise, and after completion of the addition, the reaction solution was heated to room temperature and stirred for 10 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized and extracted with ethyl acetate / water, and the organic layer was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired compound (2-3).
【0168】化合物(3−2) フェニルシクロヘキセンを酸化オスミウム存在下で酸化
し、シスジオールを合成した後、2−ナフタレンスルフ
ォニルクロリドとTHFに溶解し、窒素気流下0℃に冷
却、過剰のピリジンを滴下。滴下終了後、反応液を室温
まで昇温し10時間攪拌した。反応終了後、反応液を中
和し、酢酸エチル/水抽出後、有機層をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーで精製し目的物である化合物(3
−2)を得た。Compound (3-2) Phenylcyclohexene is oxidized in the presence of osmium oxide to synthesize cisdiol, which is then dissolved in 2-naphthalenesulfonyl chloride and THF, cooled to 0 ° C. under a stream of nitrogen, and excess pyridine is added dropwise. . After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated to room temperature and stirred for 10 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized, extracted with ethyl acetate / water, and the organic layer was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired compound (3).
-2) was obtained.
【0169】化合物(4−1) ジメドンと1.2当量のナフタレンスルフォニルクロリ
ドピリジンをアセトニトリルに溶解し、窒素気流下0℃
に冷却、2当量のピリジンを滴下した。滴下終了後、反
応液を室温まで昇温し8時間攪拌した。反終了後、反応
液を中和し、酢酸エチル/水抽出後、有機層をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーで精製し目的物である化合
物(4−1)を得た。Compound (4-1) Dimedone and 1.2 equivalents of naphthalenesulfonyl chloridepyridine were dissolved in acetonitrile, and the mixture was dissolved at 0 ° C. in a nitrogen stream.
And 2 equivalents of pyridine were added dropwise. After the addition was completed, the reaction solution was heated to room temperature and stirred for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized and extracted with ethyl acetate / water, and the organic layer was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired compound (4-1).
【0170】化合物(4−3) ジメドンの代わりにメルドラム酸を使用した他は、化合
物(4−1)の合成と同様にして化合物(4−3)を合
成した。Compound (4-3) Compound (4-3) was synthesized in the same manner as in the synthesis of compound (4-1), except that Meldrum's acid was used in place of dimedone.
【0171】化合物(5−2) Journal of Photopolymer Science and Technologies V
ol. 11 No3 (1998)p505-6記載の方法に準じて化合物
(5−2)を合成した。Compound (5-2) Journal of Photopolymer Science and Technologies V
Compound (5-2) was synthesized according to the method described in ol. 11 No3 (1998) p505-6.
【0172】〔実施例〕上記合成例で合成した表2に示
す樹脂をそれぞれ1.4gと、光酸発生剤0.18g、
1,5−ジアザビシクロ〔4.3.0〕−5−ノネン
(DBN)10mg、界面活性剤(添加量は、組成物の
全固形分に対して1重量%)およびスルホン酸発生化合
物(添加量は、組成物の全固形分に対して2重量%)と
して、表2に示す各化合物を配合し、それぞれ固形分1
4重量%の割合でプロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテートに溶解した後、0.1μmのミクロフィ
ルターで濾過し、実施例1〜10のポジ型フォトレジス
ト組成物溶液を調製した。Example 1.4 g of the resin shown in Table 2 synthesized in the above synthesis example, 0.18 g of a photoacid generator,
10 mg of 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene (DBN), a surfactant (addition amount is 1% by weight based on the total solid content of the composition), and a sulfonic acid generating compound (addition amount) Is 2% by weight based on the total solid content of the composition), and each compound shown in Table 2 is blended.
After being dissolved in propylene glycol monoethyl ether acetate at a ratio of 4% by weight, the solution was filtered through a 0.1 μm microfilter to prepare positive photoresist composition solutions of Examples 1 to 10.
【0173】表2において、PAG−1はトリフェニル
スルホニウムトリフレートを表し、PAG−2は、上記
合成した(PAG4−36)を表す。また、表2中の比
較例に用いた樹脂R1は、下記構造のものである。In Table 2, PAG-1 represents triphenylsulfonium triflate, and PAG-2 represents (PAG4-36) synthesized above. The resin R1 used in the comparative example in Table 2 has the following structure.
【0174】[0174]
【化71】 Embedded image
【0175】また、界面活性剤としては、 W−1:メガファックF176(大日本インキ(株)
製)(フッ素系) W−2:メガファックR08(大日本インキ(株)製)
(フッ素及びシリコーン系) W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化
学工業(株)製) W−4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル を表す。Examples of the surfactant include W-1: Megafac F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine) W-2: Megafac R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine and silicone type) W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) W-4: Polyoxyethylene nonylphenyl ether.
【0176】(評価試験)得られたポジ型フォトレジス
ト組成物溶液をスピンコータを利用してシリコンウエハ
ー上に塗布し、140℃で90秒間乾燥、約0.5μm
のポジ型フォトレジスト膜を作成し、それにArFエキ
シマレーザー(193nm)で露光した。露光後の加熱
処理を140℃で90秒間行い、2.38%のテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像、蒸留水で
リンスし、レジストパターンプロファイルを得た。(Evaluation Test) The obtained positive photoresist composition solution was applied on a silicon wafer by using a spin coater, dried at 140 ° C. for 90 seconds, and about 0.5 μm
Was prepared and exposed to an ArF excimer laser (193 nm). A heat treatment after the exposure was performed at 140 ° C. for 90 seconds, developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, and rinsed with distilled water to obtain a resist pattern profile.
【0177】〔現像欠陥数〕:6インチのBare S
i基板上に各レジスト膜を0.5μmに塗布し、真空吸
着式ホットプレートで140℃、60秒間乾燥した。次
に、0.35μmコンタクトホールパターン(Hole
Duty比=1:3)のテストマスクを介してNik
on ステッパーNSR−1505EXにより露光した
後、露光後加熱を140℃で90秒間行った。引き続き
2.38%TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド水溶液)で60秒間のパドル現像後、純水で30
秒間水洗しスピン乾燥した。こうして得られたサンプル
をケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2112
機により現像欠陥数を測定し、得られた1次データ値を
現像欠陥数とした。[Number of development defects]: Bare S of 6 inches
Each resist film was applied to a thickness of 0.5 μm on the i-substrate, and dried at 140 ° C. for 60 seconds on a vacuum suction hot plate. Next, a 0.35 μm contact hole pattern (Hole)
Nik through a test mask with a duty ratio = 1: 3)
After exposure with an on-stepper NSR-1505EX, post-exposure heating was performed at 140 ° C. for 90 seconds. Subsequently, after paddle development with 2.38% TMAH (aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide) for 60 seconds, 30% with pure water.
Washed with water for 2 seconds and spin dried. The sample thus obtained was used for KLA-2112 manufactured by KLA-Tencor Corporation.
The number of development defects was measured by a machine, and the obtained primary data value was defined as the number of development defects.
【0178】〔現像残さ(スカム)の発生〕線幅0.2
2μmのレジストパターンにおける現像残さの残り具合
で評価し、残さが観察されなかったものを○とし、かな
りの量観察されたものを×とした。[Generation of development residue (scum)] Line width 0.2
Evaluation was made based on the residual state of the development residue in the resist pattern of 2 μm. A case where no residue was observed was evaluated as ○, and a case where a considerable amount was observed was evaluated as ×.
【0179】〔線幅再現性〕線幅再現性(線幅変動率)
は、目標の線幅に対する変動率で表わす。即ち、上記の
ように、目標の線幅0.20μmのレジストパターンプ
ロファイルを5回繰り返し作成し、走査型電子顕微鏡で
それらの実測線幅を測定し、それを基に下記式で各回の
線幅変動率を計算し、その線幅変動率の5回の総和を線
幅再現性として評価した。 線幅変動率=|実測線幅−目標の線幅|×100/目標
の線幅 上記評価結果を表2に示す。[Line width reproducibility] Line width reproducibility (line width variation rate)
Is represented by the rate of change with respect to the target line width. That is, as described above, a resist pattern profile having a target line width of 0.20 μm is repeatedly formed five times, and their actual measured line widths are measured with a scanning electron microscope. The fluctuation rate was calculated, and the total of the line width fluctuation rates for five times was evaluated as the line width reproducibility. Line width fluctuation rate = | actual measured line width−target line width | × 100 / target line width The evaluation results are shown in Table 2.
【0180】[0180]
【表2】 [Table 2]
【0181】表2の結果から明らかなように、比較例
は、現像欠陥数、スカムの発生の点で問題を含む。一
方、本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成
物は現像欠陥発生、スカム発生の防止について満足がい
くレベルにある。すなわち、ArFエキシマレーザー露
光を始めとする遠紫外線を用いたリソグラフィーに好適
である。また、特定の界面活性剤を含む本発明のレジス
ト組成物は、現像欠陥ばかりでなく、線幅再現性にも優
れる。As is clear from the results shown in Table 2, the comparative example has problems in terms of the number of development defects and generation of scum. On the other hand, the positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention has a satisfactory level of prevention of development defects and scum. That is, it is suitable for lithography using far ultraviolet rays such as ArF excimer laser exposure. Further, the resist composition of the present invention containing a specific surfactant is excellent not only in development defects but also in line width reproducibility.
【0182】[0182]
【発明の効果】本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレ
ジスト組成物は、特に170nm〜220nmの範囲の遠
紫外の波長領域の光に対して好適に適用され、現像欠陥
やスカムの発生の防止が実現し、良好なレジストパター
ンプロファイルが得られ、更に線幅再現性にも優れる。The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention is suitably applied particularly to light in the far ultraviolet wavelength region in the range of 170 nm to 220 nm to prevent development defects and scum. And a good resist pattern profile is obtained, and the line width reproducibility is also excellent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/00 C08K 5/00 5/42 5/42 C08L 35/00 C08L 35/00 45/00 45/00 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 青合 利明 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA00 AA04 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CC20 FA01 FA03 FA12 FA17 4J002 BH021 BK001 EQ016 EU186 EU216 EV216 EV247 EV296 EW176 EY006 EZ006 FD206 FD207 GP03 4J100 AJ10P AK32P AM43P AM45P AM47P AR11Q BA02P BA02Q BA03P BA03Q BA04P BA04Q BA10Q BA11P BA11Q BA15Q BA16P BA16Q BA20P BA20Q BA34P BA34Q BA35Q BA40P BA40Q BA51P BA56Q BA58P BA58Q BA59P BB01Q BB18P BC04P BC08P BC08Q BC09P BC09Q BC12P BC12Q BC53P BC53Q CA04 CA05 JA38──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08K 5/00 C08K 5/00 5/42 5/42 C08L 35/00 C08L 35/00 45/00 45 / 00 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Toshiaki Ao 4000 Kawajiri, Yoshida-cho, Haibara-gun, Shizuoka Pref. AA00 AA04 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CC20 FA01 FA03 FA12 FA17 4J002 BH021 BK001 EQ016 EU186 EU216 EV216 EV247 EV296 EW176 EY006 EZ006 FD206 FD207 GP03 4J100 AJ10P AK32P AM43P AM45P AM47P BA11Q BA02P BA11Q BA02P BA11Q BA02P BA34P BA34Q BA35Q BA40P BA40Q BA51P BA56Q BA58P BA58Q BA59P BB01Q BB18P BC04P BC08P BC08Q BC09P BC09Q BC12P BC1 2Q BC53P BC53Q CA04 CA05 JA38
Claims (3)
を発生する化合物、(B)下記一般式(Ia)及び一般
式(Ib)で表される繰り返し単位のうち少なくともい
ずれかと下記一般式(II)で表される繰り返し単位とを
有し、かつ酸の作用により分解する基を有する重合体、
及び(C)酸の作用により分解し、スルホン酸を発生す
る化合物を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポ
ジ型フォトレジスト組成物。 【化1】 式(Ia)中:R1、R2は、各々独立に、水素原子、シ
アノ基、水酸基、−COOH、−COOR5、−CO−
NH−R6、−CO−NH−SO2−R6、置換されてい
てもよい、アルキル基、アルコキシ基あるいは環状炭化
水素基、又は下記−Y基を表す。Xは、酸素原子、硫黄
原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−
を表す。ここで、R5は、置換基を有していてもよい、
アルキル基、環状炭化水素基又は下記−Y基を表す。R
6は、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状
炭化水素基を表す。Aは単結合又は2価の連結基を表
す。−Y基; 【化2】 (−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又は
置換基を有していてもよいアルキル基を表す。a,bは
1又は2を表す。) 式(Ib)中:Z2は、−O−又は−N(R3)−を表
す。ここでR3は、水素原子、水酸基又は−OSO2−R
4を表す。R4は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロ
アルキル基又は樟脳残基を表す。 式(II)中:R11,R12は、各々独立に、水素原子、シ
アノ基、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよい
アルキル基を表す。Z1は、結合した2つの炭素原子
(C−C)を含み、置換基を有していてもよい脂環式構
造を形成するための原子団を表す。1. A compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, (B) at least one of the repeating units represented by the following general formulas (Ia) and (Ib), and A polymer having a repeating unit represented by (II) and having a group that decomposes under the action of an acid;
And (C) a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure, comprising a compound which is decomposed by the action of an acid to generate a sulfonic acid. Embedded image In the formula (Ia): R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, —COOH, —COOR 5 , or —CO—
NH-R 6, -CO-NH -SO 2 -R 6, which may be substituted, an alkyl group, an alkoxy group or a cyclic hydrocarbon group, or the following -Y group. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or -NHSO 2 NH-
Represents Here, R 5 may have a substituent,
Represents an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group or the following -Y group. R
6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. A represents a single bond or a divalent linking group. —Y group; (In the —Y group, R 21 to R 30 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. A and b represent 1 or 2.) In the formula (Ib) : Z 2 is, -O- or -N (R 3) - represents a. Here, R 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or —OSO 2 —R
Represents 4 . R 4 represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. In the formula (II), R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group which may have a substituent. Z 1 represents an atomic group for forming an alicyclic structure which may have a substituent and includes two bonded carbon atoms (C—C).
した2つの炭素原子(C−C)を含み、置換基を有して
いてもよい有橋式脂環式構造を形成するための原子団を
表すことを特徴とする請求項1に記載の遠紫外線露光用
ポジ型フォトレジスト組成物。2. A compound according to claim 1, wherein Z 1 in the general formula (II) contains two bonded carbon atoms (CC) and forms a bridged alicyclic structure which may have a substituent. The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to claim 1, wherein the positive photoresist composition represents an atomic group represented by the formula:
A)又は一般式(II−B)であることを特徴とする請求
項1に記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成
物。 【化3】 式(II−A)、(II−B)中:R13〜R16は、各々独立
に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、
−COOR5(R5は前記のものと同義である。)、酸の
作用により分解する基、−C(=O)−X−A−R17、
又は置換基を有していてもよいアルキル基あるいは環状
炭化水素基を表す。また、Rl3〜R16のうち少なくとも
2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表
す。ここで、X、Aは、各々前記と同義である。R
17は、−COOH、−COOR5、−CN、水酸基、置
換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−
R6、−CO−NH−SO2−R6(R5、R6は、各々前
記のものと同義である)又は前記の−Y基を表す。3. The compound represented by the general formula (II)
The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to claim 1, wherein the composition is A) or the general formula (II-B). Embedded image In the formulas (II-A) and (II-B), R 13 to R 16 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, —COOH,
—COOR 5 (R 5 is as defined above), a group decomposed by the action of an acid, —C (= O) —XA—R 17 ,
Or an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Further, at least two members out of R 13 to R 16 may combine to form a ring. n represents 0 or 1. Here, X and A are as defined above. R
17, -COOH, -COOR 5, -CN, a hydroxyl group, an alkoxy group which may have a substituent, -CO-NH-
R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6 (R 5 and R 6 each have the same meaning as described above), or the above-mentioned —Y group.
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---|---|---|---|
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JP2001139669A (en) * | 1999-11-10 | 2001-05-22 | Jsr Corp | Hardener, thermosetting resin composition and its cured product |
KR100773045B1 (en) * | 2001-03-12 | 2007-11-02 | 후지필름 가부시키가이샤 | Positive-working resist composition |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP9537399A patent/JP2000292925A/en active Pending
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KR100773045B1 (en) * | 2001-03-12 | 2007-11-02 | 후지필름 가부시키가이샤 | Positive-working resist composition |
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